Что такое сообщество в биологии. Биоценоз - примеры

Когда мы прогуливаемся по лесу или купаемся в пруду, мы имеем дело с одним из природных объектов, изучаемых эколо­гией, - с биологическим сообществом .

Сообщество представляет собой совокупность существующих популяций разных видов. Вместе с неживыми компонентами среды сообщество со­ставляет экосистему .

В природе существуют сообщества разного масштаба . Популяции разных видов сосуществуют в

желудке коровы и в гниющем пне;

на болоте и в лесу;

на пространстве тайги или тундры.

Микроорганизмы, которые обитают в желудке коровы, организмы, населяющие лес, - все это сообщества разного уровня , более или менее резко отграниченные друг от друга. Наиболее крупные сообще­ства, которые характеризуются определенным типом раститель­ности и климатом, называются биомами . Тайга, тундра, тропический лес - пример типов биомов.

Крупные сообщества - устойчивые системы, некото­рые из них существуют без заметных изменений сотни и тысячи лет. В то же время устойчивость сообществ отно­сительна: часто по мере изменений условий среды проис­ходит постоянная смена одного сообщества другим. Смены сообществ происходят и в процессе эволюции по мере вымирания одних видов и возникновения других.

Сообщества характеризуются следующими свойствами:

пространственная структура (особенности размещения ор­ганизмов),

видовая структура (состав видов и их количе­ственные соотношения).

Но сообщество - это не просто сумма составляющих его видов. Само существование сообществ и их свойства определяются сложными взаимодействиями между разными видами. Сообщество и неживые компонен­ты экосистемы оказывают взаимное влияние друг на друга и составляют единое целое. Сообщество невозможно отде­лить от условий среды - почвы, воды, состава газов, климатических условий.

Между живыми и неживыми компонентами экосистем постоянно происходит обмен веществом и энергией. Боль­шинство сообществ получают энергию в виде солнечного света. За счет этой энергии растения образуют из неорга­нических веществ органические (по их роли в сообществе такие организмы называются продуцентами, т.е. образователями). Растения идут в пищу животным, которые являются консументами, т.е. потребителями. Мертвое органическое ве­щество, образующееся при гибели животных и растений, перерабатывается в основном бактериями и грибами и разлагается до простых неорганических веществ (вода, уг­лекислый газ и др.), которые вновь могут усваиваться растениями. Бактерии и грибы - это редуценты (разруши­тели). Соотношение между продуцентами, консументами и редуцентами называется экологической структурой сооб­щества .

Состав и структура сообществ, их устойчивость и смены зависят от сложных взаимодействий между разными видами. Популяции двух разных видов, населяющих одно и то же сообщество, практически всегда прямо или косвен­но воздействуют друг на друга. Более подробно об этих воздействия.

Многие организмы создают среду для организмов дру­гих видов, и связи между организмами называются топи­ческими . Например, деревья в лесу служат местом кормеж­ки и постройки гнезд для многих птиц; на их листьях живут тли и гусеницы, под корой - личинки жуков; на поверх­ности корней обитает особое сообщество грибов и бакте­рий. Задерживая часть солнечных лучей, влияя на темпе­ратуру и влажность, деревья меняют условия обитания травянистых растений. Все это - топические связи между деревьями и другими организмами.

Другой тип связей - трофические , или пищевые. Они возникают, когда одни организмы служат источником пищи для других. Трофические связи существуют между деревом и многоножками-кивсяками, поедающими его опавшую листву ; между лисой и полевками; между лошадь­ми и жуками-навозниками.

Особые отношения возникают между видами, которые используют одни и те же ресурсы (пищу, территорию, свет и т.п.). Эти отношения называются межвидовой конкуренцией . Виды-конкуренты, создавая нехватку ресурсов, оказывают друг на друга угнетающее воздействие (вызывают снижение численности, замедление роста особей и др.). В некоторых случаях разные виды непосредственно «мешают» друг другу. Например, некоторые растения выделяют в почву вещества, угнетающие рост растений других видов. Мура­вьи на своей, охотничьей территории убивают муравьев других видов. Такие взаимоотношения называются интер­ференцией .

Между многими видами в сообществе существуют тесные взаимовыгодные связи. Например, многие насеко­мые опыляют определенные виды цветковых растений, а сами питаются нектаром их цветков; муравьи поедают сахаристые экскременты тлей и при этом защищают тлей от хищников. Такие взаимовыгодные отношения называют мутуализмом . Мутуалистические отношения играют очень важную роль в функционировании экосистем. Воздействие видов в сообществе друг на друга трудно однозначно раз­делить на «полезные» и «вредные». Например, хищники приносят вред жертвам, убивая и поедая их. Но для попу­ляции жертв воздействие хищников может быть полезным. Многие хищники (волки , хищные птицы) часто потребля­ют ослабленных, больных жертв. Они препятствуют резко­му росту численности жертв и распространению эпидемий.

Сообщество. Структура сообщества.

Цель урока:

Образовательная: познакомить учащихся с природным сообществом, морфологической структурой сообщества, выявить причины видового разнообразия.

Развивающая: развивать умения учащихся творчески работать, развивать предметно-речевые навыки, познавательный интерес.

Воспитательная: воспитывать у учащихся дружелюбие, доброту, бережного отношения к своему здоровью и природе.

Оборудование: компьютер, проектор, презентация на слайдах, картинки животных и растений, словари, ноутбук с интернетом.

Тип урока: урок изучения новой темы.

Длительность этапов урока:

Орг.момент – 2 мин.

Изучение новой темы – 20 мин.

Физминутка – 3 мин.

Закрепление – 10 мин.

Итог, рефлексия, выводы – 5 мин.

Ход урока:

Орг.момент.

Добрый день!

Сегодня урок необычный у нас

Готов к нему, вижу, каждый из вас

Улыбка, уверенность. Что ж «Так держать!»

За парты садитесь, пора начинать (учащиеся садятся за парты)

На Вас надеюсь, я, друзья,

Ведь мы хороший, дружный класс

И все получится у нас.

Изучение новой темы

Сегодня у нас урок изучения новой темы. Как вы уже заметили, класс разделился на 3 группы. Надеюсь, на ваше взаимное сотрудничество и будем работать активно, дружно.

Тему урока мы узнаем, выполнив задание.

(на доске повешен ватман с заданием)

По порядку возрастания чисел из букв составляем слово.

Молодцы! С помощью задания мы узнали новое слово. . . (сообщество).

Тема нашего урока «Сообщество. Структура сообщества». Открыли все тетради и учебники. В учебнике страница 149, параграф 5.4. (учащиеся записывают тему урока в тетрадях).

Девиз урока «Я умею делать, я умею рассуждать,

Что полезно для здоровья, то и буду выбирать» (1 ученик зачитывает девиз урока из компьютерной презентации)

План изучения новой темы:

Что такое сообщество?

Видовое разнообразие сообщества.

Морфологическая структура сообщества (1 ученик зачитывает план урока).

Скажите мне, пожалуйста, а какие задачи мы поставим себе на урок, исходя из плана, приведенного на слайде (учащиеся сами формулируют задачи).

Молодцы! Правильно! Мы сегодня на уроке узнаем что такое сообщество или биоценоз, познакомимся с видовым разнообразием сообщества, узнаем про морфологическую структуру сообщества.

Все дружно приступает к изучению к изучению 1-го вопроса новой темы. А с собой мы возьмем О (осанку), У (улыбку), Н (настроение), В (веру в свои силы) (на доске повешены буквы О, У, Н, В) .

Чтобы узнать, что такое сообщество мы немножко поработаем со словарями и компьютером на интернете

(Учащиеся работают с дополнительными источниками информации).

Сообщество – это совокупность животных, растений, грибов, микроорганизмов, совместно населяющих участок суши или водоема. Сообщество по-другому мы называем биоценозом. Например: совокупность всех живых организмов участка леса или пруда биоценоз пруда.

О составе сообщества судят, прежде всего, по видовому разнообразию.

Видовое разнообразие – висло разных видов растений и животных, образующих биоценоз. Чем больше видовое разнообразие, там устойчивое система. Например: изменение климата или иных факторов могут привести к исчезновению одного вида, однако эта потеря будет компенсироваться за счет других видов, близких к выбывшему по своей специализации.

Доклад учащегося о факторах, влияющих на видовое разнообразие.

Факторы, влияющие на видовое разнообразие

Географическое положение (с севера на юг число видов в сообществе возрастает) вопрос к учащимися «Как вы думаете почему?»

Климатические условия (в теплых и влажных условиях в сообществе обитает больше видов) Почему?

Исторический фактор (чем древнее сообщество, тем больше количество видов составляют его)

Тип сообщества (в тропическом лесу видов больше, чем в хвойном лесу) Почему?

Наличие видов - средообразователей (сосны подавляют, дуб увеличивает число видов рядом с собой) Почему?

Морфологическая структура

Любые сообщества обладают некоторыми признаками. К таким признакам относят соотношение организмов с определенными типами внешнего строения, т.е. жизненными формами.

На странице 152 есть определение жизненной формы. Кто находит первой определение.

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

Жизненные формы растений и животных определяют по учебнику.

Жизненные формы растений .

Правильно, деревья, кустарники и травы (по группам раздаются картинки дерева, кустарника, травы, учащиеся составляют характеристику жизненной форме и выбирают растения, которые относятся к данной жизненной форме).

Жизненные формы водных организмов (по местообитанию) учащиеся по читают жизненные формы.

Планктон – представлен организмами, свободно плавающими на поверхности воды (растения – водоросли, животные – мелкие рачки).

Нектон – организмы обитают в толще воды, способны к активному передвижению (рыбы, кальмары, китообразные и т.д.)

Бентос – организмы, обитающие на дне водоема.

Жизненные формы животных суши (по способу передвижения)

Прыгающие (сильно развиты задние ноги).

Бегающие, ходящие (все ноги развиты равномерно).

Плавающие (есть перепонки между пальцами).

Летающие.

Ползающие (конечные редуцированы).

Лазающие (цепкие конечности).

Физминутка

Мы славненько поработали, теперь немножко отдохнем. Все положили ручки на парты и встали за края парт. Я вам буду показывать картинки животных, а вы должны своими движениями показывать передвижение животных.

Теперь медленно садимся.

Сейчас улыбнитесь друг к другу. Подарите и мне улыбку. Спасибо. Ваши улыбки располагают к приятному общению, создают хорошее настроение. Будьте всегда жизнерадостными, улыбчивыми, добрыми. Недаром улыбку человека сравнивают с Солнцем. Когда на улице ясно, светло в душе хорошо, а когда пасмурно нам как-то нехорошо. И Вы дарите всегда своим близким, родным, учителям, друзьям свои улыбки.

Закрепление

Дифференцированные задания

Работа с картинками по определению жизненной формы.

Тестовая работа (учащимся раздаются задания)

Задание на соответствие.

Итог урока

Сегодня на уроке, с какой темой мы познакомились?

(выставление оценок в журнал).

Рефлексия.

Ребята по кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на компьютере:

сегодня я узнал…

было интересно…

было трудно…

я выполнял задания…

я понял, что…

теперь я могу…

я почувствовал, что…

я научился…

у меня получилось …

я смог…

мне захотелось…

Домашнее задание.

Нарисовать биоценоз леса или пруда.

Задания на выбор

Написать сочинение «Жизнь в тропическом лесу»

С помощью дополнительных источников информации найти растения и животные озера Байкал и определить их жизненные формы.

Вывод урока:

Девиз урока «Я умею делать, я умею рассуждать, Что полезно для здоровья, то и буду выбирать». Учащиеся объясняют смысл девиза.

>> Структура сообщества

Структура сообщества

1. Что такое пищевая цепь?
2. Какую роль играет ярусность в фитоценозе?

Структурой сообщества обычно называют соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту, занимаемому в пространстве в пищевой, или трофической, цепи, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экоcистем .

Видовая структура.

Одним из важнейших показателей структуры сообщества является число видов - видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций . В сообществе, как правило, имеется сравнительно мало видов, представленных большим числом особей, или большой биомассой, и сравнительно много видов, встречающихся редко.

Видовое разнообразие - признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т. е. выше богатство среды. Видовое разнообразие связано также с устойчивостью сообщества: чем больше разнообразие, тем шире возможность адаптации сообщества к изменившимся условиям, будь это изменения климата или других факторов .

Морфологическая структура.

Важным экологическим свойством и признаком сообщества является его пространственное сложение - морфологическая структура. Это относится в первую очередь к растительным сообществам (фитоценозам), но также опосредованно - и к населяющим их животным (зооценозам).

Совместное существование разных видов и жизненных форм в сообществе приводит к их пространственному обособлению. Это выражается в горизонтальном и вертикальном расчленении фитоценоза на отдельные элементы, каждый из которых играет свою роль в накоплении и преобразовании вещества и энергии.

По вертикали растительное сообщество разделяется на ярусы, в которых располагаются надземные или подземные части растений определенных жизненных форм. Эта ярусность особенно ярко выражена в лесных фитоценозах (рис. 132). Здесь насчитывается обычно пять-шесть ярусов: древесные ярусы (высоких и низких деревьев), кустарниковый (подлесок), травяно-кустарничковый, моховой (или лишайниковый), подстилка (опад листвы). Малоярусные сообщества - луг, степь, болото - имеют по два-три яруса.

Ярусное строение фитоценоза дает растениям возможность более полно использовать ресурсы среды, прежде всего свет, тепло и влагу. Растения разных ярусов живут в разных экологических условиях, что уменьшает конкуренцию между ними и способствует увеличению видового разнообразия. Чем благоприятнее условия местообитания, тем сложнее ярусность.

Животное население биоценоза, «привязанное» к растениям, также распределено по ярусам. Например, микрофауна почвенных животных наиболее богата в подстилке. Достаточно четко приурочены к ярусам определенные группы насекомых. Разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах на земле, в кустарниках, в кронах деревьев.

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

Трофическая структура.

Любое сообщество можно представить в виде пищевой сети, т. е. схемы всех пищевых, или трофических (от греч, trohhe - питание), взаимосвязей между видами этого сообщества. Пищевая сеть (ее переплетения бывают очень сложными) обычно состоит из нескольких пищевых цепей, каждая из которых является отдельным каналом, по которому передаются вещество и энергия (рис. 133).

Структура сообщества. Видовая структура. Морфологическая структура. Трофическая структура. Пищевая сеть.

1. Какое значение имеет разнообразие видов в сообществе?
2. Чем объясняется ярусное строение фитоценозов?
3. Что такое пищевая цепь и пищевая сеть?

Расскажите, основываясь на своих наблюдениях, о жизни животных, обитающих в разных ярусах лесного сообщества.

Каменский А. А., Криксунов Е. В., Пасечник В. В. Биология 10 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта

БИОЛОГИЧЕСКИЕ СООБЩЕСТВА

Одно из главных направлений экологических исследований - это изучение сообществ растений и животных, их описание, классификация и анализ взаимосвязей образующих их организмов.

В природе совместно обитающие популяции различных организмов образуют определённое единство, называемое сообществом. Сообщество – устойчивое биологическое образование, так как обладает способностью к самоподдержанию своих природных свойств и видового состава при внешних воздействиях, вызываемых обычными изменениями климатических и других факторов.

Устойчивость сообщества определяется особенностями взаимодействия между входящими в него популяциями.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ СООБЩЕСТВО – biological association – совокупность скоррелированных организмов, выполняющих работу по управлению окружающей средой с жестким распределений функций и потоков органики (энергии). Состоит из продуцентов и консументов и замыкает круговорот биогенов с высокой степенью точности. Его можно уподобить организму, в котором внутренние органы тесно взаимодействуют между собой.Б. с. вместе с окружающей его средой представляет собой первичную структурную ячейку экосистемы, или ландшафта, т.е. биогеоценоз или фацию.

Термин "экосистема", тоже часто используемый экологами, обозначает сообщество в совокупности с условиями его существования, т.е. с неживыми (физическими) компонентами окружающей среды.

Растительные сообщества изучены лучше, чем сообщества животных. Отчасти это объясняется тем, что именно характер растительности в значительной мере определяет состав обитающих в тех или иных местах животных. К тому же растительные сообщества более доступны для исследователя, тогда как прямые наблюдения за животными не всегда возможны, и даже для того, чтобы просто оценить их численность, экологи вынуждены обращаться к косвенным методам, например к отлову с помощью различных приспособлений.

Классификация сообществ. Хотя существуют многочисленные схемы классификации сообществ, ни одна из них не стала общепризнанной. Термин "биоценоз" часто используется для обозначения отдельного сообщества. Иногда выделяют иерарахическую систему сообществ возрастающей сложности: "консорции", "ассоциации", "формации" и т.д.

Широко используемое понятие "местообитание" обозначает комплекс условий среды, необходимых для тех или иных конкретных видов растений или животных или для отдельного сообщества.

Очевидно, что существует определенная иерархия сообществ и местообитаний.

Например, озеро представляет собой крупную экологическую единицу, в пределах которой можно выделить сообщества организмов, связанные с берегом, мелководьями, глубинными участками дна или открытой частью водоема. В сообществе прибрежной зоны, в свою очередь, можно различить более мелкие и специализированные группы видов, обитающие около поверхности воды, на растениях определенного типа или в илистых отложениях на дне. Существуют, однако, большие сомнения относительно того, следует ли подробно классифицировать эти сообщества и жестко закреплять за ними те или иные наименования. Названия некоторых экологических сообществ используются биологами очень широко. Таковы, например, термины "планктон", "нектон" и "бентос".

Планктоном называют совокупность мелких, главным образом микроскопических, организмов, живущих в толще воды и пассивно переносимых течениями.

Нектон составляют более крупные и активно передвигающиеся водные животные (например, рыбы).

К бентосу относятся организмы, живущие на поверхности дна или в толще донных отложений. Как в морях, так и в озерах планктонные организмы многочисленны и отличаются разнообразием. Именно они служат кормовой базой для более крупных животных, а в океане они практически определяют существование всех других обитателей водной толщи.
Биологические сообщества нередко различают по "доминантным" или "субдоминантным" видам. Такой подход бывает удобен с практической точки зрения, особенно если речь идет о наземных экосистемах умеренной зоны, где один вид злаков может определять облик степи, а один вид деревьев - тип леса. Концепция доминирующих видов, однако, плохо применима к тропикам, а также к сообществам организмов, населяющих водную среду.

Пищевые цепи.

Среди различных типов взаимосвязей внутри сообщества важное место занимают н. пищевые, или трофические, цепи, т.е. те последовательности разных видов организмов, по которым вещество и энергия передаются с уровня на уровень, поскольку одни организмы поедают другие.

Примером простейшей пищевой цепи может служить ряд "хищные птицы - мыши - растения".

Почти в каждом сообществе существует набор взаимосвязанных пищевых цепей, образующих единую пищевую сеть. Основой всех пищевых цепей и, соответственно, пищевой сети в целом являются зеленые растения. Используя энергию Солнца, они образуют сложные органические вещества из диоксида углерода и воды. Именно поэтому экологи называют зеленые растения продуцентами, или автотрофами (т.е. себя питающими). В отличие от них, консументы (или гетеротрофы), к которым относятся все животные и некоторые растения, не способны производить для себя питательные вещества и, чтобы восполнять энергетические затраты, должны использовать в пищу другие организмы.

В свою очередь среди консументов выделяют группу травоядных (или "первичных консументов"), питающихся непосредственно растениями. Травоядные могут быть и очень крупными животными, как слон или олень, и очень мелкими, как многие насекомые.

Хищники, или "вторичные консументы", - это животные, поедающие травоядных и таким опосредованным способом получающие энергию, запасенную в растениях. Многие животные в одних пищевых цепях выступают как первичные консументы, а в других - как вторичные; поскольку они могут потреблять как растительную, так и животную пищу, их называют всеядными. В некоторых сообществах присутствуют и т. н. третичные консументы (например, лисица), т.е. хищники, поедающие других хищников.

Другое важное звено пищевой цепи - это редуценты (или деструкторы). К ним относятся главным образом бактерии и грибы, а также некоторые животные, например дождевые черви, потребляющие органическое вещество отмерших растений и животных. В результате деятельности редуцентов образуются простые неорганические вещества, которые, попадая в воздух, почву или воду, снова становятся доступными для растений.

Таким образом, химические элементы и их различные соединения находятся в постоянном круговороте, переходя от организмов к абиотическим компонентам среды и затем вновь в организмы

В отличие от вещества, энергия не подвержена рециклизации, т.е. не может быть использована дважды: она движется только в одном направлении - от продуцентов, для которых источником энергии служит солнечный свет, к консументам и далее к редуцентам. Поскольку все организмы тратят энергию на поддержание процессов своей жизнедеятельности, на каждом трофическом уровне (в соответствующем звене пищевой цепи) расходуется значительное количество энергии. В результате каждому последующему уровню достается энергии меньше, чем предыдущему. Так, первичные консументы располагают меньшим количеством энергии, чем продуценты, а вторичным консументам ее достается еще меньше. Уменьшение доступного количества энергии при переходе на более высокий трофический уровень приводит к соответствующему снижению биомассы (т.е. суммарной массы) всех организмов этого уровня. Так, например, биомасса травоядных животных в сообществе значительно меньше биомассы зеленых растений, а биомасса хищников, в свою очередь, во много раз меньше биомассы травоядных. Описывая подобные соотношения, экологи нередко используют образ пирамиды, в основании которой находятся продуценты, а на вершине - хищники последнего (высшего) звена. Хотя суммарная масса организмов каждого последующего трофического уровня уменьшается, средняя масса одного организма обычно увеличивается.

Хорошо прослеживаемое изменение размеров хищников при переходе с одного трофического уровня на другой объясняется тем, что каждый конкретный хищник питается животными примерно одной величины: со слишком крупными ему трудно справиться, а слишком мелкие оказываются крайне невыгодными жертвами, поскольку усилия, затраченные на их поиск, преследование и поедание, не компенсируются соответствующим энергетическим результатом.

Концепция ниши. Отдельное звено определенной пищевой цепи обычно называют экологической нишей. Одна и та же ниша в различных частях света или различных средах обитания нередко бывает занята в чем-то сходными, но не родственными животными. Например, существуют ниши первичных консументов и крупных хищников. Последняя может быть представлена в одном сообществе дельфином касаткой, в другом - львом, а в третьем - крокодилом. Если обратиться к геологическому прошлому, можно привести довольно длинный список животных, когда-то занимавших экологическую нишу крупных хищников.

ПИЩЕВАЯ СЕТЬ ЛЕСНОГО СООБЩЕСТВА. Растения и животные в сообществе связаны в пищевые (трофические) цепи, совокупность которых образует пищевую (трофическую) сеть. Пищевые цепи начинаются с зеленых растений, образующих в процессе жизнедеятельности богатые энергией органические вещества, от которых в конце концов зависит существование всех других организмов. Одни животные - растительноядные - питаются непосредственно зелеными растениями. Другие - хищники - потребляют травоядных или других хищников. Всеядные используют в пищу как растения, так и животных. Схема показывает некоторые из наиболее существенных связей в одной пищевой сети. Стрелка, идущая от насекомых к мышам, указывает на то, что насекомые поедаются мышами. Таким образом, направление стрелок совпадает с движением потока энергии.

Комменсализм и симбиоз. Внимание экологов к пищевым цепям может создать впечатление, что борьба видов за существование - это прежде всего борьба за выживание хищников и жертв. Однако это не так. Пищевые отношения не сводятся к отношениям "хищник - жертва": два вида животных в одном сообществе могут конкурировать из-за пищи, а могут кооперировать свои усилия. Источник пищи для одного вида часто является побочным продуктом деятельности другого. Зависимость животных, питающихся падалью, от хищников - только один из примеров. Менее очевидный случай - зависимость организмов, населяющих небольшие скопления воды в дуплах, от тех животных, которые эти дупла делают. Подобное извлечение одними организмами пользы из деятельности других называют комменсализмом. Если польза обоюдная, говорят о мутуализме или симбиозе. На самом деле отдельные виды в сообществе почти всегда находятся в двусторонних отношениях. Так, плотность популяции жертв зависит от активности хищников; сокращение численности последних может привести к настолько высокой плотности популяции жертв, что они начинают страдать от голода и эпидемий.

Краткое описание

Одно из главных направлений экологических исследований - это изучение сообществ растений и животных, их описание, классификация и анализ взаимосвязей образующих их организмов.
В природе совместно обитающие популяции различных организмов образуют определённое единство, называемое сообществом.

Сообщество - это совокупность взаимодействующих популяций, занимающих определенную территорию, живой компонент экосистемы. Сообщество функционирует как динамическая единица с различными трофическими уровнями, через него проходит поток энергии и совершается круговорот питательных веществ.

Экосистема состоит из двух компонентов. Один из них органический - это населяющий ее биоценоз, другой - неорганический, то есть биотоп, дающий пристанище биоценозу.

Термин «биоценоз» был предложен К. Мебиусом в 1877 году, когда он изучал устричные банки и живущие там организмы. Его определение биоценоза было таким: «Объединение живых организмов, соответствующее по своему составу, числу видов и особей некоторым средним условиям среды. Объединение, в котором организмы связаны взаимной зависимостью и сохраняются благодаря постоянному размножению в определенных местах... Если бы одно из условий отклонилось на некоторое время от обычной средней величины, изменился бы весь биоценоз... Биоценоз также претерпел бы изменение, если бы число особей данного вида в нем увеличилось или уменьшилось благодаря деятельности человека, или же один вид полностью исчез бы из сообщества, или, наконец, в его состав вошел новый...».

Со времен К. Мебиуса в термин «биоценоз» начали вкладывать и другое содержание. Появились различные толкования этого термина. Сам же термин остался центральным в биоценологии, и очень многие исследователи старались его поточнее определить. Отсюда возникали очень сложные определения, такие, как у К.Р. Элли. Он определил биоценоз как «естественное объединение организмов, которое в единстве со своим местообитанием достигло такого уровня выживаемости, что приобрело относительную независимость от смежных объединений того же ранга; в этих пределах (при наличии солнечной энергии) его можно считать самостоятельным». Синонимами термина «биоценоз» часто являются «ассоциация» и «сообщество».

Всякий биоценоз имеет свою собственную структуру. Она определяется расположением особей различных видов по отношению друг к другу как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. Это пространственная структура. Распределение по вертикали соответствует ярусности. В различных биоценозах она выражена в разной степени.

У растений ярусность вызвана конкуренцией за свет и воду, а у животных - за пищу. Лучше всего ярусность выражена в лесу. Там можно выделить ярус мхов и лишайников. Он обычно располагается на уровне почвы, отчасти и на стволах. Ярус травянистой растительности бывает различной высоты (в сибирской тайге - до двух метров - прим. сайт). Часто ботаники только у травянистых растений выделяют несколько ярусов. Следующий ярус в лесу - кустарниковый. Он достигает восьмиметровой высоты и тоже может быть разделен. Последний лесной ярус (1-й ярус леса), древесный, состоит из высоких деревьев. В соответствии с ярусностью растительности распределяются в лесу и животные. Там есть виды, связанные с почвой, целая группа видов, населяющая лесную подстилку. Группы видов обитают на траве и на кустарниках. Даже дерево обычно заселено на различной высоте от комля до вершины разными видами животных.

Ярусность (горизонты) существует и в почве. Ее определяет характер залегания корневой системы различных растений. В водной среде тоже различают ярусы: плавающая растительность, растущая в толще воды и придонная. Соответственно и животные разделяются на обитающих: на поверхности (водомерки, вертячки), в толще воды (гладыши, гребляки) и на дне водоема (водяные скорпионы, беззубки, личинки ручейников).

Горизонтальная структура биоценозов тоже неоднородна. Чередуются пространства с голой почвой и покрытые растениями. В размещении животных также прослеживается горизонтальная структура. Довольно часто животные на территории располагаются скоплениями. Сообщества могут быть подвержены значительным сезонным изменениям. Иногда за счет миграций животных они могут сильно изменяться даже в течение суток. В толще воды животные и растения обычно совершают вертикальные суточные миграции. Такие перемещения известны для океанских рыб и ракообразных, в пресноводных водоемах - для фитопланктона. Активность ряда видов подразделяют на дневную и ночную, поэтому в биоценозе в зависимости от времени суток может оказываться различным состав активных животных.

Еще более показательна сезонная изменчивость. Она сказывается и на физиологическом состоянии организмов (цветение, сбрасывание листьев, диапауза, миграция). Кроме того, ее можно наблюдать и на изменениях видового состава, потому что многие виды активны только в более или менее ограниченный период.

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.

Изменения, возникающие в биоценозах, по-разному связаны с их устойчивостью. Если, например, один конкурирующий вид вытеснит другой, существенных изменений в биоценозе не произойдет, особенно если этот вид не относится к числу массовых. Соответствующая экологическая ниша просто окажется занятой другим видом. Например, соболь, живущий в хвойных лесах Сибири, - многоядный хищник, питающийся мелкими грызунами, птицами, орешками кедровой сосны, ягодами и насекомыми, добывая свою пищу как на земле, так и на деревьях. Такую же роль в северных европейских лесах играет лесная куница. Поэтому, если вместо куниц в лесу будут жить соболи, лесной биоценоз сохранит все свои основные черты.

Малочисленные виды - наиболее уязвимая часть биоценоза. Их популяции часто находятся на пределе выживаемости. Поэтому они в первую очередь исчезают из сообществ при антропогенных влияниях, ухудшающих условия существования биоценоза.

Потери редких и малочисленных видов также до определенного времени не меняют существенно основных биоценотических связей. Так, еловый лес или дубрава возле большого города могут долго сохраняться и даже возобновляться несмотря на то, что из-за постоянного посещения людьми, вытаптывания, сбора плодов и цветов и т. п. из них исчезают многие виды растений, птиц, насекомых. Состав таких лесов беднеет, а устойчивость ослабевает постепенно и незаметно. Ослабленный, обедненный лесной биоценоз может разрушиться внезапно, за короткий срок из-за внешне, казалось бы, незначительных причин. Например, начинает накапливаться опад из-за недостатка или малой активности почвенных обитателей, деревья исчерпывают запасы минерального питания, ослабевают, подвергаются нападению массовых вредителей и гибнут.

Выпадение из состава биоценоза основных видов-средообразователей ведет к разрушению всей системы и смене сообществ. Такие изменения в природе часто производит человек, вырубая леса, создавая перевыпас скота в степях и на лугах или перевылов рыб в водоемах.

Внезапное разрушение прежде устойчивых сообществ - свойство всех сложных систем, у которых постепенно ослабевают внутренние связи. Знание этих закономерностей важно для создания искусственных сообществ и поддержания природных биоценозов. При восстановлении степей, лесов, посадке лесопарков стремятся создать сложную видовую и пространственную структуру сообществ, подбирая дополняющие друг друга и уживающиеся вместе виды, добиваются появления разнообразного круга малочисленных форм для стабилизации складывающегося сообщества.