Биогеоценоз — структурная единица биосферы¶
Биогеоценоз — это однородный по составу растительности, климату, почвам и рельефу участок земной поверхности, в границах которого функционально связаны все компоненты: растения, животные, микроорганизмы, атмосфера, грунтовые воды и почва. Термин ввёл в 1940 году советский ботаник Виктор Николаевич Сукачёв, определив биогеоценоз как «пространственно-ограниченную систему, в которой совместно живущие растения, животные и микроорганизмы связаны между собой и с окружающей их неорганической средой обменом вещества и энергии».
¶Основные компоненты
Любой биогеоценоз состоит из взаимосвязанных частей, каждая из которых выполняет свою функцию:
- Биотический компонент — совокупность живых организмов: продуценты (автотрофные растения и некоторые бактерии, создающие органику из неорганических веществ), консументы (гетеротрофы, питающиеся готовой органикой — животные, часть грибов и бактерий) и редуценты (расщепляющие органические остатки до минеральных соединений).
- Абиотический компонент — почва, вода, воздух, солнечная радиация, температура, влажность.
- Антропогенный фактор — влияние хозяйственной деятельности человека, которое в той или иной мере затрагивает все современные биогеоценозы.
¶Отличие от биоценоза
Понятие биогеоценоза тесно связано, но не тождественно с биоценозом, введённым немецким зоологом Карлом Мёбиусом в 1877 году. Биоценоз — это совокупность организмов одного определённого местообитания (наземного, водного), тогда как биогеоценоз объединяет биоценоз с соответствующим ему участком абиотической среды и подчёркивает замкнутый круговорот вещества и энергии между всеми компонентами. Сукачёв подчёркивал, что биогеоценоз — понятие более широкое и системное: биоценоз существует внутри биогеоценоза.
¶Структура биогеоценоза
Структура биогеоценоза описывается через несколько характеристик:
- Видовой состав — перечень видов организмов, населяющих территорию.
- Пространственная организация — вертикальная структура (ярусы растительности: напочвенный покров, подлесок, полог) и горизонтальная (чередование участков с разным составом).
- Пищевые связи — цепи и сети питания, по которым перетекает вещество и энергия.
- Круговорот веществ — движение элементов (углерода, азота, фосфора и др.) между живыми организмами и средой.
¶Классификация
В России принята иерархическая классификация биогеоценозов, разработанная Сукачёвым и его последователями. Основные ступени:
| Ступень | Пример |
|---|---|
| Биогеоценоз | Ельник зеленомошный |
| Фация | Участок впадины внутри ельника |
| Группировка | Совокупность фаций |
| Формация | Все ельники определённого типа |
| Биом | Тайга, тундра, пустыня |
Биогеоценозы объединяются в более крупные единицы — ландшафты, а вся совокупность биогеоценозов Земли образует биосферу.
¶Энергия и продуктивность
Ключевая характеристика биогеоценоза — первичная продукция (масса органики, создаваемая продуцентами за единицу времени) и вторичная продукция (прирост консументов). Поток солнечной энергии, улавливаемый растениями, составляет лишь малую долю от общего прихода, однако именно он поддерживает существование всей системы. Энергия передаётся по пищевым цепям, причём на каждом уровне теряется около 90 % в виде тепла — это объясняет ограниченное число звеньев в цепях питания (обычно 4–5).
¶Примеры
Типичные биогеоценозы России:
- Тайга — обширные еловые, сосновые и лиственничные леса с развитым моховым и напочвенным покровом, где круговорот веществ медленный, а гумус накапливается в подзолистых почвах.
- Степь — травянистые сообщества на чернозёмных почвах с высокой первичной продукцией и глубоким залеганием корней.
- Тундра — лишённые древесной растительности территории с мхами, лишайниками и карликовыми кустарниками, где из-за многолятомерзлых грунтов круговорот веществ резко замедлен.
- Лесостепь — переходная зона с чередованием лесных и степных биогеоценозов.
¶Значение и актуальность
Изучение биогеоценозов лежит в основе современной экологии и охраны природы. Понимание круговорота веществ и энергетических потоков позволяет прогнозировать последствия вырубки лесов, загрязнения водоёмов, изменения климата. В России биогеоценологические исследования традиционно сильны: крупнейшие научные школы работают в Институте проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН и в ботанических институтах Сибирского отделения РАН.
¶Историческая справка
До Сукачёва попытки описать целостные природные единицы предпринимались В. В. Докучаевым (учение о природных зонах), Г. Ф. Морозовым (учение о лесе) и В. Н. Сукачёвым в ранних работах по фитоценологии. Именно Сукачёв объединил ботаническое, зоологическое и почвенное направления в единую концепцию биогеоценоза, опубликованную в 1940 году в статье «О некоторых понятиях и терминах в области изучения растительных сообществ».