Введение. 
Биоценоз, группы организмов и цепи питания

Все сообщества растений, животных, микроорганизмов, грибов находятся в теснейшей связи друг с другом, создавая неразрывную систему взаимодействующих организмов и их популяций— биоценоз, который также называют сообществом. Можно выделить сообщества любого размера и уровня. Например, в сообществе степей — сообщество луговых степей, а в нем — сообщества растений, позвоночных и беспозвоночных животных, микроорганизмов.

Среда и сообщества обмениваются веществами и энергией: из среды живые организмы поглощают вещества и энергию и воз­вращают их обратно в окружающую среду. Благодаря этим обменным процессам сообщество (биоценоз) и окружающая его среда представляют собой неразрывное единство, одну сложную систему. Такую систему называют экосистемой или биогеоцено­зом (рис. 1). В последнее время термин «экосистема» употребляется чаще.

Функциональные группы организмов в сообществе. Любое сообщество состоит из совокупности организмов, которые по ти­пу питания можно разделить на три функциональные группы.

Зеленые растения — автотрофы. Они способны аккумулировать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и синтезировать ор­ганические вещества. Автотрофы — это продуценты, т. е. произ­водители органического вещества, первая функциональная груп­па организмов биоценоза.

Любое сообщество включает в себя также гетеротрофные организмы, которым для питания необходимы уже готовые органические вещества. Различают две группы гетеротрофов: консументы, или потребители, и редуценты, т. е. разрушители. К консументам относятся животные. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные — животную. К редуцентам относятся микроорганизмы — бактерии и грибы. Реду­центы разлагают выделения животных, остатки мертвых расте­ний, животных и микроорганизмов и другие органические веще­ства. Разрушители питаются органическими соединениями, об­разующимися при разложении. В процессе питания редуценты минерализуют органические отходы до воды, двуокиси углерода и минеральных элементов. Продукты минерализации вновь ис­пользуются продуцентами.

Следовательно, в экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении: продуценты -«- консументы -± редуценты. Все три перечисленные группы организмов существуют в любом сообществе. В каждую группу входит множество популяций, на­селяющих экосистему. Только совместная работа всех трех групп обеспечивает функционирование экосистемы.

Примеры экосистем. Разные экосистемы отличаются друг от друга как по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. Рассмотрим в качестве примеров листопад­ный лес и пруд.

В состав листопадных лесов входят буки, дубы, грабы, липы, клены, березы, осины, рябины и другие деревья, чья листва осенью опадает. В лесу выделяется несколько ярусов растений: высокий и низкий древесный, кустарников, трав и мохового на­почвенного покрова. Растения верхних ярусов более светолюби­вы и лучше приспособлены к колебаниям температуры и влаж­ности, чем растения нижних ярусов. Кустарники, травы и мхи в лесу теневыносливы, летом они существуют в полумраке, кото­рый образуется после полного развертывания листвы деревьев. На поверхности почвы лежит подстилка, состоящая из полураз­ложившихся остатков, опавшей листвы, веточек деревьев и ку­старников, мертвых трав (рис. 2).

Фауна листопадных лесов богата. Много норных грызунов, землероющих насекомоядных, хищников (лисица, барсук, мед­ведь). Встречаются млекопитающие, живущие на деревьях (рысь, белка, бурундук). В группу крупных травоядных входят олени, лоси, косули. Широко распространены кабаны. Птицы гнездятся в различных ярусах леса: на земле, в кустарниках, на стволах или в дуплах и на вершинах деревьев. Много насекомых, которые питаются листьями (например, гусеницы) и древесиной (короеды). В подстилке и верхних горизонтах почвы кроме насе­комых обитает громадное количество и других позвоночных жи­вотных (дождевые черви, клещи, личинки насекомых), масса гри­бов и бактерий.

Пример экосистемы, где средой жизни организмов служит вода, — известные всем пруды. На мелководье прудов поселяют­ся укореняющиеся или крупные плавающие растения (камыш, кувшинки, рдесты). По всей толще воды на глубину проникнове­ния света распространены мелкие плавающие растения, в основ­ной массе водоросли, называемые фитопланктоном. Когда водо­рослей много, вода становится зеленой, как говорят, «цветет». В фитопланктоне много синезеленых, а также диатомовых и зеленых водорослей. Личинки насекомых, головастики, ракообразные, растительноядные рыбы питаются живыми растениями или растительными остатками, хищные насекомые и рыбы поедают разнообраз­ных мелких животных, а крупные хищные рыбы охотятся и за растительноядными и за хищными, но более мелкими рыбами. * Организмы, разлагающие органические вещества (бактерии, жгутиковые, грибы), распространены по всему пруду, но особен­но их много на дне, где накапливаются остатки мертвых расте­ний и животных. Мы видим, как непохожи и по внешнему виду, и по видовому составу популяций экосистемы леса и пруда. Среда обитания ви­дов разная: в лесу — воздух и почва; в пруду — воздух и вода. Однако функциональные группы живых организмов однотипны. Продуценты в лесу — деревья, кустарники, травы, мхи; в пру­ду — плавающие растения, водоросли и сине-зеленые. В состав консументов в лесу выходят звери, птицы, насекомые и другие беспозвоночные животные (последние населяют почву и подстил­ку). В пруду к консументам относятся насекомые, разные земно­водные, ракообразные, растительноядные и хищные рыбы. Реду­центы (грибы и бактерии) представлены в лесу наземными, в пруду — водными формами.

Эти же функциональные группы организмов существуют во всех наземных (тундры, хвойные и лиственные леса, степи, луга, пустыни) и водных (океаны, моря, озера, реки, пруды) экосистемах.

биоценоз популяция экосистема агроценоз.