Biocenozą nazywamy zbiór populacji żyjących w określonej przestrzeni, czyli środowisku fizycznym; jest to jednostka ekologiczna w takim stopniu zorganizowana, że wykazuje własne cechy charakterystyczne, których nie mają poszczególne populacje, czy osobniki wchodzące w jej skład, oraz funkcjonuje jako pewna całośc, dzięki wzajemnym powiązaniom metabolicznym.
Biocenozy duże o wysokim stopniu organizacji cechują się względną niezależnością; oznacza to, że uzależnione są od dopływającej z zewnątrz energii słonecznej, natomiast stosunkowo niezależne od dopływu i odpływu energii z sąsiednich biocenoz.
Biocenozy małe (zespoły, zbiorowiska) są w większym stopniu zależne od sąsiedujących układów ekologicznych.
Podstawą funkcjonowania ekosystemu są: obieg materii i przepływ energii.
Biocenozy pod względem funkcjonalnym stanowią wyraźną całośc:
o charakterystycznej strukturze troficznej;
określonym schemacie przepływu energii;
dużym prawdopodobieństwie występowania podobnym lub tych samych gatunków;
funkcjonalnie podobne biocenozy mogą różnic się składem gatunkowym;
W biocenozach przynajmniej dużych występują trzy główne poziomy troficzne:
producenci;
makrokonsumenci;
mikrokonsumenci;
Gatunki lub grupy gatunków, które w obrębie każdego z tych poziomów wpływają decydująco na przepływ energii i środowisko życia wszystkich pozostałych gatunków, zwane są domiantami ekologicznymi.
Biocenozy można klasyfikowac na podstawie:
głównych cech strukturalnych, takich jak gatunki dominujące, formy życiowe lub gatunki wskaźnikowe;
fizycznego środowiska biocenozy (siedliska);
właściwości funkcjonalnych takich jak typ metabolizmu biocenozy;
Do wyraźnego odgraniczenia jednej biocenozy od drugiej przyczyniają się trzy podstawowe procesy:
konkurecja;
symbioza między grupami gatunków zależnych od siebie;
keowolucja grup gatunków;
Stosunek liczby gatunków do ich współczynników znaczenia (liczby) osobników, biomasy, produktywności nazywamy wskaźnikiem różnorodności gatunkowej.
Różnorodnośc gatunkowa w ekosystemach podlegających działaniu silnych fizykochemiacznych czynników ograniczających jest mała, a wysoka w ekosystemach uzależnionych od czynników biotycznych.
Typy struktur biocenoz:
pionowa struktura przestrzenna;
pozioma struktura przestrzenna;
typ aktywności (cykliczności);
struktura troficzna (sieciowa organizacja łańcuchów pokarmowych);
sposoby reprodukcji;
struktura socjalna;
rodzaj wzajemnych oddziaływań (konkurencja, mutualizm idt.);
rozmieszczenia losowe;
Ekoton jest strefą przejściową między dwiema lub większą liczbą różnych biocenoz, np. Między lasem a środowiskiem trawistym lub między biocenozami miękkiego i twardego dna morza.
Tendencja do wzrostu zróżnicowania gatunkowego i zagęszczenia na styku biocenoz nosi nazwę efektu styku.
Produktywność to intensywność, z jaką produkowana jest materia i magazynowana energia w związkach organicznych. Produkcja pierwotna brutto to ilość materii wyprodukowanej przez producentów w jednostce czasu na jednostkę powierzchni (np. kg/ha/dzień).
Przykład produkcji pierwotnej:
pustynia - 0,1 kg/ha/dzień
plantacja trzciny - 47,3 kg/ha/dzień
uprawa pszenicy - 9,4 kg/ha/dzień
las - 30,0 kg/ha/dzień
Ostatecznie tworzą produkcję pierwotną netto, która jest produkcją pierwotną brutto pomniejszoną o straty związane z oddychaniem.
Produkcja wtórna - to masa substancji organicznej wytwarzana przez konsumentów.
Wszystkie organizmy tworzące biocenozę stanowią jej biomasę.
(Biomasa = fitomasa + zoomasa).
Strukturę troficzną biocenozy można przedstawić graficznie w postaci piramidy.
Wyróżniamy:
piramidę liczebności - przedstawiającą ilość osobników w poszczególnych poziomach troficznych;
piramidę biomas - przedstawiającą masę organizmów poszczególnych poziomów troficznych;
piramidę energii - przedstawiającą przepływ energii i produktywność poszczególnych poziomów troficznych;
Stadium klimaksu w szeregu sukcesyjnym jest ostateczną, czyli stabilną biocenozą. Jest układem samopodtrzymującym się i znajdującym się w stanie równowagi ze środowiskiem abiotycznym i biotycznym.
Tempo zmian w biocenozie jest duże we wczesnych stadiach sukcesji, ale maleje w miarę zbliżania się do stadium klimaksu.
Reguła Hardy'ego - Weinberga
(p+q)^2 = p^2+2pq+q^2
p+q=1 p=1-q
p- częstość genu dominującego
q- częstość genu recesywnego
p^2- częstość homozygot dominujących
q^2-częstość homozygot recesywnych
2pq - częstość heterozygot
I