какие виды связей свойственны организмам различных видов в биоценозе

Связи между живыми организмами в биоценозе

Трофические связи в биоценозе

Между всеми живыми существами в биоценозе существуют постоянные трофические (пищевые) связи, на основе которых формируются так называемые цепи питания. Благодаря им организмы, объединяемые в большие группы, образуют единый комплекс, цикл питания. Циклы питания определяют трофическую структуру биоценоза и ее функционирования.

Таким образом, трофические связи – это связи, возникающие тогда, когда организмы одного вида питаются организмами другого или продуктами жизнедеятельности организмов данного вида.

Цепи питания разделяют на пастбищные и детритные.

Трофические связи могут быть прямые и косвенные.

Топические связи в биоценозе

В результате топических связей некоторые организмы создают благоприятные или неблагоприятные физические или химические условия для поселения других организмов. Простейший пример создания благоприятной среды одним видом для поселения второго (температура, количество осадков, освещенность) – дерево и птицы, вьющие гнёзда в его ветвях.

Кроме того, в лесу создается свой микроклимат, который характеризуется повышенной влажностью, малой контрастностью температур, меньшей освещенностью. Это способствует росту тенелюбивых растений и размещению их по ярусам.

Благодаря трофическим и топическим связям, которые часто переплетаются между собой, организмы объединяются в достаточно стабильные группировки различных уровней, которые входят в биоценоз. Вследствие чего в биоценозе устанавливаются достаточно сложные межвидовые взаимосвязи, которые составляют основу его существования.

Консорции в биологии

На основе топических и трофических связей формируются консорции. Консорция (от лат. – общность, соучастие) – система разнородных организмов, тесно связанных между собой благодаря своей жизнедеятельности с одним или целой популяцией любого вида растений или животных.

Пример консорции в биоценозе – простая сосна или дуб со всем их населением: микоризныими грибами, с эпифитными мхами и лишайниками на стволах и ветвях, насекомыми и членистоногими, прячущимися в коре – это очень сложная консорция.

Различают консорции различной степени сложности, которые имеют неодинаковое количество консортивных связей. Наибольшее количество консортивних связей имеют виды – детерминанты, то есть те виды, которые создают внутреннюю среду биоценоза.

Есть виды, входящие в состав двух или более консорций.

Форические и фабрические связи в биоценозе

Между организмами биоценоза существуют также форические и фабрические отношения.

Форические отношения – это такие отношения, при которых одни организмы способствуют перемещению или распространению других. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений называют зоохорией, перенос других организмов – форезией.

Примеры форических связей в биоценозе:

Фабрические связи в биоценозе и их примеры:

Фабрические отношения – это связи, при которых один вид животных использует части иного вида растений или животных для строительства жилищ (гнезд).

Контактные, трансабиотические, и трансбиотические связи в фитоценозе.

Контактные связи – это механическое воздействие растения на растение, паразитизм, симбиоз. Примеры – омела, заразиха (Orobanche), раффлезия, хмель, плющ.

Трансабиотические связи – влияние одних растений на другие путём изменения окружающей среды (борьба за свет, влагу, питательные вещества, выделение растениями продуктов жизнедеятельности, листовой опад и тому подобное). Примеры: растения верхнего яруса и обитатели подлеска, который они затеняют.

Трансбиотические связи – опосредованное влияние одних растений на другие через прочие живые организмы. Пример: ризосфера корней дуба сильно изменяет почвенную среду, состав и кислотность и тем самым создает благоприятные условия для различных микроорганизмов, а те, в свою очередь, благоприятно влияют на другую флору на этом участке.

В биоценозе различные формы взаимовлияния проявляются одновременно, и каждый вид участвует сразу в нескольких.

Источник

Типы взаимодействий организмов в биоценозах

Разнообразные формы биотических отношений, в которые вступают те или иные виды организмов в биоценозе (конкуренция, комменсализм, мутуализм, хищник-жертва и т.д.), определяют основные условия их жизни в сообществе, возможности добывания пищи и завоёвания нового жизненного пространства.

Прямые и косвенные межвидовые отношения по значению жизненного пространства организмов, которые имеют виды для занятия в биогеоценозе определенного положения, подразделяются на следующие типы связей: трофические, топические, форические, фабрические и другие.

Трофические связи наблюдаются тогда, когда один вид питается другим видом либо живыми особями, либо их останками, либо продуктами их жизнедеятельности (птицы – червячки, волк – заяц, жук – экскременты копытных и т.д.).

Топические связи характеризуют любое физическое или химическое изменение условий обитания одного вида в результате жизнедеятельности другого. Топические связи заключаются в создании одним видом среды обитания для другого вида (например, внутренний паразитизм) в формировании такого субстрата, на котором поселяются или избегают поселяться организмы других видов. В биоценозе трофические и топические связи имеют наибольшее значение и составляют основу существования организмов. Эти типы отношений удерживают друг возле друга организмы различных видов, объединяя их в сравнительно стабильные сообщества разных масштабов (например, животное – гельминты, животное – личинки оводов и т.д.).

Форические связи – это участие одного вида организмов в распространении другого. В роли транспортников обычно выступают животные и птицы. Перенос животными семян, спор, пыльцы растений именуют зоохорией. Перенос животными других животных называют форезией. Обычно перенос осуществляется с помощью специальных органов. Форезия животных широко распространена среди мелких членистоногих. Например, перенос разнообразных микроскопических клещей другим животным, что представляет собой один из способов пассивного расселения мелких организмов. Она свойственна тем видам, для которых перенос из одного биотопа в другой жизненно необходим для сохранения или процветания вида. Так, многие летающие насекомые  посетители скоплений быстроразлагающихся органических останков и остатков (трупов животных, гниющих куч растений и т.д.) несут на себе различных клещей, переселяющихся таким способом от одного скопления пищевых материалов к другому. Клещи и бактерии способствуют более интенсивному разложению органических веществ.

Фабрические связи – это такой тип биотических отношений, в которые вступает вид, используя для своих сооружений (фабрикаций) продукты выделения или останки (остатки), или даже живых особей другого вида. Например, птицы употребляют для сооружения своего гнезда ветки деревьев, листья, шерсть животных, пух, некоторые насекомые свои яйца кладут в организм другого насекомого, особенно хищники и т.д. В природе между организмами существуют и другие межвидовые связи. Которые указаны ниже.

Хищничество─ такой тип взаимоотношений, когда один вид живет за счет другого, нанося ему ущерб. В основе этих отношений лежат пищевые связи (жертва ─ хищник). Например, волк и травоядное животное или другой хищник, пригодный в пищу для следующего хищника.

Паразитизм ─ такое сосуществование, при котором один вид живет за счет другого вида (хозяина), поселяясь внутри или на поверхности тела (паразитизм животных, бактерии и организмы, паразит растения клевера ─ клеверная повилика и т.д.).

Мутуализм (или симбиоз) представляет собой обоюдовыгодное сожительство разных видов организмов. Например, у бобового растения на корнях поселяются азотфиксирующие бактерии. Растение даёт бактериям энергию в виде углеводов, а бактерии, в свою очередь, обеспечивают растение фиксированным из атмосферного воздуха экологически чистым азотом. На фиксацию каждого грамма азота бактерии затрачивают энергию, равную 10 г углеводов (17 Дж). Иногда полезные организмы, живущие внутри другого организма, у которых сложились свои взаимовыгодные отношения (например, бактерии в желудке жвачных животных, которые разлагают лигнин, за это им животное дает кров и пищу в виде биомассы и своего желудка) (рис.3.5).

Комменсализм (нейтрализм, нахлебничество) ─ это взаимоотношения на базе пищевых связей, при которых один из видов извлекает себе выгоду, а для другого они безразличны. Обычно мелкие организмы, поселяясь возле крупного животного (например, навозные жуки или различные мелкие птицы), находят пищу и место для проживания.

У представителей одного и того же вида животных встречается такое явление, как каннибализм, то есть поедание себе подобных. Он наиболее развит у хищных рыб: щук, окуней, трески, наваги и т.д. Встречается иногда у высших животных и некоторых насекомых при неблагоприятных условиях жизни.

В природе отмечают два типа оптимального распространения вида: физиологический и синэкологический.

Физиологический оптимум этоблагоприятное для вида сочетание всех видов абиотических факторов, при котором возможны наиболее быстрые темпы роста и размножения организмов (тепло, влага, пища).

Синэкологический оптимум  это биотическое окружение, когда вид (организм) испытывает наименьшее давление со стороны его врагов, конкурентов, что позволяет успешно жить и размножаться (стая, стадо, сообщество и т.д.).

Граница между биоценозами редко бывает четко выраженной, поскольку соседние биоценозы постепенно переходят один в другой. В результате этого возникает пограничная (краевая) зона, отличающаяся особыми условиями.

Растения и животные, характерные для каждого из соприкасающихся сообществ, проникают на соседние территории, создавая при этом специфическую «опушку», пограничную полосу – экотоп. В нём как бы переплетаются типичные условия соседствующих биоценозов, что способствует произрастанию растений, характерных для обоих биоценозов. В свою очередь, это привлекает сюда и разнообразных животных из-за относительного изобилия корма. Так возникает краевой эффект увеличения разнообразия и плотности организмов на окраинах (опушках) соседствующих и переходных поясах между ними. На «опушках» происходит более быстрая смена растительности, чем при стабильном ценозе.

Биоценоз и биотоп (пространство с более или менее однородными условиями, которое занимает биоценоз) невозможно отделить друг от друга, об этом свидетельствуют ряд принципов их взаимосвязи.

1. Принцип разнообразия (А. Тинеман): чем разнообразнее условия биоты, тем больше видов в биоценозе (тропический лес).

2. Принцип отклонения условий (А. Тинеман): чем выше отклонения условий биоты от нормы, тем беднее видами и специфичнее биоценоз, а численность особей отдельных составляющих его видов выше. Этот принцип проявляется в экстремальных биотопах. В них мало видов, но численность особей в них обычно велика, может иметь место даже вспышка массового размножения организмов.

3. Принцип плавности изменения среды (Г.М. Франц): чем плавнее изменяются условия среды в биотопе и чем дольше он остаётся неизменным, тем богаче видами биоценоз и тем более он уравновешен и стабилен. Практическое значение принципа в том, что, чем больше и быстрее происходит преобразование природы и биотопа, тем труднее видам успеть приспособиться к этому преобразованию, а следовательно, биоценозы ими обедняются.

Взаимная дополнительность частей биоценоза.В сообществах (биоценозах) уживаются только те виды, которые дополняют друг друга в использовании ресурсов среды обитания, то есть делят между собой экологические ниши. Например, ярусность в фитоценозе или разложение микроорганизмами-редуцентами – одни виды «специализируются» на разложении клетчатки, вторые – на разложении белков, третьи – сахаров и т.д. Взаимная дополнительность видов: одни созидают, другие разрушают – основа биологических круговоротов.

Основа устойчивости биоценозов – это их сложное видовое разнообразие.

Источник

Экология

Обложка урока взята с источника.

Лучшие условия по продуктам Тинькофф по этой ссылке

Дарим 500 ₽ на баланс сим-карты и 1000 ₽ при сохранении номера

. 500 руб. на счет при заказе сим-карты по этой ссылке

Лучшие условия по продуктам
ТИНЬКОФФ по данной ссылке

План урока:

Понятие биоценоза

Типы взаимоотношений между организмами в биоценозе

Понятие о биоценозе появилось в науке не так давно, в 1877 году. Карл Мебиус в Северном море занимался изучением разведения устриц на отмелях, чтобы понять, как повысить их продуктивность. Им было установлено, что устрицы не живут сами по себе, а формируют сообщество с другими морскими существами. Причем на них воздействуют и факторы неживой природы, такие как соленость, а также температура воды. Также происходит борьба за существование и регуляция численности видов. После проведенных исследований Карл Мебиус ввел понятие биоценоз.

Биоценоз представляет собой исторически сложившуюся устойчивую совокупность популяций всех организмов, приспособленных к совместному существованию на однородном участке территории.

Понятия биоценоз и экосистема связаны друг с другом – они являются частями биосферы. Однако, следует помнить, что экосистема – это более обширное понятие, а биоценоз является ее составной частью.

Охарактеризуем понятие биоценоза как одной из составляющих экосистемы.

Живые организмы в биоценозе тесно взаимосвязаны между собой, то есть существуют определенные взаимоотношения. Связь с другими организмами выступает как необходимое условие питания и размножения, возможностей защиты, смягчения неблагоприятных условий среды и т.д.

В связи с этими потребностями организмов, можно выделить несколько типов взаимоотношений:

В биоценозе часто встречается такая трофическая связь как хищник-жертва, при которой одни виды потребляют живую пищу. К примеру, лисица может питаться рыбой, грызунами и другими животными. По отношению к ним она будет хищником.

Не все организмы питаются живой пищей, есть те, кто потребляет остатки растений или мертвых животных. К примеру, жук-могильщик закапывает в почву останки животных, после чего ими питаются их личинки.

Такие закономерные пищевые отношения между существами формируют трофическую структуру биоценоза.

Примером таких топических связей в биоценозе считается паразитизм. Различают временный и постоянный паразитизм. Из названия понятно, что временные паразиты используют другие существа в течение короткого срока, то есть когда им необходим источник пищи.

Помимо паразитизма, различают и другие примеры топических связей в биоценозе. Для гнездования птицы используют ветви деревьев, дупла, пни, заросли кустарников и травянистых растений.

Обыкновенный ремез строит свое гнездо на ветвях березы Источник

И не только птицы используют растения как жилище, но и различные насекомые, мелкие млекопитающие.

Эти связи распространены в природе и являются выгодными одному организму, при этом не оказывают вреда другому.

Птицы для строительства гнезд используют различный материал: ветки деревьев, травянистые растения, шерсть животных, пух других птиц и т.д.

Взаимодействия организмов имеют сложный характер, зависят от многих факторов и способны по-разному протекать в неодинаковых условиях.

Структура биоценоза

Формирование сообщества осуществляется за счет межвидовых связей, которые определяют структуру, то есть упорядоченное строение биоценоза.

Структура биоценоза заключается в определенном расположении его составных частей и взаимосвязи между ними.

Так как биоценоз как система состоит из отдельных элементов, то можно выявить несколько видов структур биоценоза.

К примеру, насекомые употребляют в пищу зеленые растения, в свою очередь насекомыми питаются различные земноводные. Представители земноводных используются как корм птицами и некоторыми млекопитающими. Такие последовательности в питании принято называть пищевыми цепями. На них более подробно остановимся в следующих пунктах.

Соответственно, биоценозы могут быть бедные и богатые видами живых существ. К примеру, ледяные пустыни и тундра характеризуются суровыми условиями среды, поэтому только немногие виды способны там выживать. Такие биоценозы имеют бедный видовой состав.

Богатое видовое разнообразие характерно для биоценозов с благоприятными условиями среды. К примеру, самым большим числом видов обладают тропические леса.

Виды, преобладающие в биоценозе по численности, называют доминантными. К примеру, в степях доминируют ковыли, в еловом лесу – ели.

Кроме относительно небольшого числа видов-доминантов в состав биоценоза входит обычно множество малочисленных и даже редких форм, которые и создают его видовое богатство.

3.Распределение видов в пространстве обеспечивает пространственную структуру биоценоза. При этом существует определенная зависимость видовой и пространственной структуры биоценоза. В биоценозе с богатым видовым составом будет более сложная пространственная структура.

Можно выделить горизонтальное и вертикальное распределение видов в сообществе.

Горизонтальная пространственная структура характерна для всех биоценозов и получила название мозаичность. Заключается она в образовании различных микрогруппировок внутри сообщества. Различаются они видовым набором организмов, количественным соотношением видов. К примеру, формирование в лесу муравейников, скопление птиц в местах гнездовья. На степном участке могут встречаться небольшие заросли деревьев.

Обусловлено появление микрогруппировок многими причинами, например, почвенными условиями, особенностями биологии живых организмов и другими.

Основной фактор, определяющий вертикальное распределение растений по ярусам – количество света. Верхние ярусы сформированы растениями, более требовательными к свету. Очень хорошо просматривается ярусность в лесах.

Животные также приурочены к тому или иному ярусу растительности. К примеру, есть птицы, гнездящиеся только на земле (фазановые, тетеревиные), другие – в кустарниковом ярусе (дрозды, славки) или в кронах деревьев (коршуны, вороны).

Типы организмов по их роли в биоценозе

Основой любого биоценоза являются трофические связи, осуществляющиеся живыми организмами. Соответственно по типу питания можно выделить три группы существ: автотрофы и гетеротрофы, а также миксотрофы.

Какие организмы относят к продуцентам? Конечно же, это зеленые растения, у которых есть органы фотосинтеза – листья.

Появление автотрофов на земле способствовало обогащению атмосферы самым необходимым газом– кислородом. Соответственно, роль продуцентов состоит не только в производстве биологической продукции, но и в выработке кислорода, используемого другими существами для дыхания.

Существование всех этих групп организмов невозможно друг без друга. Отсутствие продуцентов в экосистеме, привело бы к недостатку кислорода и к гибели консументов от удушья. Отсутствие готовых, синтезированных продуцентами органических веществ явилось бы причиной гибели растительноядных, а затем и плотоядных консументов.

Если бы на планете не было животных, то уменьшилось бы количество углекислого газа, что создало бы трудности для процесса фотосинтеза. Однако существование всех живых организмов вряд ли бы было возможным без детритофагов и редуцентов. Детритофаги выполняют функцию очищения биоценоза и способствуют образованию почвы.Редуценты в процессе разложения освобождают вещества, необходимые для питания растений. Таким образом, все эти группы тесно взаимосвязаны между собой.

Следует остановиться еще на одной группе организмов, миксотрофах, которые способны осуществлять питание автотрофным и гетеретрофным способами. Примерами миксотрофов можно считать некоторые группы бактерий, растения-паразиты, а также насекомоядные растения.

Пищевые цепи и сети

Пирамида биомасс и энергии. Правило Линдемана. Продуктивность экосистем

Перенос энергии пищи, созданной растениями, через ряд организмов путем поедания одних видов другими называется пищевой цепью. Каждое звено пищевой цепи получило название трофический уровень.

Каждый организм имеет несколько источников питания и сам используется как объект питания другими организмами пищевой цепи. Соответственно, цепи питания многократно разветвляются и переплетаются в сложные пищевые сети. Рассмотрим пример пищевой сети экосистемы тундры.

Следует обратить внимание на то, что в данной системе малое число видов организмов, поэтому будет медленно осуществляться круговорот веществ.

Очень хорошо прослеживается, что многие животные питаются не на одном уровне, а на нескольких.

Каждая пищевая сеть состоит из нескольких цепей питания, которые бывают двух типов. Познакомимся на рисунке.

Следует отметить, что пастбищные цепи в экосистеме всегда берут начало с продуцентов. Особенность этих пищевых цепей считается увеличение размеров организмов при переходе с одного порядка на другой.

Детритные цепи в экосистеме начинаются с останков живых существ или их продуктов жизнедеятельности, то есть детрита. Самыми распространенными в лесах являются именно детритные пищевые цепи, так как большая часть продукции растительного организма не усваивается животными, а отмирает.

Первичная биологическая продуктивность экосистемы определяется фотосинтезом. Как правило, общая масса растений во много раз больше общей массы обитающих здесь растительноядных животных.

Масса каждого последующего звена в пищевых цепях биоценоза меньше массы предыдущего. Это объясняется тем, что не вся пища усваивается консументами. Рассмотрим на примере.

Из всего сказанного, было, разработано правило Линдемана или правило экологической пирамиды.

При решении экологических задач часто применяется правило Линдемана для построения и анализа экологических пирамид. Рассмотрим пример решения таких задач.

Можно выделить три типа экологической пирамиды:

Пирамида биомассы показывает, как происходит изменение количества органического вещества, синтезированного на каждом из уровней.

Пирамида энергии отражает изменение скорости образования органического вещества.

Экологическая пирамида энергии всегда уменьшается кверху, то есть к консументам. На каждом уровне происходят потери энергии, которая рассеивается в виде тепла. Первоисточником энергии для продуцентов служит Солнце, благодаря которому происходит образование продукции.

Скорость прироста биомассы называется биологической продуктивностью экосистемы.

Продуктивность экосистемы может быть первичной, которая создается растительными организмами, и вторичной, образуемая животными организмами. Среднее значение первичной продуктивности экосистем составляет 3 т сухого вещества на 1 га в год. Однако продуктивность определяется многими факторами, и в первую очередь, видовым составом.

Источник

40. Биоценоз и биотоп. Связи организмов в биоценозах

1. Ключевые вопросы.

1. Дайте определение понятий «биоценоз» и «биотоп». Назовите их структурные компоненты.

Биоценоз — исторически сложившаяся совокупность взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов и микроорганизмов, населяющих экологически однородную среду обитания.

Биотоп — участок территории с однородными условиями среды (место обитания биоценоза).

Структурными компонентами биоценоза являются: фитоценоз, зооценоз, микоценоз, микробоценоз.

Биотоп включает воздух с климатическими факторами (климатоп), почву (эдафотоп) и воду (гидротоп).

2. Выберите пример биоценоза из предложенных совокупностей организмов:
1) деревья и кустарники в парке;
2) растения, выращиваемые в ботаническом саду;
3) птицы и млекопитающие, обитающие в еловом лесу;
4) все организмы, обитающие на болоте.

3. Какие типы связей между популяциями поддерживают структуру биоценоза? Покажите их на примере биоценоза смешанного леса.

В биоценозе между популяциями возникают трофические, топические, форические и фабрические связи.

2. Сложные вопросы.

1. В какие связи вступают азотфиксирующие бактерии, находящиеся в клубеньках бобовых растений; омела, произрастающая на тополе?

Бактерии, находящиеся в клубеньках бобовых растений, являются примером трофической связи. Омела, произрастающая на тополе, примером топической связи.

2. Установите типы связей, в которые вступают популяции перечисленных пар видов:
а) лягушки и кузнечики; Трофические
б) лишайники и деревья; Топические
в) мальки рыб и медузы; Топические
г) лианы и деревья; Топические
д) осины и подосиновики; Топические
е) птицы и семена рябины; Форические
ж) медведи и клещи; Форические
з) муравьи и лесной опад. Фабрические

3. Объясните экологический смысл пословиц. О каких типах связей в них идет речь?
1. Мужик березу рубит, а щепа по грибам да ягодам бьет.
2. Лиса с зайцем дружно не живут.
3. Ты посей рожь — васильки сами взойдут.
4. Коли тесно, так и курица курицу с насеста сталкивает.
5. На то и щука в море, чтоб карась не дремал.

4) Курица сталкивает другую курицу с насеста в условиях дефицита пространства. То есть происходит борьба за ресурсы, которых не хватает, среди представителей организмов, относящихся к одному виду. Это внутривидовая борьба за выживание.

Источник