Górną warstwę lasu dębowego tworzą rośliny. Jakie rośliny stanowią najwyższy poziom? Ekosystem dębu: wycieczka
Wprowadzenie Nawarstwianie roślin w lesie dębowym - pierwsza warstwa - druga warstwa - trzecia warstwa - czwarta warstwa - piąta warstwa Różne okresy kwitnienia Rośliny efemerydalne Zapylanie, rozprzestrzenianie nasion Rola grzybów Zwierzęta lasu dębowego Ściółka leśna Przyczyny stabilności lasu dębowego
Las dębowy to typowa biogeocenoza. Jak w każdej innej biogeocenozie, można wyróżnić jej składniki: 1. Producenci - twórcy materii organicznej. To są rośliny. 2. Konsumenci – konsumenci materii organicznej. Są to zwierzęta i grzyby. 3. Rozkładacze - niszczyciele materii organicznej. Są to bakterie, grzyby, niektóre zwierzęta. 4. Czynniki abiotyczne - klimat, skład gleby itp. Na terytorium Obwód smoleński Lasy dębowe, obok borów sosnowych i świerkowych, należą do lasów pierwotnych. Lasy pierwotne to lasy pierwotne. Powstały w okresie polodowcowym, 12-15 tysięcy lat temu. W regionie pozostało niewiele lasów pierwotnych. Prawie nie ma typowych lasów dębowych, które można było jeszcze spotkać 300 lat temu. Jednak w miejscach, gdzie kiedyś rosły lasy dębowe, a obecnie rośnie las wtórny, można zobaczyć zachowaną roślinność dąbrową. Takim miejscem jest Sokolja Góra. Zapoznajmy się z biogeocenozą na Sokolnej Górze. spis treści
Rośliny rosnące w lesie mają różną wysokość. Dzięki temu możliwe jest współistnienie roślin światłolubnych, cieniolubnych i tolerujących cień. Dzięki warstwowaniu na jednostkę powierzchni może rosnąć duża liczba gatunków. Powierzchnia liści w lesie dębowym jest 7,5 razy większa niż powierzchnia ziemi, na której rośnie. Jako lustrzane odbicie warstw nadziemnych, w glebie występują warstwy podziemne. Drzewa pierwszego poziomu mają najgłębsze korzenie. Rozważmy warstwy lasów dębowych. spis treści
Pierwszą kondygnację tworzą wysokie drzewa: dąb szypułkowy, jesion pospolity, wiąz szorstki, lipa drobnolistna. Rośliny pierwszego poziomu są światłolubne. Są wyższe od pozostałych i dlatego pochłaniają maksimum światła. spis treści
Drzewa pierwszego rzędu Dąb szypułkowy (lato) Lipa drobnolistna. Liście kwitną później niż pozostałe drzewa - pod koniec maja. Wymagające od składu gleby. Wysokość do 50 m. Żyje do 1000 lat. Wysokość - do 30 m. Żyje do 400 lat. Kwitnie w lipcu. Dobra roślina miodowa. Jedno drzewo w wieku 50 lat daje 10-12 kg miodu.
Drugi poziom tworzą drzewa poniżej drzew pierwszego poziomu: klon jawor, jarzębina, czeremcha, dzika jabłoń. Poziom ten obejmuje również zarośla drzew pierwszego poziomu. Rośliny drugiego poziomu są światłolubne lub tolerancyjne w cieniu. Jarzębina pospolita Czeremcha Wysokość do 15 m. Żyje do 100 lat. Owocem jest jabłko. Drzewo lub krzew dorastające do 10 m wysokości. Wydziela dużo fitoncydów. spis treści
Trzeci poziom Ten poziom obejmuje krzewy: brodawkowaty euonymus, wiciokrzew leśny, leszczyna, kalina, kruszyna kruszyna, dzika róża cynamonowa. Rośliny trzeciego poziomu są odporne na cień. Spis treści cynamonu z dzikiej róży
Czwarty poziom tworzą rośliny zielne: paprocie, konwalia majowa, kupena, kurze oko, dzwoniec, rozłożysty las, turzyca włochata. Rośliny te kochają cień. Są wieloletnie, mają podziemne narządy rozmnażające się wegetatywnie. W lesie jest niewiele owadów zapylających, powstaje niewiele owoców z nasionami. Rozmnażanie wegetatywne to także przystosowanie roślin do życia w lesie. spis treści
Zioła czwartego poziomu
Kwitną dęby różne daty. Można to nazwać stopniowaniem w czasie. Dzięki temu osiąga się najlepsze zapylenie roślin. Można wyróżnić cztery fale kwitnienia. spis treści
Pierwsza fala kwitnienia olchy Na przełomie marca i kwietnia kwitną drzewa i krzewy zapylane przez wiatr. Na drzewach nie ma liści. Pyłek swobodnie przemieszcza się na duże odległości. Kwiatostany w roślinach - wiszące kolczyki. Do drzew i krzewów zapylanych przez wiatr zalicza się: osikę, topolę, leszczynę, olchę, brzozę. spis treści
Druga fala kwitnienia Druga fala kwitnienia obejmuje kwitnienie przebiśniegów. W kwietniu - na początku maja cały las zalany jest słońcem. W jego promieniach wyraźnie widać wielobarwny dywan kwiatów niebieskiego zagajnika, zawilca dębowego, zawilca jaskier, kokorycz, miazga zwyczajna. Rośliny te zapylane są przez owady, które do tego czasu pojawiają się już w lesie. spis treści
Rośliny efemerydalne (druga fala kwitnienia) Przebiśniegi to rośliny światłolubne. Wśród nich są efemerydy - byliny z szybkim czasem rozwoju. Pod koniec maja - na początku czerwca nadziemna część efemeryd obumiera, a nasiona mają czas dojrzeć. Zawilec dębowy Corydalis Zawilec Ranunculus Spis treści cebuli gęsiej
Tak wygląda wiosenny las, gdy kwitną przebiśniegi. W lesie jest dużo światła. W liściach proces fotosyntezy przebiega intensywnie. W organach podziemnych przechowywane są kłącza, bulwy lub cebule składniki odżywcze zakwitnąć następnej wiosny. Na zdjęciu dąb anemonowy
Trzecia fala kwitnienia Pod koniec maja kwitnie większość zapylanych przez owady drzew, krzewów, traw: klon, dąb, czeremcha, jabłoń, jarzębina, wiciokrzew, euonymus, konwalia, kupena, krucze oko , Zelenczuk. Większość roślin ma białe kwiaty i silny zapach. Czeremcha Jabłoń Biała barwa w leśnym półmroku jest najbardziej zauważalna. jarzębina konwalia spis treści
Czwarta fala kwitnienia Czwarta fala kwitnienia obejmuje rośliny kwitnące latem. W czerwcu dna moczanowa, rozłożysty las, ciecierzyca leśna i niesamowity rozkwit fiołka. Na brzegach kwitną zboża i truskawki. Większość roślin zapylana jest przez owady. Lipa drobnolistna kwitnie później niż wszystkie drzewa i krzewy – w lipcu i jest zapylana przez pszczoły. Las ciecierzycowy Lipa pospolita
Owoce jesionu Część roślin pierwszego poziomu jest zapylana przez wiatr i owoce roznoszone są przez wiatr (brzoza, topola, osika, jesion). Rośliny niższych poziomów są najczęściej zapylane przez owady, a owoce rozprowadzane są za pomocą zwierząt: owadów, ptaków i ssaków. Owoce tych roślin są soczyste, jasne, dobrze widoczne dla ptaków. Wiele roślin ma owoce z niewielkimi odrostami - ciekawostka dla mrówek, które je rozdają. Owoce rokitnika Konwalia maj
Zależność rozsiewania nasion od poziomów Poziom I II Rozmieszczenie Liczba roślin (w %) Wiatr 83 83 Mrówki III, IV Ptaki 50 Ptaki 16 Gryzonie 13
Rośliny leśne dębu w ciągu roku wytwarzają 10 t/ha przyrostu netto (wliczając przyrost korzeni). Las tworzy swój własny mikroklimat: wilgotność, zacienienie, ochronę przed wiatrem. Dlatego żyje tu tak wiele zwierząt. Zwykle określone typy zwierząt są ograniczone do poziomów roślin. Rozważmy typowe zwierzęta z lasu dębowego. spis treści
Zwierzęta związane z pierwszą nioską Jedwabnik Dzięcioł czarny Sójka Warstwę tę zamieszkują ptaki: zięba, drozd śpiewający, sikora modra, pika. Wiele owadów: chrząszcze liściaste, korniki, brzany. Kowalik
Zwierzęta zamknięte w drugiej warstwie Redstart Wilga muchołówka W tej warstwie występuje wiele owadów, głównie chrząszczy. Spis treści Dzięcioł Wiewiórka
Zwierzęta ograniczone do trzeciego poziomu rudzika pospolitego. Poziom ten zamieszkuje wiele owadów i mięczaków. Pająki
Zwierzęta zamknięte na czwartym poziomie Sarna Łoś Wilk Wąż Dormouse Żaba Lis Na tym poziomie znajdują się pszczoły, osy, trzmiele, mrówki zające, motyle i inne owady, niektóre gatunki ptaków gniazdują na ziemi. Jest wiele gryzoni podobnych do myszy, wśród nich myszy leśne i żółtogardłe.
Opadłe liście chronią glebę przed zamarzaniem i szybkim odparowaniem wilgoci. Wiele owadów i innych zwierząt zapada w sen zimowy w dnie lasu. Zwierzęta tworzące detrytyczne łańcuchy pokarmowe żywią się ściółką leśną. Bakterie, grzyby, pierwotniaki, roztocza, robaki, owady lub ich larwy przyczyniają się do rozkładu ściółki. Większość zwierząt rozmieszczona jest na głębokości 50 cm, poniżej 1 kwadratu. m gleby zamieszkuje do 20 000 000 pierwotniaków, nicieni jest ich do 50 000.
Przyczyny trwałości lasu dębowego W lesie dębowym żyje ogromna liczba gatunków roślin, zwierząt, grzybów, mikroorganizmów (według szacunków ponad 10 000 gatunków bez mikroorganizmów). Gatunki występujące w lesie dębowym są połączone łańcuchem pokarmowym. Łańcuchy pokarmowe są splecione w bardzo złożoną sieć pokarmową. Zniknięcie gatunku zwykle nie zakłóca całego systemu. W lesie dębowym samoregulacja jest dobrze rozwinięta. Cała różnorodna populacja lasu istnieje razem, nie niszcząc się całkowicie, a jedynie ograniczając liczbę osobników każdego gatunku. W lesie dębowym wyraźnie widać obieg substancji i przepływ energii. Las dębowy jest systemem otwartym, tzn. otrzymuje energię z zewnątrz w postaci energii słonecznej. Substancje organiczne powstające podczas fotosyntezy przechodzą przez łańcuchy pokarmowe i przekazują zgromadzoną w nich energię do czynności życiowych organizmów. Ostatecznie następuje mineralizacja substancji przez rozkładających się. spis treści
Obieg substancji w lesie dębowym Energia słońca Drzewa, krzewy, zielone rośliny zielne Gryzonie (wiewiórka, mysz leśna) Węże Ptaki zbożowe (gil, zięba, cietrzew) Ptaki drapieżne (jastrzębie, sowy) Owady roślinożerne (gąsienice motyli, korniki, brzanki, chrząszcze liściaste) Ptaki owadożerne (chiffchaff, kukułka, muchołówka) Płazy (żaba zwyczajna, ropucha) Kopytne (łoś, sarna, jeleń, dzik) Drapieżne ssaki(wilk, lis, łasica, ryś) Konsumenci resztek martwych organizmów roślinnych i zwierzęcych (bakterie gnilne, dżdżownice, chrząszcze grabarskie, pierwotniaki glebowe, grzyby) (Substancje nieorganiczne (sole mineralne itp.)
Wnioski Vadim Shefner Ty, mężczyzna, kochający naturę, Choć czasem jej współczujesz. W kampaniach przyjemności Nie depcz jego pól. W dworcowym zgiełku stulecia spieszysz się z oceną. Ona jest twoim starym, dobrym lekarzem. Jest sprzymierzeńcem duszy. Nie spalaj go lekkomyślnie i nie wyczerpuj do dna. I pamiętajcie o prostej prawdzie – Nas jest wielu, ale ona jest jedna. Przystosowanie organizmów żywych do żyć razem jest wynikiem długiej ewolucji. Każdy gatunek zajmuje określone miejsce w biogeocenozie. Od tego zależy istnienie innych gatunków. Zachowanie wszystkich gatunków oznacza zachowanie stabilnych biogeocenoz, oznacza zachowanie biosfery. spis treści
zadania Znajdź odpowiedzi na pytania (ustnie): 1. Jakie znaczenie ma warstwowy układ roślin w lesie dębowym? 2. Jakie znaczenie mają różne okresy kwitnienia roślin dąb leśnych? 3. Jak metody rozsiewania nasion zależą od warstwy? 4. Jaką rolę pełnią grzyby w lesie dębowym? 5. Dlaczego w lesie dębowym żyje wiele zwierząt? 6. Jakie znaczenie ma ściółka leśna w życiu dąbrowy? Zadania pisemne 1. Uzupełnij tabelę. Szczebel Grupa środowiskowa rośliny Przykłady zwierząt 2. Zapisz dwa łańcuchy pokarmowe w lesie dębowym. 3. Wymień przystosowania roślin do wspólnego życia w lesie dębowym. 4. Dlaczego dąbrowa jest zrównoważoną biogeocenozą? 5. Zapisz definicje pojęć: epifity, efemeroidy. spis treści
Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. M. A. Gulenkova, A. A. Krasnikova Letnia praktyka terenowa z botaniki. - M., Oświecenie. 1976. Kriksunov E. A., V. V. Pasechnik. Ekologia 10 (11) klasa. - M., Drop. 2004. A. V. Kulev Biologia ogólna, klasa 10. Planowanie lekcji. - Sankt Petersburg. Parytet. 2001. Biologia ogólna. Podręcznik dla klas 9-10. wyd. Yu I. Polyansky. - M., Oświecenie. 1987. O. V. Petunin Lekcje biologii w 11 klasie. - Jarosław. Akademia Rozwoju. trzymając akademię. 2003. Lekcje biologii ogólnej. wyd. V. M. Korsuńska. - M., Oświecenie. 1977. Fotografie Yushkova Anastasia, Perlina N. B.
Producenci, Lub producenci, są autotrofami, z których syntetyzowane są w procesie życia substancje nieorganiczne związki organiczne wykorzystujące dwutlenek węgla jako źródło węgla. Nazywa się biomasę powstającą w ekosystemie przez organizmy autotroficzne produkty podstawowe. Służy jako pożywienie i źródło energii dla pozostałych organizmów w społeczności.
Głównymi producentami są rośliny zielone, chociaż bakterie fotosyntetyczne i chemosyntetyczne również przyczyniają się do powstawania pierwotnej produkcji ekosystemu. Każdy duży ekosystem lub jakakolwiek biogeocenoza charakteryzuje się własnymi specyficznymi roślinami przeprowadzającymi fotosyntezę, tj. Ich producentami.
konsumenci, Lub konsumenci, - Są to organizmy heterotroficzne, które wykorzystują biomasę syntetyzowaną przez producentów do własnej działalności życiowej. Jedząc i przetwarzając rośliny, konsumenci otrzymują energię i formę produkty wtórne ekosystemy.
Konsumentami są różnorodne żywe organizmy - od mikroskopijnych bakterii po duże ssaki, od pierwotniaków po ludzi. Z punktu widzenia struktury ekosystemu oraz roli, jaką pełnią różni konsumenci w utrzymaniu jego stanu równowagi, wszystkich konsumentów można podzielić na kilka podgrup, co zrobimy nieco później, analizując zależności żywieniowe ekosystemów.
rozkładacze, Lub rozkładacze, przetwarzać martwą materię organiczną detritus) do związków mineralnych, które mogą być ponownie wykorzystane przez producentów. Wiele organizmów, takich jak na przykład dżdżownice, stonogi, termity, mrówki itp., żeruje na szczątkach roślin i zwierząt, a część drewna gnije i rozkłada się podczas życia grzybów i bakterii. Kiedy grzyby i inne substancje rozkładające umierają, same zamieniają się w szczątki i służą jako pożywienie i źródło energii dla innych substancji rozkładających.
Zatem pomimo różnorodności ekosystemów, wszystkie je mają podobieństwo strukturalne. Każdy ekosystem zdolny do samodzielnego istnienia ma swoich producentów, Różne rodzaje konsumenci i rozkładający się (ryc. 76).
Ekosystem dębowy. Rozważmy na przykład las dębowy, bardzo stabilny ekosystem lądowy (ryc. 77). Gaj dębowy to typowy las liściasty o budowie sznurowej, w którym współistnieje wieleset gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt, mikroorganizmów i grzybów.
Górną warstwę drzew tworzą duże (do 20 m) wieloletnie dęby i lipy. Te światłolubne rośliny, rosnące dość swobodnie, stwarzają sprzyjające warunki do tworzenia drugiej warstwy drzew, reprezentowanej przez niewymiarowe i mniej światłolubne grusze, klony i jabłonie.
Ryż. 76. Niezbędne elementy ekosystemu
Pod baldachimem dwóch poziomów tworzy się roślinność krzewiasta. Leszczyna, euonymus, kalina, głóg, tarnina, starszy bez, kruszyna - to nie jest pełna lista roślin tworzących trzeci poziom do wysokości 2–4 m.
Kolejną warstwę zielną tworzą liczne krzewy i półkrzewy, paprocie, sadzonki drzew i różnorodne zioła. Ponadto w ciągu roku w lesie dębowym następuje zmiana pokrywy trawiastej. Wiosną, gdy na drzewach jeszcze nie ma liści, a powierzchnia gleby jest jasno oświetlona, kwitną światłolubne pierwiosnki: miotełka, kokorycz, zawilce. Latem zastępują je rośliny tolerujące cień.
W warstwie gruntu, znajdującej się zaledwie kilka centymetrów nad powierzchnią gleby, rosną porosty, mchy, grzyby i niskie trawy.
Setki gatunków roślin ( producenci), wykorzystując energię słońca, tworzą zieloną biomasę lasów dębowych. Lasy dębowe są bardzo produktywne: w ciągu roku na powierzchni 1 hektara tworzą do 10 ton przyrostów masy roślinnej.
Martwe korzenie i opadłe liście tworzą ściółkę, w której jest ich wiele rozkładacze: dżdżownice, larwy much i motyli, chrząszcze gnojowe i mięsożerne, wszy i stonogi, skoczogonki, roztocza, nicienie. Żywiąc się, organizmy te nie tylko przekształcają detrytus, ale także tworzą strukturę gleby. Aktywność kopaczy, takich jak krety, myszy i niektóre duże bezkręgowce, zapobiega zbrylaniu się gleby. Liczne pierwotniaki glebowe żyją w kroplach wody pomiędzy cząsteczkami gleby, a grzyby wchodzą w symbiozę z korzeniami roślin i uczestniczą w rozkładzie szczątków.
Ryż. 77. Ekosystem lasu dębowego
Pomimo tego, że rocznie na 1 hektar powierzchni gleby w lesie dębowym przedostają się 3–4 tony martwych roślin, prawie cała ta masa ulega zniszczeniu w wyniku działania rozkładających się roślin. Szczególną rolę w tym przetwarzaniu odgrywają dżdżownice, których w lasach dębowych występuje ogromna liczba: kilkaset osobników na 1 m2.
Różnorodny świat zwierząt górne warstwy lasu dębowego. W koronach drzew gniazduje kilkadziesiąt gatunków ptaków. Gniazda budują sroka i kawka, drozd śpiewakowy i zięba, bogatka i modraszka. W zagłębieniach swoje pisklęta wysiadują puchacz i sowa zwyczajna. Hobby i krogulce odstraszają małe ptaki śpiewające. W krzakach żyją rudziki i kosy, muchołówka żałobna i kowalik. Jeszcze niżej znajdują się gniazda wodniczek i strzyżyków. Szara wiewiórka porusza się po wszystkich poziomach w poszukiwaniu pożywienia. Motyle, pszczoły, osy, muchy, komary, chrząszcze - z dębem blisko spokrewnionych jest ponad 1600 gatunków owadów! Koniki polne i chrząszcze, pająki i sianokosy, myszy, ryjówki i jeże dzielą swoje miejsce pod słońcem w warstwie trawy. Największy konsumenci tego ekosystemu to sarna, daniel i dzik.
Stabilność tego i każdego innego ekosystemu zapewnia złożony system relacji między wszystkimi tworzącymi go organizmami.
Przejrzyj pytania i zadania
1. Czym jest biogeocenoza?
2. Opowiedz nam o strukturze przestrzennej ekosystemu.
3. Jakie są wymagane elementy każdego ekosystemu?
4. W jakim związku są ze sobą mieszkańcy biocenoz? Opisz te połączenia.
5. Opisać skład gatunkowy i strukturę przestrzenną ekosystemu dąbrowy.
Myśleć! Wykonać!
1. Jakie są wspólne cechy biogeocenoz lasu liściastego i zbiornika słodkowodnego.
2. Czy możliwe jest istnienie biocenozy składającej się wyłącznie z roślin? Uzasadnij swój punkt widzenia.
3. Przeprowadź badania na temat „Mój dom jako przykład ekosystemu”.
4. Opracuj trasę wycieczki, która pozwoli Ci zademonstrować gatunki, struktury przestrzenne i ekologiczne typowego ekosystemu w Twoim regionie (projekt grupowy).
Pracuj z komputerem
Zapoznaj się z wnioskiem elektronicznym. Przestudiuj materiał i wykonaj zadania.
25. Połączenia żywnościowe. Obieg materii i energii w ekosystemach
Pamiętać!
Jakie są podstawowe elementy każdego ekosystemu?
Organizmy żywe pozostają w ciągłej interakcji ze sobą oraz z czynnikami środowiskowymi, tworząc stabilny, samoregulujący i samowystarczalny ekosystem. Cechy składu gatunkowego tego układu są zdeterminowane warunkami historycznymi i klimatycznymi, a relacje organizmów między sobą i ze środowiskiem budowane są na podstawie zachowania związane z jedzeniem.
W rozważanym przez nas ekosystemie lasu dębowego jelenie jedzą rośliny zielne i liście krzewów, wiewiórki nie mają nic przeciwko jedzeniu żołędzi i grzybów, a jeż zjada dżdżownica, a puchacz podczas nocnego polowania łapie myszy i norniki. Liczne owady, żołędzie dębowe, owoce dzikich jabłoni i grusz, nasiona i jagody są doskonałym pokarmem dla ptaków. Martwe szczątki organiczne spadają na ziemię. Rozwijają się na nich bakterie, które zjadają pierwotniaki, które z kolei stanowią pokarm dla licznych drobnych bezkręgowców glebowych. Wszystkie rodzaje organizmów są połączone ze sobą złożonym systemem. relacje z jedzeniem.
Badając strukturę dowolnego ekosystemu, staje się oczywiste, że jego stabilność zależy od różnorodności linki do żywności, istniejące pomiędzy różnymi gatunkami tej społeczności. Co więcej, im większa różnorodność gatunkowa, tym stabilniejsza struktura. Wyobraźmy sobie system, w którym drapieżnik i ofiara są reprezentowane tylko przez jeden gatunek, powiedzmy „lis - zając”. Zniknięcie zajęcy nieuchronnie doprowadzi do śmierci drapieżników, a ekosystem, utraciwszy dwa swoje składniki, zacznie się zapadać. Jeśli jednak w danym ekosystemie lis potrafi wykorzystywać jako pokarm gryzonie, żaby i małe ptaki, to utrata jednego źródła pożywienia nie doprowadzi do zniszczenia całej struktury, a pustą niszę ekologiczną wkrótce zajmą inne organizmy o podobnych wymaganiach środowiskowych.
Biogeocenoza jest obszarem jednorodnym powierzchnia ziemi z określonym składem organizmów żywych i pewnymi warunkami życia, które poprzez metabolizm i energię łączą się w jeden naturalny kompleks.
W każdej biogeocenozie występują gatunki, które przeważają liczebnie lub zajmują duży obszar. Nazywają się dominujący gatunek. Jednak nie wszystkie gatunki dominujące mają taki sam wpływ na biogeocenozę. Nazywa się te, które określają skład, strukturę i właściwości ekosystemu, tworząc środowisko dla całej społeczności wychowawcy. A teraz rozważmy biogeocenozę lasu dębowego.
Wśród biogeocenoz lądowych jedną z najbardziej złożonych jest las liściasty, na przykład las dębowy. Gaj dębowy to doskonały i stabilny system ekologiczny, który może istnieć przez wieki w stałych warunkach zewnętrznych. Biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt.
Rośliny dębowe. W biogeocenozach lądowych główne produkty biologiczne tworzone są przez Wyższe rośliny. W lesie są to przeważnie gatunki drzew wieloletnich.
Między roślinami następuje wzmożona konkurencja o podstawowe warunki życia: przestrzeń, światło, wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami. W wyniku długiego naturalna selekcja Rośliny lasu dębowego rozwinęły adaptacje, które na to pozwalają różne rodzaje istnieć razem. Wyraźnie objawia się to w warstwowości charakterystycznej dla lasów dębowych.
Górny poziom tworzą najbardziej kochające światło gatunki drzew: dąb, jesion, lipa. Poniżej towarzyszą im mniej światłolubne drzewa: klon, jabłoń, grusza itp. Jeszcze niżej znajduje się warstwa runa, którą tworzą różne krzewy: leszczyna, kruszyna, kalina itp. Wreszcie na glebie wyrasta warstwa rośliny zielne. Im niższy poziom, tym bardziej odporne na cień rośliny go tworzące.
Ze względu na złożone nawarstwianie całkowita powierzchnia liści roślin rosnących na każdym hektarze sięga 4–6 hektarów. Produkcja netto w postaci przyrostu materii organicznej wynosi prawie 10 t/ha rocznie.
Łańcuchy pokarmowe w lasach dębowych. Bogactwo i różnorodność roślin staje się powodem rozwoju konsumentów ze świata zwierząt w lasach dębowych, od najprostszych po wyższe kręgowce - ptaki i ssaki.
Łańcuchy pokarmowe w lesie splatają się w bardzo złożoną sieć troficzną, więc utrata któregokolwiek gatunku zwierzęcia zwykle nie zakłóca znacząco całego systemu. Na przykład zniknięcie w większości naszych lasów dębowych wszystkich dużych roślinożernych zwierząt kopytnych: żubrów, jeleni, saren, łosi miałoby niewielki wpływ na cały ekosystem, gdyż ich biomasa nigdy nie była duża i nie odgrywała znaczącej roli w ogólny obieg substancji. Ale gdyby zniknęły owady roślinożerne, konsekwencje byłyby bardzo poważne, ponieważ owady pełnią ważną funkcję zapylaczy w biogeocenozie, biorą udział w niszczeniu śmieci i stanowią podstawę istnienia wielu kolejnych ogniw łańcuchów pokarmowych.
Systemy ekologiczne
- Biogeocenoza
- Las zbiornikowy i dąbrowy jako przykłady biogeocenoz
- Zmiany biogeocenoz
- Biogeocenozy stworzone przez człowieka
- Połączenia odżywcze
- Straty energii w obwodach elektroenergetycznych
Biogeocenoza.
Biogeocenoza to stabilna zbiorowość roślin, zwierząt i mikroorganizmów, która pozostaje w ciągłej interakcji ze składnikami atmosfery, hydrosfery i litosfery. Energia Słońca, substancje mineralne gleby i gazy atmosferyczne, woda dostają się do tej społeczności, z której uwalniane jest ciepło, tlen, dwutlenek węgla i produkty przemiany materii organizmów. Głównymi funkcjami biogeocenozy są akumulacja i redystrybucja energii oraz obieg substancji. Biogeocenoza jest integralnym, samoregulującym i samowystarczalnym systemem. Zawiera następujące obowiązkowe składniki: substancje nieorganiczne (węgiel, azot, dwutlenek węgla, woda, sole mineralne) i substancje organiczne (białka, węglowodany, lipidy itp.); organizmy autotroficzne - producenci substancji organicznych; Organizmy heterotroficzne – konsumenci gotowych substancji organicznych pochodzenia roślinnego – konsumenci (konsumenci pierwszego rzędu) i zwierzęcego (konsumenci drugiego i kolejnych rzędów). Do organizmów heterotroficznych zaliczają się rozkładacze – reduktory, czyli destruktory, które rozkładają pozostałości martwych roślin i zwierząt, zamieniając je w proste związki mineralne.
Mówiąc o biocenozach, pod uwagę brane są wyłącznie powiązane ze sobą organizmy żywe żyjące na danym obszarze. Biocenozy charakteryzują się różnorodnością gatunkową, tj. liczba gatunków organizmów żywych, które go tworzą; gęstość zaludnienia, tj. liczba osobników danego gatunku w przeliczeniu na jednostkę powierzchni lub jednostkę objętości (w przypadku organizmów wodnych i glebowych); biomasa – całkowita ilość materii organicznej pochodzenia zwierzęcego, wyrażona w jednostkach masy.
Biomasa powstaje w wyniku wiązania energii słonecznej. Wydajność, z jaką rośliny asymilują energię słoneczną, jest różna w różnych biocenozach. Całkowita produkcja fotosyntezy nazywana jest produkcją pierwotną. Biomasa roślinna wykorzystywana jest przez konsumentów pierwszego rzędu – zwierzęta roślinożerne – jako źródło energii i materiał do wytworzenia biomasy; ponadto jest stosowany wyjątkowo selektywnie (ryc. 17.7), co zmniejsza intensywność międzygatunkowej walki o byt i przyczynia się do ochrony zasobów naturalnych. Zwierzęta roślinożerne z kolei służą jako źródło energii i materiału dla konsumentów drugiego rzędu - drapieżników itp. Rycina 17.8 przedstawia dane porównawcze dotyczące produktywności różnych biogeocenoz. Najwięcej biomasy powstaje w tropikach i strefie umiarkowanej, bardzo mało - w tundrze i oceanie.
Organizmy wchodzące w skład biogeocenoz podlegają wpływom przyrody nieożywionej - czynniki abiotyczne, a także dzikiej przyrody - wpływy biotyczne.
Biocenozy to integralne, samoregulujące się systemy biologiczne, które obejmują żywe organizmy żyjące na tym samym terytorium.
Energia światło słoneczne przyswajane przez rośliny, które następnie są wykorzystywane przez zwierzęta jako pokarm.
Połączenia odżywcze .
Straty energii w obwodach elektroenergetycznych
Wszystkie gatunki tworzące łańcuch pokarmowy żywią się materią organiczną wytwarzaną przez rośliny zielone. W tym przypadku zachodzi istotna prawidłowość związana z efektywnością wykorzystania i konwersji energii w procesie odżywiania. Jego istota jest następująca.
W sumie tylko około 1% energii promieniowania słonecznego padającego na roślinę zamienia się w energię potencjalną. wiązania chemiczne syntetyzowane substancje organiczne i mogą być dalej wykorzystywane przez organizmy heterotroficzne do żywienia. Kiedy zwierzę zjada roślinę, większość energii zawartej w pożywieniu jest wydawana różne procesy aktywność życiową, zamieniając się jednocześnie w ciepło i rozpraszając. Tylko 5-20% energii pożywienia przechodzi do nowo zbudowanej substancji organizmu zwierzęcia. Jeśli drapieżnik zjada roślinożercę, wówczas ponownie traci się większość energii zawartej w pożywieniu. Ze względu na tak duże straty energii użytecznej łańcuchy pokarmowe nie mogą być bardzo długie: zwykle składają się z nie więcej niż 3-5 ogniw (poziomów żywności).
Ilość materii roślinnej stanowiącej podstawę łańcucha pokarmowego jest zawsze kilkukrotnie większa niż całkowita masa zwierząt roślinożernych, a masa każdego z kolejnych ogniw łańcucha pokarmowego również maleje. HH o Ten bardzo ważny wzór nazywa się zasada piramidy ekologicznej.
Las zbiornikowy i dąbrowy jako przykłady biogeocenoz
1. Biogeocenoza wód słodkich.
Każdy naturalny zbiornik wodny, taki jak jezioro czy staw, wraz z populacją roślinną i zwierzęcą jest odrębną biogeocenozą. Ten naturalny system, podobnie jak inne biogeocenozy, ma zdolność do samoregulacji i ciągłej samoodnawiania.
Rośliny i zwierzęta zamieszkujące zbiornik są w nim nierównomiernie rozmieszczone. Każdy gatunek żyje w warunkach, do których jest przystosowany. Najbardziej różnorodne i sprzyjające warunki do życia powstają w strefie przybrzeżnej. Tutaj woda jest cieplejsza, ponieważ nagrzewa się pod wpływem promieni słonecznych. Jest wystarczająco natleniony. Obfitość światła przenikającego do dna zapewnia rozwój wielu roślin wyższych. Liczne są także drobne algi. Większość zwierząt żyje w strefie przybrzeżnej. Niektóre są przystosowane do życia na roślinach wodnych, inne aktywnie pływają w słupie wody (ryby, drapieżne chrząszcze pływające i pluskwy wodne). Wiele z nich znajduje się na dnie (jęczmień, bezzębny, larwy niektórych owadów - chruściki, ważki, jętki, wiele robaków itp.). Nawet warstwa powierzchniowa wody służy jako siedlisko gatunków specjalnie do niej przystosowanych. W cichych rozlewiskach można zobaczyć drapieżne nartniki biegające po powierzchni wody i wirujące chrząszcze szybko pływające w kółko. Obfitość pożywienia i inne sprzyjające warunki przyciągają ryby do strefy przybrzeżnej.
W głębokich, przydennych partiach zbiornika, gdzie światło słoneczne słabo przenika, życie jest uboższe i bardziej monotonne. Rośliny fotosyntetyzujące nie mogą tu istnieć. Dolne warstwy wody pozostają zimne z powodu słabego mieszania. Tutaj woda zawiera mało tlenu.
Specjalne warunki powstają również w grubości wody w otwartych obszarach zbiornika. Zamieszkuje go masa najmniejszych organizmów roślinnych i zwierzęcych, które skupiają się w górnych, cieplejszych i dobrze oświetlonych warstwach wody. Rozwijają się tu różne mikroskopijne glony; algi i bakterie żywią się licznymi pierwotniakami - orzęskami, a także wrotkami i skorupiakami. Cały ten kompleks małych organizmów zawieszonych w wodzie nazywa się planktonem. W obiegu substancji i życiu zbiornika plankton odgrywa bardzo ważną rolę.
2. Powiązania pokarmowe i stabilność biogeocenozy stawu.
Zastanów się, jaki jest system mieszkańców zbiornika i jak jest on utrzymywany. Łańcuchy pokarmowe składają się z kilku kolejnych ogniw. Na przykład pozostałości roślinne i rozwijające się na nich bakterie żywią się pierwotniakami, które zjadają małe skorupiaki. Skorupiaki z kolei służą jako pokarm dla ryb, a te ostatnie mogą być zjadane przez ryby drapieżne. Prawie wszystkie gatunki nie żywią się jednym rodzajem pożywienia, ale korzystają z różnych obiektów spożywczych. Łańcuchy pokarmowe są ze sobą ściśle powiązane. Wynika z tego ważny ogólny wniosek: jeśli wypadnie jakikolwiek członek biogeocenozy, wówczas system nie zostanie zakłócony, ponieważ wykorzystywane są inne źródła pożywienia. Im większa różnorodność gatunkowa, tym system jest bardziej stabilny.
Podstawowym źródłem energii w biogeocenozie wodnej, podobnie jak w większości systemów ekologicznych, jest światło słoneczne, dzięki któremu rośliny syntetyzują materię organiczną. Oczywiście biomasa wszystkich zwierząt występujących w zbiorniku jest całkowicie zależna od produktywności biologicznej roślin.
Często przyczyną niskiej produktywności naturalnych zbiorników wodnych jest brak składników mineralnych (zwłaszcza azotu i fosforu) niezbędnych do wzrostu roślin autotroficznych lub niekorzystna kwasowość wody. Aplikacja nawozy mineralne a w przypadku środowiska kwaśnego wapnowanie zbiorników wodnych przyczynia się do rozmnażania się planktonu roślinnego, który żeruje na zwierzętach będących pokarmem dla ryb. W ten sposób zwiększa się produktywność stawów rybnych.
3. Biogeocenoza lasu liściastego.
Podsumowanie pozostałych prezentacji
„Dowody ewolucji świata organicznego” – Mają one charakter rozbieżny. Porównawcze anatomiczne (morfologiczne) dowody ewolucji. Grupy dowodów na proces ewolucyjny. Klasa 11. Co oznaczają te terminy? Archeopteryks. Specyfika fauny i flory wysp świadczy na korzyść ewolucji. Biologia molekularna i cytologia. Paleontologiczne dowody ewolucji Formy kopalne. Wniosek: A. Wallace zidentyfikował 6 obszarów zoogeograficznych rozmieszczenia zwierząt i roślin na naszej planecie. Etapy rozwoju embrionalnego kręgowców. Embriologiczny.
„Struktura ekosystemu” – Biogeocenoza lądowa. ekosystem strumieniowy. Razem z czynnikami przyrody nieożywionej zbiorowość tworzy ekosystem. Biologia, klasa 11. Ukończył Viktor Arkhipkin. Struktura ekologiczna ekosystemu. Ekosystem dębowy. Producenci lub autotrofy (producenci toksyn niebiałkowych). Woda jako ekosystem.
„Dobór naturalny i ewolucja” – w populacji z pokolenia na pokolenie fenotyp zmienia się w jednym kierunku. Obserwuje się to podczas długotrwałego zachowania stałych warunków środowiskowych. Pojęcie doboru naturalnego. Narysuj tabelę. Forma jazdy selekcji. Treść. Obserwowane w zmieniających się warunkach środowiskowych. Populacja pozostaje fenotypowo jednorodna. W populacji pojawia się kilka wyraźnie różnych form fenotypowych.
„Organizm jako biosystem” – Regulacja humoralna. Ciało jako biosystem. Praca domowa. Chemotrofy to bakterie. W algach, grzybach i pierwotniakach jony wapnia odgrywają ważną rolę. Organizm posiada pewien indywidualny zasób informacji dziedzicznej. Rośliny Wielokomórkowe Zwierzęta Grzyby Człowiek. Organizm wielokomórkowy. Regulacja nerwowa Szybciej Skierowany do ściśle określonego narządu. Jednokomórkowe organizmy.
„Era archajska w biologii” - Kierownik: Ivanova N.N. MOU Gimnazjum nr 43. Prezentacja na temat: "Era Archaiku". Uczeń klasy 11 „A”. Ukończone przez: Dzhurik Kristina Aleksandrowna. Prezentacja biologii! Metody rozmnażania: bezpłciowe. W epoce archaiku powstały pierwsze żywe organizmy.
„Główne kierunki ewolucji” – Główne kierunki ewolucji świata organicznego. Podstawy nauk Darwina. Ewolucja świata organicznego. Ukończył: Litvinova E, 11. klasa. 2008
Wśród biogeocenoz lądowych jedną z najbardziej złożonych jest las liściasty, taki jak las dębowy. dąb brawo - doskonały i stabilny system ekologiczny, zdolny przetrwać stulecia w stałych warunkach zewnętrznych. Biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt.
rośliny lasu dębowego
W biogeocenozach lądowych główne produkty biologiczne tworzą rośliny wyższe. W lesie są to przeważnie gatunki drzew wieloletnich (ryc. 39).
Ryc. 39. Biogeocenoza lasu liściastego.Charakterystyka Las liściasty polega na różnorodności gatunkowej roślinności. Między roślinami następuje wzmożona konkurencja o podstawowe warunki życia: przestrzeń, światło, wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami. W wyniku długotrwałej selekcji naturalnej rośliny lasów dębowych wykształciły adaptacje, które pozwalają różnym gatunkom współistnieć. Wyraźnie objawia się to w warstwowości charakterystycznej dla lasów dębowych.
Górny poziom tworzą najbardziej kochające światło gatunki drzew: dąb, jesion, lipa. Poniżej towarzyszą im mniej światłolubne drzewa: klon, jabłko, grusza itp. Jeszcze niżej znajduje się warstwa runa, którą tworzą różne krzewy: leszczyna, euonymus, rokitnik, kalina itp.
Wreszcie na glebie wyrasta warstwa roślin zielnych. Im niższy poziom, tym bardziej odporne na cień rośliny go tworzące.
Warstwowanie wyraża się również w lokalizacji systemów korzeniowych. Drzewa wyższych kondygnacji mają najgłębszy system korzeniowy i mogą korzystać z wody i minerałów z głębokich warstw gleby.
Las dębowy charakteryzuje się wysoką produktywnością biologiczną. Ze względu na złożoną wielowarstwowość całkowita powierzchnia liści roślin rosnących na każdym hektarze sięga 4-6 hektarów. Tak potężny aparat fotosyntetyczny wychwytuje i przekształca około 1% rocznego napływu promieniowania słonecznego w energię potencjalną materii organicznej. Ta ostatnia na średnich szerokościach geograficznych wynosi około 3,8 10 7 kJ/ha. Prawie połowa syntetyzowanej substancji jest zużywana przez same rośliny w procesie oddychania. Produkcja netto w postaci przyrostu materii organicznej w nadziemnych częściach roślin wynosi 5-6 t/ha rocznie. Do tego należy dodać 3-4 t/ha rocznego przyrostu części podziemnych. Tym samym produkcja lasów dębowych sięga prawie 10 t/ha rocznie.
Łańcuchy pokarmowe w lasach dębowych.
Bogactwo i różnorodność roślin wytwarzających ogromną ilość materii organicznej, którą można wykorzystać jako pożywienie, stało się przyczyną rozwoju w lasach dębowych licznych konsumentów ze świata zwierząt, od pierwotniaków po wyższe kręgowce - ptaki i ssaki.
Łańcuchy pokarmowe w lesie splatają się w bardzo złożoną sieć troficzną, więc utrata któregokolwiek gatunku zwierzęcia zwykle nie zakłóca znacząco całego systemu. Wartość różnych grup zwierząt w biogeocenozie nie jest taka sama. Na przykład zniknięcie w większości naszych lasów dębowych wszystkich dużych roślinożernych kopytnych; żubry, jelenie, sarny, łosie – miałyby niewielki wpływ na cały ekosystem, gdyż ich liczebność, a co za tym idzie i biomasa, nigdy nie były duże i nie odgrywały znaczącej roli w ogólnym obiegu substancji. Ale gdyby zniknęły owady roślinożerne, konsekwencje byłyby bardzo poważne, ponieważ owady pełnią ważną funkcję zapylaczy w biogeocenozie, biorą udział w niszczeniu śmieci i stanowią podstawę istnienia wielu kolejnych ogniw łańcuchów pokarmowych.
Samoregulacja w biogeocenozie leśnej.
Proces samoregulacji w lesie dębowym objawia się tym, że cała zróżnicowana populacja lasu istnieje razem, nie niszcząc się całkowicie, a jedynie ograniczając liczbę osobników każdego gatunku do pewnego poziomu. Znaczenie takiej regulacji populacji w życiu lasu widać na poniższym przykładzie. Kilkaset gatunków owadów żeruje na liściach dębu, ale w normalnych warunkach każdy gatunek jest reprezentowany przez tak małą liczbę osobników, że nawet ich wspólne działanie nie powoduje znaczących szkód dla drzewa i lasu. Tymczasem wszystkie owady są bardzo płodne. Liczba jaj złożonych przez jedną samicę rzadko jest mniejsza niż 100. Wiele gatunków jest w stanie wyprodukować 2-3 pokolenia w ciągu lata. W konsekwencji, przy braku czynników ograniczających, liczba wszelkiego rodzaju owadów wzrosłaby bardzo szybko i doprowadziłaby do zniszczenia systemu ekologicznego.
Mineralizacja pozostałości organicznych.
Duże znaczenie w życiu lasu mają procesy rozkładu i mineralizacji masy zamierających liści, drewna, szczątków zwierzęcych i produktów ich przemiany materii. Z całkowitego rocznego przyrostu biomasy nadziemnych części roślin około 3-4 ton na 1 ha w sposób naturalny obumiera i odpada, tworząc tzw. ściółkę leśną. Znaczącą masę stanowią także martwe podziemne części roślin. Wraz ze ściółką większość minerałów i azotu zużywanych przez rośliny wraca do gleby.
Szczątki zwierzęce są bardzo szybko niszczone przez martwe chrząszcze, chrząszcze skórne, larwy muchówek padlinożernych i innych owadów, a także bakterie gnilne. Trudniej jest rozłożyć celulozę i inne trwałe substancje, które stanowią znaczną część ściółki roślinnej. Ale służą także jako pożywienie dla wielu organizmów, takich jak grzyby i bakterie, które mają specjalne enzymy rozkładające błonnik i inne substancje na łatwo przyswajalne cukry.
Ryc. 40. Porównanie ogólnej struktury biogeocenoz lądowych i wodnych:
I - rośliny produkujące materię organiczną: a - rośliny wyższe; b - glony;
II - zwierzęta - konsumenci materii organicznej: a - roślinożerni, b - mięsożerni, c - jedzący żywność mieszaną.
Gdy tylko rośliny obumierają, ich substancja jest całkowicie wykorzystywana przez niszczycieli. Znaczną część biomasy stanowią dżdżownice, które doskonale rozkładają i przemieszczają materię organiczną w glebie. Całkowita liczba owadów, roztoczy, robaków i innych bezkręgowców sięga kilkudziesięciu, a nawet setek milionów na hektar. Szczególnie duża w rozkładzie ściółki jest rola bakterii i niższych grzybów saprofitycznych.
EKOSYSTEM DĘBOWY: WYCIECZKA
1. Las dębowy jako zbiorowisko naturalne (biogeocenoza), jest jedną z najbardziej złożonych wśród biogeocenoz lądowych. Po pierwsze, czym jest biogeocenoza? Biogeocenoza to zespół wzajemnie powiązanych gatunków (populacji różnych gatunków) zamieszkujących określony obszar o mniej lub bardziej jednolitych warunkach bytowania. Ta definicja będzie potrzebna do późniejszego wykorzystania. Las dębowy to doskonały i stabilny system ekologiczny, który może istnieć przez wieki w stałych warunkach zewnętrznych. Biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt. Wiadomo, że przy tak dużej różnorodności gatunków zamieszkujących dąbrowy trudno będzie zachwiać stabilnością tej biogeocenozy poprzez eksterminację jednego lub kilku gatunków roślin czy zwierząt. Jest to trudne, gdyż w wyniku długiego współistnienia gatunków roślin i zwierząt z odmiennych gatunków, stały się one jedną i doskonałą biogeocenozą – lasem dębowym, który, jak wspomniano powyżej, jest w stanie istnieć przez wieki w niezmienionych warunkach zewnętrznych.
2. Główne składniki biogeocenozy i zależności między nimi; Rośliny są głównym ogniwem ekosystemu. Zdecydowana większość biogeocenozy opiera się na roślinach zielonych, które jak wiadomo są producentami materii organicznej (producentami). A ponieważ w biogeocenozie koniecznie występują zwierzęta roślinożerne i mięsożerne - konsumenci żywej materii organicznej (konsumenci) i wreszcie niszczyciele pozostałości organicznych - głównie mikroorganizmy, które dokonują rozkładu substancji organicznych na proste związki mineralne (rozkładacze), nie jest to Trudno zgadnąć, dlaczego rośliny są głównym ogniwem ekosystemu. Ponieważ jednak w biogeocenozie wszyscy spożywają substancje organiczne, czyli związki powstałe w wyniku rozkładu substancji organicznych, i jasne jest, że jeśli znikną rośliny - główne źródło materii organicznej, wówczas życie w biogeocenozie praktycznie zniknie.
3. Cyrkulacja substancji w biogeocenozie. Znaczenie w cyklu roślin wykorzystujących energię słoneczną Cykl substancji w biogeocenozie - warunek konieczny istnienie życia. Powstało w procesie powstawania życia i skomplikowało się w trakcie ewolucji przyrody żywej. Z drugiej strony, aby w biogeocenozie możliwy był obieg substancji, konieczne jest występowanie w ekosystemie organizmów wytwarzających substancje organiczne z substancji nieorganicznych i przetwarzających energię promieniowania słonecznego, a także organizmów wykorzystujących te substancje organiczne i ponownie przekształcić je w związki nieorganiczne. Wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy według sposobu odżywiania - autotrofy i heterotrofy. Autotrofy (głównie rośliny) wykorzystują związki nieorganiczne ze środowiska do syntezy substancji organicznych. Heterotrofy (zwierzęta, ludzie, grzyby, bakterie) żywią się gotowymi substancjami organicznymi syntetyzowanymi przez autotrofy. Dlatego heterotrofy zależą od autotrofów. W każdej biogeocenozie wszelkie zapasy związków nieorganicznych bardzo szybko by się wyczerpały, gdyby nie były odnawiane w trakcie życia organizmów. W wyniku oddychania, rozkładu zwłok zwierząt i resztek roślinnych substancje organiczne przekształcają się w związki nieorganiczne, które wracają do środowiska naturalnego i mogą zostać ponownie wykorzystane przez autotrofy. Tak więc w biogeocenozie, w wyniku życiowej aktywności organizmów, następuje ciągły przepływ atomów z natury nieożywionej do natury żywej i odwrotnie, zamykając się w cyklu. Do krążenia substancji niezbędny jest dopływ energii z zewnątrz. Źródłem energii jest Słońce. Ruch materii wywołany działalnością organizmów zachodzi cyklicznie, może być wykorzystywany wielokrotnie, natomiast przepływ energii w tym procesie jest jednokierunkowy. Energia promieniowania Słońca w biogeocenozie przekształca się w różne formy: w energię wiązań chemicznych, w energię mechaniczną i wreszcie w energię wewnętrzną. Z tego wszystkiego, co zostało powiedziane, jasne jest, że obieg substancji w biogeocenozie jest warunkiem koniecznym istnienia życia, a rośliny (autotrofy) są w nim najważniejszym ogniwem.
4. Różnorodność gatunków w biogeocenozie, ich zdolność przystosowania się do wspólnego życia. Cechą charakterystyczną lasu dębowego jest różnorodność gatunkowa roślinności. Jak wspomniano powyżej, biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt. Między roślinami następuje wzmożona konkurencja o podstawowe warunki życia: przestrzeń, światło, wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami. W wyniku długotrwałej selekcji naturalnej rośliny lasów dębowych wykształciły adaptacje, które pozwalają różnym gatunkom współistnieć. Wyraźnie objawia się to w warstwowości charakterystycznej dla lasów dębowych. Górny poziom tworzy najbardziej kochające światło gatunki drzew: dąb, jesion, lipa. Poniżej towarzyszą im mniej światłolubne drzewa: klon, jabłoń, grusza itp. Jeszcze niżej znajduje się warstwa podszytu, którą tworzą różne krzewy: leszczyna, euonymus, kruszyna, kalina itp. Na końcu wyrasta warstwa roślin zielnych. gleba. Im niższy poziom, tym bardziej odporne na cień rośliny go tworzące. Warstwowanie wyraża się również w lokalizacji systemów korzeniowych. Drzewa wyższych kondygnacji mają najgłębszy system korzeniowy i mogą korzystać z wody i minerałów z głębokich warstw gleby.
7. Zmiany biogeocenozy wiosną: w życiu roślin i zwierząt.
Wiosenne zmiany w życiu roślin.
Niektóre wierzby, olchy i leszczyny kwitną jeszcze przed otwarciem liści; na rozmrożonych miejscach, nawet przez śnieg, kiełki pierwszego rośliny wiosenne. W połowie wiosny prawie wszystkie drzewa mają liście. Okres kwitnienia roślin i kwiatów. Ogólnie rzecz biorąc, rośliny ożywają po zimowym spokoju.
Wiosenne zmiany w życiu zwierząt.
Przylatują ptaki wędrowne, pojawiają się zimujące owady, niektóre zwierzęta budzą się z zimowego snu. Okres tworzenia się par i okres małżeństwa.
8. Możliwe kierunki zmian biogeocenozy. Każda biogeocenoza rozwija się i ewoluuje. Wiodąca rola w procesie zmiany biogeocenoz lądowych należy do roślin, ale ich aktywność jest nierozerwalnie związana z działalnością innych składników systemu, a biogeocenoza zawsze żyje i zmienia się jako całość. Zmiana idzie w określonych kierunkach, a czas istnienia różnych biogeocenoz jest bardzo różny. Przykładem zmiany w niedostatecznie zrównoważonym systemie jest przerost zbiornika. Ze względu na brak tlenu w przydennych warstwach wody, część materii organicznej pozostaje nieutleniona i nie jest wykorzystywana w dalszej cyrkulacji. W strefie przybrzeżnej gromadzą się pozostałości roślinności wodnej, tworząc osady torfowe. Staw się kurczy. Przybrzeżna roślinność wodna rozprzestrzenia się do środka zbiornika, tworzą się osady torfu. Jezioro stopniowo zamienia się w bagno. Na terenie dawnego zbiornika stopniowo rozwija się otaczająca roślinność lądowa. W zależności od lokalnych warunków może pojawić się tu łąka turzycowa, las lub inny rodzaj biogeocenozy. Las dębowy może również przekształcić się w inny rodzaj biogeocenozy. Przykładowo po wycięciu drzew może zamienić się w łąkę, pole (agrocenoza) lub coś innego.
9. Wpływ działalności człowieka na biogeocenozę; jakie należy podjąć w celu jego ochrony. W ostatnim czasie bardzo aktywnie wpływał człowiek na życie biogeocenozy. Aktywność gospodarcza ludzi jest potężnym czynnikiem transformacji przyrody. W wyniku tej działalności powstają swoiste biogeocenozy. Należą do nich np. agrocenozy, czyli sztuczne biogeocenozy powstałe w wyniku działalności rolniczej człowieka. Przykładami są sztucznie utworzone łąki, pola, pastwiska. Sztuczne biogeocenozy stworzone przez człowieka wymagają niestrudzonej uwagi i aktywnej interwencji w jego życie. Oczywiście istnieje wiele podobieństw i różnic w sztucznych i naturalnych biogeocenozach, ale nie będziemy się nad tym rozwodzić. Osoba wpływa również na życie naturalnych biogeocenoz, ale oczywiście nie tak bardzo, jak na agrocenozach. Przykładem mogą być obszary leśne utworzone w celu sadzenia młodych drzew, a także ograniczenia polowań. Przykładem mogą być także rezerwaty i parki narodowe utworzone w celu ochrony określonych gatunków roślin i zwierząt. Tworzą się także społeczeństwa masowe, które promują zachowanie i ochronę środowiska, takie jak społeczeństwo „zielone” itp.
10. Wniosek. Na przykładzie spaceru wycieczkowego po naturalnej biogeocenozie - lesie dębowym, dowiedzieli się i zdemontowali, dlaczego bór dębowy jest integralny i stabilny, jakie są główne składniki biogeocenozy, jaka jest ich rola i jakie istnieją między nimi powiązania, rozwikłali także, dlaczego obieg substancji w biogeocenozie jest warunkiem koniecznym istnienia życia, dowiedzieli się także, że cała różnorodność gatunków zamieszkujących las dębowy nie koliduje ze sobą, pozwalając sobie na normalny rozwój, ustaliliśmy, jakie powiązania pokarmowe istnieją w lesie dębowym i uporządkowaliśmy pojęcie takie jak piramida ekologiczna, uzasadniliśmy czynniki powodujące zmianę liczebności i takie zjawisko jak samoregulacja, dowiedzieliśmy się, jakie zmiany zachodzą w biogeocenozie na wiosnę i uporządkował możliwe kierunki ewolucji biogeocenozy, a także wpływ człowieka na życie w biogeocenozach. Ogólnie rzecz biorąc, na przykładzie lasów dębowych życie biogeocenoz zostało całkowicie zdemontowane.
Życie roślin leśnych ma swoją własną charakterystykę. Drzewa tworzące las rosną mniej więcej blisko siebie, wpływając na siebie nawzajem i na resztę roślinności leśnej. Rośliny w lesie ułożone są w poziomy, które można porównać do podłóg. Górną, pierwszą kondygnację reprezentują główne drzewa pierwszego stopnia znaczenia (świerk, sosna, dąb). Drugi poziom tworzą drzewa drugiej wielkości (czeremcha, jarzębina, jabłoń). Trzeci poziom składa się z krzewów, na przykład dzikiej róży, leszczyny, kaliny, euonymusa. Czwarty poziom to pokrycie zielne, a piąty to mchy i porosty. Dostęp światła do roślin różnych poziomów nie jest taki sam. Korony drzew pierwszego poziomu są lepiej oświetlone. Od górnych do dolnych poziomów oświetlenie maleje, ponieważ rośliny z wyższych poziomów opóźniają proporcję promienie słoneczne. Mchy i porosty zajmujące piąty poziom otrzymują bardzo małą ilość światła. Są to najbardziej odporne na cień rośliny w lesie.
Różne lasy mają różną liczbę poziomów. Na przykład w ciemnym lesie świerkowym można wyróżnić tylko dwa lub trzy poziomy. Na pierwszym poziomie znajdują się główne drzewa (świerki), na drugim - niewielka liczba roślin zielnych, a trzeci tworzą mchy. Inne rośliny drzewiaste i krzewiaste nie rosną w drugiej warstwie lasu świerkowego, ponieważ nie tolerują silnego cieniowania. Również w lesie świerkowym nie obserwuje się pokrycia trawą.
Poziomowy układ charakteryzuje się nie tylko nadziemnymi częściami roślin, ale także ich podziemnymi organami – korzeniami. Wysokie drzewa mają korzenie wnikające głęboko w ziemię, podczas gdy system korzeniowy drzew drugiego poziomu jest krótszy i tworzy warunkowo drugą warstwę korzeni. Korzenie innych roślin leśnych są jeszcze krótsze i znajdują się w górnych warstwach gleby. W ten sposób rośliny w lesie pobierają składniki odżywcze z różnych warstw gleby.
Drzewa pierwszej wielkości (dąb, sosna, świerk) zamykają się koronami i tworzą koronę lasu, pod którą przenika niewielka część światła słonecznego. Dlatego leśne rośliny zielne z reguły są odporne na cień i mają szerokie blaszki liściowe. Wiele z nich nie wytrzymuje ekspozycji na bezpośrednie działanie promieni słonecznych i może umrzeć na otwartej przestrzeni. Cechą traw lasu liściastego jest kwitnienie wczesną wiosną kiedy nie ma jeszcze liści na drzewach. Za pomocą szerokich liści rośliny leśne gromadzą materię organiczną przy słabym oświetleniu i odkładają ją w narządach podziemnych, na przykład miotełce w kłączach. W ponurych zaroślach świerkowych kwiaty roślin zielnych mają korony biały kolor aby z daleka były widoczne dla owadów zapylających. Na przykład takie kwiaty znajdują się w konwalii, zimozielonej, septenaryjnej, dnie moczanowej, miniku. Jednak pomimo tych adaptacji kwiaty traw leśnych często nie zapylają i nie tworzą nasion. Dlatego rozmnażanie wielu roślin zielnych odbywa się poprzez podzielenie kłączy, na przykład w szczawiku, konwalii, kupenie, sedmichniku, minniku. To wyjaśnia rozmieszczenie tych ziół w grupach w lesie.
Ściółkę leśną pokrywającą glebę stanowią odpowiednio opadłe liście lub igły w lasach liściastych lub iglastych, a także kora i gałęzie drzew, kępy martwych traw, mchy. Luźna ściółka leśna jest wilgotna, co sprzyja rozwojowi pleśni i grzybów kapeluszowych. Grzybnie różnych grzybów gęsto przenikają do ściółki, stopniowo przekształcając materię organiczną w próchnicę i sole mineralne, które stanowią pożywienie dla zielonych roślin leśnych.
Las dębowy, jako zbiorowisko naturalne (biogeocenoza), charakteryzuje się integralnością i stabilnością.
Las dębowy jest jedną z najbardziej złożonych biogeocenoz lądowych. Biogeocenoza- są to zespoły wzajemnie powiązanych gatunków (populacje różnych gatunków) żyjących dalej pewne terytorium z mniej lub bardziej jednolitymi warunkami życia. Biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt. Wiadomo, że przy tak dużej różnorodności gatunków zamieszkujących dąbrowy trudno będzie zachwiać stabilnością tej biogeocenozy poprzez eksterminację jednego lub kilku gatunków roślin czy zwierząt. Jest to trudne, gdyż w wyniku długiego współistnienia gatunków roślin i zwierząt z odmiennych gatunków, stały się one jedną i doskonałą biogeocenozą – lasem dębowym, który, jak wspomniano powyżej, jest w stanie istnieć przez wieki w niezmienionych warunkach zewnętrznych.
Zdecydowana większość biogeocenozy opiera się na roślinach zielonych, które, jak wiadomo, są producentami materii organicznej (producentami). W biogeocenozie koniecznie obecne są zwierzęta roślinożerne i mięsożerne - konsumenci żywej materii organicznej (konsumenci) i wreszcie niszczyciele pozostałości organicznych - głównie mikroorganizmy, które redukują rozkład substancji organicznych do prostych związków mineralnych (reduktory). Rośliny są głównym źródłem materii organicznej, a jeśli znikną, życie w biogeocenozie praktycznie zniknie.
Obieg substancji w biogeocenozie jest warunkiem koniecznym istnienia życia. Powstało w procesie powstawania życia i skomplikowało się w trakcie ewolucji przyrody żywej. Z drugiej strony, aby w biogeocenozie możliwy był obieg substancji, konieczne jest występowanie w ekosystemie organizmów wytwarzających substancje organiczne z substancji nieorganicznych i przetwarzających energię promieniowania słonecznego, a także organizmów wykorzystujących te substancje organiczne i ponownie przekształcić je w związki nieorganiczne. Wszystkie organizmy dzielą się na dwie grupy według sposobu odżywiania - autotrofy i heterotrofy. Autotrofy (głównie rośliny) wykorzystują związki nieorganiczne ze środowiska do syntezy substancji organicznych. Heterotrofy (zwierzęta, ludzie, grzyby, bakterie) żywią się gotowymi substancjami organicznymi syntetyzowanymi przez autotrofy. Dlatego heterotrofy zależą od autotrofów. W każdej biogeocenozie wszelkie zapasy związków nieorganicznych bardzo szybko by się wyczerpały, gdyby nie były odnawiane w trakcie życia organizmów. W wyniku oddychania, rozkładu zwłok zwierząt i resztek roślinnych substancje organiczne przekształcają się w związki nieorganiczne, które wracają do środowiska naturalnego i mogą zostać ponownie wykorzystane przez autotrofy. Tak więc w biogeocenozie, w wyniku życiowej aktywności organizmów, następuje ciągły przepływ atomów z natury nieożywionej do natury żywej i odwrotnie, zamykając się w cyklu. Do krążenia substancji niezbędny jest dopływ energii z zewnątrz. Źródłem energii jest Słońce. Ruch materii wywołany działalnością organizmów zachodzi cyklicznie, może być wykorzystywany wielokrotnie, natomiast przepływ energii w tym procesie jest jednokierunkowy. Energia promieniowania Słońca w biogeocenozie przekształca się w różne formy: w energię wiązań chemicznych, w energię mechaniczną i wreszcie w energię wewnętrzną. Z tego wszystkiego, co zostało powiedziane, jasne jest, że obieg substancji w biogeocenozie jest warunkiem koniecznym istnienia życia, a rośliny (autotrofy) są w nim najważniejszym ogniwem.
Cechą charakterystyczną lasu dębowego jest różnorodność gatunkowa roślinności. Jak wspomniano powyżej, biogeocenoza lasów dębowych obejmuje ponad sto gatunków roślin i kilka tysięcy gatunków zwierząt. Między roślinami następuje wzmożona konkurencja o podstawowe warunki życia: przestrzeń, światło, wodę z rozpuszczonymi w niej minerałami. W wyniku długotrwałej selekcji naturalnej rośliny lasów dębowych wykształciły adaptacje, które pozwalają różnym gatunkom współistnieć. Wyraźnie objawia się to w warstwowości charakterystycznej dla lasów dębowych. Górny poziom tworzą najbardziej kochające światło gatunki drzew: dąb, jesion, lipa. Poniżej towarzyszą im mniej światłolubne drzewa: klon, jabłoń, grusza itp. Jeszcze niżej znajduje się warstwa podszytu, którą tworzą różne krzewy: leszczyna, euonymus, kruszyna, kalina itp. Na końcu wyrasta warstwa roślin zielnych. gleba. Im niższy poziom, tym bardziej odporne na cień rośliny go tworzące. Warstwowanie wyraża się również w lokalizacji systemów korzeniowych. Drzewa wyższych kondygnacji mają najgłębszy system korzeniowy i mogą korzystać z wody i minerałów z głębokich warstw gleby.
