Ce plante formează nivelul superior într-o pădure de stejar. Ce plante alcătuiesc nivelul superior? Pierderi de energie în circuitele de putere
În figurile 198, 200-202, familiarizați-vă cu grupuri de organisme care trăiesc împreună în biocenoze. Ce legături există între ei?
Diverse tipuri de relații stabilite între organismele din biocenoze contribuie la păstrarea compoziției lor de specii și la menținerea numărului optim de populații de specii care alcătuiesc biocenoza.
Structura unei biocenoze este exprimată în componența speciilor a populației sale și raportul cantitativ al organismelor pe specii (structura speciei), în distribuția regulată a organismelor de diferite specii unele față de altele în spațiul ocupat (structura spațială), în alimente (trofice) și alte relații între organisme.
Structura speciei a biocenozei. Orice biocenoză este formată din speciile sale caracteristice de organisme cu un anumit număr din fiecare dintre ele. Numărul total de specii dintr-o biocenoză poate ajunge la câteva zeci de mii. Recifele de corali și pădurile tropicale sunt deosebit de bogate în specii de organisme (Fig. 197, 1, 2). Biocenozele care s-au dezvoltat în condiții dure de viață pentru organisme, de exemplu în Arctica, se caracterizează printr-un număr mult mai mic de specii (Fig. 197, 3).
Orez. 197. Biocenoze bogate și sărace în specii: 1 - recif de corali; 2 - pădure tropicală; 3 - tundra polară
Numărul de organisme din fiecare specie din biocenoză este diferit. Speciile cu cel mai mare număr, sau dominante (dominante), constituie „nucleul său de specie”. În unele păduri de molid, de exemplu, în pădurile de molid de măcriș, molidul domină printre copaci, dintre care plante erbacee- măcrișul de pădure, printre păsări - șleț, roșu, șoricel, iar printre mamifere - volei de mal și roșu-gri (Fig. 198).
Orez. 198. Numeroase specii de organisme din pădurea de molid: 1 - molid comun; 2 - măcriș comun; 3 - cinteze; 4 - vole roșu-cenușiu
Numărul speciilor mici din biocenoze este întotdeauna mai mare decât al celor numeroase. Speciile mici creează bogăția de specii a biocenozelor și măresc diversitatea conexiunilor sale. Aceste aceleași specii servesc drept rezervă pentru înlocuirea speciilor dominante atunci când condițiile de mediu se schimbă. Cu cât este mai bogată compoziția speciei a unei biocenoze, cu atât mai bună este asigurată stabilitatea acesteia în raport cu condițiile de mediu în schimbare.
Structura spațială a biocenozei. Distribuția organismelor în biocenozele terestre este legată în principal de stratificarea sau aranjarea verticală a vegetației.
Compoziția în trepte, sau verticală, a biocenozelor este cel mai clar exprimată în păduri, unde pot exista până la 5-6 niveluri de plante (Fig. 199). Astfel, în pădurile cu frunze late, sau în plantațiile de stejari, stejarul, teiul și alți arbori de foioase înalți cu frunze mari formează primul nivel (superior). Copacii mai puțin iubitori de lumină, de exemplu, arțarul norvegian, ulmul și alți copaci însoțitori de stejar, sunt al doilea nivel. Alun (alun), caprifoi, euonymus, măceșe, viburnum, cătină și alți arbuști - al treilea nivel (tufă). Plantele erbacee perene (corydalis, anemonă, ceapă de gâscă, lungwort, lacramioare, iarbă verde, iarbă cu copite europene, ochi de corbie) formează al patrulea nivel. Mușchii, lichenii și ciupercile cresc în stratul inferior (al cincilea) al pădurii de foioase și sunt rare, neformând o acoperire continuă.
Orez. 199. Distribuția pe etaje a plantelor în biocenoza unei păduri de foioase - plantație de stejari
Structura stratificată a pădurii permite plantelor să folosească mai eficient lumina soarelui: plantele iubitoare de lumină formează nivelul superior, iar plantele din alte niveluri s-au adaptat vieții în condiții de lumină scăzută sau se dezvoltă și înfloresc primavara devremeînainte ca frunzele să înflorească pe copaci (albaștri, anemone, corydalis, ceapă de gâscă).
Distribuția verticală a animalelor și a altor organisme este asociată cu nivelurile de biocenoze (Fig. 200). Astfel, în coroanele copacilor din primul și al doilea nivel al pădurii trăiesc diverse insecte mâncatoare de frunze, păsări insectivore (turzi, oriole, cuci) și animale mici (veverițe, cătin). Aici sunt și păsări de pradă, precum vrăbiul. Populația de animale din stratul inferior al pădurii este deosebit de diversă. Aici trăiesc elani, iepuri de câmp, mistreți, arici, șoareci de lemn, lupi, vulpi și alte animale.
Orez. 200. Distribuția pe etaje a animalelor în biocenoza unei păduri mixte
Multe animale, datorită mobilității lor, trăiesc în mai multe niveluri. De exemplu, veverița comună își construiește cuiburi și își hrănește puii în copaci și își adună hrana atât în copaci, tufișuri, cât și pe pământ. Cocoșul negru, cocoșul de pădure și cocoșul de pădure se hrănesc în principal în nivelul inferior al pădurii, își petrec noaptea în copaci și își cresc urmașii pe pământ.
Distribuția animalelor în niveluri în biocenoză reduce competiția dintre ele în nutriție și alegerea locurilor pentru construirea cuiburilor. Astfel, mușcărul de picior vânează insecte în coroanele copacilor, iar fruntașul de grădină vânează în tufișuri și deasupra solului. Ciocănitoarea pătată mare și păduțul se hrănesc cu insecte și larvele lor, de obicei în stratul mijlociu al pădurii. Cu toate acestea, nu concurează între ele: ciocănitoarea primește insecte, larvele și pupele lor de sub scoarța copacilor, iar piciorul adună insecte de la suprafața scoarței.
Nivelurile, ca și podelele, se observă și în locația rădăcinilor. Rădăcinile copacilor din nivelurile superioare pătrund cel mai adânc în sol. În fiecare nivel de sol există bacterii și ciuperci, datorită cărora are loc transformarea reziduurilor organice în humus (humus) și mineralizarea acestuia. Multe insecte, căpușe, viermi și alte animale trăiesc aici permanent sau temporar. Numărul de specii și indivizi de animale asociate cu solul depășește numărul de animale terestre. Populațiile de sol sunt cele mai numeroase în locurile în care solul este bogat în materie organică și au o influență majoră asupra formării solului.
Structura alimentară (trofică) a biocenozei. Toate organismele biocenozelor sunt interconectate prin relația „aliment-consumator” și fiecare dintre ele este inclusă într-una sau alta verigă a lanțului trofic - o serie secvențială de organisme care se hrănesc unele cu altele. Există două tipuri principale de lanțuri trofice: pășunat (lanțuri de pășunat) și detrital (lanțuri de descompunere).
Baza lanțurilor trofice de pășune este alcătuită din plante (organisme autotrofe) și animale (organisme heterotrofe). Animalele erbivore, cum ar fi lăcustele, gândacii de frunze, cicuri încrucișați, aripile de ceară, volbii, iepuri de câmp, căprioare sunt consumatori de prim ordin; carnivore (broaște, broaște râioase, șopârle, șerpi, păsări insectivore, multe păsări de pradă și animale) sunt consumatori de ordinul doi; iar animalele prădătoare care se hrănesc cu consumatori de ordinul doi sunt consumatori de ordinul trei (Fig. 201).
Orez. 201. Lanț trofic de pășune al unei păduri de stejar
În lanțurile trofice detritice (din latinescul detritus - particule organice uzate, mici), sursa de hrană pentru organismele consumatoare de ordinul întâi o reprezintă rămășițele de animale, plante, ciuperci descompuse, împreună cu bacteriile pe care le conțin. Lanțurile trofice detritice sunt cele mai frecvente în păduri (Fig. 202). Astfel, o parte semnificativă a producției vegetale (așternutul de frunze) nu este consumată direct de animalele erbivore, ci moare și suferă descompunere și mineralizare de către saprotrofe (din grecescul sapros - putred) - bacterii putrezite. Râmele, milipedele, acarienii și larvele de insecte care se hrănesc cu detritus servesc drept hrană pentru consumatorii următoarei verigi.
Orez. 202. Lanțul trofic de detritus al pădurii de foioase
Deci, speciile, structurile spațiale și alimentare (trofice) ale biocenozei formează baza pentru menținerea integrității acesteia. Compoziția de specii a organismelor se formează în conformitate cu condițiile de mediu în care există o anumită comunitate naturală. Speciile care alcătuiesc biocenoza, distribuite pe niveluri și conectate între ele prin lanțuri trofice, asigură existența pe termen lung a diverselor comunități naturale de pe planeta noastră.
Exerciții bazate pe materialul acoperit
- În ce se exprimă structura biocenozei?
- Cum diferă structura speciei a unei biocenoze de structura spațială și alimentară (trofică)?
- Ce tipuri de organisme din biocenoză sunt considerate dominante?
- Care este rolul speciilor mici în biocenoză?
- Care este motivul distribuției verticale a organismelor în biocenoze?
- Ce sunt lanțurile trofice? Prin ce diferă lanțurile trofice de pășuni de lanțurile trofice de detritus?
Alcătuiți mai multe lanțuri trofice de pășuni și detritice din organismele enumerate și produsele lor metabolice: plante erbacee, frunze de copaci și arbuști, așternut de plante, râme, omizi de fluturi, limacși, larve de mușcă, broaște, șerpi de iarbă, corbi morți, țâțe, ha. arici .
Producători, sau producatori, - sunt autotrofe care, în procesul de activitate a vieții, sintetizează compuși organici din substanțe anorganice, folosind ca sursă de carbon dioxid de carbon. Biomasa formată într-un ecosistem de organisme autotrofe se numește produse primare. Servește ca hrană și sursă de energie pentru restul organismelor din comunitate.
Principalii producători sunt plante verzi, deși bacteriile fotosintetice și chemosintetice contribuie și ele la formarea producției primare a ecosistemului. Fiecare ecosistem mare sau orice biogeocenoză se caracterizează prin propriile plante specifice care efectuează fotosinteza, adică propriii producători.
consumatorii, sau consumatorii, – acestea sunt organisme heterotrofe care folosesc biomasa sintetizată de producători pentru propriile activități de viață. Mâncând și procesând plante, consumatorii obțin energie și formă produse secundare ecosistemelor.
Consumatorii sunt o mare varietate de organisme vii - de la bacterii microscopice la mamifere mari, de la protozoare la oameni. Din punct de vedere al structurii ecosistemului și al rolului jucat de diferiți consumatori în menținerea stării sale de echilibru, toți consumatorii pot fi împărțiți în mai multe subgrupe, lucru pe care îl vom face puțin mai târziu, când vom analiza conexiunile alimentare ale ecosistemelor.
descompunetori, sau descompunetori, reciclați materia organică moartă ( detritus) la compuși minerali, care pot fi din nou utilizați de producători. Multe organisme, cum ar fi, de exemplu, râme, milipede, termite, furnici etc., se hrănesc cu resturi vegetale și animale, iar o parte din lemn putrezește și se descompune în timpul activității ciupercilor și bacteriilor. Când ciupercile și alți descomponenți mor, ele înșiși se transformă în detritus și servesc drept hrană și sursă de energie pentru alți descompozitori.
Astfel, în ciuda diversităţii ecosistemelor, toate au asemănarea structurală. Fiecare ecosistem capabil de existență independentă are proprii săi producători, diverse tipuri consumatori şi descompunetori (Fig. 76).
Ecosistem de pădure de stejar. Să luăm ca exemplu o pădure de stejar - un ecosistem terestru foarte stabil (Fig. 77). O livadă de stejari este o pădure tipică de foioase, cu o structură stratificată, în care coexistă multe sute de specii de plante și câteva mii de specii de animale, microorganisme și ciuperci.
Stratul superior de arbore este format din stejari pereni și tei mari (până la 20 m). Aceste plante iubitoare de lumină, care cresc destul de liber, creează conditii favorabile pentru formarea celui de-al doilea strat de arbore, reprezentat de peri, arțari și meri cu creștere scăzută și mai puțin iubitoare de lumină.
Orez. 76. Componentele necesare ale unui ecosistem
Vegetația de arbuști se formează sub coronamentul de două niveluri. Alun, euonymus, viburn, păducel, negru, soc, cătină - aceasta nu este o listă completă a plantelor care formează al treilea nivel până la o înălțime de 2-4 m.
Următorul strat, erbaceu, este format din numeroși arbuști și subarbusti, ferigi, lăstari de copaci și diverse ierburi. Mai mult, pe tot parcursul anului, stratul de iarbă din stejarul se schimbă. Primăvara, când nu există încă frunze pe copaci și suprafața solului este puternic luminată, înfloresc primule iubitoare de lumină: lungwort, corydalis, anemonă. Vara sunt înlocuite cu plante tolerante la umbră.
În stratul de pământ, a cărui înălțime este la doar câțiva centimetri de suprafața solului, cresc licheni, mușchi, ciuperci și ierburi joase.
Sute de specii de plante ( producători), folosind energia soarelui, creează biomasă de pădure de stejar verde. Stejarii sunt foarte productivi: pe parcursul unui an, pe o suprafață de 1 hectar, creează până la 10 tone de creștere a masei plantelor.
Rădăcinile moarte și frunzele căzute formează un așternut în care numeroase descompunetori: râme de pământ, larve de muște și fluturi, gândaci de bălegar și carnivore, păduchi și centipede, cozi, acarieni, nematode. Prin hrănire, aceste organisme nu numai că transformă detritus, dar formează și structura solului. Activitatea săpătorilor precum alunite, șoareci și unele nevertebrate mari împiedică aglomerarea solului. Numeroase protozoare din sol trăiesc în picături de apă între particulele de sol, iar ciupercile formează o simbioză cu rădăcinile plantelor și participă la descompunerea detritusului.
Orez. 77. Ecosistem forestier de stejar
În ciuda faptului că în fiecare an 3-4 tone de plante moarte cad pe 1 hectar de suprafață de sol într-o pădure de stejari, aproape toată această masă este distrusă ca urmare a activității descompozitorilor. Un rol special în această prelucrare îl revine râmelor, dintre care există un număr imens în pădurile de stejar: câteva sute de indivizi pe 1 m2.
Diverse faună nivelurile superioare ale pădurii de stejari. Zeci de specii de păsări cuibăresc în vârfurile copacilor. Magpies și jackdaws, sturzii cântece și frișonii, țâții mari și țâței albaștri construiesc cuiburi. Bufnițele vulturului și bufnițele eclozează puii în goluri. Hobby-urile și vrăbiile intimidează micile păsări cântătoare. Tufișurile găzduiesc Robins și Blackbirds, Pied Flycatchers și Nuthatch. Și mai jos sunt cuiburile de warblers și wrens. Veverița cenușie se mișcă de-a lungul tuturor nivelurilor în căutarea hranei. Fluturi, albine, viespi, muște, țânțari, gândaci - peste 1.600 de specii de insecte sunt strâns asociate cu stejarul! În stratul de iarbă, lăcustele și gândacii, păianjenii și fânașii, șoarecii, șoricii și aricii își împart locul în soare. Cel mai mare consumatorilor Acest ecosistem include căprioare, căprioare și mistreți.
Stabilitatea acestui ecosistem și a oricărui alt ecosistem este asigurată de un sistem complex de relații între toate organismele care îl compun.
Revizuiți întrebările și temele
1. Ce este biogeocenoza?
2. Povestește-ne despre structura spațială a ecosistemului.
3. Ce componente esențiale include orice ecosistem?
4. Care sunt relațiile dintre locuitorii biocenozelor? Descrieți aceste conexiuni.
5. Descrieți compoziția speciilor și structura spațială a ecosistemului pădurii de stejar.
Gândește-te! Fă-o!
1. Numiți trăsăturile comune ale biogeocenozelor unei păduri de foioase și ale unui rezervor de apă dulce.
2. Este posibil să existe o biocenoză formată doar din plante? Justificați-vă punctul de vedere.
3. Faceți cercetări pe tema „Casa mea ca exemplu de ecosistem”.
4. Dezvoltați un tur care demonstrează speciile, structurile spațiale și ecologice ale unui ecosistem tipic din regiunea dumneavoastră (proiect de grup).
Lucrul cu un computer
Consultați aplicația electronică. Studiați materialul și finalizați sarcinile.
25. Legături alimentare. Ciclul materiei și energiei în ecosisteme
Ține minte!
Care sunt componentele esențiale ale oricărui ecosistem?
Organismele vii sunt în interacțiune constantă între ele și cu factorii de mediu, formând un ecosistem stabil, autoreglabil și auto-susținut. Caracteristicile compoziției speciilor din acest sistem sunt determinate de condițiile istorice și climatice, iar relațiile organismelor între ele și cu mediul sunt construite pe baza comportament alimentar.
În ecosistemul pădurii de stejari pe care l-am examinat, căprioarele mănâncă plante erbacee și frunze de arbuști, veverițele nu sunt dezgustătoare să mănânce ghinde și ciuperci, un arici mănâncă un râme, iar o bufniță vultur prinde șoareci și volei la vânătoarea de noapte. Numeroase insecte, ghindele de stejar, fructele de mere și pere sălbatice, semințele și fructele de pădure sunt hrană excelentă pentru păsări. Resturile organice moarte cad la pământ. Pe ele se dezvoltă bacterii, care sunt consumate de protozoare, care la rândul lor servesc drept hrană pentru numeroase nevertebrate mici din sol. Toate tipurile de organisme sunt conectate între ele printr-un sistem complex relatii alimentare.
Când studiem structura oricărui ecosistem, devine evident că stabilitatea acestuia depinde de diversitate conexiuni alimentare, existente între diferitele specii ale acestei comunităţi. Mai mult, cu cât diversitatea speciilor este mai mare, cu atât structura este mai stabilă. Imaginați-vă un sistem în care prădătorul și prada sunt reprezentate doar de o singură specie, să spunem „vulpe - iepure”. Dispariția iepurilor de câmp va duce inevitabil la moartea prădătorilor, iar ecosistemul, după ce a pierdut două dintre componentele sale, va începe să se prăbușească. Dacă o vulpe poate folosi rozătoare, broaște și păsări mici ca hrană într-un ecosistem dat, atunci pierderea unei surse de hrană nu va duce la distrugerea întregii structuri, ci la eliberarea nișă ecologică va fi în curând ocupată de alte organisme cu cerințe similare de mediu.
Introducere Stratificarea plantelor într-o pădure de stejar - primul nivel - al doilea nivel - al treilea nivel - al patrulea nivel - al cincilea nivel Diferitele perioade de înflorire Plante efemere Polenizarea, distribuția semințelor Rolul ciupercilor Animale din pădurea de stejar Litierul pădurii Motive pentru stabilitatea stejarului padure Ciclul substantelor in padurea de stejar Concluzii Teme
O biogeocenoză tipică este o pădure de stejar. Ca în orice altă biogeocenoză, componentele acesteia pot fi distinse: 1. Producători – creatori de materie organică. Acestea sunt plante. 2. Consumatori – consumatori de materie organică. Acestea sunt animale și ciuperci. 3. Descompozitorii sunt distrugători de materie organică. Acestea sunt bacterii, ciuperci și unele animale. 4. Factori abiotici - clima, compoziția solului etc. Pe teritoriul regiunii Smolensk, pădurile de stejar, împreună cu pădurile de pini și de molid, aparțin pădurilor primare. Pădurile primare sunt pădurile indigene. Au apărut în perioada postglaciară, acum 12-15 mii de ani. Au mai rămas puține păduri primare în regiune. Pădurile tipice de stejar care se puteau găsi încă acum 300 de ani sunt acum aproape inexistente. Dar în acele locuri în care înainte erau păduri de stejar, iar acum crește pădure secundară, se pot vedea plante de pădure de stejar conservate. Muntele Sokolya este un astfel de loc. Să facem cunoștință cu biogeocenoza de pe Muntele Sokolya. Cuprins
Plantele care cresc în pădure au înălțimi diferite. Acest lucru permite coexistența plantelor iubitoare de lumină, iubitoare de umbră și tolerante la umbră. Datorită stratificației, un număr mare de specii pot crește pe o unitate de suprafață. Suprafața frunzelor dintr-o pădure de stejar este de 7,5 ori mai mare decât suprafața pământului pe care crește. Ca o imagine în oglindă a straturilor supraterane, există o stratificare subterană în sol. Copacii din primul nivel au cele mai adânci rădăcini. Să ne uităm la nivelurile pădurii de stejari. Cuprins
Primul nivel este format din copaci înalți: stejar englezesc, frasin comun, ulm aspru, tei cu frunze mici. Plantele din primul nivel sunt iubitoare de lumină. Sunt mai inalte decat altele si prin urmare absorb lumina maxima. Cuprins
Copaci din primul nivel stejar englezesc (vara) Tei cu frunze mici. Frunzele înfloresc mai târziu decât alți copaci - la sfârșitul lunii mai. Pretențios la compoziția solului. Înălțime până la 50 m Trăiește până la 1000 de ani. Înălțime – până la 30 m Trăiește până la 400 de ani. Înflorește în iulie. O plantă de miere bună. Un copac la vârsta de 50 de ani produce 10 -12 kg de miere.
Al doilea nivel este format din copaci mai jos decât copacii din primul nivel: arțar sicomor, frasin de munte, cireș de păsări, măr sălbatic. Arboretul de arbori din primul nivel aparține și el acestui nivel. Plantele din al doilea nivel sunt iubitoare de lumină sau tolerante la umbră. Rowan comun Cireș de pasăre Înălțime până la 15 m Trăiește până la 100 de ani. Fructul este un măr. Arbore sau arbust de până la 10 m înălțime. Eliberează o mulțime de fitoncide. Cuprins
Nivelul al treilea Acest nivel include arbuști: euonymus nerucios, caprifoi de pădure, alun, viburn, cătină fragilă, măceșe de scorțișoară. Plantele din al treilea nivel sunt tolerante la umbră. Cuprins scorțișoară de măceș
Al patrulea nivel este format din plante erbacee: ferigi, lacramioare, kupena, ochi de corbie, iarbă verde, bor răspândit, rogoz păros. Aceste plante sunt iubitoare de umbră. Sunt perene și au organe subterane pe care le folosesc pentru a se reproduce vegetativ. Există puține insecte polenizatoare în pădure și se produc puține fructe și semințe. Înmulțirea vegetativă este, de asemenea, o adaptare a plantelor la viața din pădure. Cuprins
Ierburi de nivelul al patrulea Lungwort indistinct Masculin shieldweed Copis albastru Ochi de cioara Kupena officinalis Copita europeana
Plantele pădurii de stejar înfloresc în momente diferite. Acest lucru poate fi numit nivelare în timp. Datorită acestui fapt, se realizează o polenizare mai bună a plantelor. Se pot distinge patru valuri de înflorire. Cuprins
Primul val de înflorire Arin La sfârșitul lunii martie - începutul lunii aprilie înfloresc arbori și arbuști polenizați de vânt. Nu sunt frunze pe copaci. Polenul zboară liber către distante mari. Inflorescențele plantelor sunt amento pendulant. Copacii și arbuștii polenizați de vânt includ: aspen, plop, alun, arin și mesteacăn. Cuprins
Al doilea val de înflorire Al doilea val de înflorire include înflorirea ghioceilor. În aprilie - începutul lunii mai, întreaga pădure este inundată de soare. În razele sale, este clar vizibil un covor multicolor de flori de saliș albastru, anemonă de lemn, anemonă ranunculus, corydalis și lungwort. Aceste plante sunt polenizate de insecte, care în acest moment apar deja în pădure. Cuprins
Plante - efemeroide (al doilea val de înflorire) Ghioceii sunt plante iubitoare de lumină. Printre ei sunt efemeroide - plante perene cu o perioadă de dezvoltare rapidă. La sfârșitul lunii mai - începutul lunii iunie, partea supraterană a efemeroidelor moare, iar semințele au timp să se coacă. Anemonă de stejar Corydalis Anemone buttercup Ceapă de gâscă cuprins
Așa arată o pădure de primăvară când ghioceii înfloresc. În pădure este multă lumină. Procesul de fotosinteză are loc intens în frunze. Sunt depozitate în organe subterane - rizomi, tuberculi sau bulbi. nutrienti pentru înflorirea primăvara viitoare. Fotografia prezintă anemona de stejar
Al treilea val de înflorire La sfârșitul lunii mai, majoritatea arborilor, arbuștilor și ierburilor polenizate de insecte înfloresc: arțar, stejar, cireș, măr, rowan, caprifoi, euonymus, crin, kupena, ochi de corb, verde cireașă. Majoritatea plantelor au flori albe și o aromă puternică. Cireș de pasăre Măr Culoarea albă este cea mai vizibilă în amurgul pădurii. Conținutul Rowan Crinul văii
Al patrulea val de înflorire Al patrulea val de înflorire include plante înflorind vara. În iunie înfloresc năiul obișnuit, borul răspândit, năiatul de pădure și o uimitoare violetă. Cerealele și căpșunile înfloresc pe margini. Majoritatea plantelor sunt polenizate de insecte. Teiul cu frunze mici înflorește mai târziu decât toți copacii și arbuștii - în iulie și este polenizat de albine. Puiul
Fructe de frasin Unele dintre plantele din primul nivel sunt polenizate de vânt, iar fructele sunt distribuite de vânt (mesteacăn, plop, aspen, frasin). Plantele din nivelurile inferioare sunt cel mai adesea polenizate de insecte, iar fructele sunt distribuite cu ajutorul animalelor: insecte, păsări, mamifere. Fructele acestor plante sunt suculente, strălucitoare și ușor vizibile pentru păsări. Multe dintre plante au fructe cu mici excrescențe - bucăți gustoase pentru furnici, care le distribuie. Fructe de cătină Mai lacramioare
Dependența distribuției semințelor de niveluri Nivelul I II Distribuție Numărul de plante (în %) dispersie semințe Vânt 83 83 Furnici III, IV Păsări 50 Păsări 16 Rozătoare 13
Pe parcursul unui an, plantele de stejar produc 10 t/ha de creștere netă (inclusiv creșterea rădăcinilor). Pădurea își creează propriul microclimat: umiditate, umbră, protecție împotriva vântului. De aceea, multe animale trăiesc aici. De obicei, anumite specii de animale sunt asociate cu straturile de plante. Să ne uităm la animalele tipice din pădure de stejar. Cuprins
Animale asociate cu primul nivel Vierme de mătase Black Woodpecker Jay Acest nivel este locuit de păsări: frișon, sturz, pițigoi albastru, pika. O mulțime de insecte: gândaci de frunze, gândaci de scoarță, gândaci cu coarne lungi. Picior
Animale asociate cu cel de-al doilea nivel Păcător de muște înroșu roșu Acest nivel conține multe insecte, în principal gândaci. Conținutul Veveriță Ciocănitoare
Animale limitate la nivelul al treilea Vârbici Robini Vârcolici Acest nivel găzduiește multe insecte și moluște. Păianjeni
Animale limitate la nivelul al patrulea Căprior Elan Lup Șarpe Călin Broască Vulpe În acest nivel sunt albine, viespi, bondari, iepuri de munte, furnici, fluturi și alte insecte, unele specii de păsări cuibăresc pe sol. Există multe rozătoare asemănătoare șoarecilor, printre care șoarecele de pădure și șoarecele cu gât galben.
Frunzele căzute protejează solul de îngheț și evaporarea rapidă a umidității. Multe insecte și alte animale iernează pe podeaua pădurii. Animalele care formează lanțuri trofice detritice se hrănesc pe podeaua pădurii. Bacteriile, ciupercile, protozoarele, acarienii, viermii, insectele sau larvele acestora contribuie la descompunerea așternutului. Cea mai mare parte a animalelor este distribuită la o adâncime de 50 cm. m de sol sunt locuiți de până la 20.000.000 de protozoare, viermii nematozi numără până la 50.000
Motive pentru stabilitatea pădurii de stejar Pădurea de stejar găzduiește un număr imens de specii de plante, animale, ciuperci și microorganisme (conform estimărilor, peste 10.000 de specii fără microorganisme). Speciile din pădurea de stejari sunt legate într-un lanț trofic. Lanțurile trofice sunt împletite într-o rețea trofice foarte complexă. Extincția unei specii nu perturbă de obicei întregul sistem. Autoreglementarea este bine dezvoltată în pădurea de stejari. Întreaga populație diversă a pădurii există împreună, fără a se distruge complet reciproc, ci doar limitând numărul de indivizi ai fiecărei specii. Circulația substanțelor și mișcarea energiei sunt clar vizibile în stejarul. Pădurea de stejar este un sistem deschis, adică primește energie din exterior sub formă de energie solară. Substanțele organice formate în timpul fotosintezei trec prin lanțurile trofice și eliberează energia stocată în ele pentru viața organismelor. În cele din urmă, are loc mineralizarea substanțelor de către descompozitori. Cuprins
Ciclul substanțelor într-o pădure de stejar Energia soarelui Copaci, arbuști, plante verzi erbacee Rozătoare (veveriță, șoarece de pădure) Șerpi Păsări granivore (cintez, cintez, cocoș de alun) Păsări de pradă (șoimi, bufnițe) Insecte erbivore (fluturi, omizi) gândaci de scoarță, gândaci cu coarne lungi, gândaci de frunze Păsări insectivore (lunci, cuci, muște) Amfibieni (broaște de iarbă, broască râioasă) Ungulate (elan, căprior, căprioară, mistreț) Mamifere răpitoare (lup, vulpe, nevăstuică, nevăstucă) resturi de organisme moarte de plante și animale (bacterii de descompunere, râme, gândaci) gropari, protozoare din sol, ciuperci) (substanțe anorganice (săruri minerale etc.)
concluzii Vadim Shefner Tu, omule, iubitor de natură, măcar uneori ți-e milă de asta. În călătoriile de plăcere, nu-i călca câmpurile. În forfota gării secolului, te grăbești să o apreciezi. Ea este vindecatoarea ta de mult timp, bună, Ea este aliatul sufletului. Nu-l arde cu nesăbuință și nu-l epuiza până la fund. Și amintiți-vă adevărul simplu - Suntem mulți, dar ea este una. Adaptabilitatea organismelor vii la viata impreuna- rezultatul unei evoluții îndelungate. Orice specie ocupă un anumit loc în biogeocenoză. Existența altor specii depinde de el. Păstrarea tuturor speciilor înseamnă păstrarea biogeocenozelor stabile, înseamnă conservarea biosferei. Cuprins
sarcini Găsiți răspunsuri la întrebări (oral): 1. Care este semnificația aranjamentului pe etaje a plantelor într-o pădure de stejar? 2. Care este semnificația diferitelor perioade de înflorire a plantelor de stejar? 3. Cum depind metodele de împrăștiere a semințelor de strat? 4. Ce rol joacă ciupercile în pădurea de stejar? 5. De ce trăiesc multe animale în pădurea de stejari? 6. Care este importanța gunoiului de pădure în viața unei plantații de stejari? Teme scrise 1. Completează tabelul. Nivelul Grupul de mediu plante Exemple de animale 2. Notează două lanțuri trofice într-o pădure de stejari. 3. Enumerați adaptările plantelor pentru a trăi împreună într-o pădure de stejar. 4. De ce este o pădure de stejar o biogeocenoză stabilă? 5. Notați definițiile termenilor: epifite, efemeroide. Cuprins
Literatură 1. 2. 3. 4. 5. 6. M. A. Gulenkova, A. A. Krasnikova Practică de vară pe teren în botanică. - M., Iluminismul. 1976. Kriksunov E. A., V. V. Pasechnik. Ecologie nota 10 (11). - M., Butarda. 2004. A. V. Kulev Biologie generală clasa a X-a. Planificarea lecției. - Sankt Petersburg. Paritate. 2001. Biologie generală. Manual pentru clasele 9-10. Ed. Yu. I. Polyansky. - M., Iluminismul. 1987. O. V. Petunin Lecţii de biologie în clasa a XI-a. - Iaroslavl. Academia de Dezvoltare. Holdingul Academiei. 2003. Lecţii de biologie generală. Ed. V. M. Korsunskaya. - M., Iluminismul. 1977. Fotografii de Anastasia Yushkova, N. B. Perlina.
Pădurea de stejar, ca comunitate naturală (biogeocenoză), se caracterizează prin integritate și stabilitate.
Stejarul este una dintre cele mai complexe dintre biogeocenozele terestre. Biogeocenoza- sunt complexe de specii interconectate (populații de specii diferite) care trăiesc într-un anumit teritoriu cu condiții de viață mai mult sau mai puțin omogene. Biogeocenoza pădurii de stejar este formată din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Este clar că cu o asemenea diversitate de specii care locuiesc în pădurea de stejari, va fi greu de zguduit stabilitatea acestei biogeocenoze prin exterminarea uneia sau mai multor specii de plante sau animale. Este dificil, deoarece, ca urmare a coexistenței îndelungate a speciilor de plante și animale, din specii disparate au devenit o singură și perfectă biogeocenoză - o pădure de stejar, care, după cum am menționat mai sus, este capabilă să conditii externe exista de secole.
La baza marii majorități a biogeocenozei se află plantele verzi, care, după cum se știe, sunt producători de materie organică (producători). Într-o biogeocenoză există neapărat animale erbivore și carnivore - consumatori de materie organică vie (consumatoare) și, în sfârșit, distrugătoare de reziduuri organice - în principal microorganisme care aduc descompunerea substanțelor organice în compuși minerali simpli (descompunetori). Plantele sunt principala sursă de materie organică, iar dacă vor dispărea, viața în biogeocenoză va dispărea practic.
Circulația substanțelor în biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții. A apărut în procesul de formare a vieții și a devenit mai complexă în timpul evoluției naturii vii. Pe de altă parte, pentru ca circulația substanțelor să fie posibilă într-o biogeocenoză, este necesar să existe în ecosistem organisme care creează substanțe organice din cele anorganice și transformă energia radiației solare, precum și organisme care le folosesc. substanțe organice și le transformă din nou în compuși anorganici. Toate organismele sunt împărțite în două grupe în funcție de metoda lor de nutriție - autotrofe și heterotrofe. Autotrofii (în principal plantele) folosesc compuși anorganici pentru a sintetiza substanțe organice mediu. Heterotrofele (animale, oameni, ciuperci, bacterii) se hrănesc cu substanțe organice gata preparate care au fost sintetizate de către autotrofe. Prin urmare, heterotrofei depind de autotrofi. În orice biogeocenoză, toate rezervele de compuși anorganici s-ar usca foarte curând dacă nu ar fi reînnoite în timpul activității de viață a organismelor. Ca urmare a respirației, descompunerii cadavrelor de animale și a resturilor de plante, substanțele organice sunt transformate în compuși anorganici, care sunt returnați înapoi la mediu naturalși poate fi folosit din nou de autotrofi. Astfel, în biogeocenoză, ca urmare a activității vitale a organismelor, are loc un flux continuu de atomi din natura neînsuflețită live și înapoi, închizându-se într-un ciclu. Pentru circulația substanțelor este necesar un aflux de energie din exterior. Sursa de energie este Soarele. Mișcarea materiei cauzată de activitatea organismelor are loc ciclic, poate fi folosită de mai multe ori, în timp ce fluxul de energie în acest proces este unidirecțional. Energia de radiație a Soarelui în biogeocenoză este transformată în diverse forme: În energia legăturilor chimice, în mecanică și, în final, în internă. Din tot ce s-a spus, reiese clar că circulația substanțelor într-o biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții și a plantelor (autotrofele) veriga cea mai importantă din ea.
O trăsătură caracteristică a pădurii de stejari este diversitatea speciilor de vegetație. După cum am menționat mai sus, biogeocenoza pădurii de stejar constă din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Există o competiție sporită între plante pentru condițiile de bază de viață: spațiu, lumină, apă cu minerale dizolvate în ea. Ca urmare a lungi selecția naturală plantele pădurii de stejar au dezvoltat adaptări care permit diferite tipuri exista impreuna. Acest lucru se manifestă în mod clar în stratificarea caracteristică pădurilor de stejar. Nivelul superior este format din cele mai iubitoare specii de arbori: stejar, frasin, tei. Mai jos sunt însoțitori copacii mai puțin iubitori de lumină: arțar, măr, par etc. Și mai jos este un strat de tufă format din diverși arbuști: alun, euonymus, cătină, viburnum etc. În cele din urmă, un strat de plante erbacee crește pe sol. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât plantele care îl formează sunt mai tolerante la umbră. Nivelul este exprimat și în locația sistemelor de rădăcină. Copacii din straturile superioare au cel mai adânc sistem de rădăcină și pot folosi apă și minerale din straturile mai adânci ale solului.
Viața plantelor de pădure are propriile sale caracteristici. Copacii care formează o pădure cresc mai mult sau mai puțin apropiați, influențându-se unul pe altul și restul vegetației forestiere. Plantele din pădure sunt aranjate pe etaje, care pot fi comparate cu podele. Nivelul superior, primul, este reprezentat de arborii principali de gradul I de importanță (molid, pin, stejar). Al doilea nivel este format din arbori de a doua dimensiune (cireș de pasăre, rowan, măr). Al treilea nivel este format din arbuști, de exemplu, măceșe, alun, viburn și euonymus. Al patrulea nivel este acoperit erbacee, iar al cincilea este mușchi și licheni. Accesul luminii la plante de diferite niveluri nu este același. Coroanele copacilor din primul nivel sunt mai bine iluminate. De la nivelurile superioare la cele inferioare, iluminarea scade, deoarece plantele din nivelurile superioare rețin o parte din razele soarelui. Mușchii și lichenii care ocupă al cincilea nivel primesc foarte puțină lumină. Acestea sunt plantele cele mai tolerante la umbră din pădure.
Diferite păduri au un număr diferit de straturi. De exemplu, într-o pădure întunecată de molid, sunt vizibile doar două sau trei niveluri. Primul nivel conține arborii principali (molizi), al doilea conține un număr mic de plante erbacee, iar al treilea este format din mușchi. Alte plante de copaci și arbusti nu cresc în al doilea nivel al pădurii de molid, deoarece nu tolerează umbrirea puternică. De asemenea, acoperirea cu iarbă nu este observată în pădurea de molid.
Aranjamentul în etaje este caracteristic nu numai părților supraterane ale plantelor, ci și organelor lor subterane - rădăcini. Copacii înalți au rădăcini care pătrund adânc în pământ, în timp ce sistemul de rădăcină al copacilor din al doilea nivel este mai scurt și formează un al doilea nivel condiționat de rădăcini. Rădăcinile altor plante de pădure sunt și mai scurte și sunt situate în straturile superioare ale solului. Astfel, plantele din pădure absorb nutrienții din diferite straturi ale solului.
Copacii de prima dimensiune (stejar, pin, molid) se închid cu coroanele lor și formează un baldachin de pădure, sub care pătrunde o proporție mică. lumina soarelui. Prin urmare, plantele erbacee ale pădurii, de regulă, sunt tolerante la umbră și au lame de frunze largi. Multe dintre ele nu pot rezista la expunerea la lumina directă a soarelui și pot muri în spațiu deschis. O caracteristică a ierburilor de pădure cu frunze late este că înfloresc la începutul primăverii, când nu există frunze pe copaci. Cu ajutorul frunzelor largi, plantele de pădure acumulează substanțe organice la lumină slabă și le depun în organe subterane, de exemplu, lungwort - în rizomi. În desișurile sumbre de molid, florile plantelor erbacee au corole alb astfel încât acestea să fie vizibile de departe pentru insectele polenizatoare. De exemplu, astfel de flori se găsesc în florile de crin, iarnă, sedmichnik, snyti și mynika. Dar, în ciuda acestor adaptări, florile ierburilor de pădure nu sunt adesea polenizate și nu formează semințe. Prin urmare, propagarea multor plante erbacee se realizează prin împărțirea rizomilor, de exemplu, măcriș, crin, kupena, sedmichnik și mynika. Așa se explică plasarea acestor ierburi în grupuri în pădure.
Litierul forestier care acoperă solul este format din frunze sau ace căzute, respectiv, din pădurile de foioase sau de conifere, precum și din scoarța și ramurile copacilor, zonele moarte de iarbă și mușchi. Așternutul liber de pădure este umed, ceea ce este favorabil pentru dezvoltarea mucegaiurilor și a ciupercilor. Micelii de diferite ciuperci pătrund dens în așternut, transformând treptat materia organică în humus și săruri minerale pentru a hrăni plantele verzi ale pădurii.