Биоцеозы и биотипы
Содержание
Понятие о биоценозе и биотопе
Понятие о жизненных формах животных
Классификация жизненных форм животных (по Кашкарову)
Отношение организмов в биоценозе: трофические, топические,
форические, фабрические
Особо охраняемые ландшафты и заповедные территории
Алтайского края
Список литературы
Понятие о биоценозе и
биотопе
В природе популяции разных видов
объединяются в макросистемы более высокого ранга - в так называемые сообщества,
или биоценозы.
Биоценоз (от греч. «жизнь», «общий»)
- это организованная группа взаимосвязанных популяций растений, животных,
грибов и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды.
Термин «Биоценоз», как известно, был
впервые использован немецким гидробиологом Карлом Мёбиусом (1877) для
обозначения комплекса животных и растительных форм, постоянно встречающихся в
различных пунктах одного и того же водного бассейна при наличии одинаковых
условий существования, комплекса всегда тождественного состава.
Изучив устричные отмели у берегов
Шлизвига, Мёбиус писал: «Каждая устойчивая банка некоторым образом есть община
живых существ, отборов видов и сумма индивидуумов, которые именно на этом месте
находят все условия, необходимые для их развития и существования, т.е.
подходящий грунт, достаточную пищу, надлежащую соленость и выносимую и удобную
для их развития температуру. Всякий живущий там вид представлен наибольшим
числом индивидуумов, которые могут развиться при начальных условиях, потому что
у всех видов число созревших индивидуумов данного периода размножения меньше
суммы произведенных на свет зародышей».
Мёбиус выделил три наиболее
характерные особенности биоценозов:
1. Относительное соответствие между потребностями организмов,
входящих в данное сообщество, и условиями их обитания на определенной площади.
2. Взаимную обусловленность отдельных сочленов данного сообщества.
3. Длительное существование сообщества.
Мёбиус отмечал наиболее характерную
черту этих природных комплексов - тесную взаимосвязь их сочленов. Ссылаясь на
собственные наблюдения и эксперименты, он отмечал, что исчезновение или
появление в биоценозе даже одного какого-либо вида изменяет характер
взаимосвязей его сочленов, а в конечном счете приводит к изменению самою
биоценоза. Позже Мёбиус (1904), разрабатывая более детальную и подробную характеристику
биоценозов, отмечал их огромное практическое значение для рыбоводства, лесного
и сельского хозяйства.
Термин «Биоценоз», прижившийся
сначала в гидробиологии, постепенно проник в ботанику, зоологию и в другие
биологические науки. В современной экологической литературе это понятие чаще
употребляется применительно к населению территориальных участков, которые на
суше выделяют но относительно однородной растительности: биоценоз
ельника-кисличника, биоценоз суходольного луга, биоценоз ковыльной степи и т.д.
В водной среде различают биоценозы,
соответствующие экологическим подразделениям водоемов: биоценозы прибрежных
галечных, песчаных или илистых фунтов, абиссальных, пелагических глубин и т.д.
По отношению к более мелким
сообществам (населению пней, кочек, нор, стволов, листвы и т.д.) применяются
разнообразные термины: микросообщества, биоценотические группировки и т.д.
Принципиальной разницы между биоценотипическими группировками разных масштабов
нет.
Чтобы упростить изучение биоценоза,
его условно можно расчленить на отдельные компоненты: фитоценоз -
растительность, зооценоз - животный мир, микробоценоз - микроорганизмы. Но
такое дробление приводит к искусственному и фактически неправильному выделению
из единого природного комплекса группировок, которые самостоятельно
существовать не могут. Ни в одном местообитании не может быть динамической
системы, которая состояла бы только из растений или только из животных.
В условиях научно-технического
прогресса деятельность человека преобразует природные биоценозы. На смену им
приходят посевы и посадки культурных растений. Так формируются особые вторичные
агроценозы, количество которых на Земле постоянно увеличивается. Агроценозами
являются не только сельскохозяйственные ноля, но и полезащитные лесные полосы пастбища,
искусственно возобновляемые леса на вырубках и пожарищах, пруды и
водохранилища, каналы и осушенные болота. Агробиоценозы по своей структуре
характеризуются незначительным количеством видов, но высокой их численностью.
Хотя в структуре и энергетике
естественных и искусственных биоценозов есть много специфических черт, резких
различий между ними не существует. В естественном биоценозе количественное
соотношение особей разных видов взаимно обусловлено, поскольку в нем действуют
механизмы, регулирующие это соотношение. В результате в таких биогеоценозах
устанавливается стабильное состояние, поддерживающее наиболее выгодные
количественные пропорции составляющих его компонентов. В искусственных
агроценозах нет подобных механизмов, там человек полностью взял на себя заботу
об упорядочивании взаимоотношений между видами. Изучению структуры и динамики
агроценозов уделяется большое внимание, так как уже в обозримом будущем
первичных, естественных биогеоценозов практически не останется.
Сообщества часто имеют расплывчатые
границы, иногда неуловимо переходя одно в другое, тем не менее, они вполне
объективно, реально существуют в природе.
Тот участок абиотической среды,
которую занимает биоценоз, называют биотопом.
Кроме понятия «Биотоп» существует
понятие «Экологическая ниша», которое было введено в 1917 г. И. Гринеллом для
определения роли, которую играет тот или иной вид биоценоза. Под экологической
нишей следует понимать образ жизни, и прежде всего, способ питания организма.
Экологическая ниша - это совокупность всех факторов среды, в пределах которых
возможно существование вида в природе. Она включает в себя химические,
физиологические и биологические факторы, необходимые организму для жизни и
определяемые его морфологической приспособленностью, физиологическими реакциями
и поведением. По образному выражению Ю. Одума, термин «Экологическая ниша»
относится к роли, которую играет организм в экосистеме. Иначе говоря, место
обитания, т.е. биотоп - это адрес, тогда как ниша - «профессия» вида.
В разных частях света и на разных
территориях встречаются неодинаковые в систематическом отношении, но
экологически сходные виды. Например, сосна в бору и дуб в дубраве выполняют
функцию продуцентов. Антилопа в Африке и кенгуру в Австралии, сумчатый волк в
Европе ведут одинаковый образ жизни и обладают сходным типом питания, т.е. в
различных биоценозах выполняют одинаковую функцию.
Вместе с тем, часто близкие в
систематическом отношении виды, поселяясь рядом в одном биоценозе, занимают
разные экологические ниши. Примером могут служить две родственные рыбоядные
птицы - большой баклан и длинноносый баклан. Последний питается, в основном
рыбой, плавающей в верхних слоях воды, а большой баклан - рыбой, плавающей в
придонных слоях.
Нередко бывает, что одному виду в
разных биоценозах присущи различные экологические ниши. Короед-типограф в
Сибири является вредителем ели, а на Кавказе - вредителем сосны. Кроме того,
один и тот же вид в разные периоды развития может занимать различные
экологические ниши. Концепция экологической ниши связана с решением ряда
практических задач, в частности, при интродукции новых видов растений и
животных.
Понятие о жизненных
формах животных. Классификация жизненных форм животных (по Кашкарову)
Жизненные формы растений и животных.
Среди приспособлений животных и
растений к среде немаловажную роль играют морфологические адаптации, т.е. такие
особенности внешнего строения, которые способствуют выживанию и успешной
жизнедеятельности организмов в обычных для них условиях. Морфологический тип
приспособлений животного или растения к основным факторам местообитания и
определенному образу жизни называют жизненной формой организма.
Жизненные формы животных.
Классификация жизненных ферм
животных так же разнообразна, как и классификация жизненных форм растений, и
зависит от принципов, положенных в ее основу.
Приведем основные группы жизненных
форм животных (по Д.Н. Кашкарову. 1945).
I. Плавающие формы.
1. Чисто водные:
а) нектон; б) планктон; в) бентос.
2. Полуводные:
а) ныряющие; б) не ныряющие; в) лишь
добывающие из воды пищу.
II. Роющие формы.
1.Абсолютные землерои (всю
жизнь проводящие под землей).
2.Относительные землерои
(выходящие на поверхность).
III. Наземные формы.
1. Не делающие нор: а) бегающие; б)
прыгающие; в) ползающие.
2. Делающие норы:
а) бегающие; б) прыгающие; в)
ползающие.
3. Животные скал.
IV. Древесные лазающие формы.
1.Не сходящие с деревьев.
2.Лишь лазающие по
деревьям.
V. Воздушные формы.
1.Добывающие пищу в
воздухе.
2.Выискивающие пищу с
воздуха.
В пределах каждой группы особенности
поступательного движения и образа жизни формируют особенности приспособления.
Жизненные формы отчетливо выделяются в пределах любой крупной таксономической
группы животных, характеризующейся экологическим разнообразием видов. Во
внешнем облике птиц в значительной мере проявляются приуроченность их к
определенным типам местообитаний и характер передвижения при добывании пищи. В
связи с этим различают птиц: 1) древесной растительности; 2) открытых
пространств суши; 3) болот и отмелей; 4) водных пространств.
В каждой из данных групп выделяют
специфические формы:
а) добывающие пищу с помощью
лазания (многие голуби, попугаи, дятловые, воробьиные и др.);
б) добывающие пищу в полете
(длиннокрылые, в лесах - совы, козодои, над водой - трубконосые);
в) кормящееся при передвижении
ио земле (на открытых пространствах - журавлиные, страусы; лесные - большинство
куриных; на болотах и отмелях - некоторые воробьиные, фламинго);
г) добывающие пищу с помощью
плавания и ныряния (гагары, веслоногие, гусиные, пингвины).
У насекомых В.В. Яхонтов (1969)
выделяет жизненные формы:
1. Геобионты - обитатели почвы.
2. Эпигеобионты обитатели более или менее открытых участков почвы.
3. Герпебионты - живущие среди органических остатков на поверхности
почвы, под опавшей листвой.
4. Хортобионты - обитатели травяного покрова.
5. Тамнобионты и дендробионты - обитатели деревьев и кустарников.
6. Ксилобиояты - обитатели древесины.
7. Гидробионты - водные насекомые.
Сходные формы встречаются в сходных
условиях в разных зоогеографических областях и на разных материалах. Таким
образом, жизненные формы наглядно свидетельствуют об образе жизни вида.
Отношения в биоценозе и его
структура
По классификации В.Н. Беклемешева,
прямые и косвенные межвидовые отношения по тому значению, которое они могут
иметь для занятия видом в биоценозе определенной экологической ниши,
подразделяются на 4 типа: трофические, топические, форические и фабрические.
Трофические связи возникают, когда
один вид питается другим: либо живыми особями, либо их мертвыми остатками, либо
продуктами жизнедеятельности.
Топические связи характеризуют
изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого.
Они могут быть отрицательными или положительными по отношению как к одному, так
и другому виду, или обоим одновременно.
Форические связи - это участие
одного вида в распространении другого (зоохория - перенос семени, спор, пыльцы;
форезия - перенос мелких животных другими животными).
Фабрические связи - это отношения, в
которые вступает вид, использующий для своих сооружений (фабрикации) продукты
выделения либо мертвые остатки, либо живых особей другого вида.
Трофические и топические связи имеют
наибольшее значение в биоценозе, составляют основу его существования.
На основе перечисленных связей
возникают разнообразные биотические отношения, которые по классификации,
предложенной Ю. Одумом, можно свести к следующим:
Формы биотических отношений
Тип взаимодействия
|
Виды
|
Общий характер взаимодействия
|
Нейтрализм
|
1
|
1
|
Ни одна популяция не влияет на другую
|
Конкуренция (непосредственное взаимодействие)
|
3 3
|
33
|
Прямое взаимное подавление обоих видов
|
Конкуренция (из-за ресурсов)
|
33
|
33
|
Непрямое подавление при дефиците общего ресурса
|
Аменсализм
|
33
|
1
|
Популяция 2 подавляет популяцию 1, но сама не испытывает
отрицательного воздействия
|
Паразитизм
|
22
|
33
|
Популяция паразита 1 состоит из меньших по величине особей, чем
популяция 2
|
Хищничество
|
22
|
23
|
Особи хищников 1 обычно крупнее, чем особи жертвы 2
|
Комменсализм
|
22
|
1
|
Популяция 1, комменсал, получает пользу от объединения;
популяции 2 это объединение безразлично
|
Мутуализм
|
22
|
22
|
Взаимодействие благоприятно для обоих видов, обязательно
|
Протокооперация
|
22
|
22
|
Взаимодействие благоприятно для обоих видов, но необязательно
|
1)- отсутствие
значительных взаимодействий;
1- улучшение роста и другие выгоды
для популяции;
3 - замедление роста и ухудшение
условий популяции
Нейтрализм - это такая форма биотических отношений, при которой сожительство
двух видов на одной территории не влечет для них ни положительных, ни
отрицательных последствий. Виды не связаны друг с другом непосредственно, но
зависят от состояния сообщества в целом.
Конкуренция - это взаимоотношения, возникающие между видами со сходными
экологическими требованиями. Каждый вид при совместном обитании находится в
невыгодном положении, так как присутствие другого уменьшает возможности
овладения пищевыми ресурсами, убежищами и т.д.
Аменсализм - взаимоотношения, при которых для одного из двух взаимодействующих
видов последствия совместного обитания отрицательны, а другой не получает от
этого ни вреда, ни пользы. Такая форма чаще встречается у растений.
Паразитизм - межвидовые взаимоотношения, при которых один вид (паразит)
использует другой (хозяина) как среду жизни и как источник пищи.
Хищничество - форма межвидовых взаимоотношений, способ добывания пищи и
питания животных (изредка растений), при котором они ловят, убивают и съедают
других животных.
Мутуализм - взаимовыгодное сожительство разных видов. Типичный пример -
сожительство рака-отшельника и актинии. Часто в литературе такой вид
сожительства называют симбиозом. В широком смысле слова симбиоз означает
сожительства вообще. А типы симбиоза могут быть разные: комменсализм,
паразитизм, мутуализм и множество переходных форм.
Комменсализм, или нахлебничество,
сотрапезничество - форма симбиоза, при которой один из партнеров системы
(комменсал) питается остатками пищи или продуктами выделения другого (хозяина),
не причиняя последнему вреда.
Когда поедание пищи комменсалами
начинает вредить хозяину, комменсализм переходит в конкуренцию или в
паразитизм.
Биоценозу, как и любой
надорганизменной системе, свойственны закономерности в соотношении и связях его
частей, т.е. определённая структура.
Структура биоценоза многопланова, и
при ее изучении можно выделить различные аспекты: видовую, пространственную,
экологическую характеристики.
Особо охраняемые
ландшафты и заповедные территории Алтайского края
Заповедники - высшая форма охраны
природных участков. Заповедники предназначены исключительно для выполнения
научных и научно-технических задач в стране. В этом специфика и принципиальное
отличие заповедников от других форм охраняемых территорий. Под заповедники
отводятся участки, наиболее типичные для данной природной зоны, способные
служить образцом ландшафтно-геогра-фических зон. Предпочтение отдается тем
участкам, которые в наименьшей степени изменены хозяйственной деятельностью
человека, а также тем ландшафтам, которым угрожает опасность исчезновения.
Чаще всего один заповедник занимает
30-70 тыс. га, но есть заповедники по 700-800 тыс. га (например,
Печеро-Ильческий, Алтайский). В европейской части страны, где нет больших
площадей, пригодных для заповедника, размеры его не превышают 1 -5 тыс. га.
Вокруг большинства заповедников
создаются охранные зоны, где ограничены эксплуатация природных ресурсов,
развитие промышленности и строительства. Задачи охранных зон - сгладить влияние
прилегающих территорий на заповедные природные комплексы.
Важным критерием при выборе участка
под заповедник является присутствие на его территории редких видов животных и
растений, уникальных образований неживой природы. Основное направление научных
исследований в заповедниках - изучение структуры и функций первичных
биогеоценозов, выявление их закономерностей, что имеет большое значение для
понимания сущности законов биосферы в целом.
Основой научных исследований в
заповеднике являются разработка методов учета животных, определение
эффективности и выявление последствий хозяйственного использования природных
ресурсов на смежных территориях, разработка биологических методов борьбы с
вредителями лесного и сельского хозяйства, изучение факторов, определяющих
изменение численности диких животных, с целью их прогнозирования, а также
изучение экологических особенностей отдельных видов животных и растений,
разработка мероприятий, обеспечивающих сохранение природных заповедных
территорий, восстановление редких и исчезающих животных, растений и т.д.
С целью контроля над окружающей
средой в ряде заповедников проводится изучение индикаторных видов животных и
растений, способных накапливать загрязнители или чутко реагировать на изменение
окружающей среды.
Исключительно большую роль играют
заповедники в изучении экологии промысловых и редких животных. На основе
научных данных, полученных в заповедниках, были разработаны мероприятия по
рациональной эксплуатации промысловых видов и восстановлению численности ряда
редких животных.
На охраняемых территориях
заповедников численность большинства ценных животных возросла в десятки и сотни
раз. Из заповедников начинается естественное расселение животных и обогащение
прилегающих угодий. Достигнув определенной численности в заповеднике, животные
выходят за его пределы.
Однако не всегда животные могут сами
расселиться из заповедников, иногда переселить их в другие места невозможно.
Тогда необходимо регулировать их численность. Например, плотность популяции
оленей в Крамском заповеднике, лосей в Центрально-Черноземном увеличилась и стала
угрожать существованию лесов, да и самих животных, из-за острой нехватки корма.
В этих случаях для восстановления естественного равновесия и охраны заповедных
лесов необходимо вмешательство человека.
Заповедный режим преследует цель
сохранения всех элементов биогеоценозов в таких количественных соотношениях,
которые им присущи и которые обеспечивают естественное разнообразие и
динамичное равновесие природного комплекса. Заповедники не могу i допустить чрезмерного увеличения
численности какого-либо одного, даже самого ценного вида, в ущерб остальным.
Памятники природы - это отдельные
природные объекты, имеющие научное, историческое и культурно-эстетическое
значение, например: водопады, пещеры, геологические обнажения, гейзеры,
палеонтологические объекты и т.д. Охрана памятников природы возлагается на
землепользователей, а контроль за соблюдением режима охраны - на органы охраны
природы республики, края, области. На территории России и сопредельных
государств выявлено свыше 3000 памятников природы.
Государственные природные заказники
- это особо охраняемые природные территории, на которых для сохранения или
восстановления природных комплексов или их компонентов и поддержания
экологического баланса частично ограничено природопользование.
Объявление территории
государственным природным заказником допускается как с изъятием, так и без
изъятия у пользователей, владельцев и собственников земельных участков.
Государственные природные заказники
федерального значения учреждаются решениями Правительства Российской Федерации
по представлению администрации края и специально уполномоченного
государственного органа Российской Федерации в области охраны окружающей
природной среды.
Государственные природные заказники
краевого значения образуются администрацией края по согласованию с
соответствующими органами местного самоуправления.
Задачи и особенности режима
хозяйствования и особой охраны каждого конкретного государственного природного
заказника определяются положением о нем, утверждены в соответствии с «Примерным
положением о государственных природных заказниках в Российской Федерации»,
утвержденным приказом Министерства охраны окружающей природной среды Российской
Федерации от 16 января 1996 года №20.
Заказники разнообразны по своим
целям. Они создаются для восстановления или увеличения численности
охотничье-промысловых животных (охотничьи заказники); создания благоприятной
обстановки для гнездования птиц, миграции, зимовки (орнитологический заказник);
охраны мест нереста рыб, мест их зимнего скопления (ихтиологические); сохранения
особо ценных лесов (лесные), отдельных участков ландшафта (ландшафтные
заказники) и т.д.
По своему значению заказники
разделяются на государственные, региональные и местные. Государственные
заказники могут быть постоянными или организованными сроком до 10 лет, а
местные организуются на срок до 5 лет. В случае необходимости срок заказа может
быть продлен. В зависимости от значения и размеров заказника его охрану
обеспечивает или специальный штат, или землепользователь.
Национальные парки являются природоохранными,
эколого-просветительскими и научно-исследовательскими учреждениями,
территории (акватории) которых
включают в себя природные комплексы и объекты, имеющие особую экологическую,
историческую и эстетическую ценность, и которые предназначены для использования
в природоохранных, научных, культурных целях и для регулируемого туризма.
В основные задачи национальных
парков, кроме целей сохранения природных комплексов и объектов, в том числе
историко-культурных, включены задачи по восстановлению нарушенных природных
комплексов и объектов, ведение экологического мониторинга, а также создание
условий для развития регулируемого туризма и отдыха.
Режим особой охраны территории
национального парка устанавливается дифференцированно в зависимости от значения
каждой из функциональных территориальных зон.
Национальный парк как
природоохранное учреждение может выступать учредителем и участвовать в
деятельности фондов, ассоциаций и иных организаций, способствующих развитию
национального парка.
Обеспечение туризма, отдыха, других
видов хозяйственной деятельности на территории национальных парков
осуществляется на договорной основе и при наличии соответствующих лицензий,
предоставляемых дирекциями национальных парков.
Порядок организации и
функционирования национальных парков определяется Положением о национальных
природных парках Российской Федерации, утверждаемым Правительством Российской
Федерации.
Природные парки являются
природоохранными рекреационными учреждениями, находящимися в ведении субъектов
Российской Федерации, территории (акватории) которых включают в себя природные
комплексы и объекты, имеющие значительную экологическую и эстетическую
ценность, и предназначены для использования в природоохранных, просветительских
и рекреационных целях.
Природные парки могут создаваться
как на землях, предоставленных им в бессрочное (постоянное) пользование, так и
на землях, изъятых у владельцев и переданных во владение природному парку.
Природные парки находятся в ведении органов государственной власти края.
Решение об образовании природных
парков принимает администрация края по представлению территориального органа
Государственного комитета Российской Федерации по охране окружающей среды по
согласованию с органами местного самоуправления.
Создание природных парков, связанное
с изъятием земельных участков или водных пространств, используемых для
общегосударственных нужд, осуществляется по согласованию с Правительством
Российской Федерации.
Органы местного самоуправления,
ходатайствующие о создании природного парка, подготавливают необходимые для
этого материалы.
Главное отличие национального парка
заключается, в отношении собственности, и в том, что в нем должна быть
нетронутая заповедная часть, а в природном парке заповедная зона может
отсутствовать. За рубежом заповедников (в нашем понимании) нет, а есть только
национальные парки, и в некоторых случаях эти понятия тождественны.
Охрана ландшафтов и заповедные
территории.
Охрана ландшафтов имеет много форм,
которые могут быть объединены в три группы:
1)полная охрана ландшафтов
как комплексов биогеоценозов;
2)частичная охрана
природных объектов;
3)создание и поддержание
оптимального антропогенного ландшафта.
Две первые формы охраны ландшафта
связаны с заповедными территориями. При этом полная охрана преследует главным образом
научные цели. Частичная охрана направлена на научно-технические или
ресурсно-охранные и культурные цели.
Большое значение имеют заповедные
территории для охраны генофонда нашей планеты, как природные объекты для
экологических исследований.
Формы заповедных территорий во всем
мире разнообразны. Это национальные и природные парки, резерваты различных
назначений, заказники, охраняемые ландшафты, участки дикой природы, заповедники
и т.д. Основные формы охраны природных участков за рубежом - национальные и
природные парки, резерваты, а в России - заповедники и заказники.
Список литературы
1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., 1977. 455 с.
2. Яншин А.Л., Мелуа А.И. Уроки экологических просчетов. М:
Мысль, 1991,430 с.
3. Даррелл Дж. «Перегруженный ковчег…» М.: Мысль, 1987.
4. «Земля, экология, перестройка». М.: Книга, 1989.
5. Одум Е. Экология. М.: Просвещение, 1968.
6. Тимофеева Б.А. «Наедине с природой» Л.: Лениздат, 1971.
7. Фарб П. «Популярная экология. М.: Мир, 1971.
8. Алексеев В.А., «300 вопросов и ответов по экологии»
«Академия развития», 1998 г.