Морфологическая и пространственная структура сообщества

Сообщества, независимо от местоположения и состава, присутствующих в нем видов, обладают некоторыми признаками, которые облегчают их анализ и сравнение друг с другом. К таким признакам относят соотношение организмов с определенными типами внешнего строения и пространственную организацию общества.

Определенные типы внешнего строения организмов, возникшие как приспособления к условиям местообитаний, называются жизненными формами.

Заметим, что жизненные формы у растений и животных очень разнообразны. Наиболее распространенные жизненные формы у растений – деревья, кустарники, травы.

О характерных чертах растительного сообщества, например, можно судить по соотношению присутствующих жизненных форм. Число жизненных форм, входящих в биоценоз организмов, обычно гораздо меньше числа образующих его видов, а преобладание тех или иных форм характеризует общие условия жизни организмов. Набор жизненных форм, их соотношение определяют морфологическую (от греч. морфе – форма) структуру сообщества. По доминирующим жизненным формам растительности, например, определяется принадлежность сообщества к тому или иному типу – лесу, лугу.

Отметим, что разные жизненные формы, сосуществующие в сообществе, обычно обособленны пространственно. Это выражается в горизонтальном и вертикальном расчленении фитоценоза на отдельные элементы, каждый из которых играет свою роль в накоплении и преобразовании вещества и энергии. Такое расчленение определяет пространственную структуру сообщества.

Любое растительное сообщество, разделяется на ярусы – горизонтальные слои, толщи, в которых располагаются надземные или подземные части растений определенных жизненных форм. Ярусность особенно ярко выражена в лесных фитоценозах, в которых обычно возникает пять-шесть ярусов: древесные ярусы (высокие и низкие деревья), кустарниковый (подлесок), травяно-кустарничковый, моховой (или лишайниковый), подстилка (опавшая листва). Малоярусные сообщества – луг, степь, болото – имеют по два-три яруса.

Подземная ярусность идентична надземной: корни наиболее высоких растений (деревьев) проникают глубже всех, корни низких (трав, кустарников) располагаются у поверхности почвы; наибольшая масса корней находится в верхних слоях почвы.

Животное население биоценоза, связанное с растениями, также распределено по ярусам. Например, разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах – на земле (трясогузка), в кустарниках (малиновка, соловей), в кронах деревьев (сороки, грачи).

По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы – микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий жизни.

Морфологическая и пространственная структура сообщества – показатель разнообразия условий жизни организмов, богатства и полноты использования ими ресурсов среды. Они характеризуют в определенной мере также устойчивость сообществ, их способность противостоять внешним воздействиям.

Трофическая структура сообщества.Жизнь любого организма поддерживается благодаря связям с другими живыми существами. Бактерии, животные, грибы живут за счет вещества, создаваемого растениями, которые, в свою очередь, нуждаются и в животных, участвующих в опылении и распространении семян, и в микроорганизмах, возвращающих в почву минеральные соли из мертвого опада. Из разнообразных связей между организмами наиболее важное значение имеют пищевые, или трофические (от греч. трофо – питание), связи, благодаря которым осуществляется непрерывный вещественно-энергетический обмен между живым и неживым веществом природы.

Схему пищевых связей между организмами сообщества обычно представляют в виде набора маршрутов, по которым вещество и энергия передаются от одного вида организмов к другому. Каждый из этих маршрутов это - пищевая цепь. Простой пример пищевой цепи: растение – растительноядное насекомое - хищное насекомое - насекомоядная птица – хищная птица.

Отметим, что лишь зеленые растения способны фиксировать световую энергию и использовать в питании простые неорганические вещества. Такие организмы называют автотрофами (от греч. авто – сам и трофо – питание), т.е. самопитающиеся или продуцентами (производителями). Они – важная часть сообщества, так как практически все остальные организмы, входящие в его состав используют вещество и энергию, запасенные растениями. На суше большая часть автотрофов – это крупные растения, тогда как в водоемах их роль берут на себя микроскопические водоросли, парящие в толще воды (фитопланктон).

Все остальные организмы относятся к гетеротрофам (от греч. гетерос – разный), питающимся готовыми органическими веществами. Гетеротрофы разлагают, перестраивают и усваивают сложные органические вещества, созданные первичными продуцентами. Все животные – это гетеротрофы.

В экологии гетеротрофные организмы принято подразделять на потребителей (консументов) и разлагателей (редуцентов). Потребители - это, в основном животные, которые поедают другие организмы (растительные и животные) или измельченные органические вещества. Редуценты представлены, в основном, грибами и бактериями, разлагающими сложные составные компоненты мертвой цитоплазмы. Интенсивная гетеротрофная деятельность протекает в почве и иле.

Трофический уровень организма – положение организма в пищевой цепи характеризуется его положением от основного источника поступающей в сообщество энергии. Так автотрофы занимают первый трофический уровень, а гетеротрофы – организмы – второй, плотоядные – третий, хищники, питающиеся плотоядными животными, - четвертый и т.д.