Пространственная организация лесных экосистем и ландшафтов.
Виды, составляющие биоценоз, распределяются в пространстве в соответствии с их потребностями и условиями местообитания, такое распределение называется пространственной структурой.
Различают вертикальную и горизонтальную структуру биоценоза. Пространственная структура наземного биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части — фитоценоза, распределением наземной и подземной биомассы растений. Распределение видов по вертикали выражается в форме ярусности. Под ярусностью понимают вертикальное расслоение биоценоза на разновысокие структурные части. Ярусность наиболее четко выражена в лесах умеренного пояса. Например, в еловых лесах выделяются древесный, травяно-кустарничковый и моховой ярусы. В широколиственном лесу можно выделить пять или шесть ярусов: первый, или верхний, ярус образован деревьями первой величины (дуб черешчатый, липа сердцевидная, клен платановидный, вяз гладкийи др.); второй — деревьями второй величины(рябина обыкновенная, дикие яблони и груша, черемуха, ива козья и др.); третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками (лещина обыкновенная, крушина ломкая, жимолость лесная, бересклет европейский и др.); четвертый ярус состоит из высоких трав (борцы, бор развесистый, чистец лесной и др.); пятый — из трав более низких (сныть обыкновенная, осока волосистая, пролесник многолетний и др.); в шестом ярусе — наиболее низкие травы, такие как копытень европейский. Наиболее многоярусны дождевые тропические леса, наименее — искусственные лесные насаждения. Подземная ярусность фитоценозов определяется разной глубиной проникновения корневых систем растений. В лесах нередко можно наблюдать несколько (до шести) подземных ярусов. Ярусность позволяет разместиться и функционировать большому числу разнообразных видов, в том числе животных, способствует снижению конкуренциии более полному использованию условий среды(свет, тепло, пища и др.).Пространственная неоднородность в горизонтальном направлении — мозаичность — свойственна практически всем биоценозам, в их пределах выделяют структурные единицы, которые называют микрогруппировками, микроценозами, микрофитоценозами, парцеллами и т. п. Эти микрогруппировки различаются видовым составом, количественным соотношением разных видов, сомкнутостью, продуктивностью и другими свойствами. Мозаичность обусловлена рядом причин: неоднородностью почвенно-грунтовых условий, микроклимата, рельефа, средообразующим влиянием растений и их биологическими особенностями.
Она может возникнуть в результате деятельности животных или человека (рубки, кострища и др.), вследствие вывалов древостоя во время ураганов и т. д.Мозаичность имеет важное значение в жизни лесного сообщества. Она позволяет более полно и эффективно использовать различные типы микроместообитаний и пищевые ресурсы. Это ведет к увеличению численности и разнообразия видов в биоценозе, способствует повышению его устойчивости и жизнеспособности. Когда мы говорим о лесе, особенно о его практическом использовании, то чаще всего так или иначе делим его на какие-то более или менее однородные части. Лесоводы оперируют понятиями«лесной массив», «квартал», «выдел», «тип леса»и др.
Географы говорят о лесных ландшафтах, биологи — о лесных сообществах. Внутри каждого ландшафта географы выделяют ландшафтные единицы, обусловленные, например, развитием гидрологической сети: склоновые, водораздельные, долинные, пойменные и др. Лесоводственная классификация лесных экосистем основывается на составе древесного яруса и отчасти на составе напочвенного покрова или на отдельных его элементах. Выделяются, например, сосняки лишайниково-сфагновые, ельники травяно-болотные, лиственничники багульниковые и др.
Для каждого типа ландшафтных единиц и лесных экосистем требуются свои методы устойчивого лесоуправления, учитывающие их особенности (особая пространственно-временная структура лесопользования, определенные типы и технологии рубок, способы сохранения ценных элементов и др.). Это должен быть такой набор методов, который позволит в конкретных условиях в максимальной степени избежать возможных негативных последствий лесопользования, а именно:
• развития эрозионных процессов;
• сокращения продуктивных и защитных функций лесных массивов;
• уничтожения или гибели подроста;
• уничтожения наиболее ценных и (или) наиболее уязвимых элементов ландшафтов и экосистем, редких видов живых организмов;
• серьезных нарушений гидрологического режима территории;
• существенного снижения биоразнообразия.
Однако нужно понимать, что любое дробление единого растительного покрова на отдельные части, в том числе на сообщества, всегда в какой-то степени условно. Во-первых, все эти части связаны друг с другом потоками вещества и энергии. Например, как определить, к какой экосистеме относятся крупные мигрирующие копытные, если они кормятся на одних участках, ночуют на других, а во время миграций вообще преодолевают гигантские расстояния? Однако их жизнедеятельность оказывает воздействие на все перечисленные участки. Многие крупные животные способны обитать на территориях, плотно заселенных человеком, даже в мегаполисах. Но и здесь им необходимы определенные биотопы, хотя бы и антропогенного происхождения. Так, хищные птицы пустельга (Falcotinnunculus) и тетеревятник (Accipitergentilis) могут гнездиться на высотных зданиях, ТЭЦ, опорах ЛЭП, кладбищенских деревьях и др.). Для выживания пустельги достаточно, чтобы в городе были значительные по площади участки с низкотравной растительностью, где много обыкновенной полевки и других грызунов — основной пищи этих хищников. Основа питания тетеревятника — голуби. Пищу он способен добывать как в жилых кварталах, так и в промышленных районах. У прикрепленных организмов дело обстоит несколько иначе, но и они далеко не всегда жестко связаны с определенными экосистемами. Все виды растений обладают некоторой пластичностью, т. е. могут существовать в более или менее широком диапазоне экологических условий. Эти диапазоны у каждого вида свои, поэтому пространственные структуры популяций отдельных видов не совпадают. Например, кислица (Oxalisacetosella) встречается как в тайге, так и на участках широколиственного леса, и если участки тайги и широколиственных лесов соседствуют, то местная популяция кислицы может быть представлена на обоих участках. Другие растения менее пластичны и более строго приурочены к определенному типу или группе типов леса. Из широколиственных деревьев высокой пластичностью обладает липа, и участки тайги, где она присутствует в составе древесного яруса или хотя бы в подросте, можно встретить намного дальше на север от ареала хвойно-широколиственных лесов. Отметим, что наличие этих участков свидетельствует о былом распространении здесь широколиственных лесов.
Каждой экосистеме присуща своя внутренняя пространственная неоднородность. Однако в создании такой неоднородности всегда участвуют внешние по отношению к экосистемам факторы, прежде всего рельеф. Даже в равнинных лесах существует система ложбин и водотоков. Во многих случаях неоднородность связана с деятельностью ледника в прошлые геологические эпохи. В целом можно сказать, что отдельные элементы экосистем (неживая среда, почва, популяции живых организмов) имеют собственные внутренние закономерности пространственно-временной организации. Поэтому мозаики пространственной структуры этих элементов не совпадают или совпадают не полностью. Как правило, антропогенное воздействие на леса делает эти границы более четкими, и важно понимать, что это явление вторичное. Если взять крупный естественный лесной массив и разделить его на части несколькими способами (по поверхностным геологическим отложениям; по типам почв; по доминантам растительного покрова, например по преобладающим древесным породам), то границы разных элементов экосистемы в каждом случае будут различаться. Деятельность по сохранению редких и ценных видов живых объектов не всегда можно спланировать в рамках лесохозяйственного деления территории — необходимо учитывать пространственную организацию популяций и мест обитания самих этих видов или объектов.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Лес. Разнообразие лесов
1. Широколиственные леса укрывают большие просторы умеренной, достаточно прохладной и влажной полосы Северного полушария. В них растут листопадные деревья с крупными, широкими листьями. Это красивые и довольно светлые леса с большими промежутками между отдельными деревьями: дубами, грабами, буками, ясенями, вязами, липами, кленами и др.
2. Мелколиственные леса образуются деревья с узкими листьями. Зачастую такие фитоценозы возникают там, где вырублены таежные или широколиственные леса. Они также довольно светлые, особенно березовые рощи (осиновые — сумрачнее), у подножия деревьев встречается большое разнообразие трав. В мелколиственных лесах обитают тополь, ольха, береза, осина, рябина, ива.
3. Хвойные леса предпочитают зоны с прохладным и холодным климатом. Их подразделяют на темнохвойные (где растут ель, пихта, сосна сибирская) и светлохвойные леса (сосна обыкновенная, лиственница сибирская). Темнохвойный лес — это именно то страшное место, куда сказки поселили Бабу Ягу, он мрачный, сырой и труднопроходимый. А вот в светлохвойных лесах совсем другое настроение. Стволы сосен стоят привольно, там много воздуха и света, и, кстати, мало комаров. Полюбоваться такими лесами можно, например, на Псковщине, в окрестностях Чудского озера.
4. Смешанные леса — такие общности, в которых можно встретить представителей всех перечисленных лесов, здесь уживаются бок о бок хвойные, широколиственные и мелколиственные породы.
Ярусность расположения деревьев в лесу
1. Первый ярус — царство великанов, высоких деревьев, там шумят кронами сосны, кедры, дубы, липы, тополя, ясени. Они получают самую большую порцию солнечных лучей.
2. Второй ярус занимают те, кому не хватило высоты, низкорослые деревья: рябина, клен, яблоня, черемуха, груша.
3. Третий ярус находится как раз на уровне роста человека, он затенен деревьями и довольно влажный. Здесь хозяйничают кустарники: лещина, калина, жимолость, шиповник, крушина, бересклет. Но также в этом ярусе растут молодые деревья, которые через несколько лет перейдут на следующий «этаж».
4. Четвертый ярус заполонили травы и кустарнички. Они поневоле обладают теневыносливостью, так как лучи солнца проникают сюда только в виде редких гостей. В погоне за солнцем растения зацветают очень рано, как только прекращаются морозы, ведь в эти дни над ними еще не сплетаются густые кроны деревьев. Примеры растений четвертого яруса: ландыш, медуница, майник, кислица, сныть, клюква, брусника, голубика.
5. Наконец пятый ярус, которому совсем уж ничего не досталось от даров природы, заселяют мхи и лишайники. Впрочем, им много и не нужно, они прекрасно себя чувствуют в очень влажных и темных местах. Их мир — почва, покрытая слоем опавших листьев и веток, лесная подстилка, где всё разлагается мириадами бактерий и грибов до полезного перегноя и различных минеральных веществ.
Травянистые растения и кустарнички лесов
1. В светлохвойных лесах под негустым покровом деревьев поселяются светолюбивые растения, например, вереск, кошачья лапка двудомная, толокнянка.
2. В темнохвойных лесах жизнь подлеска сложнее, здесь растут теневые и теневыносливые растения, например, грушанка, черника, брусника, майник, воронец, кислица обыкновенная, линнея.
3. В некоторых сосновых лесах не растут травы из-за слишком высокой сухости и бедности грунта. Почва там покрыта хвоей и лишайниками — что тоже красиво.
4. В лиственных лесах летом преобладает сильное затенение и высокая влажность. Осока волосистая, медуница неясная, сныть обыкновенная, зеленчук желтый приспособились к таким условиям. Весной зацветают пролеска, ветреница, гусиный лук, хохлатка, чистяк весенний. Это эфемероиды, для которых характерно отмирание надземных побегов после цветения.
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — мастер класс по биологии
Источник