Урок –практикум № 3. ярусная структура лесного биоценоза
Все животные, растения, микроорганизмы и грибы, существующие на конкретной местности в воде или на суше, в совокупности представляют собой биоценоз. Это целостная и динамичная система, которая обладает строгой структурой. Один из принципов организации биоценоза это – ярусность. Проявляется она в закономерном расположении элементов природы по вертикали. Иными словами, это размещение всех растений и организмов на определенных уровнях.
Ярусность – это результат длительных эволюционных процессов. Благодаря ей, на одном квадратном метре может жить большое количество различных существ. Если бы они занимали одну нишу, им просто не хватило бы места и пищи. Рассредоточившись на различных высотах и приспособившись к обитанию на них, они смогли значительно повысить свои шансы на выживание и уменьшили конкуренцию между собой.
Пространственная ярусность бывает наземной и подземной. В первом случае, к ней относят всех организмов, которые живут на земле и над ее поверхностью. Во втором – обитателей различных глубин грунта.
Биоценоз различных видов леса
Лесом называют относительно компактное растительное образование, в котором преобладают деревья с определенным набором групп животных. Он представляет собой устойчивую сложную экосистему, существующую на земной поверхности, включающую подземные ярусы. Деревья играют важную роль в формировании кислородной составляющей атмосферы. Конкретный лесной биоценоз всегда имеет географическую привязку, характеризуется особенностями, свойственными определенной местности, например, широколиственный лес относится к влажным и умеренно-влажным районам умеренного климата с ослабленной континентальностью.
Виды лесов в рамках общей классификации:
Лиственный лес
Лиственные леса состоят из лиственных деревьев, кустарников и делятся на две большие группы:
Биоценоз лиственного биотопа характеризуется богатыми дерново-подзолистыми почвами, создающими питательную среду для разнообразных растений. Наиболее разнообразен биогеоценоз широколиственного леса, особенно дубрав. Не только видовое разнообразие отличает эти лесные пространства, но и сложная структура. Для них свойственно вертикальное деление пространственной структуры:
- Нижний ярус заполнен травянистым покровом. Растения с крупными, широкими листьями, яркими соцветиями растут внизу.
- Над ним располагается подлесок кустарникового происхождения, такие как лещина, калина, малина и другие.
- Ярусом выше находятся клен, яблоня, груша.
- На верхнем ярусе – высокие растения: дуб, липа, ясень.
Деревья верхнего яруса имеют мощную корневую систему. Растительные обитатели нижних уровней отличаются высокой теневыносливостью. В пищевой цепи они играют роль производителей органики.
Обитателями лиственных лесов являются также грибы, черви, насекомые. В нижних ярусах поселяются рептилии, амфибии, птицы, млекопитающие. Почва населена такими животными как кроты, землеройки, жуки и другие. Травоядные в пищевой цепи становятся добычей для хищных животных. Позвоночные – источник питания для паразитирующих на них клещей, насекомых, червей, бактерий. Это ‑ организмы-разрушители.
Все представители экосистемы попадают в сложные переплетения трофических цепей и структур.
Хвойный лес
В биогеоценозе хвойного леса нет такого мощного разнообразия растительных и животных обитателей, как это свойственно лиственным или тропическим. Это предопределено более суровыми условиями климата.
Тип почв в большинстве подзолистый, не отличающийся плодородностью. Верхний слой составлен из хвои и шишек. Это подходящая среда для роста грибов, а также животных, обитающих на земле. Мхи. лишайники заполняют пни, нижнюю часть высокорослых растений. Хвойные деревья, которые в видовом отношении не очень разнообразны, могут характеризоваться как вечнозеленые растения. Они имею твердую кору, отличаются тонким стволом.
- Ель, сосна, кедр, лиственница обитают в биоме Тайги. Термин «биом» означает тип среды обитания на определенной территории. Биоценоз тайги, которую также называют бореальным лесом, не отличаясь видовым разнообразием животных, известен большой населенностью насекомыми. Это привлекает на лето множество насекомоядных птиц. Они становятся сезонными обитателями тайги, улетая на зиму в более благоприятные места. Постоянные лесные жители-птицы: куриные, например, рябчики или глухари, воробьиные: синицы, корольки.
- Животные – обитатели бореального леса – в основном хищники и копытные. Рысь и представители семейства куньих охотятся на мелких травоядных: зайцев, мышей –полевок, белок. Более крупные хищники, например, медведь находят добычу среди копытных – лосей, оленей, кабанов.
Продуцентами в пищевых цепочках выступают хвойные, а иногда лиственные деревья.
Редуценты – разные виды земноводных, членистоногих, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих.
Консументы – бактерии, черви, грибы.
Смешанный лес
Смешанные леса представляют собой наиболее сложную экосистему. Ее характерный признак – устойчивость во времени. Биогеоценоз смешанного леса насчитывает большое количество видов растительной и животной жизни. Виды растений измеряются сотнями, а животных – тысячами.
Растения – главный компонент биоценоза, из-за их значительного разнообразия возникает конкуренция за среду обитания: свет, воду, минеральные элементы. Вырабатывается приспособляемость к условиям, которая проявляется в ярусности – наиболее светолюбивые тянутся наверх, к солнцу, также, как это происходит в лиственных лесных массивах. Напочвенный покров состоит из мхов, лишайников, папоротников. Грибы – шляпочные и трутовики. Часто встречаются муравейники.
Пищевые связи смешанного леса очень разнообразные и сложные. Большое количество органического вещества порождает множество видов животных, способных его потреблять. Это могут быть простейшие, а могут быть высшие позвоночные – птицы и млекопитающие. Растительноядные становятся добычей хищников: волка, лисы, куньих. Позвоночные – основой питания для паразитов.
Ярусность растений
В растительном сообществе каждый уровень представляет группу видов, которые имеют примерно одинаковую высоту своих органов: стеблей, листьев, цветков, а также корней, клубней, корневищ. Выделяют около пяти ярусов, которые, как правило, образованы разными жизненными формами:
- Древесный (иногда делится на верхний и нижний).
- Кустарниковый.
- Кустарниково-травяной.
- Мхово-лишайниковый.
Деревья представляют самый высокий уровень. В лесу они побеждают в борьбе за солнечный свет, получая основную его часть. Выше всего поднимаются березы, дубы, буки, грабы, сосны и ели, а также секвойи, кедры, пальмы. Ниже размещаются кустарники и карликовые деревья, формируя подлесок. Они представлены орехом, рябиной, яблоней и т. д.
Следующий уровень занимают травянистые растения и низкие кустарники. Здесь могут быть различные ягодные виды, целебные травы и цветы. В наших лесах этот ярус представляют ландыши, крокусы, зверобой, брусника, черника и другие виды. Под ними, как правило, располагаются разнообразные мхи и лишайники.
Вне леса, на открытой местности, многие породы подлеска могут занимать наивысшие уровни, так как не испытывают конкуренции от других деревьев. В пустынях и тундрах самый высокий ярус часто представляют кустарниковые формы и травы, иногда – только мхи и лишайники.
Структура биоценоза
Видовая структура характеризует разнообразие и численность представителей разных групп в конкретном биологическом единстве. Различают богатые и бедные биоценозы. В любом из них есть доминанты, формирующие его внешний облик. Доминантные виды, без которых невозможно существование остальных организмов, называются эдификаторами. С их сокращением меняется сам биоценоз.
Пространственная структура
Пространственная структура характеризуется распределением растений. Ярусами называют вертикальную структуру сообщества, каждый из них обладает неповторимыми характеристиками. Древесный ярус представлен высокими деревьями. Их листва хорошо пропускает солнечные лучи, которые ловит второй ярус деревьев, подпологовый. В условиях затенения образуется ярус подлеска, представителями которого являются кустарники и низкорослые деревца. Ярус подроста представлен молодыми деревьями, которые в перспективе могут вырасти до первого яруса. Лесные травы и многолетние растения формируют травяно-кустарничковый ярус. Почву покрывает собой мохово-лишайниковй ярус. Пространственная структура растений влияет на видовой состав животных.
Экологическая структура
Экологическая структура выражена определенным соотношением экологических групп организмов, которые выполняют в биоценозе определенные функции. Количество всех живых существ зависит от неорганической среды.
Трофическая структура
Трофическая структура характеризуется пищевым взаимоотношением различных видов. Автотрофные организмы питаются органическими веществами, которые сами и создают. Гетеротрофы используют в качестве источника энергии готовые органические соединения животного и растительного происхождения.
Животный мир
В животном мире ярусность касается не роста организмов, а высот, на которых они обитают. Обычно выделяют:
Геобии – это все обитатели почв. К ним относятся как совсем мелкие животные вроде червей, мокриц и микроорганизмов, так и крупные землероющие виды – слепыши, кроты, цокоры, суслики, тушканчики.
Верхние слои почвы и лесной подстилки населяют герпетобии, а мхи – бриобии, и к тем и к другим могут относиться улитки, жуки, клещи, безногие земноводные.
Филлобии – это жители трав и кустарников. Они представлены всевозможными беспозвоночными, паукообразными, пресмыкающимися, различными млекопитающими и птицами, которые гнездятся в зарослях.
Самые высокие ярусы населяют аэробии. К ним относятся многие птицы, белки, летучие мыши, обезьяны, различные гусеницы и другие насекомые.
Ярусность относится не только к суше, проявляется она и в водной среде. Морские и речные организмы разделяют на поверхностные (планктон), пелагические (лососи, акулы, дельфины, медузы), донные или бентос (мидии, раки, крабы, скаты, камбалы).
Проблемы в классификации
Ярусность – это очень относительное понятие. Она проявляется по-разному, в зависимости от особенностей местности. Например, во влажных экваториальных лесах существует огромное количество видов организмов, поэтому разграничить их на уровни бывает довольно сложно.
Проще всего это сделать в лесах, которые созданы одним видом деревьев. Особенно хорошо ярусность прослеживается в дубравах, кедровых и березовых рощах, ельниках, борах. А вот на лугах все не так однозначно. Там травы и мхи могут создавать дополнительные уровни, границы между которыми тоже не слишком заметны.
Кроме того, существует понятие «внеярусности», благодаря растениям, которые нельзя причислить ни к одному уровню. Такими являются лианы, эпифиты и паразиты. Первые растут абсолютно в любом направлении, а их высота зависит от опоры, которая окажется рядом. Если поблизости будет дерево, лиана может достигнуть высокого яруса, если опоры не будет вообще, то она будет стелиться по земле, оказавшись на самом нижнем уровне. Похожая ситуация возникает с эпифитами и паразитами, которые обитают на других растениях и размещаются на различных высотах.
Источник