Видовая, пространственная и экологическая структура биоценоза

Для существования сообщества важна не только численность видов, но и видовое разнообразие, которое является основой биологического разнообразия в природе. Под биоразнообразием понимается разнообразие особей в рамках вида, разнообразие видов и экосистем. Разнообразие является основой стабильности в развитии видов, популяций.

Различают видовую, пространственную и экологическую структуру биоценоза. Видовая структура — число видов, образующих данный биоценоз, и соотношение их численности или массы. Показателями значимости каждого отдельного вида в видовой структуре биоценоза являются:

  • обилие вида, т. е. число или масса особей данного вида на единицу площади или объема занимаемого ими пространства;
  • частота встречаемости—процентное отношение числа проб или учетных площадок, где встречается вид, к общему числу проб или учетных площадок;
  • степень доминирования—отношение числа особей данного вида к общему числу всех особей рассматриваемой группировки.

Видовое разнообразие — число видов в данном сообществе или регионе. Встречаются бедные и богатые видами биоценозы. Видовое разнообразие зависит от возраста сообщества (молодые сообщества беднее, чем зрелые) и от благоприятности основных экологических факторов, например биоценозы высоких широт, пустынь и высокогорий бедны видами. Высоким видовым разнообразием отличаются экотоны — переходные зоны между сообществами, а увеличение здесь видового разнообразия называется краевым эффектом (например, опушки леса).

В сообществе различают доминантные виды, преобладающие по численности, и второстепенные, или малочисленные и редкие. Среди доминантов особо выделяются эдификаторы (строители) — это виды, определяющие микросреду (микроклимат) всего сообщества (как правило, это растения).

Пространственная структура биоценоза — это распределение организмов разных видов в пространстве (по вертикали и по горизонтали). Пространственная структура образуется прежде всего растительной частью биоценоза. Различают ярусность, или вертикальную структуру биоценоза, и мозаичность, или структуру биоценоза по горизонтали. Например в широколиственных лесах выделяется следующие ярусы: деревья первой величины — дуб, липа, вяз; второй величины — рябина, яблоня, груша; подлесок кустарниковый — крушина, жимолость, бересклет, высокие травы; более низкие травы.

Экологическая структура является соотношением организмов разных экологических групп. Биоценозы со сходной экологической структурой могут иметь разный видовой состав. Это связано с тем, что одни и те же экологические ниши могут быть заняты сходными по экологии, но далеко не родственными видами. Такие виды называются замещающими, или визирующими.

Любая популяция занимает определенное местообитание и определенную экологическую нишу. Местообитание — это территория или акватория, занимаемая популяцией, с комплексом присущих ей экологических факторов. Местообитание вида является компонентом его экологической ниши. Применительно к наземным животным местообитание вида называется стацией, местообитание сообщества — биотопом.

Экологическая ниша — это место вида в природе, или совокупность всех факторов среды, в пределах которых возможно неограниченно долгое существование вида в природе, включая не только его положение в пространстве и отношение к абиотическим факторам, но и его функциональную роль в сообществе. Для характеристики экологической ниши обычно используются два важных показателя: ширина ниши и степень перекрывания ее соседними. Экологические ниши разных видов могут быть разной ширины и перекрываются в различной степени. Различают фундаментальную экологическую нишу, определяемую только физиологическими особенностями организма, и реализованную, в пределах которой вид реально существует. Иначе говоря, реализованной является та часть фундаментальной ниши, которую данный вид, популяция в состоянии «завоевать» в конкурентной борьбе.

Конкуренция — отрицательные взаимоотношения организмов, при которых они соперничают друг с другом за одни и те же ресурсы внешней среды при недостатке последних. Организмы могут соперничать за пищевые ресурсы, полового партнера, убежище, свет и т. д. В целом конкуренция может рассматриваться как отрицательные взаимодействия организмов в борьбе за существование. Различают прямую и косвенную, межвидовую и внутривидовую конкуренцию. Косвенная (пассивная) конкуренция — борьба за потребление ресурсов среды, необходимых различным видам. Прямая (активная) конкуренция — подавление одного вида другим. Внутривидовая конкуренция—это соперничество между особями одного вида, межвидовая конкуренция возникает между особями разных видов и между популяциями, что вредно сказывается на их росте и выживании. Конкуренция проявляется в виде борьбы за экологические ниши и приводит к естественному отбору в направлении увеличения экологических различий между конкурирующими видами и образованию ими разных экологических ниш.