Биогеоценоз – это однородный участок земной поверхности с определенным составом живых организмов и определенными условиями обитания, которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.
В каждом биогеоценозе существуют виды, преобладающие по численности или занимающие большую площадь. Их называют видами – доминантами. Однако не все доминантные виды одинаково влияют на биогеоценоз. Те, которые определяют состав, структуру и свойства экосистемы путем создания среды для всего сообщества, называют эдификаторами . А теперь рассмотрим биогеоценоз дубравы.
Среди наземных биогеоценозов одним из наиболее сложных является широколиственный лес, например, дубрава. Дубрава – совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных.
Растения дубравы. В наземных биогеоценозах основную биологическую продукцию создают высшие растения. В лесу это преимущественно многолетние древесные породы.
Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В результате длительного естественного отбора у растений дубравы выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко проявляется в характерной для дубравы ярусности.
Верхний ярус образуют наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной, крушиной, калиной и т. п. Наконец, на почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его растения.
Вследствие сложной многоярусности общая площадь листьев растений, произрастающих на каждом гектаре, достигает 4–6 га. Чистая продукция в виде прироста органического вещества составляет почти 10 т/га в год.
Цепи питания в дубравах. Богатство и разнообразие растений становится причиной развития в дубравах потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных – птиц и млекопитающих.
Пищевые цепи в лесу переплетены в очень сложную пищевую сеть, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Исчезновение, например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных: зубров, оленей, косуль, лосей слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей.
Рассмотренный нами на экскурсии такой вид природного сообщества, как дубрава является одним из наиболее сложных среди наземных биогеоценозов. Ну, во первых, что такое биогеоценоз? Биогеоценоз - это комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существованиями. Это определение понадобится для пользования в дальнейшем. Дубрава - это совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Понятно, что при таком разнообразии видов, населяющих дубраву, поколебать устойчивость данного биогеоценоза, истребив один или несколько видов растений или животных будет сложно. Сложно, потому что в результате длительного сосуществования видов растений и животных из разрозненных видов они стали единым и совершенным биогеоценозом - дубравой, которая, как уже было сказано выше способна при неизменных внешних условиях существовать веками.
Основные компоненты биогеоценоза и связи между ними; растения - главное звено в экосистеме.
Основу подавляющего большинства биогеоценоза составляют зеленые растения, которые, как известно, являются производителем органического вещества (продуцентами). А так как в биогеоценозе обязательно присутствуют растительноядные и плотоядные животные - потребители живого органического вещества (консументы) и, наконец, разрушители органических остатков - преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических веществ до простых минеральных соединений (редуценты), то не трудно догадаться, почему растения являются главным звеном в экосистеме. А потому, что в биогеоценозе все потребляют органические вещества, или соединения образующиеся после распада органических веществ и ясно, что если растения - главный источник органического вещества исчезнут, то жизнь в биогеоценозе практически исчезнет.
Типичный пример естественного биогеоценоза
Здесь представлен биогеоценоз дубравы.
Круговорот веществ в биогеоценозе. Значение в круговороте растений, использующих солнечную энергию
Круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой природы. С другой стороны, чтобы в биогеоценозе был возможен круговорот веществ, необходимо наличие в экосистеме организмов, создающих органические вещества из неорганических и преобразующие энергию излучения солнца, а также организмов, которые используют эти органические вещества и снова превращают их в неорганические соединения. Все организмы по способу питания разделяются на две группы - автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы (преимущественно растения) для синтеза органических веществ используют неорганические соединения окружающей среды. Гетеротрофы (животные, человек, грибы, бактерии) питаются готовыми органическими веществами, которые синтезировали автотрофы. Следовательно, гетеротрофы зависят от автотрофов. В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганических соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизнедеятельности организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения, которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться автотрофами. Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятельности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии является Солнце. Движение вещества, вызванное деятельностью организмов, происходит циклически, оно может быть использовано многократно, в то время как поток энергии в этом процессе имеет однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется в различные формы: В энергию химических связей, в механическую и, наконец, во внутреннюю. Из всего сказанного ясно, что круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни и растения (автотрофы) в нем самое главное звено.
Разнообразие видов в биогеоценозе, приспособленность их к совместному проживанию.
Характерная черта дубравы заключается в видовом разнообразии растительности. Как уже было сказано выше биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В результате длительного естественного отбора у растений дубравы выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко проявляется в характерной для дубравы ярусности. Верхний ярус образую наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной, бересклетом, крушиной, калиной и т. п. Наконец на почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его растения. Ярусность выражена также в расположении корневых систем. Деревья верхних ярусов обладают наиболее глубокой корневой системой и могут использовать воду и минеральные вещества из глубинных слоев почвы.
Пищевые связи, экологическая пирамида.
Популяции растений и животных; факторы, вызывающие изменения в численности; саморегуляция в биогеоценозе.
1. Ярусы дубравы:
1. Верхний древесный ярус образован наиболее светолюбивыми крупными древесными многолетними породами: дуб черешчатый, ясень обыкновенный, липа сердцелистная, клён белый, береза обыкновенная (редко)
2. Второй древесный ярус образован менее светолюбивыми низкорослыми деревьями: граб обыкновенный, клен остролистный, клен полевой, яблоня дикая, груша дикая, вяз обыкновенный, черемуха обыкновенная (редко)
3. Третий ярус подлеска образован кустарниковой растительностью: лещина обыкновенная, бересклет бородавчатый, бересклет европейский, свидина белая, крушина ломкая, крушина слабительная, калина обыкновенная, жимолость лесная.
4. Четвертый ярус – травянистый: копытень европейский, сныть обыкновенная, звездчатка лесная, медуница неясная, ясменник пахучий, чистяк весенний, пролеска сибирская, гусиный лук, подлесник европейский, купена многоцветковая, зеленчук желтый, осока волосистая, осока лесная, мятлик обыкновенный, ежовник рисовидный.5. Нижний приземный ярус: лишайники, мхи, грибы (белый гриб).
2.Факторы, от которых зависит ярусность фитоценоза:
1. Свет. Высокие деревья получают больше света, чем остальные растения в фитоценозе. Поэтому, чем ниже ярус, тем более теневыносливее образующие его растения.
2. Расположение корневой системы. Деревья верхних ярусов обладают наиболее глубокой корневой системой и могут использовать воду и минеральные вещества из глубинных слоев почвы.
5. Примеры пищевых цепей в дубраве:
Мятлик -> заяц -> лиса -> клещ
Мятлик -> мышь -> куница -> рысь -> насекомые -> птицы дубравы
Лещина -> белка -> змея -> ёж
6.Характеристика нижнего яруса дубравы (подстилка, почва, обитатели, цепи питания):
Подстилка представляет собой отмершие части наземных растений, - полуразложившиеся остатки листьев и веток. Значительную массу подстилки составляет так же и отмершие подземные части. В почву из опада возвращаются минеральные вещества и азот, потребленные растениями. Почва дубравы плодородна и обычно представляет собой чернозем и лесной суглинок (глинистые и суглинистые почвы). Иногда дубрава растет на песках или супеси с отдельным суглинистым почвенным горизонтом.В подстилке обитают кольчатые черви, множество насекомых на разных стадиях развития – так и личинки мух и др., так и взрослые насекомые; грибы, бактерии. Они являются редуцентами и питаются как растительным опадом (грибы, бактерии), так и животными остатками (жуки-мертвоеды, кожееды, личинки мух, гнилостные бактерии и т.д.)Общее число беспозвоночных, обитающих в подстилке, может достигать десятки и сотни миллионов на гектар. Значительную часть биомассы подстилки конкретно составляют дождевые черви и бактерии.
Опад -> бактерии -> клещ -> землеройка
Опад -> белый гриб -> слизняк -> крот
Опад -> дождевой червь -> многоножка -> медведка -> ёж
7. Значение леса в природе и жизни человека:
1. Предотвращение смыва почвы.
2. Улучшение климата
3. Очищение воздуха от вредных примесей
4. Место для отдыха людей – сбора грибов, ягод.
Дубравы в древности имели большое значение в жизни человека, являясь местом добычи пищи, топлива, материалов для строительства жилищ, создания орудий труда и защиты от врагов. Но сейчас дубравы ослаблены и люди проводят много действий, что бы их сохранить, - проводят санитарные мероприятия, создают охраняемые заповедники, сажают новые деревья, избавляются от массово размножающихся в последнее время насекомых-вредителей.
Вступление Ярусность растений в дубраве - первый ярус - второй ярус - третий ярус - четвертый ярус - пятый ярус Разные сроки цветения Растения-эфемероиды Опыление, распространение семян Роль грибов Животные дубравы Лесная подстилка Причины устойчивости дубравы Круговорот веществ в дубраве Выводы Задания
Типичным биогеоценозом является дубрава. Как в любом другом биогеоценозе, в ней можно выделить составные части: 1. Продуценты – создатели органического вещества. Это растения. 2. Консументы – потребители органического вещества. Это животные и грибы. 3. Редуценты – разрушители органического вещества. Это бактерии, грибы, некоторые животные. 4. Абиотические факторы – климат, состав почвы и др. На территории Смоленской области дубравы, наряду с сосновыми борами и ельниками, относятся к первичным лесам. Первичные леса – это коренные леса. Они возникли в послеледниковый период, 12 -15 тысяч лет назад. Первичных лесов на территории области осталось мало. Типичных дубрав, которые еще можно было встретить лет 300 назад, сейчас почти нет. Но на тех местах, где раньше были дубравы, а ныне растет вторичный лес, - можно видеть сохранившиеся растения дубрав. Таким местом является Соколья гора. Познакомимся с биогеоценозом на Сокольей горе. оглавление
Растения, растущие в лесу, имеют разную высоту. Эти достигается возможность совместного существования светолюбивых, тенелюбивых и теневыносливых растений. Благодаря ярусности на единице площади возможно произрастание большого количества видов. Площадь листовой поверхности в дубраве больше поверхности земли, на которой она растет, в 7, 5 раз. Как зеркальное отражение наземной ярусности, в почве существует подземная ярусность. Деревья первого яруса имеют самые глубоко залегающие корни. Рассмотрим ярусы дубравы. оглавление
Первый ярус составляют высокие деревья: дуб черешчатый, ясень обыкновенный, вяз шершавый, липа мелколистная. Растения первого яруса светолюбивые. Они выше остальных и поэтому поглощают максимум света. оглавление
Деревья первого яруса Дуб черешчатый (летний) Липа мелколистная. Листья распускаются позже остальных деревьев – в конце мая. Требователен к составу почвы. Высота до 50 м. Живет до 1000 лет. Высота – до 30 м. Живет до 400 лет. Цветет в июле. Хороший медонос. Одно дерево в возрасте 50 лет дает 10 -12 кг меда.
Второй ярус составляют деревья ниже деревьев первого яруса: клен платановидный, рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная, дикая яблоня. К этому ярусу относят и подрост деревьев первого яруса. Растения второго яруса светолюбивые или теневыносливые. Рябина обыкновенная Черемуха обыкновенная Высота до 15 м. Живет до 100 лет. Плод – яблочко. Дерево или кустарник до 10 м высотой. Выделяет много фитонцидов. оглавление
Третий ярус К этому ярусу относятся кустарники: бересклет бородавчатый, жимолость лесная, лещина, калина, крушина ломкая, шиповник коричный. Растения третьего яруса теневыносливые. Шиповник коричный оглавление
Четвертый ярус образуют травянистые растения: папоротники, ландыш майский, купена, вороний глаз, зеленчук, бор развесистый, осока волосистая. Эти растения тенелюбивые. Они многолетние, имеют подземные органы, которыми размножаются вегетативно. В лесу насекомых опылителей мало, плодов с семенами образуются мало. Вегетативное размножение тоже приспособление растений к жизни в лесу. оглавление
Травы четвертого яруса Медуница неясная Щитовник мужской Перелеска голубая Вороний глаз Купена лекарственная Копытень европейский
Растения дубравы цветут в разные сроки. Это можно назвать ярусностью во времени. Благодаря этому достигается лучшее опыление растений. Можно выделить четыре волны цветения. оглавление
Первая волна цветения Ольха В конце марта – начале апреля зацветают ветроопыляемые деревья и кустарники. Листьев на деревьях нет. Пыльца свободно перелетает на большие расстояния. Соцветия у растений – повислые сережки. К ветроопыляемым деревьям и кустарникам относятся: осина, тополь, лещина, ольха, береза. оглавление
Вторая волна цветения Ко второй волне цветения относится цветение подснежников. В апреле – начале мая весь лес залит солнцем. В его лучах хорошо заметен разноцветный ковер из цветков перелески голубой, ветреницы дубравной, ветреницы лютиковой, хохлаток, медуницы. Эти растения опыляются насекомыми, которые к этому времени уже появляются в лесу. оглавление
Растения –эфемероиды (вторая волна цветения) Подснежники являются светолюбивыми растениями. Среди них встречаются эфемероиды – многолетние растения с быстрым сроком развития. В конце мая – начале июня надземная часть эфемероидов отмирает, а семена успевают созреть. Ветреница дубравная Хохлатка Ветреница лютиковая Гусиный лук оглавление
Так выглядит весенний лес, когда цветут подснежники. В лесу много света. В листьях интенсивно протекает процесс фотосинтеза. В подземных органах – корневищах, клубнях или луковицах сохраняются питательные вещества для цветения следующей весной. На снимке ветреница дубравная
Третья волна цветения В конце мая цветет большинство насекомоопыляемых деревьев, кустарников, трав: клен, дуб, черемуха, яблоня, рябина, жимолость, бересклет, ландыш, купена, вороний глаз, зеленчук. Большинство растений имеют белые цветки и сильный аромат. Черемуха Яблоня Белый цвет в лесных сумерках самый заметный. Рябина Ландыш оглавление
Четвертая волна цветения К четвертой волне цветения относятся растения, цветущие летом. В июне зацветают сныть обыкновенная, бор развесистый, звездчатка лесная, фиалка удивительная. На опушках цветут злаки, земляника. Большинство растений опыляется насекомыми. Липа мелколистная зацветает позже всех деревьев и кустарников - в июле и опыляется пчелами. Звездчатка лесная Сныть обыкновенная Липа мелколистная
Плоды ясеня Часть растений первого яруса опыляется ветром и плоды распространяют с помощью ветра (береза, тополь, осина, ясень). Растения нижних ярусов чаще всего опыляются насекомыми, и плоды распространяют с помощью животных: насекомых, птиц, млекопитающих. Плоды этих растений сочные, яркие, хорошо заметные для птиц. Многие из растений имеют плоды с небольшими выростами – лакомые кусочки для муравьев, которые их и распространяют. Плоды крушины Ландыш майский Майник двулистный
Зависимость распространения семян от ярусов Ярус I II Распростране Количество растений (в %) ние семян Ветром 83 83 Муравьями III, IV Птицами 50 Птицами 16 Грызунами 13
За год растения дубравы производят 10 т/га чистого прироста (считая и прирост корней). В лесу создается свой микроклимат: влажность, затененность, защита от ветра. Вот почему здесь обитает множество животных. Обычно к растительным ярусам приурочены определенные виды животных. Рассмотрим типичных животных дубравы. оглавление
Животные, приуроченные к первому ярусу Шелкопряд Дятел черный Сойка В этом ярусе обитают птицы: зяблик, певчий дрозд, синица лазоревка, пищуха. Много насекомых: листоедов, короедов, усачей. Поползень
Животные, приуроченные ко второму ярусу Горихвостка Иволга Мухоловка В этом ярусе множество насекомых, в основном жуков. Белка Дятел оглавление
Животные, приуроченные к третьему ярусу Пеночки Зарянка Славки В этом ярусе обитает множество насекомых, моллюсков. Пауки
Животные, приуроченные к четвертому ярусу Косуля Лось Волк Змея Соня Лягушка Лисица В этом ярусе встречаются пчелы, осы, шмели, Заяц-беляк муравьи, бабочки и другие насекомые, некоторые виды птиц, гнездящихся на земле. Много мышевидных грызунов, среди них - лесная и желтогорлая мышь.
Опавшая листва защищает почву от промерзания и быстрого испарения влаги. В лесной подстилке зимует много насекомых и других животных. Лесной подстилкой питаются животные, образующие детритные цепи питания. Бактерии, грибы, простейшие, клещи, черви, насекомые или их личинки способствуют разложению опада. Основная масса животных распространена до глубины 50 см. Под 1 кв. м почвы обитает до 20 000 000 простейших, червей нематод насчитывается до 50 000. оглавление
Причины устойчивости дубравы В дубраве обитает огромное число видов растений, животных, грибов, микроорганизмов (по подсчетам более 10000 видов без микроорганизмов). Виды в дубраве связаны в цепи питания. Пищевые цепи переплетены в очень сложную пищевую сеть. Исчезновение какого-либо вида обычно не нарушает всю систему. В дубраве хорошо развита саморегуляция. Все разнообразное население леса существует совместно, не уничтожая полностью друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида. В дубраве ярко прослеживается круговорот веществ и движение энергии. Дубрава – открытая система, т. е. получает энергию из вне в виде солнечной. Органические вещества, образованные при фотосинтезе, переходят по цепям питания и отдают запасенную в них энергию на жизнедеятельность организмов. В конечном итоге происходит минерализация веществ редуцентами. оглавление
Круговорот веществ в дубраве Энергия солнца Деревья, кустарники, травянистые зеленые растения Грызуны (белка, лесная мышь) Змеи Зерноядные птицы(снегирь, зяблик, рябчик) Хищные птицы (ястребы, совы) Растительноядные насекомые (гусеницы бабочек, короеды, усачи, листоеды Насекомоядные птицы (пеночки, кукушка, мухоловка Земноводные (травяная лягушка, жаба) Копытные (лось, косуля, олень, кабан) Хищные млекопитающие (волк, лисица, ласка, рысь) Потребители остатков мертвых растительных и животных организмов (бактерии гниения, дождевые черви, жуки-могильщики, почвенные простейшие, грибы) (Неорганические вещества (минеральные соли и др.)
выводы Вадим Шефнер Ты, человек, любя природу, Хоть иногда ее жалей. В увеселительных походах Не растопчи ее полей. В вокзальной сутолоке века Ты оценить ее спеши. Она твой давний, добрый лекарь, Она союзница души. Не жги ее напропалую И не исчерпывай до дна. И помни истину простую – Нас много, а она одна. Приспособленность живых организмов к совместной жизни – результат длительной эволюции. Любой вид занимает определенное место в биогеоценозе. От него зависит существование других видов. Сохранить все виды – значит сохранить устойчивые биогеоценозы, значит сохранить биосферу. оглавление
задания Найдите ответы на вопросы (устно): 1. Какое значение имеет ярусное расположение растений в дубраве? 2. Какое значение имеют разные сроки цветения растений дубравы? 3. Как зависят способы распространения семян от яруса? 4. Какую роль играют грибы в дубраве? 5. Почему в дубраве обитает много животных? 6. Какое значение в жизни дубравы имеет лесная подстилка? Письменные задания 1. Заполните таблицу. Ярус Экологическая группа растений Примеры животных 2. Запишите две цепи питания в дубраве. 3. Перечислите приспособления растений к совместной жизни в дубраве. 4. Почему дубрава является устойчивым биогеоценозом? 5. Выпишите определения терминов: эпифиты, эфемероиды. оглавление
Литература 1. 2. 3. 4. 5. 6. М. А. Гуленкова, А. А. Красникова Летняя полевая практика по ботанике. - М. , Просвещение. 1976. Криксунов Е. А. , В. В. Пасечник. Экология 10 (11) класс. - М. , Дрофа. 2004. А. В. Кулев Общая биология 10 класс. Поурочное планирование. - Санкт-Петербург. Паритет. 2001. Общая биология. Учебник для 9 -10 классов. Ред. Ю. И. Полянского. - М. , Просвещение. 1987. О. В. Петунин Уроки биологии в 11 классе. - Ярославль. Академия развития. Академия холдинг. 2003. Уроки общей биологии. Ред. В. М. Корсунской. - М. , Просвещение. 1977. Фотографии Юшковой Анастасии, Перлиной Н. Б.
Среди наземных биогеоценозов одним из наиболее сложных является широколиственный лес, например дубрава. Дубрава - совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных.
Растения дубравы
В наземных биогеоценозах основную биологическую продукцию создают высшие растения. В лесу это преимущественно многолетние древесные породы (рисунок 39).
Рисунок 39. Биогеоценоз широколиственного леса.Характерная черта лиственного леса заключается в видовом разнообразии растительности. Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В результате длительного естественного отбора у растений дубравы выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко проявляется в характерной для дубравы ярусности.
Верхний ярус образуют наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной, бересклетом, крушиной, калиной и т. п.
Наконец, на почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его растения.
Ярусность выражена также в расположении корневых систем. Деревья верхних ярусов обладают наиболее глубокой корневой системой и могут использовать воду и минеральные вещества из глубинных слоев почвы.
Дубрава характеризуется высокой биологической продуктивностью. Вследствие ее сложной многоярусности общая площадь листьев растений, произрастающих на каждом гектаре, достигает 4-6 га. Такой мощный фотосинтезирующий аппарат улавливает и трансформирует в потенциальную энергию органического вещества около 1% годового притока солнечной радиации. Последняя в средних широтах составляет около 3,8 10 7 кДж/га. Почти половина синтезированного вещества расходуется самими растениями в процессе дыхания. Чистая продукция в виде прироста органического вещества в надземных частях растений составляет 5-6 т/га за год. К этому следует добавить 3-4 т/га ежегодного прироста подземных частей. Таким образом, продукция дубрав достигает почти 10 т/га в год.
Цепи питания в дубравах.
Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество органического вещества, которое может быть использовано в качестве пищи, становятся причиной развития в дубравах многочисленных потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных - птиц и млекопитающих.
Пищевые цепи в лесу переплетены в очень сложную пищевую сеть, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение, например, в большинстве наших дубрав всех крупных растительноядных копытных; зубров, оленей, косуль, лосей - слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их численность, а следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей.
Саморегуляция в лесном биогеоценозе.
Процесс саморегуляции в дубраве проявляется в том, что все разнообразное население леса существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенным уровнем. Насколько велико в жизни леса значение такой регуляции численности, можно видеть из следующего примера. Листьями дуба питается несколько сотен видов насекомых, но в нормальных условиях каждый вид представлен столь малым количеством особей, что даже их общая деятельность не наносит существенного вреда дереву и лесу. Между тем все насекомые обладают большой плодовитостью. Количество яиц, откладываемых одной самкой, редко бывает менее 100. Многие виды способны давать 2-3 поколения за лето. Следовательно, при отсутствии ограничивающих факторов численность любого вида насекомых возросла бы очень быстро и привела бы к разрушению экологической системы.
Минерализация органических остатков.
Огромное значение в жизни леса имеют процессы разложения и минерализации массы отмирающих листьев, древесины, остатков животных и продуктов их жизнедеятельности. Из общего ежегодного прироста биомассы надземных частей растений около 3-4 т на 1 га естественно отмирает и опадает, образуя так называемую лесную подстилку. Значительную массу составляют также отмершие подземные части растений. С опадом возвращается в почву большая часть потребленных растениями минеральных веществ и азота.
Животные остатки очень быстро уничтожаются жуками мертвоедами, кожеедами, личинками падальных мух и другими насекомыми, а также гнилостными бактериями. Труднее разлагается клетчатка и другие прочные вещества, составляющие значительную часть растительного опада. Но и они служат пищей для ряда организмов, например грибков и бактерий, имеющих специальные ферменты, которые расщепляют клетчатку и другие вещества до легкоусвояемых сахаров.
Рисунок 40. Сравнение общей структуры наземного и водного биогеоценозов:
I - растения, производящие органическое вещество: а - высшие растения; б - водоросли;
II - животные - потребители органического вещества: а - растительноядные, б - плотоядные, в - питающиеся смешанной пищей.
Как только растения погибают, их вещество полностью используется разрушителями. Значительную часть биомассы составляют дождевые черви, производящие огромную работу по разложению и перемещению органических веществ в почве. Общее число особей насекомых, панцирных клещей, червей и других беспозвоночных достигает многих десятков и даже сотен миллионов на гектар. В разложении опада особенно велика роль бактерий и низших, сапрофитных грибков.
Загрузка...
