Екологія спільнот і екосистем.
У природі популяції різних видів організмів інтегруються в макросистеми вищого рангу --в так звані спільноти, або біоценози.
Біоценоз (від грец. Bios - життя і coinos - загальний) - організована злочинна група взаємопов'язаних популяцій рослин, тварин, грибів і мікроорганізмів, що живуть разом в одних і тих же умовах середовища.
Біоценоз є продуктом природного відбору, виживання і стійке існування його в часі і просторі залежать від характеру взаємин входять до нього популяцій і можливо, завдяки сонячній енергії. У природі біоценоз утворює певні комплекси із середовищем, що включає неживі компоненти. При цьому простір (середа) з відносно однорідними умовами, заселений спільнотою організмів (біоценозів), називається біотопом.
Таким чином, біотоп це місце проживання біоценозу. Біоценоз і біотоп складають діалектичну єдність, біологічну макросистему ще більш високого рангу - біогеоценоз.
За В.Н. Сукачов, який запропонував цей термін, біогеоценоз - це сукупність на відомому протязі земної поверхні однорідних природних явищ: атмосфери; гірської породи; гідрогеологічних умов; рослинності; тваринного світу; світу мікроорганізмів; грунту. Ця сукупність відрізняється специфікою взаємодії становлять її компонентів, їх особливою структурою і певним типом обміну речовин і енергії між собою і з іншими явищами природи.
Будь біогеоценоз, незалежно від його розмірів і складності, складається з наступних основних ланок: виробники; споживачі; руйнівники; компоненти неживої природи і безлічі інших ланок.
Стійкість біогеоценозу підтримується процесами саморегуляції, що забезпечують таке спільне існування всіх елементів системи, що вони ніколи повністю не знищують один одного, а лише обмежують чисельність кожного до певної межі.
В умовах науково-технічного прогресу діяльність людини перетворює природні біогеоценози в так звані агробіогеоценози (агроценоз), кількість яких на землі швидко росте. В агроценозах механізми саморегулювання відсутні, чисельність видів в цих системах регулюється людиною.
В біоценозах між різними видами організмів виникають певні зв'язки, основною формою яких служать харчові взаємовідносини, які формують складні ланцюги і цикли харчування. Крім харчових взаємовідносин в біоценозах виникають просторові зв'язки. Ці взаємини і зв'язку об'єднують організми в єдине ціле, в біологічну макросистему і називаються біотичними.
В Природі існують такі основні форми біотичних взаємовідносин:
- конкуренція (від лат. Сoncurio - стукати, стикатися) - взаємини організмів одного або різних видів, при яких вони використовують одні і ті ж ресурси середовища при нестачі останніх. В біоценозах конкуренція незначна через неоднакового сприйняття різними видами одних і тих же факторів середовища, причому, чим різноманітніше можливості організмів, тим менш напруженою буде конкуренція;
- хижацтво - спосіб добування їжі і харчування тварин, при якому вони ловлять, вбивають і з'їдають інших тварин. Хижак - важливий фактор природного добору. Під його пресом постійно поліпшується склад популяцій тих чи інших організмів, він певним чином стимулює їх прогресивний розвиток. Жертви також впливають на хижаків, сприяючи їх вдосконалення та прогресу. Таким чином, ця боротьба взаємно протилежних начал є рушійною силою еволюції як хижаків так і їх жертв;
- паразитизм (від грец. Parasitos - нахлібник, дармоїд) - міжвидові взаємовідносини, при яких один вид (паразит) використовує інший (господар) як середовище існування і джерело їжі. Паразитизм в основному носить антагоністичний характер;
- комменсализм (від лат. Com - спільно, спільно і mensa - стіл) - форма симбіозу, при якій один з партнерів системи (комменсал) харчується залишками їжі або виділеннями іншого (хазяїна), не завдаючи останньому шкоди;
- синойкия або квартірантство (від грец. Synoiki a - спільне житло) - різновид комменсализма, спільне проживання двох організмів різних видів, корисне для одного і байдуже для іншого;
- мутуалізмом (від лат. Mutuus - взаємний) - взаємовигідне співжиття організмів різних видів;
- зоохорія (від грец. Zoon - тварина і choreo - рухатися, поширюватися) - форма відносин, при яких тварини сприяють рослинам в поширенні насіння і плодів;
- алелопатія (від грец. Allelon - взаємно і pathos - cтраданіе) - взаємодія організмів за допомогою специфічно діючих хімічних продуктів обміну речовин, які виділяються в зовнішнє середовище.
Найбільш складні біотичні зв'язки виникають у ссавців, птахів і особливо у комах. Так, наприклад, деякі види мурашок здійснюють набіги на інші мурашники, захоплюють там личинок і лялечок, вирощують їх в своєму мурашнику і використовують для побудови житла, прибирання його і т. П. Ця форма біотичних зв'язків називається рабовласництва.
У природі існують контактні і непрямі взаємодії між рослинами, які можуть бути механічними, наприклад, ліани на деревах, фізіологічними, наприклад, лишайники (симбіоз грибів і водоростей) і опосередкованими (за рахунок зміни абіотичного середовища проживання інших організмів), наприклад, зміна складу грунту . Особливо сильно зазначені взаємодії простежуються в агроценозах.
В біоценозах завжди тісно взаємопов'язані рослини і тварини. Більшість тварин вживають рослини в якості їжі, допомагаючи при цьому розселенню останніх за рахунок запилення квіток і поширення зрілих насіння на великих територіях. Важливу роль в круговороті речовин в біоценозі грають мікроорганізми, які переробляють хімічні речовини відмерлих рослин і тварин у знову усвояемую форму, наприклад, в гумус.
В результаті взаємодії організмів і умов їх існування виникає складна ланцюг взаємопов'язаних явищ і процесів, зміна одного з ланок якої тягне за собою перебудову біоценозу, як в еволюційному, так і в катастрофічному аспектах.
Таким чином, біотичні зв'язки організмів в біоценозі дозволяють йому функціонувати і розвиватися неозора тривалий час або різко змінювати структуру і властивості.