4. Пространственная структура сообществ
Сосуществование в биоценозе разных организмов приводит к их распределению в пространстве, которое проявляется в разделении растительного сообщества на отдельные части, выполняющие определённую функцию в общем круговороте веществ и превращении энергии. Формируется пространственная структура сообщества .
В наземных биоценозах в формировании вертикальной структуры основную роль играют растения разной высоты. Они составляют ярусы , которые образованы надземными или подземными частями разных растений.
Наиболее явно вертикальная структура выражены в лесных биоценозах. Там можно выделить \(5\)–\(6\) ярусов: древесные ярусы из высоких и низких деревьев, состоящий из кустарников подлесок, ярус трав и кустарничков, надпочвенный ярус из мхов и лишайников, лесная подстилка.
Ярусное расположение растений позволяет им полнее использовать световую энергию и минеральные вещества. Условия существования растений из разных ярусов отличаются, уменьшается конкуренция между ними и возрастает число видов в биоценозе.
Животные в биоценозе тоже распределяются по ярусам, так как они связаны с определёнными видами растений.
разные птицы добывают пищу и гнездятся в разных ярусах — на земле тетерева и куропатки, в третьем-четвёртом ярусах малиновка и синицы, в кронах деревьев дятлы и совы.
В биоценозах наблюдается также горизонтальная структура, которая проявляется как мозаичность — разделение на отдельные части из-за неоднородность условий обитания.
в лесу есть поляны, которые заселены светолюбивыми травами; есть участки под густыми деревьями, на которых растительности совсем нет.
Распределение организмов в пространстве отражает многообразие способов использования живыми организмами ресурсов среды обитания и в определённой степени показывает устойчивость сообщества к изменениям условий существования.
Источник
61. Пространственная структура биоценоза. Ярусность и мозаичность фитоценоза.
Пространственная структура биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части — фитоценоза, распределением наземной и подземной массы растений. Заселение организмами того или иного биотопа определяется его экологическими факторами, и в первую очередь особенностями атмосферы, горной породы, почвы и ее вод. В ходе длительного эволюционного развития, приспосабливаясь к определенным абиотическим и биотическим условиям, живые организмы так разместились в биоценозе, что практически не мешают друг другу, их распределение носит ярусный характер.
Ярусность — это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части. Особенно четко она выражена в растительных сообществах (фитоценозах). Фитоценоз приобретает ярусный характер при наличии в нем растений, которые различаются по высоте. Растения, особенно их органы питания (листья, окончания корней), располагаясь на разной высоте или глубине, легко уживаются в сообществе, что —способствует увеличению числа организмов на единицу площади, ослаблению конкуренции между ними, более полному и разностороннему использованию условий среды. В лесу обычно выделяется пять—шесть ярусов Подземные части растений также располагаются ярусно. Как правило, корни у деревьев проникают на большую глубину, чем у кустарников. Ближе к поверхности располагаются корни мелких травянистых растений, а непосредственно на ней — риюиды мхов. В поверхностных слоях корней значительно больше, чем в глубинных. Ярусы определяют структуру и сложение фитоценоза. При малой ярусности растительное сообщество называют простым, большой — сложным. Растения каждого яруса и обусловленный ими микроклимат создают определенную среду для специфических животных, что приводит к возникновению группировок растений и животных — популяций, тесно связанных между собой организмов.
Отсюда ярусы в биоценозе различаются не только высотой, но и составом организмов, их экологией и той ролью, которую они играют в жизни всего сообщества. В одном сообществе одни и те же виды в силу возрастных различий особей или частичного угнетения могут находиться в определенный период в разных ярусах. Например, всходы сосны, березы, пока они маленькие, располагаются в нижних ярусах леса. По мере роста при благоприятных условиях они займут свое место в верхнем ярусе
В растительных сообществах животные также приурочены преимущественно к определенному ярусу. Среди насекомых, например, выделяются следующие группы: обитатели почвы — геобий, наземного поверхностного слоя — герпетобий, мохового яруса — бриобий, травостоя — филлобий, более высоких ярусов — аэробии.
Виды растений и животных в большинстве случаев значительно различаются по своему отношению к условиям среды. Растения каждого нижележащего яруса теневыносливее, чем расположенные над ними. Это обусловлено тем, что освещение при переходе от верхних ярусов к нижним ослабевает и для световых растений становится недостаточным. Разрастание верхних ярусов сообщества уменьшает густоту нижних, зачастую до полного исчезновения слагающих их растений (рис. 11.6).
Вместе с тем разреживание верхнего яруса способствует усилению развития растений нижних ярусов из-за улучшения светового режима, влаги, тепла, а также повышению содержания минеральных веществ в почве. Разрастание нижних ярусов оказывает положительное влияние на животных и в количественном, и в качественном отношении.
Изменения среды под влиянием жизнедеятельности отдельных видов растений создают так называемую фитогенною мозаичностъ. Она хорошо выражена, например, в смешанных хвойно-широколиственных лесах (рис. 84). Ель сильнее, чем лиственные породы, притеняет поверхность почвы, задерживает кронами больше дождевой влаги и снега, опад ели разлагается медленнее, способствует оподзоливанию почвы. В результате этого в елово-широколиственных лесах под широколиственными породами и осиной хорошо растут неморальные травы, а под елью – типичные бореальные виды.
Вследствие различий средообразующей деятельности разных видов растений отдельные участки в елово-широколиственном лесу различаются многими физическими условиями (освещенностью, мощностью снегового покрова, количеством опада и т. д.), поэтому жизнь в них идет по-разному: неодинаково развит травостой, подрост, корневые системы растений, мелких животных и т. д.
Мозаичность, как и ярусность, динамична: происходит смена одних микрогруппировок другими, разрастание или сокращение их в размерах.
Источник
2.2. Пространственная структура биоценоза.
В ходе длительного эволюционного развития, приспосабливаясь к определенным абиотическим и биотическим факторам среды, живые организмы в результате так размещаются в пространстве, чтобы не мешать друг другу.
Под пространственной структурой понимают особенности распределения живых организмов в биоценозе.
Это выражается в вертикальном и горизонтальном распределении организмов в биоценозе.
Ярусность — это явление вертикального распределения организмов в биоценозе.
Наиболее четко ярусность выражена в растительных сообществах (фитоценозах).
Благодаря ярусности различные растения располагаются на разной высоте (или глубине) и поэтому легко уживаются в сообществе. Это способствует увеличению числа организмов на единице площади, значительному ослаблению конкуренции между ними, а также наиболее эффективному использованию условий среды.
Основным фактором, определяющим вертикальное распределение растений по наземным ярусам, является количество света.
Так, растения верхних ярусов более светолюбивы, чем нижних, и лучше их приспособлены к колебаниям температуры и влажности воздуха.
Ярусность особенно хорошо выражена в лесах умеренного пояса. В них можно выделить 5-6 ярусов:
- первый (верхний) ярус образуют деревья первой величины (ель, сосна, дуб, береза, осина);
- второй ярус образуют деревья второй величины (рябина, черемуха, дикие яблоня и груша);
- третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками (лещина обыкновенная, крушина, бересклет европейский, шиповник);
- четвертый ярус состоит из крупных трав (багульник, голубика, черника, вереск, чистец лесной, крапива, иван-чай);
- пятый ярус сложен из трав более низких (водяника, клюква, кисличка, осока);
- в шестом ярусе расположены мхи и лишайники.
- в почвенном ярусе леса, который заполнен корнями растений, обитают почвенные животные (различные микроорганизмы, бактерии, насекомые, черви, );
- в лесной постилке живут насекомые, клещи, пауки, многочисленные микроорганизмы;
- более высокие ярусы занимают растительноядные насекомые, птицы, млекопитающие и другие животные;
- разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах — на земле (фазановые, тетеревинные, трясогузки, коньки, овсянки), в кустарниках (дрозды, славки, снегири), в кронах деревьев (зяблики, щеглы, корольки, крупные хищники).
- сильное разрастание верхних ярусов сообщества соответственно уменьшает густоту нижних, нередко вплоть до полного исчезновения слагающих их растений, вместе с которыми исчезает и животное население;
- с другой стороны, разреживание верхнего яруса по тем или иным причинам способствует усиленному развитию растений нижних ярусов благодаря улучшению режима света, влаги, тепла, а также повышению содержания минеральных веществ в почве. Разрастание нижних ярусов положительно влияет на животное население как в количественном, так и в качественно отношении.
- неоднородностью почвенных условий (наличие понижений и повышений);
- средообразующим влиянием растений и их биологическими особенностями;
- результат деятельности животных (образование муравейников, вытаптывание травы копытными и др.) или человека (вырубка лесов, распашка степей, кострища и др.).
Источник