Подробное решение параграф § 82 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. 2014
1. Что такое пищевая цепь?
Ответ. Каждый организм, участвующий в круговороте веществ и энергии, находится на определенном пищевом (трофическом) уровне, образуя пищевое (трофическое) звено. Пищевая цепь — это соединение нескольких трофических звеньев. Выделяют несколько трофических уровней: первый уровень — автотрофы-продуценты (в основном зеленые растения); второй уровень — растительноядные животные (консументы 1-го порядка) и растения- паразиты; третий уровень — плотоядные животные, питающиеся травоядными (консументы 2-го порядка), и паразиты травоядных; четвертый уровень — крупные плотоядные животные (консументы 3-го порядка, или, иначе, хищники 2-го порядка); к этому же уровню относятся паразиты консументов 2-го порядка; особый трофический уровень составляют редуценты, которые потребляют мертвое органическое вещество.
2. Какую роль играет ярусность в фитоценозе?
Ответ. Ярусность в фитоценозах, вертикальное расчленение сообществ растений — фитоценозов на ярусы, т. е. на достаточно четко отграниченные горизонты концентрации деятельных органов растений. Надземная ярусность — результат отбора видов, способных произрастать совместно, используя различные горизонты надземной среды (в т. ч. — с ослабленной интенсивностью света из-за перехвата его более высокорослыми растениями) . Таким образом, ярусность. обеспечивает более полное использование надземной среды компонентами фитоценозов. Ярусность наиболее хорошо выражена в лесах умеренного пояса. В них различают ярусы: древесный (иногда их 2), кустарниковый, травяной или травяно-кустарничковый, моховой или лишайниковый. Ярусы могут быть образованы одним или двумя и более видами, например древесный ярус из хвойных и листопадных деревьев в смешанных лесах. Ярусы выделяют, когда входящие в их состав растения достаточно сомкнуты. Каждый ярус характеризуется особыми условиями среды (особенным световым и температурным режимом и пр.) . Эпифиты и лианы — внеярусные растения. Молодые и угнетённые особи высокорослых растений, как правило, относят к ярусу, в котором расположены их деятельные органы. В некоторых типах фитоценозов (большинство травяных, определённые типы тропических дождевых и широколиста, лесов) Ярусность отсутствует или выражена слабо. Отсутствие ярусности или её слабая выраженность — также существенный признак структуры фитоценозов. Ярусы формируются в процессе становления фитоценозов, а в дальнейшем или представляют достаточно устойчивое образование (например, ярус ели в еловых лесах) , или подвержены изменениям в течение вегетационного сезона (например, ярусы, образованные травами или листопадными деревьями) , а иногда от года к году (травяные полидоминантные ярусы) . В зависимости от глубины укоренения растений в фитоценозах иногда различают ярусность подземную. Однако отчётливо выделить можно один ярус и лишь редко, например на солонцах или в аридных районах, в местах с близким залеганием грунтовых вод, выявляется второй ярус скопления поглощающих корней в почве, увлажняемой грунтовыми водами.
Вопросы после § 82
1. Какое значение имеет разнообразие видов в сообществе?
Ответ. Одним из важнейших показателей структуры сообщества является число видов – видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций. В сообществе, как правило, имеется сравнительно мало видов, представленных большим числом особей, или большой биомассой, и сравнительно много видов, встречающихся редко.
Видовое разнообразие – признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т. е. выше богатство среды. Видовое разнообразие связано также с устойчивостью сообщества: чем больше разнообразие, тем шире возможность адаптации сообщества к изменившимся условиям, будь это изменения климата или других факторов
2. Чем объясняется ярусное строение фитоценозов?
Ответ. Важным экологическим свойством и признаком сообщества является его пространственное сложение – морфологическая структура. Это относится в первую очередь к растительным сообществам (фитоценозам), но также опосредованно – и к населяющим их животным (зооценозам).
Совместное существование разных видов и жизненных форм в сообществе приводит к их пространственному обособлению. Это выражается в горизонтальном и вертикальном расчленении фитоценоза на отдельные элементы, каждый из которых играет свою роль в накоплении и преобразовании вещества и энергии.
По вертикали растительное сообщество разделяется на ярусы, в которых располагаются надземные или подземные части растений определенных жизненных форм. Эта ярусность особенно ярко выражена в лесных фитоценозах. Здесь насчитывается обычно пять-шесть ярусов: древесные ярусы (высоких и низких деревьев), кустарниковый (подлесок), травяно-кустарничковый, моховой (или лишайниковый), подстилка (опад листвы). Малоярусные сообщества – луг, степь, болото – имеют по два-три яруса.
Ярусное строение фитоценоза дает растениям возможность более полно использовать ресурсы среды, прежде всего свет, тепло и влагу. Растения разных ярусов живут в разных экологических условиях, что уменьшает конкуренцию между ними и способствует увеличению видового разнообразия. Чем благоприятнее условия местообитания, тем сложнее ярусность.
Животное население биоценоза, «привязанное» к растениям, также распределено по ярусам. Например, микрофауна почвенных животных наиболее богата в подстилке. Достаточно четко приурочены к ярусам определенные группы насекомых. Разные виды птиц строят гнезда и кормятся в разных ярусах на земле, в кустарниках, в кронах деревьев.
По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы – микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий жизни.
3. Что такое пищевая цепь и пищевая сеть?
Ответ. Любое сообщество можно представить в виде пищевой сети, т. е. схемы всех пищевых, или трофических (от греч. trohhe – питание), взаимосвязей между видами этого сообщества. Пищевая сеть (ее переплетения бывают очень сложными) обычно состоит из нескольких пищевых цепей, каждая из которых является отдельным каналом, по которому передаются вещество и энергия.
Разные виды организмов в сообществе тесно связаны друг с другом пищевыми связями. Для любого сообщества можно составить схему всех пищевых взаимосвязей — пищевую сеть. Пищевая сеть состоит из нескольких пищевых цепей. Простейший пример пищевой цепи: растение — растительноядное насекомое — насекомоядная птица — хищная птица. По каждой из пищевых цепей, образующих пищевую сеть, передаются вещество и энергия, т. е. осуществляется вещественно-энергетический обмен. Реализация всех связей в сообществе, в том числе пищевых, способствует поддержанию его целостности.
►Расскажите, основываясь на своих наблюдениях, о жизни животных, обитающих в разных ярусах лесного сообщества.
Ответ. Лес – это совокупность древесных и лесных растений, животных, грибов, микроорганизмов и других природных компонентов, имеющих внутренние взаимосвязи и связи с внешней средой.
Деревья, кустарники, кустарнички, травы, мхи в лесу образуют сложное многоярусное растительное сообщество, которое очень тесно связано с обитающими в нем животными.
С ярусами фитоценоза связано «вертикальное» распределение животных.
Распределение животных по ярусам снижает между ними конкуренцию выборе мест обитания и выведения потомства.
При этом многие насекомые, птицы и некоторые млекопитающие обитают и могут передвигаться во всех ярусах леса.
В разных ярусах леса наблюдаются неодинаковые условия местообитания. Так, в верхнем ярусе сказывается яркое солнечное освещение и дуют сильные ветры.
Здесь обычно гнездятся хищные птицы (беркут, коршун, ястреб, ворон).
Для устройства гнезда им нужно укромное высоко расположенное место.
Эти хищники обладают крепким клювом, зорким взглядом, сильными крыльями и могучими лапами с острыми цепкими когтями.
Из млекопитающих хищников обитателем верхнего яруса леса является лесная куница. Она очень неохотно и редко спускается на землю, предпочитая жить и охотиться в кронах деревьев. Но и на земле ее движения свободны, и она может быстро перебегать от одного дерева к другому.
Златогузка Помимо птиц и зверей верхний ярус из-за значительной тепло- и светолюбивости предпочитают заселять насекомые, например, златогузка, зеленая дубовая листовертка, которые питаются листвой, главным образом, в верхней части кроны деревьев.
Дубовая зеленая листовертка Гравер обыкновенный Так же предпочитают верхний ярус и ряд жуков-короедов, нуждающихся в тонкой нежной коре дерева. Они повреждают вершинные части и ветви деревьев, ослабленных разными неблагоприятными факторами.
Если в верхней части крон деревьев первого яруса обитает ограниченное число животных, то ниже, где больше корма и мест укрытий, их уже достаточно большое разнообразие.
Для многих животных (сова, филин, белка, дятел и другие) естественными укрытиями и местами выведения и вскармливания потомства служат дупла в стволах деревьев.
Из пернатых обитателей – это синицы, дятлы, совы и другие. Синицы и дятлы в большом количестве уничтожают насекомых вредителей леса. Совы – ночные хищники. Охотятся, в основном, на мышевидных грызунов.
Стволы деревьев часто заселяют насекомые: усачи, златки, рогохвосты, короеды, заболонники, лубоеды и другие, которые могут не только ускорить гибель деревьев, но и повредить древесину.
Некоторые виды (соня, ласка, белка, куница, бурундук и другие) с деревьев спускаются на землю. Другие наоборот – основное время проводят на земле, но могут забираться на деревья и перемещаться по ним (глухарь, лесная кошка, горностай, рысь, соболь и другие).
Трудно представить лес без животных, которые обитают в нижнем ярусе леса. В густых зарослях подлеска ближе к почве и на почве, где значительно меньше света из-за того, что
кроны деревьев поглощают его, а в воздухе больше влаги и нет ветра, гнездится большое количество птиц. В сумрачных зарослях кладки яиц и птенцы находятся в большей безопасности. Лось - этот лесной великан, питается только растительной пищей: ветками, побегами, корой деревьев, мхом, лишайником и грибами. Ягоды ему тоже по нраву. Любит лось грызть кору осины, а иногда и ели. Следы его зубов хорошо видны на стволах, они располагаются довольно высоко над землей.
В нижнем ярусе леса обитают млекопитающие - хищники.
Бурый медведь - пример всеядного животного. Он обожает поедать в больших количествах незрелые колоски злаков, питается ягодами, кореньями, плодами, яйцами и мясом, любит мед.
Охотясь на крупного зверя и забив животное, медведь оставляет тушу на несколько дней разлагаться, затем возвращается и поедает добычу. Ежи селятся под корнями деревьев, в густом кустарнике, под камнями, роют норы. Преимущественно всеядны, но предпочитают животные корма: беспозвоночных, амфибий, рептилий (ежи знамениты своей устойчивостью к змеиному яду), падаль.
Гадюки питаются, в основном мышевидными грызунами, земноводными и ящерицами, разоряют расположенные на земле птичьи гнёзда.
Есть животные, жизнь которых проходит как над землей, так и в почве, например, рыжий лесной муравей, бурозубка, мышевидные грызуны.
Муравьи играют большую роль в распространении лесных растений, так как служат переносчиками их семян.
Мышевидные грызуны питаются семенами и корнями лесных растений, но и сами являются пищей более крупных животных. Некоторые животные обитают только в почве.
Жизнь в почве связана с отсутствием света, трудностями передвижения, большой влажностью или недостатком воды, большим количеством отмирающих корней растений и растительных остатков на ее поверхности.
Это, в первую очередь, дождевые черви. Общая масса дождевых червей
Дождевые черви, перерабатывая отмершие органические остатки, повышают плодородие почвы, разрыхляют и «проветривают» ее, что создает благоприятные условия для растений, микроорганизмов и обитающих в почве других животных.
Медведки могут питаться как мертвой органикой, так и живыми корешками растений, причиняя повреждения сеянцам в питомниках и лесным культурам.
Крот, постоянно разрыхляя почву, способствует повышению ее плодородия. Он уничтожает «вредных» лесу насекомых, таких как личинки майского хруща.