Важливість оцінки стану і регуляції чисельності популяцій. Для встановлення причин коливання чисельності популяцій будь-якого виду потрібно знати біологію цього виду, його ворогів, вплив факторів середовища на розмноження і виживання організмів даного виду, а також причини, які впливають на зміну інтенсивності цих факторів. З екологічних факторів найбільше значення мають обмежувальні.

Діяльність людини істотно впливає на видовий склад біоценозів. Необмежене полювання і збирання лікарських рослин може не тільки зменшити чисельність промислових тварин і рослин, а й привести їх на межу вимирання. Розведення сільськогосподарських культур спричинює масове розмноження шкідників. Використання хімічних засобів боротьби з шкідниками зменшує чисельність не лише шкідників, а й інших комах, у тому числі і ворогів шкідників. У результаті угруповання популяцій різних видів втрачає свою своєрідність і стійкість. Кожний вид організмів у біогеоценозі (яким би незначним він не був) має множинні зв'язки з великим числом інших видів. Зникнення якого-небудь виду тварин, а особливо рослин, може спричинити непередбачувані наслідки і руйнування всього біогеоценозу.

Продуктивність природного біогеоценозу набагато вища, ніж біоценозів, які зазнали впливу діяльності людини. Наприклад, можна стверджувати, що гектар лісу виділяє кисню в чотири рази більше, ніж така сама площа лісопарку. Пояснюють це тим, що видовий склад біоценозів міських парків набагато бідніший, ніж лісових. Різноманітність і стійкість видового складу рослинності у лісовому біогеоценозі тісно пов'язані не лише з вищими рослинами, що там ростуть, а й з грибами і тваринами, починаючи від мешканців грунту — круглих і кільчастих червів і савців-землериїв і закінчуючи комахами і птахами, які живуть на верхівках дерев.

З наведених прикладів зрозуміло, наскільки важливе і необхідне вивчення динаміки процесів у біогеоценозах для керування чисельністю популяцій корисних і шкідливих для людини рослин і тварин. Неоціненна допомога в цьому комп'ютерів. Завдяки великій швидкості роботи та здатності нагромаджувати і зберігати величезний обсяг інформації комп'ютери дають змогу моделювати можливі варіанти змін в екосистемах, що виникають у відповідь на природні зміни навколишнього середовища і господарську діяльність людини. Моделювання у найзагальнішому вигляді — це метод пізнання або вивчення якогось процесу, явища чи тіла шляхом відтворення його самого або істотних його властивостей у вигляді матеріальної чи теоретичної моделі. До останньої категорії належать і математичні моделі.

Прикладом класичної моделі, яка характеризує взаємодію двох видів, є модель Лотки — Вальтера, відома як модель хижак — жертва. Модель складається з двох систем диференціальних рівнянь, які описують відповідно швидкість змін популяцій хижака і жертви. Недоліком цієї моделі е те, що вона побудована на багатьох припущеннях, які спрощують перебіг біологічних явищ. Проте і така модель дає більш-менш наочне уявлення про життя окремих компонентів біогеоценозів.

Практично використовують так звані апріорні моделі. Вони ґрунтуються на значному обсязі експериментального матеріалу щодо структури популяцій, їхньої динаміки, екології і біології виду, а також на емпіричних зв'язках між різними параметрами моделі організм — середовище.

Потреба у таких моделях найчастіше виникає тоді, коли з певною ймовірністю необхідно встановити, як поводитиметься та чи інша популяція тварин чи рослин у разі проведення, наприклад, будівництва гребель, висушування боліт, тобто для прогнозування розвитку екосистеми.

65

Штучний біоценоз як основа агроекосистеми

Термін "біоценоз" походить від грецьких слів bios - життя і koinos - загальний. Термін уперше був використаний німецьким зоологом XIX століття К. Мебіусом, що у книзі "Устриці й устричне господарство" цілий розділ назвав "Устрична банка як біологічне чи співтовариство біоценоз".

Знак рівності між поняттями екосистеми і біоценозу ставлять багато фахівців. Так, по І. А. Шилову: "Біоценоз являє собою еволюційно сформовану форму організації живого населення біосфери, багатовидову біологічну (екологічну) систему. У її склад входять представники різних таксонів, що відрізняються по своїх екологічних і фізіологічних властивостях і зв'язаних по багатьом формам біологічних відносин як між собою, так і з навколишнім їх неорганічним (абіотичним) середовищем". При цьому підкреслюються цілісність і здатність до самоорганізації як принципові характеристики такої системи, стійкі зв'язки між популяціями, але не окремими особинами системи. Такі зв'язки формуються в результаті "тривалого спільного існування в складі співтовариства. У підсумку їхніх закономірних взаємин здійснюється глобальна функція біоценотичних систем - підтримка біогенного круговороту речовин".

На рівні біоценозу, думає Е. Лекявичус, постійно функціонують два канали інформації: селфінг, тобто система самопідтримки і розвитку видів, і координація.

Відповідно до представлень Н. П. Наумова, біоценоз є історично сформованим угрупованням живого населення біосфери, що заселяє загальні місця проживання, що виникло на основі біогенного круговороту й забезпечуючого його в конкретних природних умовах. Відповідно до визначення В. Д. Федорова і Т. Г. Гільманова , "біоценоз - це сукупність усіх популяцій біологічних видів, що приймають істотне (постійне чи періодичне) участь у функціонуванні даної екосистеми". Вони розглядають біоценоз як частина екосистеми. Іноді замість терміна "біоценоз" вживають термін "співтовариство організмів".

Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози — агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового складу і не здатні до саморегуляції.

Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних