Hrastovu šumu, kao prirodnu zajednicu (biogeocenoza), odlikuje integritet i stabilnost.
Hrastov gaj je jedna od najsloženijih među kopnenim biogeocenozama. Biogeocenoza- to su kompleksi međusobno povezanih vrsta (populacija različitih vrsta) koje žive na određenoj teritoriji sa manje ili više homogenim životnim uslovima. Biogeocenoza hrastove šume sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko hiljada životinjskih vrsta. Jasno je da će s takvom raznolikošću vrsta koje naseljavaju hrastovu šumu biti teško poljuljati stabilnost ove biogeocenoze istrebljenjem jedne ili više vrsta biljaka ili životinja. Teško je, jer su kao rezultat dugog suživota biljnih i životinjskih vrsta, od različitih vrsta postale jedinstvena i savršena biogeocenoza - hrastova šuma, koja je, kao što je već spomenuto, sposobna za spoljni uslovi postoje vekovima.
Osnovu velike većine biogeocenoze čine zelene biljke, koje su, kao što je poznato, proizvođači organske tvari (proizvođači). U biogeocenozi nužno postoje biljojedi i mesožderi - potrošači žive organske tvari (potrošači) i, konačno, uništavači organskih ostataka - uglavnom mikroorganizmi koji dovode razgradnju organskih tvari do jednostavnih mineralnih spojeva (razlagači). Biljke - glavni izvor organske tvari i ako nestanu, život u biogeocenozi će praktično nestati.
Kruženje supstanci u biogeocenozi - neophodno stanje postojanje života. Nastao je u procesu formiranja života i postao složeniji tokom evolucije žive prirode. S druge strane, da bi kruženje supstanci bilo moguće u biogeocenozi, potrebno je u ekosistemu imati organizme koji stvaraju organske supstance iz anorganskih i pretvaraju energiju sunčevog zračenja, kao i organizme koji ih koriste. organske supstance i ponovo ih pretvaraju u neorganske supstance. organska jedinjenja. Svi organizmi se prema načinu ishrane dijele u dvije grupe - autotrofi i heterotrofi. Autotrofi (uglavnom biljke) koriste anorganska jedinjenja iz okoline za sintezu organskih supstanci. Heterotrofi (životinje, ljudi, gljive, bakterije) se hrane gotovim organskim supstancama koje su sintetizirali autotrofi. Dakle, heterotrofi zavise od autotrofa. U bilo kojoj biogeocenozi, sve rezerve anorganskih jedinjenja vrlo brzo bi presušile da se ne obnavljaju tokom životne aktivnosti organizama. Kao rezultat disanja, raspadanja životinjskih leševa i biljnih ostataka, organske tvari se pretvaraju u anorganska jedinjenja, koja se vraćaju nazad u prirodno okruženje i opet ga mogu koristiti autotrofi. Dakle, u biogeocenozi, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, postoji kontinuirani tok atoma iz nežive prirode u živu prirodu i nazad, zatvarajući se u ciklus. Za kruženje tvari neophodan je priliv energije izvana. Izvor energije je Sunce. Kretanje materije uzrokovano aktivnošću organizama odvija se ciklično, može se koristiti više puta, dok je tok energije u tom procesu jednosmjeran. Energija zračenja Sunca u biogeocenozi se pretvara u raznih oblika: U energiju hemijskih veza, u mehaničke i, konačno, u unutrašnje. Iz svega rečenog jasno je da je kruženje tvari u biogeocenozi neophodan uvjet za postojanje života i biljaka (autotrofa), najvažnija karika u njoj.
Karakteristična karakteristika hrastove šume je raznovrsnost vegetacije. Kao što je već spomenuto, biogeocenoza hrastove šume sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko hiljada životinjskih vrsta. Između biljaka postoji intenzivna konkurencija za osnovne životne uslove: prostor, svetlost, vodu sa otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su adaptacije koje omogućavaju da različite vrste postoje zajedno. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume. Gornji sloj formiraju oni koji najviše vole svjetlost vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod su prateća manje svjetloljubiva drveća: javor, jabuka, kruška itd. Još niže je sloj podrasta kojeg čine razni grmovi: ljeska, euonymus, bokvica, viburnum itd. zeljaste biljke. Što je niži sloj, to su biljke koje ga formiraju otpornije na sjenu. Slojevi se takođe izražavaju u lokaciji korijenskih sistema. Drveće u gornjim slojevima ima najdublji korijenski sistem i može koristiti vodu i minerale iz dubljih slojeva tla.
Proizvođači, ili proizvođači, - to su autotrofi koji u procesu životne aktivnosti sintetiziraju organska jedinjenja iz anorganskih tvari, koristeći ih kao izvor ugljika ugljen-dioksid. Biomasa formirana u ekosistemu od strane autotrofnih organizama naziva se primarni proizvodi. Služi kao hrana i izvor energije za ostale organizme u zajednici.
Glavni proizvođači su zelene biljke, iako fotosintetske i hemosintetske bakterije također doprinose formiranju primarne proizvodnje ekosistema. Svaki veliki ekosustav ili bilo koju biogeocenozu karakteriziraju svoje specifične biljke koje provode fotosintezu, odnosno vlastiti proizvođači.
potrošači, ili potrošači, – to su heterotrofni organizmi koji koriste biomasu koju sintetiziraju proizvođači za vlastite životne aktivnosti. Jedući i prerađujući biljke, potrošači dobijaju energiju i formu sekundarni proizvodi ekosistemi.
Potrošači su veliki broj živih organizama - od mikroskopskih bakterija do velikih sisara, od protozoa do ljudi. Sa stanovišta strukture ekosustava i uloge koju imaju različiti potrošači u održavanju njegovog ravnotežnog stanja, svi potrošači se mogu podijeliti u nekoliko podgrupa, što ćemo učiniti nešto kasnije, kada analiziramo prehrambene veze ekosistema.
razlagači, ili razlagači, reciklirati mrtvu organsku materiju ( detritus) do mineralnih jedinjenja, koje opet mogu koristiti proizvođači. Mnogi organizmi, kao što su, na primjer, gliste, stonoge, termiti, mravi itd., hrane se biljnim i životinjskim ostacima, a dio drveta truli i razgrađuje se tijekom djelovanja gljivica i bakterija. Kada gljive i drugi razlagači umru, one se same pretvaraju u detritus i služe kao hrana i izvor energije za druge razlagače.
Dakle, uprkos raznolikosti ekosistema, svi oni imaju strukturna sličnost. Svaki ekosistem sposoban za samostalno postojanje ima svoje proizvođače, različite vrste potrošači i razlagači (Sl. 76).
Ekosistem hrastovih šuma. Uzmimo za primjer hrastovu šumu - vrlo stabilan kopneni ekosistem (Sl. 77). Hrastov gaj je tipična širokolisna šuma slojevite strukture, u kojoj koegzistiraju stotine biljnih vrsta i nekoliko hiljada vrsta životinja, mikroorganizama i gljiva.
Gornji sloj drveća čine veliki (do 20 m) višegodišnji hrastovi i lipe. Ove biljke koje vole svjetlost, koje rastu prilično slobodno, stvaraju povoljne uvjete za formiranje drugog sloja drveća, kojeg predstavljaju stabla kruške, javora i jabuke niskog rasta i manje svjetlosti.
Rice. 76. Neophodne komponente ekosistema
Pod krošnjom u dva nivoa formira se žbuna vegetacija. Lijeska, euonymus, viburnum, glog, crni trn, bazga, krkavina - ovo nije potpuna lista biljaka koje čine treći sloj do visine od 2-4 m.
Sljedeći, zeljasti sloj čine brojni grmovi i grmovi, paprati, izdanci drveća i različito bilje. Štaviše, tokom cijele godine travnati pokrivač u hrastovoj šumi se mijenja. U proljeće, kada na drveću još nema lišća, a površina tla je jako osvijetljena, cvjetaju svjetloljubivi jaglaci: plućnjak, koridalis, anemona. U ljeto se zamjenjuju biljke otporne na sjenu.
U prizemnom sloju, čija je visina svega nekoliko centimetara od površine tla, rastu lišajevi, mahovine, gljive i niske trave.
Stotine biljnih vrsta ( proizvođači), koristeći energiju sunca, stvaraju biomasu zelene hrastove šume. Hrastovi su veoma produktivni: tokom godine, na površini od 1 hektara, stvaraju i do 10 tona rasta biljne mase.
Odumrlo korijenje i otpalo lišće čine leglo u kojem je brojno razlagači: kišne gliste, ličinke muva i leptira, balegarice i mesožderi, uši i stonoge, repice, grinje, nematode. Hranjenjem, ovi organizmi ne samo da transformišu detritus, već i formiraju strukturu tla. Aktivnost kopača kao što su krtice, miševi i neki veliki beskičmenjaci sprječavaju zgrušavanje tla. Brojne zemljišne protozoe žive u kapljicama vode između čestica tla, a gljive stvaraju simbiozu s korijenjem biljaka i sudjeluju u razgradnji detritusa.
Rice. 77. Ekosistem hrastovih šuma
Unatoč činjenici da svake godine 3-4 tone uginulih biljaka padne na 1 hektar površine tla u hrastovoj šumi, gotovo sva ta masa je uništena kao rezultat aktivnosti razlagača. Posebnu ulogu u ovoj preradi imaju gliste koje se nalaze u hrastovim šumama. velika količina: nekoliko stotina jedinki po 1 m2.
Diverse životinjski svijet gornji slojevi hrastove šume. Desetine vrsta ptica gnijezde se u krošnjama drveća. Svrake i čavke, pjevači i zeblji, velike sise i plave sise grade gnijezda. Sove orao i žutosmeđe sove izlegu piliće u udubljenjima. Hobiji i jastrebovi zastrašuju male ptice pjevice. Grmlje je dom crvendaća i kosova, muharica i puzava. Još niže su gnijezda pevača i crva. Siva vjeverica se kreće duž svih slojeva u potrazi za hranom. Leptiri, pčele, ose, muhe, komarci, bube - više od 1600 vrsta insekata usko je povezano sa hrastom! U travnatom sloju svoje mjesto na suncu dijele skakavci i bube, pauci i kosilice, miševi, rovke i ježevi. Najveća potrošači U ovaj ekosistem spadaju srndać, jelen lopatar i divlja svinja.
Stabilnost ovog i svakog drugog ekosistema osigurava složen sistem odnosa između svih organizama koji ga čine.
Pregledajte pitanja i zadatke
1. Šta je biogeocenoza?
2. Recite nam o prostornoj strukturi ekosistema.
3. Koje bitne komponente uključuje bilo koji ekosistem?
4. Kakvi su odnosi između stanovnika biocenoza? Opišite ove veze.
5. Opišite sastav vrsta i prostornu strukturu ekosistema hrastove šume.
Razmisli! Učini to!
1. Ime zajedničke karakteristike biogeocenoze listopadnih šuma i slatkovodnog rezervoara.
2. Da li je moguće da postoji biocenoza koja se sastoji samo od biljaka? Obrazložite svoje gledište.
3. Istražite na temu „Moj dom kao primjer ekosistema“.
4. Razvijte obilazak koji pokazuje vrste, prostorne i ekološke strukture tipičnog ekosistema u vašem regionu (grupni projekat).
Rad sa računarom
Pogledajte elektronsku aplikaciju. Proučite gradivo i završite zadatke.
25. Priključci za hranu. Krug materije i energije u ekosistemima
Zapamtite!
Koje su bitne komponente svakog ekosistema?
Živi organizmi su u stalnoj interakciji jedni s drugima i sa faktorima spoljašnje okruženje, formirajući stabilan samoregulirajući i samoodrživi ekosistem. Karakteristike sastava vrsta ovog sistema određene su istorijskim i klimatskim uslovima, te odnosi organizama međusobno i sa okruženje grade se na bazi ponašanje u ishrani.
U ekosistemu hrastove šume koji smo ispitali, jeleni jedu zeljaste biljke i lišće grmlja, vjeverice ne vole jesti žir i gljive, jež jede kišnu glistu, a sova hvata miševe i voluharice u noćnom lovu. Brojni insekti, hrastov žir, plodovi divlje jabuke i kruške, sjemenke i bobice odlična su hrana za ptice. Mrtvi organski ostaci padaju na zemlju. Na njima se razvijaju bakterije koje konzumiraju protozoe, koje zauzvrat služe kao hrana brojnim malim beskičmenjacima u zemljištu. Sve vrste organizama su međusobno povezane složen sistem odnosi sa hranom.
Kada se proučava struktura bilo kojeg ekosistema, postaje očigledno da njegova stabilnost ovisi o raznolikosti veze za hranu, postoje između različitih vrsta ove zajednice. Štaviše, što je veća raznolikost vrsta, to je struktura stabilnija. Zamislite sistem u kojem su grabežljivac i plijen predstavljeni samo jednom vrstom, recimo "lisica - zec". Nestanak zečeva neizbježno će dovesti do smrti grabežljivaca, a ekosistem će, izgubivši dvije svoje komponente, početi urušavati. Ako lisica može koristiti glodare, žabe i male ptice kao hranu u datom ekosistemu, onda gubitak jednog izvora hrane neće dovesti do uništenja cijele strukture, a ispražnjenu ekološku nišu uskoro će zauzeti drugi organizmi sa slični ekološki zahtjevi.
Uvod Slojevitost biljaka u hrastovoj šumi - prvi sloj - drugi sloj - treći sloj - četvrti sloj - peti sloj Različito vrijeme cvatnje Efemerne biljke Oprašivanje, distribucija sjemena Uloga gljiva Životinje hrastove šume Šumska stelja Razlozi stabilnosti hrasta šuma Krug tvari u hrastovoj šumi Zaključci Zadaci
Tipična biogeocenoza je hrastova šuma. Kao iu svakoj drugoj biogeocenozi, njene komponente se mogu razlikovati: 1. Proizvođači - kreatori organske materije. Ovo su biljke. 2. Potrošači – potrošači organske materije. To su životinje i gljive. 3. Razlagači su razarači organske materije. To su bakterije, gljive i neke životinje. 4. Abiotički faktori - klima, sastav tla itd. Na teritoriji Smolenske oblasti hrastove šume, uz borove i smrekove šume, pripadaju primarnim šumama. Primarne šume su autohtone šume. Nastali su u post-glacijskom periodu, prije 12-15 hiljada godina. U regionu je ostalo malo primarnih šuma. Tipične hrastove šume koje su se još mogle naći prije 300 godina danas gotovo da i ne postoje. Ali na onim mjestima gdje su nekada bile hrastove šume, a sada raste sekundarna šuma, možete vidjeti očuvane biljke hrastove šume. Planina Sokolja je takvo mesto. Hajde da se upoznamo sa biogeocenozom na planini Sokolja. sadržaj
Biljke koje rastu u šumi imaju različite visine. To omogućava koegzistenciju biljaka koje vole svjetlo, sjenu i tolerantne na sjenu. Zahvaljujući slojevitosti po jedinici površine, moguće je rasti velika količina vrste. Površina lišća u hrastovoj šumi je 7,5 puta veća od površine zemlje na kojoj raste. Kao zrcalna slika nadzemnog slojevitosti, postoji podzemna slojevitost u tlu. Drveće prvog sloja ima najdublje korijenje. Pogledajmo slojeve hrastove šume. sadržaj
Prvi sloj čine visoka stabla: hrast engleski, obični jasen, hrapavi brijest, sitnolisna lipa. Biljke prvog sloja vole svjetlost. Oni su viši od ostalih i stoga apsorbiraju maksimalno svjetlo. sadržaj
Drveće prvog reda engleskog hrasta (ljeto) Sitnolisna lipa. Listovi cvjetaju kasnije od ostalih stabala - krajem maja. Zahtjevna prema sastavu tla. Visina do 50 m. Živi do 1000 godina. Visina – do 30 m. Živi do 400 godina. Cvjeta u julu. Dobra medonosna biljka. Jedno stablo u dobi od 50 godina daje 10-12 kg meda.
Drugi sloj čine stabla niža od stabala prvog reda: javor javor, planinski jasen, ptičja trešnja, divlja jabuka. Ovom sloju pripada i podrast drveća prvog sloja. Biljke drugog sloja vole svjetlo ili tolerantne na sjenu. Rowan obična ptičja trešnja obicne visine do 15 m. Živi do 100 godina. Plod je jabuka. Drvo ili grm do 10 m visine. Oslobađa mnogo fitoncida. sadržaj
Treći sloj Ovaj sloj uključuje grmlje: bradavičasti euonymus, šumski orlovi nokti, lješnjak, viburnum, krhki trn, šipak cimeta. Biljke trećeg sloja su tolerantne na sjenu. Sadržaj od šipka i cimeta
Četvrti sloj čine zeljaste biljke: paprat, đurđevak, kupena, vranino oko, zelena trava, rasprostranjeni bor, dlakavi šaš. Ove biljke vole sjenu. One su višegodišnje i imaju podzemne organe koje koriste za vegetativno razmnožavanje. U šumi ima malo insekata oprašivača, a proizvodi se malo plodova i sjemenki. Vegetativno razmnožavanje je i prilagođavanje biljaka životu u šumi. sadržaj
Bilje četvrtog reda plućnjak nejasan Muški štitaš Plavi izdanak Vranje oko Kupena officinalis Europska kopita
Biljke hrastove šume cvjetaju u različito vrijeme. Ovo se može nazvati stepenovanjem u vremenu. Zahvaljujući tome postiže se bolje oprašivanje biljaka. Mogu se razlikovati četiri talasa cvjetanja. sadržaj
Prvi talas cvetanja johe Krajem marta - početkom aprila cvetaju stabla i grmlje koje oprašuju vetrom. Na drveću nema lišća. Polen slobodno leti na velike udaljenosti. Cvatovi biljaka su viseće mačice. Drveće i grmlje koje oprašuje vjetar uključuju: jasiku, topolu, lijesku, johu i brezu. sadržaj
Drugi talas cvatnje Drugi talas cvetanja obuhvata cvetanje snežaka. U aprilu - početkom maja, cela šuma je preplavljena suncem. Na njegovim zrakama jasno se vidi raznobojni tepih od cvjetova plavih izdanaka, drvene anemone, ranunculus anemone, corydalisa i plućnjaka. Ove biljke oprašuju insekti, koji se do tada već pojavljuju u šumi. sadržaj
Biljke - ephemeroidi (drugi talas cvjetanja) Snjeguljice su biljke koje vole svjetlost. Među njima ima efemeroida - trajnice sa periodom brzog razvoja. Krajem maja - početkom juna, nadzemni dio efemeroida odumire, a sjemenke imaju vremena da sazriju. Hrast anemone Corydalis Anemone buttercup Guski luk Sadržaj
Ovako izgleda prolećna šuma kada cvetaju kepe. U šumi je puno svjetla. U listovima se intenzivno odvija proces fotosinteze. Hranjive tvari za cvjetanje pohranjuju se u podzemnim organima - rizomima, gomoljima ili lukovicama sledećeg proleća. Fotografija prikazuje hrastovu anemonu
Treći talas cvatnje Krajem maja cveta najviše kukcima oprašivanih drveća, grmova i začinskog bilja: javor, hrast, trešnja, jabuka, jereb, orlovi nokti, euonimus, đurđevak, kupena, vranino oko, zelena trešnja. Većina biljaka ima bijele cvjetove i jaka aroma. Trešnja Jabuka Bijela boja je najuočljivija u šumskom sumraku. Rowan Lily of the Valley sadržaj
Četvrti talas cvatnje Četvrti talas cvetanja uključuje biljke cvjeta u ljeto. U junu cvjetaju obični zaleđe, bor koji se širi, šumski zaleđe i divna ljubičica. Na rubovima cvjetaju žitarice i jagode. Većinu biljaka oprašuju insekti. Sitnolisna lipa cvjeta kasnije od svih stabala i grmova - u julu i oprašuju je pčele. Chickweed
Plodovi jasena Neke od biljaka prvog reda oprašuje vjetar, a plodove raznosi vjetar (breza, topola, jasika, jasen). Biljke nižih slojeva najčešće oprašuju insekti, a plodovi se distribuiraju uz pomoć životinja: insekata, ptica, sisara. Plodovi ovih biljaka su sočni, svijetli i lako vidljivi pticama. Mnoge biljke imaju plodove sa malim izraslinama - ukusnim zalogajima za mrave, koji ih distribuiraju. Plodovi bokvice Majski đurđevak
Ovisnost distribucije sjemena o slojevima Nivo I II Distribucija Broj biljaka (u%) rasprostranjenosti sjemena Vjetar 83 83 Mravi III, IV Ptice 50 Ptice 16 Glodari 13
Biljke hrastove šume u toku godine daju 10 t/ha neto prirasta (uključujući rast korijena). Šuma stvara sopstvenu mikroklimu: vlažnost, hladovinu, zaštitu od vjetra. Zbog toga ovdje žive mnoge životinje. Obično su određene životinjske vrste povezane s biljnim slojevima. Pogledajmo tipične životinje hrastove šume. sadržaj
Životinje povezane sa prvim slojem svilene bube Crni djetlić Jay Ovaj sloj nastanjuju ptice: zeblji, pjevica, plava sjenica, pika. Mnogo insekata: lišćari, potkornjaci, dugorogi. Nuthatch
Životinje povezane s drugim slojem Redstart Oriole Flycatcher Ovaj sloj sadrži mnogo insekata, uglavnom buba. Vjeverica djetlić sadržaj
Životinje ograničene na treći sloj Pevačice Robins Varbleri Ovaj sloj je dom mnogih insekata i mekušaca. Pauci
Životinje ograničene na četvrti sloj Srna Elk Vuk Zmija Puh Žaba Lisica U ovom sloju se nalaze pčele, ose, bumbari, planinski zec, mravi, leptiri i drugi insekti, neke vrste ptica koje se gnijezde na tlu. Mnogo je mišolikih glodara, među njima šumski miš i žutogrli miš.
Otpalo lišće štiti tlo od smrzavanja i brzog isparavanja vlage. Mnogi insekti i druge životinje zimuju na šumskom tlu. Životinje koje formiraju detritalne lance hrane hrane se šumskim tlom. Bakterije, gljive, protozoe, grinje, crvi, insekti ili njihove larve doprinose razgradnji stelje. Većina životinja je raspoređena na dubini od 50 cm ispod 1 kvadrata. m zemljišta naseljava i do 20.000.000 protozoa, nematoda ima i do 50.000.
Razlozi stabilnosti hrastove šume U hrastovoj šumi živi ogroman broj vrsta biljaka, životinja, gljiva i mikroorganizama (prema procjenama, više od 10.000 vrsta bez mikroorganizama). Vrste u hrastovoj šumi povezane su u lanac ishrane. Lanci ishrane su isprepleteni u veoma složenu mrežu ishrane. Istrebljenje vrste obično ne poremeti ceo sistem. Samoregulacija je dobro razvijena u hrastovoj šumi. Čitava raznolika populacija šume postoji zajedno, ne uništavajući se u potpunosti, već samo ograničavajući broj jedinki svake vrste. Kruženje tvari i kretanje energije jasno su vidljivi u hrastovom gaju. Dubrava – otvoreni sistem, tj. prima energiju izvana u obliku sunčeve energije. Organske tvari nastale fotosintezom prolaze kroz lance ishrane i oslobađaju energiju pohranjenu u njima za život organizama. Na kraju dolazi do mineralizacije supstanci od strane razlagača. sadržaj
Krug tvari u hrastovoj šumi Energija sunca Drveće, žbunje, zeljaste zelene biljke Glodavci (vjeverica, šumski miš) Zmije Ptice granožderi (zeba, zeba, lješnjak) Ptice grabljivice (jastrebovi, sove) Biljojedi insekti (leptir, gusjenica) potkornjaci, dugorogi, lišćari Insektivorne ptice (pevačice, kukavice, muharice) Vodozemci (travna žaba, krastača) kopitari (los, srna, jelen, divlja svinja) Predatorski sisari (vuk, lisica, lasica) konzum ostaci mrtvih biljnih i životinjskih organizama (bakterije raspadanja, gliste, bube) grobara, protozoa tla, gljive) ( Neorganske supstance(mineralne soli, itd.)
zaključci Vadim Shefner. Na putovanjima užitaka, ne gazi njena polja. U vrevi stoljeća na stanici, žurite da to cijenite. Ona je vaš dugogodišnji, ljubazni iscjelitelj, Ona je saveznik duše. Nemojte ga nepromišljeno spaljivati i ne iscrpljujte ga do dna. I zapamtite jednostavnu istinu - Ima nas mnogo, ali ona je jedna. Prilagodljivost živih organizama na zajednički život- rezultat duge evolucije. Bilo koja vrsta zauzima određeno mjesto u biogeocenozi. Postojanje drugih vrsta zavisi od toga. Očuvanje svih vrsta znači očuvanje stabilnih biogeocenoza, znači očuvanje biosfere. sadržaj
zadaci Pronađite odgovore na pitanja (usmeno): 1. Kakav je značaj slojevitog rasporeda biljaka u hrastovoj šumi? 2. Kakav je značaj različitog vremena cvatnje hrastovih biljaka? 3. Kako metode širenja sjemena zavise od sloja? 4. Kakvu ulogu imaju gljive u hrastovoj šumi? 5. Zašto mnoge životinje žive u hrastovoj šumi? 6. Kakav je značaj šumske stelje u životu hrasta? Pismeni zadaci 1. Popuni tabelu. Tier Ekološka grupa biljke Primjeri životinja 2. Zapišite dva lanca ishrane u hrastovoj šumi. 3. Navedite prilagodbe biljaka na zajednički život u hrastovoj šumi. 4. Zašto je hrastova šuma stabilna biogeocenoza? 5. Zapišite definicije pojmova: epifiti, efemeroidi. sadržaj
Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. M. A. Gulenkova, A. A. Krasnikova Ljetna terenska praksa iz botanike. - M., Prosvetljenje. 1976. Kriksunov E. A., V. V. Pasechnik. Ekologija 10 (11) razred. - M., Drofa. 2004. A. V. Kulev Opšta biologija 10. razred. Planiranje nastave. - Sankt Peterburg. Paritet. 2001. Opća biologija. Udžbenik za 9-10 razred. Ed. Yu. I. Polyansky. - M., Prosvetljenje. 1987. O. V. Petunin Časovi biologije u 11. razredu. - Jaroslavlj. Razvojna akademija. Academy Holding. 2003. Nastava iz opšte biologije. Ed. V. M. Korsunskaya. - M., Prosvetljenje. 1977. Fotografije Anastasia Yushkova, N. B. Perlina.
Na slikama 198, 200-202 upoznajte se sa grupama organizama koji žive zajedno u biocenozama. Kakve veze postoje između njih?
Različiti tipovi uspostavljenih odnosa među organizmima u biocenozama doprinose očuvanju njihovog sastava vrsta i održavanju optimalnog broja populacija vrsta koje čine biocenozu.
Struktura biocenoze se izražava u vrstskom sastavu njene populacije i kvantitativnom odnosu organizama po vrstama (struktura vrste), u pravilnom rasporedu organizama različitih vrsta u odnosu jedan prema drugom u zauzetom prostoru (prostorna struktura), u hrana (trofički) i drugi odnosi između organizama.
Struktura vrste biocenoze. Bilo koju biocenozu formiraju njene karakteristične vrste organizama sa određenim brojem svakog od njih. Ukupan broj vrsta u jednoj biocenozi može doseći nekoliko desetina hiljada. Koralni grebeni i tropske šume posebno su bogate vrstama organizama (sl. 197, 1, 2). Biocenoze koje su se razvile u teškim životnim uslovima za organizme, na primer na Arktiku, karakteriše mnogo manji broj vrsta (sl. 197, 3).
Rice. 197. Biocenoze bogate i siromašne vrstama: 1 - koralni greben; 2 - tropska šuma; 3 - polarna tundra
Broj organizama svake vrste u biocenozi je različit. Vrste sa najvećim brojem, ili dominantne (dominantne), čine njeno „jezgro vrste“. U nekim šumama smreke, na primjer, u šumama oksalisa smrče, među drvećem dominira smreka, među zeljastim biljkama - drvena kiselica, među pticama - krastavčić, crvendać, zeblji, a kod sisara - voluharica i crveno-siva voluharica (Sl. 198).
Rice. 198. Brojne vrste organizama u šumi smrče: 1 - obična smrča; 2 - obična kiselica; 3 - zeba; 4 - crveno-siva voluharica
Broj malih vrsta u biocenozama je uvijek veći od brojnih. Male vrste stvaraju bogatstvo vrsta biocenoza i povećavaju raznolikost njenih veza. Ove iste vrste služe kao rezerva za zamjenu dominantnih vrsta kada se promijene uvjeti okoline. Što je biocenoza bogatija u sastavu vrsta, to je bolja stabilnost u odnosu na promjenjive uvjete okoline.
Prostorna struktura biocenoze. Rasprostranjenost organizama u kopnenim biocenozama uglavnom se odnosi na slojevitost, odnosno vertikalni raspored vegetacije.
Slojeviti, odnosno vertikalni sastav biocenoza najjasnije je izražen u šumama, gdje može biti i do 5-6 slojeva biljaka (Sl. 199). Dakle, u šumama širokog lišća, ili hrastovim šumarcima, hrast, lipa i druga visoka listopadna stabla s velikim listovima čine prvi (gornji) sloj. Drveće koje voli manje svjetlosti, na primjer, norveški javor, brijest i druga stabla hrasta, su drugi sloj. Ljeska (lijeska), orlovi nokti, euonymus, šipak, viburnum, bokvica i drugi grmovi - treći sloj (podrast). Višegodišnje zeljaste biljke (koridalis, anemona, guski luk, plućnjak, majski đurđevak, zelena zelena trava, papak, gavranovo oko) čine četvrti sloj. Mahovine, lišajevi i gljive rastu u donjem (petom) sloju širokolisne šume i rijetke su, ne čine kontinuirani pokrivač.
Rice. 199. Slojeviti raspored biljaka u biocenozi širokolisne šume - hrastov gaj
Slojevita struktura šume omogućava biljkama da efikasnije koriste sunčevu svjetlost: biljke koje vole svjetlo formiraju gornji sloj, a biljke drugih slojeva prilagodile su se životu u uvjetima slabog osvjetljenja ili se razvijaju i cvjetaju u rano proleće prije nego što lišće procvjeta na drveću (plave, anemone, corydalis, guščji luk).
Vertikalna distribucija životinja i drugih organizama povezana je sa nivoima biocenoza (Sl. 200). Tako u krošnjama drveća prvog i drugog sloja šume žive razni insekti koji jedu listove, ptice insektojede (drozd, oriole, kukavice) i male životinje (vjeverice, puhovi). Postoje također ptice grabljivice, kao što je kobac. Posebno je raznolika populacija životinja u donjem sloju šume. Ovdje žive losovi, zečevi, divlje svinje, ježevi, šumski miševi, vukovi, lisice i druge životinje.
Rice. 200. Slojeviti raspored životinja u biocenozi mješovite šume
Mnoge životinje, zbog svoje mobilnosti, žive u nekoliko slojeva. Na primjer, obična vjeverica gradi gnijezda i hrani svoje mlade na drveću, a hranu prikuplja i na drveću, grmlju i na tlu. Tetrijeb, tetrijeb i tetrijeb hrane se uglavnom u donjem sloju šume, noć provode na drveću, a potomstvo uzgajaju na tlu.
Raspodjela životinja u slojeve u biocenozi smanjuje konkurenciju između njih u ishrani i izboru mjesta za izgradnju gnijezda. Tako pegava muharica lovi insekte u krošnjama drveća, a vrtna crvenperka lovi u grmlju i iznad tla. Veliki pjegavi djetlići i žuti se hrane insektima i njihovim ličinkama, obično u srednjem sloju šume. Međutim, oni se ne natječu jedni s drugima: djetlić dobiva insekte, njihove ličinke i kukuljice ispod kore drveća, a nuthatch skuplja insekte s površine kore.
Slojevi, kao i podovi, također se primjećuju na lokaciji korijena. Korijenje drveća u gornjim slojevima ide najdublje u tlo. U svakom sloju tla nalaze se bakterije i gljive, zahvaljujući kojima dolazi do transformacije organskih ostataka u humus (humus) i njegove mineralizacije. Ovdje stalno ili privremeno žive mnogi insekti, krpelji, crvi i druge životinje. Broj vrsta i pojedinaca životinja povezanih sa tlom premašuje broj kopnenih životinja. Populacije tla su najbrojnije na mjestima gdje je tlo bogato organskom tvari i ima veliki utjecaj na formiranje tla.
Prehrambena (trofička) struktura biocenoze. Svi organizmi biocenoza međusobno su povezani odnosom "hrana-potrošač" i svaki od njih je uključen u jednu ili drugu kariku lanca ishrane - uzastopni niz organizama koji se hrane jedni drugima. Postoje dvije glavne vrste lanaca ishrane: ispaša (lanci ispaše) i detritalni (lanci razgradnje).
Osnovu lanaca ishrane pašnjaka čine biljke (autotrofni organizmi) i životinje (heterotrofni organizmi). Biljojedi, kao što su skakavci, lišćari, križokljuni, voštaci, voluharice, zečevi, jeleni, su potrošači prvog reda; mesožderi (žabe, krastače, gušteri, zmije, ptice insektojedi, mnoge ptice grabljivice i životinje) su potrošači drugog reda; a životinje grabljivice koje se hrane potrošačima drugog reda su potrošači trećeg reda (Sl. 201).
Rice. 201. Lanac ishrane pašnjaka hrastove šume
U detritalnim lancima ishrane (od latinskog detritus - istrošene, male organske čestice), izvor hrane za potrošačke organizme prvog reda su ostaci raspadnutih životinja, biljaka, gljiva, zajedno sa bakterijama koje sadrže. Detritni lanci ishrane su najčešći u šumama (Sl. 202). Dakle, značajan dio biljne proizvodnje (listna legla) ne konzumiraju direktno životinje biljojedi, već umire i podliježu razgradnji i mineralizaciji od strane saprotrofa (od grčkog sapros - truleži) - trule bakterije. Gliste, stonoge, grinje i larve insekata koje se hrane detritusom služe kao hrana za potrošače sljedeće karike.
Rice. 202. Detritusni lanac ishrane listopadnih šuma
Dakle, vrste, prostorne i prehrambene (trofičke) strukture biocenoze čine osnovu za održavanje njenog integriteta. Vrsni sastav organizama formira se u skladu sa uslovima životne sredine u kojima postoji određena prirodna zajednica. Vrste koje čine biocenozu, raspoređene po slojevima i međusobno povezane lancima ishrane, osiguravaju dugotrajno postojanje raznih vrsta prirodne zajednice na našoj planeti.
Vježbe na osnovu obrađenog materijala
- U čemu je izražena struktura biocenoze?
- Po čemu se struktura vrsta biocenoze razlikuje od prostorne i prehrambene (trofičke) strukture?
- Koje vrste organizama u biocenozi se smatraju dominantnim?
- Koja je uloga malih vrsta u biocenozi?
- Koji je razlog vertikalne distribucije organizama u biocenozama?
- Šta su lanci ishrane? Po čemu se lanci ishrane travnjaka razlikuju od lanaca ishrane detritusa?
Sastavite nekoliko lanaca ishrane pašnjaka i detrita od navedenih organizama i njihovih metaboličkih proizvoda: zeljaste biljke, lišće drveća i grmlja, biljnu stelju, kišne gliste, gusjenice leptira, puževe, larve puhača, žabe, zmije, mrtve vrane, sise, jastrebove, ježevi .
Život šumskih biljaka ima svoje karakteristike. Drveće koje formira šumu raste manje-više blizu jedno drugom, utičući jedno na drugo i na ostalu šumsku vegetaciju. Biljke u šumi su raspoređene u slojeve, koji se mogu porediti sa podovima. Gornji, prvi sloj predstavljaju glavna stabla prvog stepena važnosti (smreka, bor, hrast). Drugi sloj čine drveće druge veličine (ptičja trešnja, oren, jabuka). Treći sloj čine grmovi, na primjer, šipak, lješnjak, viburnum i euonymus. Četvrti sloj je zeljasti pokrivač, a peti mahovine i lišajevi. Pristup svjetlosti biljkama različitih slojeva nije isti. Krošnje stabala prvog reda su bolje osvijetljene. Od gornjih do donjih slojeva osvjetljenje se smanjuje, jer biljke gornjih slojeva zadržavaju svoj udio sunčeve zrake. Mahovine i lišajevi koji zauzimaju peti sloj primaju vrlo malo svjetla. Ovo su biljke koje su najviše otporne na sjenu u šumi.
Različite šume imaju različitu količinu slojevi. Na primjer, u tamnoj šumi smreke vidljiva su samo dva ili tri sloja. Prvi sloj sadrži glavna stabla (smreke), drugi sadrži mali broj zeljastih biljaka, a treći je formiran od mahovina. Ostalo drvo i grmolike biljke ne rastu u drugom sloju šuma smreke, jer ne podnose jako sjenčanje. Takođe, u šumi smrče nije primećen travnati pokrivač.
Slojeviti raspored karakterističan je ne samo za nadzemne dijelove biljaka, već i za njihove podzemne organe - korijenje. Visoko drveće imaju korijenje koje prodire duboko u zemlju, dok korijenski sistem stabla drugog reda su kraća i čine uslovno drugi sloj korijena. Korijenje ostalih šumskih biljaka je još kraće i nalazi se u gornjim slojevima tla. Tako biljke u šumi apsorbuju hranljive materije iz različitim slojevima tlo.
Stabla prve veličine (hrast, bor, smreka) zatvaraju svoje krošnje i formiraju šumsku krošnju, ispod koje prodire mali dio sunčeve svjetlosti. Stoga su šumske zeljaste biljke u pravilu tolerantne na sjenu i široke lisne ploče. Mnogi od njih ne mogu izdržati izlaganje direktnoj sunčevoj svjetlosti i mogu umrijeti otvoreni prostor. Karakteristika širokolisnih šumskih trava je da cvjetaju u rano proljeće, kada na drveću nema lišća. Uz pomoć širokog lišća, šumske biljke akumuliraju organske tvari pri slabom osvjetljenju i talože ih u podzemnim organima, na primjer, plućnjak - u rizomima. U tmurnim šikarama smreke cvjetovi zeljastih biljaka imaju vjenčiće bijela tako da su insekti oprašivači vidljivi izdaleka. Na primjer, takvi cvjetovi se nalaze u cvjetovima đurđevka, zimzelena, sedmičnika, snyti i minike. Ali uprkos ovim prilagodbama, cvjetovi šumskih trava često se ne oprašuju i ne formiraju sjemenke. Zbog toga se razmnožavanje mnogih zeljastih biljaka vrši dijeljenjem rizoma, na primjer, drvene kiselice, đurđevka, kupene, sedmičnika i minike. Ovo objašnjava smještanje ovih biljaka u grupe u šumi.
Šumska stelja koja pokriva tlo sastoji se od opalog lišća ili iglica u listopadnim ili četinarskim šumama, kao i od kore i grana drveća, mrtvih površina trave i mahovine. Rastresita šumska stelja je vlažna, što je povoljno za razvoj plijesni i plijesni kapa pečuraka. Micelije raznih gljiva gusto prodiru u stelju, postupno pretvarajući organsku tvar u humus i mineralne soli za hranjenje zelenih biljaka šume.