§ 23. Экологические сообщества и экосистемы

СТРАНИЦА 232

Приведите примеры влияния живых организмов на биотоп. Бывают ли случаи негативного воздействия организмов на среду? Что является причиной этого? Приведите примеры.

Биотоп — однородное по абиотическим факторам местообитание, занятое одним и тем же сообществом. Примеры биотопов — лесопарк, прибрежная отмель, склон оврага.клон оврага, городской лесопарк, небольшое озеро (или часть большого озера с однородными условиями — прибрежная отмель, глубоководная часть).

Биотоп – сосновый лес.

Автотрофы: сосна, лишайник, мох, черника, брусника, некоторые травы. Они создают органические вещества.

Грибы – гетеротрофы – живут в симбиозе с автотрофами, деревьями, получая от них органические вещества и отдавая минеральные.

Потребители 1 порядка – травоядные животные. Это грызуны, некоторые птицы, насекомые и др.

Травоядные мышевидные грызуны, зайцы, а также копытные служат добычей хищникам (потребителям 2 и 3 порядка): волку, лисице, горностаю, ласке и кунице.

Все разновидности позвоночных, служат средой обитания и непосредственным источником питания для паразитов: насекомых и клещей, круглых и плоских червей, простейших, бактерий.

Животные и растения погибают и образуют мертвое вещество – детрит, которые используют разрушители – бактерии, некоторые грибы, черви. С их помощью образуются минеральные вещества, которые далее будут использованы растениями автотрофами. Так происходит круговорот веществ в природе.

В лесу существуют связи межу его обитателям – пищевые, за местообитание, брачные, помощь в расселении и распространение плодов и семян и др.

СТРАНИЦА 234

Назовите несколько видов-средообразователей следующих сообществ: 1) смешанный лес; 2) болото; 3) сосновый бор; 4) берёзовая роща; 5) осинник.

В смешанном лесу средообразователями являются — липа, клен, сосна, дуб, есль, берёза.

торфяного болота — мох Сфагнум (Sphagnum);

соснового бора — Сосна (Pínus), род хвойных вечнозеленых деревьев семейства Сосновые;

березовой рощи — Береза (Bеtula), род листопадных деревьев и кустарников семейства Берёзовые.

Основу осиновых лесов составляют берёза повислая, осина, а также берёза пушистая.

СТРАНИЦА 234

Вспомните из курса «Растения», какие особенности морфологии и анатомии листа позволяют растениям жить в условиях затенения.

Теневыносливые растения (сциофиты) постоянно находятся в условиях сильного затенения, поэтому физиологически у них относительно невысокая интенсивность фотосинтеза. В этой связи листья таких растений имеют такие анатомо-морфологические особенности: слабо развита столбчатая и губчатая паренхима, увеличены межклеточные пространства, а сами клетки содержат небольшое количество хлоропластов, величина поверхности которых находится в пределах 2-6 см2 на 1 см2 площади листа. Эпидермис очень тонкий, однослойный, его клетки могут содержать хлоропласты (чего нет у гелиофитов), кутикула также тонкая. Устьица на листьях размещаются с обеих сторон с небольшим преобладанием на оборотной стороне. Сциофиты имеют меньше хлорофилла, чем гелиофиты. У теневыносливых растений физиологические процессы такие, как транспирация, дыхание, протекают с меньшей интенсивностью. Интенсивность фотосинтеза, достигнув максимума, при увеличении освещенности не возрастает, и может даже понизиться при ярком солнце.

При произрастании на ярком солнце в клетках некоторых теневыносливых растениях может образовываться антоциан, который окрашивает листья и стебли растений в красноватую или буроватую окраску, что нехарактерно для них в естественных условиях обитания. У других растений, наоборот, наблюдается более бледная окраска листьев. У теневыносливых растений листья тонкие, а хлоропласты и клетки в них крупные.

СТРАНИЦА 236

Приведите примеры, иллюстрирующие взаимосвязь процессов в экосистеме.

Процессы, происходящие в экосистемах

Круговорот веществ в экосистеме происходит за счет пищевых цепей: продуценты забирают из неживой природы неорганические вещества и делают из них органические; в конце пищевой цепи редуценты делают наоборот.

Поток энергии: большинство экосистем получают энергию от солнца. Продуценты запасают ее в органических веществах. Проходя по пищевым цепям, эта энергия постепенно расходуется (правило 10%), в конце концов вся солнечная энергия, поглощенная продуцентами, превращается в тепло.

Саморегуляция – главное свойство экосистем: за счет биотических связей количество всех видов поддерживается на постоянном уровне.

Саморегуляция позволяет экосистемам выдерживать неблагоприятные воздействия. Например, лес может сохраниться (восстановиться) после нескольких лет засухи, бурного размножения майских жуков и/или зайцев.

Устойчивость экосистемы. Чем больше в экосистеме видов, тем больше там пищевых цепей, и тем более устойчивым (сбалансированным) является круговорот веществ и сама экосистема. Если количество видов (биологическое разнообразие) уменьшается, то экосистема становится неустойчивой и теряет способность к саморегуляции.

Смена экосистемы. Экосистема, в которой производится больше органических веществ, чем потребляется, неустойчива. Она зарастает, это нормальный процесс саморазвития экосистемы (живые организмы сами меняют свою среду обитания). Например, лесной пруд превращается в болото, степь – в лесостепь, березняк – в дубраву и т.п. К смене экосистемы могут приводить и внешние воздействия, например, пожар или вырубка леса.

СТРАНИЦА 237

• Дайте определение биоценоза.

Биоценоз – (от греч. bios – жизнь, koinos – общий) сложная система совместно живущих и взаимодействующих популяций разных видов. Иными словами, каждый биоценоз представляет собой пространственно обособленную группировку взаимосвязанных популяций.

• Поясните на примерах, как биотоп влияет на видовой состав биоценоза и наоборот.

Количество видов в биотопе напрямую зависит от стойкости климата, времени существования и производительности биоценоза. Так, например, в тропическом лесу такая структура будет намного шире, чем в пустыне. Все биотопы отличаются друг от друга количеством видов, населяющих их. Самые многочисленные биогеоценозы называют доминантными. В некоторых из них определить точное число живых существ просто невозможно. Как правило, ученные определяют количество разных видов, сосредоточенных на конкретной территории. Этот показатель характеризует видовое богатство биотопа.

Данная структура дает возможность определить качественный состав биоценоза. При сравнении одинаковых по площади территорий определяют видовое богатство биотопа. молодые сообщества, которые начали свое формирование сравнительно недавно, включают небольшой набор видов. С каждым годом число живых существ в нем может увеличиваться.

• Почему исчезновение из биоценоза одних видов приводит к смене этого сообщества, а других видов — нет? Как называются эти виды?

Если состояние вида средообразователя нарушается, например, вырубка, облик и видовой состав сообщества сильно изменится. Зарастающие вырубки, которые возникли на месте старых ельников, изобилуют высокими травами и лиственными деревьями, в первую очередь березой. Таким образом, исчезновение средообразователей ведет к нарушению главных биотических связей и как следствие – к смене сообществ.

2. Выполните задание.

Распределите организмы, перечисленные ниже, по ярусам. Учтите, что некоторые представители могут обитать на нескольких ярусах. Данные внесите в таблицу.

Организмы: дуб, крушина, берёза, мхи, боярышник, кислица, калина, шиповник, сосна, ель, осина, рябина, папоротники, дрозды, синицы, поползень, зяблик, дятел, сойка, трясогузка, белка, куница, мыши, крот, травяная лягушка, барсук, бурундук, дождевой червь, личинки насекомых, пауки