Урок-практикум № 6. Влияние эдификаторов на формирование микроусловий.
Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.
Развивающие: развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.
Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье, человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.
Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.
Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и устойчивое развитие в системе « Природа — Общество».
Планируемые результаты
Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;
Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с окружающей средой; развитие экологического мышления –предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;
Личностные: развитие экологического мышления – гибкого вероятностного мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и системному анализу состояния окружающей среды.
Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география — будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач предпрофильной подготовки школьников.
Тип урока – КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЗУН
Методы: выполнения программированных заданий, частично-поисковый, самостоятельного проведении учащимися экспериментов, исследований и т.п.
Цель работы: оценить влияние эдификатора на изменение экологических факторов под кроной дерева.
Материалы и оборудование: люксметр, рулетка, термометр, гигрометр.
На разном удалении от ствола дерева (через каждый метр) осуществляют замеры освещенности, влажности, температуры воздуха у поверхности почвы. Замеры в каждой точке проводят в 20-кратной повторности. Выполняют статистическую обработку данных.
ЭДИФИКАТОРЫ — преобладающие в фитоценозах виды растений с сильно выраженной средообразующей способностью. Например, Э. южной степи — ковыль, типчак; леса — ель, дуб; низинных болот — осоки и т. д.
Эдификаторы (строители) — виды, определяющие микросреду (микроклимат) всего биоценоза (как правило, это растения).
Эдификатор — вид, доминирующий в биоценозе и оказывающий резко выраженное влияние на среду в БГЦ.
Эдификаторы — растения, наиболее активно и глубоко преобразующие среду и определяющие условия существования для других сообитателей.
Виды-эдификаторы встречаются практически в любом биоценозе. В некоторых случаях эдификаторами являются и животные. На территориях, занятых колониями сурков, именно их роющая деятельность определяет большей частью характер ландшафта, микроклимат и условия произрастания растений.
Растениями-эдификаторами являются люцерна хмелеватая, пырей ползучий, мятлик луговой, цикорий обыкновенный. Большим обилием обладает ряд луговых видов: одуванчик лекарственный, клевер ползучий, полевица тонкая. Менее обильны горошек мышиный, репешок обыкновенный, лядвинец рогатый, колокольчики — раскидистый и скученный. Из травостоя плато выпадают кипрей узколистый, донник белый, донник лекарственный, мать-и-мачеха, осот полевой и др.
В сосновых лесах эдификатором является сосна. Однако по сравнению с елью сосна более слабый эдификатор, так как сосновый лес сравнительно светлый и редкоствольный. Видовой состав растений и животных здесь значительно богаче и разнообразнее, чем в еловом лесу.
В качестве доминанта-эдификатора в агробиогеоценоз чаще всего вводят один вид культурного растения (например, пшеницу, рожь или кукурузу). Относительно редко встречаются смешанные посевы двух или более видов (кондоминантов) — вика с овсом, многокомпонентная травяная смесь. Иногда высевают два и более сорта одного вида растения, т. е. создают одновидовой дифференцированный (по Маркову) или совместный (по Юрину) посев.
Виды, имеющие наиболее крупные и длительно существующие внутрипопуляционные мозаики, включающие в цикл оборота поколений наибольшую порцию энергии и вещества и производящие наибольшие преобразования в экотопе в результате своей жизнедеятельности.
Различия в размножении эдификаторов определяют изменения в росте, густоте и сомкнутости растений, образовании кущения и дернины и т. д. Все эти изменения влияют на возобновление леса. Смены растительного покрова в целом и формирование типа вырубки часто обусловлены характером размножения растений. Особенно это относится к вейнику, разные виды которого различаются по способу размножения и характеру кущения, что по-разному отражается на задерпении н, следовательно, на возобновлении леса. Это относится также к многим другим злакам, и не только к злакам.
Доминанты (от лат. — господствующий) — виды, количественно преобладающие в данном сообществе, как правило, в сравнении с близкими формами или входящими в один уровень экологической пирамиды или ярус растительности. Например, в ельнике-черничнике-зеле-номошнике доминантами являются ель, черника и зеленые мхи. Наиболее важной группой доминантов служат эдификаторы (от лат. — строитель) — виды, играющие определяющую роль в создании и сложении структуры биоценоза. Название единиц растительных сообществ (ассоциаций, формаций и др.), как правило, дается по названиям доминантов (полынно-маревые ассоциации).
Вейыиковые вырубки распространены преимущественно в южной части зоны хвойных лесов. Они образуются после рубки древостоев в со-сняках-брусничниках и свежих черничниках. Эти вырубки приурочены к ровным элементам рельефа с песчаными почвами и полностью соответствуют свежему бору.
В процессе эволюции формируются фитоценозы — более или менее устойчивые исторически сложившиеся сообщества растений. Среди них выделяют виды-доминанты, занимающие основное положение в фитоценозе и оказывающие преобладающее влияние на ход биогеоценотических процессов. В лесных БГЦ доминантами служат деревья, в степных — травы. Доминанты обычно выполняют роль эдификаторов — видов растений, определяющих особенности среды не только в фитоценозе, но и в биоценозе в целом. Растения -эдификаторы влияют на физические и иные свойства БГЦ. Так, микроклиматы лесного и степного биогеоценозов, расположенных в одной и той же климатической зоне, в силу присущих им фитоце-нотических особенностей отличаются друг от друга в любое время года и суток.
Замеры экологических факторов под кроной дерева
Расстояние от ствола дерева, м
Источник
Виды-эдификаторы лесного пояса Восточной Европы
Вербальная реконструкция доагрикультурного (ненарушенного) состояния биогеоценотического покрова лесного пояса Восточной Европы с популяционных позиций основана на синтезе литературных данных и на собственных исследованиях популяционных мозаик эдификаторов (ключевых видов) растений, животных и древоразрушающих грибов; популяционно-ценотических мозаик, образуемых эдификаторами и ассектаторами совместно; на модельных расчетах или ориентировочных данных о размерах элементарных популяционных единиц эдификаторов и о размерах минимальных площадей выявления биоценозов с тем или иным набором эдификаторов.
Существующие сведения неполны, по многим видам даже отрывочны, поэтому предлагаемая реконструкция биогеоценотического покрова рассматривается нами как сугубо предварительная. Существующее положение объясняется тем, что в результате длительной истории природопользования (обзоры см.: Восточноевропейские. 1994; Lepart, Debuche, 1992; Vera, 2000; Смирнова и др., 2001) часть видов-эдификаторов была полностью уничтожена, а подчиненные виды, существовавшие ранее благодаря наличию популяционных мозаик ныне вымерших эдификаторов, стали членами сообществ, созданных или регулируемых человеком. В результате многие сохранившиеся до настоящего времени виды-эдификаторы существуют или благодаря антропогенному поддержанию их популяционных потоков, или вследствие сочетания антропогенных и природных механизмов поддержания популяций. Только незначительная часть этих видов способна в настоящее время к спонтанному развитию и устойчивому самоподдержанию популяций.
Ниже рассматриваются виды-эдификаторы, которые обитают или обитали на территории лесного пояса Восточной Европы в историческом прошлом и определяли возможность естественного устойчивого поддержания всех видов потенциальной флоры, включая и тех, которые сейчас сохраняются только в сообществах, регулируемых человеком. Следует заметить, что в связи с задачами исследования при сборе и анализе материала по видам-эдификаторам животных, мы уделяли внимание только тем сторонам их жизнедеятельности, которые наиболее тесно связаны с лесными растениями.
Фунциональные группы видов-эдификаторов лесных сообществ (детритных экосистем): деревья, листогрызущие насекомые и грибы.
Функциональные воздействия деревьев проявляются
• в создании взрослыми деревьями затененных местообитаний с выровненным режимом влажности и температуры, обеспечивающим устойчивое существование теневой флоры и фауны;
• в появлении прорывов в пологе леса вследствие смерти и падения старых деревьев, сопровождающихся педотурбациями; эти воздействия обеспечивают развитие молодого поколения деревьев, постоянное присутствие видов полуоткрытых местообитаний и приводят к созданию гетерогенной среды микро- и мезомасштаба.
Функциональные воздействия листо- и хвоегрызущих насекомых проявляются в создании прорывов в пологе леса вследствие повреждения листвы и хвои деревьев. Эти повреждения могут быть кратковременными, и иметь обратимые последствия. Они обычно не сопровождаются почвенными пертурбациями и не приводят к смерти деревьев, но меняют экологическую обстановку в созданных прорывах полога леса не только вследствие изменения режима освещенности и влажности, но и поступления большого количества экскрементов.
Воздействие древоразрушающих грибов имеет необратимые последствия, так как приводит к смерти групп деревьев. Они также меняют экологическую обстановку в сформированных прорывах в пологе леса, способствуя развитию светолюбивых видов (Стороженко, 1992; 2001).
Функциональные группы видов-эдификаторов луговых и луго-степных сообществ (пастбищных экосистем): крупные стадные копытные, сохранившиеся до настоящего времени в отдельных рефугиумах или под опекой человека — зубры, и вымершие в исторические времена — туры, тарпаны и др.
Включение в анализ таких видов-эдификаторов, как крупные стадные копытные, необходимо, поскольку именно они определяли в доагрикультурный период существование светолюбивой флоры и фауны лесного пояса Восточной Европы. Их постепенная замена стадами домашних животных, выпасаемых в лесах (Vera, 2000; Смирнова и др., 2001), и определила сохранность большинства светолюбивых видов трав, регистрируемых уже в отложениях среднего плейстоцена (Дорофеев, 1964).
В настоящее время в связи с прекращением выпаса в лесу и практически полным отсутствием в большинстве лесов диких стадных копытных светолюбивая флора исчезает, не находя для себя благоприятных условий обитания в лесах с господством зональных эдификаторов (широколиственных или темнохвойных видов) как на заповедных территориях, так и вне их.
Функциональное воздействие крупных стадных копытных имеет разнообразные формы проявления (Смирнова, 1998):
• формирование полуоткрытых или открытых ландшафтов вследствие образования разрывов мезомасштаба в древесной растительности и развития в них травянистых сообществ;
• обеспечение устойчивого существования светолюбивой флоры и фауны;
• формирование высокопродуктивных пастбищ вследствие пастьбы и удобрения почв;
• стравливание растительности при пастьбе, формирование обнаженных субстратов и возникновение эрозионных процессов микро- и мезомасштаба;
• роющая деятельность, регулирующая гидрологический и почвенный режим.
Вид-эдификатор биоценотического покрова малых водотоков: бобр. Функциональные воздействия этого вида:
• регулирование гидрологического режима на мезо- и макроуровне вследствие постройки плотин, каналов и прудов;
• затопление лесов, образование низинных болот и лугов;
• уничтожение древесной растительности по берегам малых водотоков и формирование травяных экосистем (Скалой, 1951; Смирнова, 1998)
Источник