Біоценоз. Видова структура біоценозів. Домінанти та едифікатори

Множинність механізмів регуляції чисельності популяції

У екосистемах існують складні взаємовідносини між видами, які працюють за принципом зворотного зв'язку. На чисельність популяції кожного виду впливає багато інших видів — хижаків і паразитів.

Наприклад, чисельність комах (за Г.А.Вікторовим) за невеликої щільності регулюється впливом багатьох хижаків (рис. 28). За більш високої щільності починають розмножуватися спеціальні хижаки та паразити, які стримують подальший ріст комах. Якщо темпи росту продовжують далі зростати, то ріст чисельності популяції виходить з-під контролю. Тоді чисельність може знижуватися внаслідок спалаху інфекційних захворювань.

Рис. 28. Фактори, що регулюють чисельність комах за різної щільності популяції (за Г.А.Вікторовим, 1989)

Багатобічність механізмів регуляції чисельності особин у популяції приводить до того, що в природних угрупованнях дуже рідко спостерігається катастрофічний ріст чисельності особин, їх загибель та підрив ресурсів довкілля.

Висновки

Серед екологів існують різні погляди на природу механізмів, які підтримують чисельність популяції на одному рівні.

Перша точка зору (концепція регуляціоністів). Чисельність кожної популяції коливається навколо якоїсь середньої величини, відхилення від якої вмикає популяційні механізми, які повертають чисельність до початкової величини.

Друга точка зору — стохастистів (стохастизм — це випадковість). Рівноважна чисельність популяції — це міф. Кожне конкретне значення чисельності — результат дії багатьох факторів. Стохастисти стверджують, що фактори, які не залежать від щільності популяції (кліматичні або модифікаційні), мають більше значення для динаміки, ніж фактори, які залежать від щільності.

Третя точка зору — саморегуляція. Популяції починають обмежувати ріст чисельності ще до того моменту, як на особини починають діяти несприятливі умови довкілля. Механізми такі:

за умови збільшення щільності збільшується імовірність стресового стану, що призводить до скорочення народжуваності;
за умови збільшення щільності підсилюються міграції;
за умови збільшення щільності можуть відбуватися зміни в її генетичному складі. Наприклад, зміна генотипів, що швидко розмножуються, на генотипи, які повільно розмножуються та схильні до міграції.

Запитання для контролю знань

Популяції. Структура, популяційні характеристики.
Криві росту чисельності популяції та їх характеристики.
Типи динаміки чисельності популяції.
Поняття про гомеостаз популяції та його механізми.
Екологічна структура популяцій: стадо, зграя, колонія.
Основні періоди й вікові стани в життєвому циклі рослин і тварин.
Таблиці та криві виживання.
Основні механізми регуляції чисельності в популяціях комах.
Основні типи багаторічної динаміки популяцій

Біоценози

Ключові слова: багатство виду, біоценоз, види, які вікарують, едифікатори, екотоп, краєвий ефект, зооценоз, фітоценоз, консорція, парцела, синузія, ярусність, мозаїчність.

Термін біоценоз був запропонований К. Мьобіусом (Німеччина) у 1877 році. Біоценоз — це сукупність рослин, тварин і мікроорганізмів, які мають певний видовий склад, взаємовідносини, а також зв'язок із середовищем існування. Біоценоз — складова частина біогеоценозу (екосистеми). Місце, яке займає біоценоз, називають біотопом.

Сукупність рослин, які входять до біоценозу, називають фітоценозом, сукупність тварин — зооценозом. Існує декілька типів класифікацій біоценозів. Наприклад:

мікробіоценози (лист, квітка тощо);
мезобіоценози (ліс, поле, болото);
макробіоценози (океан, море, гори).

Біоценоз характеризується певною структурою, а саме:

видовою,
просторовою,
екологічною.

Видова структура біоценозів — це їх видовий склад. Кожний біоценоз має певний набір видів і тим відрізняється від інших. Деякі біоценози характеризуються великим біорізноманіттям (тропічні ліси, коралові рифи, естуарії), в інших біорізноманіття мале (пустелі, тундри). Для оцінки кількісного співвідношення видів у біоценозах використовують індекс різноманіття Шеннона:

Це рівняння може розглядатися як цифрове вираження закону співвідношення між числом особин і числом видів. У 1939 році А. Тинеман сформулював два біоценотичні принципи, які визначають цей закон.

Перший принцип: чим різноманітніші умови існування в біотопі, тим більше число видів у даному біоценозі. Наприклад, у тропічному лісі на одному м кв дуже багато видів, але чисельність кожного з них невелика.

Другий принцип: чим більше відхилення умов існування від оптимуму в біотопі, тим бідніший видами біоценоз і тим більше особин має кожний вид.

Крім індексу різноманіття, видову структуру біоценозу можна схарактеризувати такими показниками, як видове насичення та частота зустрічі виду.

Видове насичення (видове багатство) — кількість видів на одиницю площі або об'єму. Наприклад, кількість птахів, які гніздяться на 1 км кв степової ділянки.

Частота зустрічі характеризує рівномірність або нерівномірність розподілу виду в біоценозі. Вона обчислюється як процентне відношення кількості проб чи облікових площ, де зустрічається вид, до загальної кількості проб чи площ. Чисельність і частота зустрічей виду не пов'язані прямою залежністю. Вид може бути кількісно великим, але зустрічається рідко, і навпаки.

Співвідношення видового складу можна схарактеризувати за шкалою Друде. Найчастіше ця шкала використовується в геоботаніці (вид може бути представлений дуже рідко, рідко, часто, дуже часто).

Ступінь домінування — показник, що відображає відношення кількості особин даного виду до загальної кількості всіх особин у біоценозі. Наприклад, якщо з 200 птахів на якійсь території 80 становлять зяблики, то ступінь домінування цього виду серед пташиного населення дорівнює 40%.

Залежно від ролі виду в біоценозі розрізняють:

Домінанти — види, які переважають за чисельністю в біоценозі. Ступінь домінування визначають за групами організмів (серед рослин, хребетних, безхребетних тварин, комах, птахів тощо). Наприклад, в ялинових лісах серед дерев домінує ялина, у трав'яному покриві — квасениця, серед птахів — корольок, берестянка, серед гризунів — руда й червоно-сіра полівка тощо.
Едифікатори — види, які своєю життєдіяльністю найбільшою мірою створюють середовище для всього угруповання й без яких існування більшості інших видів неможливе. Вилучення виду-едифікатора з біоценозу викликає, як правило, зміну фізичного середовища (біотопу), насамперед мікроклімату.

Основними едифікаторами наземних біоценозів виступають певні види рослин: в ялинових лісах — ялина, в соснових — сосна, в степах — дернові злаки (ковила, типчак та ін.). У деяких випадках едифікаторами можуть бути й тварини. Наприклад, у степах — копитні. Ховрахи тут можуть також до певної міри визначати умови життя рослин. Роль, яку відіграють едифікатори, відносна.