§41. Structura biocenozei ca bază pentru menținerea integrității acesteia. Introducere Stratificarea plantelor într-o pădure de stejar - primul nivel Plante de pădure de stejar pe etaje

Producători, sau producatori, - acestea sunt autotrofe, care în cursul vieții sintetizează compuși organici din substanțe anorganice, folosind dioxidul de carbon ca sursă de carbon. Biomasa formată într-un ecosistem de organisme autotrofe se numește produse primare. Servește ca hrană și sursă de energie pentru restul organismelor din comunitate.

Principalii producători sunt plantele verzi, deși bacteriile fotosintetice și chemosintetice contribuie și ele la formarea producției primare a ecosistemului. Fiecare ecosistem mare sau orice biogeocenoză se caracterizează prin propriile plante specifice care efectuează fotosinteza, adică producătorii lor.

consumatori, sau consumatori, - Sunt organisme heterotrofe care folosesc biomasa sintetizată de producători pentru propria activitate vitală. Mâncând și procesând plante, consumatorii primesc energie și formă produse secundare ecosistemelor.

Consumatorii sunt o varietate de organisme vii - de la bacterii microscopice la mamifere mari, de la protozoare la oameni. Din punct de vedere al structurii ecosistemului și al rolului pe care diferiții consumatori îl joacă în menținerea stării sale de echilibru, toți consumatorii pot fi împărțiți în mai multe subgrupe, lucru pe care îl vom face puțin mai târziu când vom analiza relațiile nutriționale ale ecosistemelor.

descompunetori, sau descompunetori, recicla materia organică moartă detritus) la compuși minerali care pot fi din nou utilizați de producători. Multe organisme, cum ar fi, de exemplu, râme, centipede, termite, furnici etc., se hrănesc cu resturi vegetale și animale, iar o parte din lemn putrezește și se descompune în timpul vieții ciupercilor și bacteriilor. Când ciupercile și alți descompozitori mor, ele însele se transformă în detritus și servesc drept hrană și sursă de energie pentru alți descompozitori.

Astfel, în ciuda diversităţii ecosistemelor, toate au asemănarea structurală. Fiecare ecosistem capabil de existență independentă are proprii săi producători, tipuri diferite consumatori şi descompunetori (Fig. 76).

Ecosistem stejar. Luați în considerare, ca exemplu, o pădure de stejar, un ecosistem terestru foarte stabil (Fig. 77). Pădurea de stejari este tipică pădure de foioase o structură pe etaje în care coexistă multe sute de specii de plante și câteva mii de specii de animale, microorganisme și ciuperci.

Stratul superior de arbore este format din stejari pereni și tei mari (până la 20 m). Aceste plante iubitoare de lumină, crescând destul de liber, creează condiții favorabile pentru formarea celui de-al doilea strat de arbore, reprezentat de peri, arțari și meri subdimensionați și mai puțin iubitori de lumină.

Orez. 76. Componente necesare ecosistemelor

Vegetația arbuștilor se formează sub coronamentul de două niveluri. Alun, euonymus, viburn, păducel, negru, soc, cătină - aceasta nu este o listă completă a plantelor care formează al treilea nivel până la o înălțime de 2-4 m.

Următorul strat, erbaceu, este format din numeroși arbuști și semi-arbuști, ferigi, răsaduri de copaci și diverse ierburi. Mai mult, în timpul anului în pădurea de stejar se produce o schimbare a stratului de iarbă. Primăvara, când încă nu există frunze pe copaci și suprafața solului este puternic luminată, înfloresc primule iubitoare de lumină: lungwort, corydalis, anemonă. Vara sunt înlocuite cu plante tolerante la umbră.

În stratul de pământ, care este la doar câțiva centimetri înălțime de suprafața solului, cresc licheni, mușchi, ciuperci și ierburi joase.

Sute de specii de plante ( producători), folosind energia soarelui, creează o biomasă verde de păduri de stejar. Pădurile de stejar sunt foarte productive: în timpul anului, pe o suprafață de 1 hectar, creează până la 10 tone de creștere a masei vegetale.

Rădăcinile moarte și frunzele căzute formează un așternut în care numeroase descompunetori: râme de pământ, larve de muște și fluturi, gândaci de bălegar și carnivore, păduchi de lemn și centipede, codițe, acarieni, nematode. Hrănindu-se, aceste organisme nu numai că transformă detritus, dar formează și structura solului. Activitatea săpătorilor, cum ar fi alunite, șoareci și unele nevertebrate mari, împiedică aglomerarea solului. Numeroase protozoare din sol trăiesc în picături de apă între particulele de sol, iar ciupercile formează o simbioză cu rădăcinile plantelor și participă la descompunerea detritusului.

Orez. 77. Ecosistem forestier de stejar

În ciuda faptului că anual 3-4 tone de plante moarte intră pe 1 hectar din suprafața solului într-o pădure de stejar, aproape toată această masă este distrusă ca urmare a activității descompozitorilor. Un rol special în această prelucrare îl revine râmelor, dintre care există un număr foarte mare în pădurile de stejar: câteva sute de indivizi pe 1 m2.

Diverse lumea animală nivelurile superioare ale pădurii de stejari. Zeci de specii de păsări cuibăresc în coroanele copacilor. Cuiburile sunt construite de magpie și jackdaw, sturzul cântec și frișonul, pițigoiul și pițigoiul albastru. În scobituri, bufnița vulturului și bufnița comună își clocesc puii. Hobby-urile și vrăbiile intimidează micile păsări cântătoare. Tufișurile sunt locuite de robi și mierlă, muște și pipăi. Și mai jos sunt cuiburile de warbler și wren. O veveriță cenușie se mișcă de-a lungul tuturor nivelurilor în căutarea hranei. Fluturi, albine, viespi, muște, țânțari, gândaci - peste 1600 de specii de insecte sunt strâns legate de stejar! Lăcustele și gândacii, păianjenii și fânașii, șoarecii, șoricii și aricii își împart locul sub soare în stratul de iarbă. Cel mai mare consumatori din acest ecosistem sunt căprioarele, căprioarele și mistreții.

Stabilitatea acestui ecosistem și a oricărui alt ecosistem este asigurată de un sistem complex de relații între toate organismele care îl compun.

Revizuiți întrebările și temele

1. Ce este biogeocenoza?

2. Povestește-ne despre structura spațială a ecosistemului.

3. Care sunt componentele necesare oricărui ecosistem?

4. În ce relație se află locuitorii biocenozelor între ei? Descrieți aceste conexiuni.

5. Descrieți compoziția speciilor și structura spațială a ecosistemului pădurii de stejar.

Gândi! A executa!

1. Care sunt caracteristicile comune ale biogeocenozelor unei păduri de foioase și a unui rezervor de apă dulce.

2. Este posibilă existența unei biocenoze formate doar din plante? Justificați-vă punctul de vedere.

3. Faceți cercetări pe tema „Casa mea ca exemplu de ecosistem”.

4. Dezvoltați un traseu turistic care vă permite să demonstrați speciile, structurile spațiale și ecologice ale unui ecosistem tipic din regiunea dvs. (proiect de grup).

Lucrați cu computerul

Consultați aplicația electronică. Studiați materialul și finalizați sarcinile.

25. Legături alimentare. Circulația materiei și a energiei în ecosisteme

Tine minte!

Care sunt componentele esențiale ale oricărui ecosistem?

Organismele vii sunt în interacțiune constantă între ele și cu factorii de mediu, formând un ecosistem stabil de autoreglare și auto-susținere. Caracteristicile compoziției speciilor acestui sistem sunt determinate de condițiile istorice și climatice, iar relațiile organismelor între ele și cu mediul sunt construite pe baza comportament alimentar.

În ecosistemul pădurii de stejar pe care l-am luat în considerare, căprioarele mănâncă plante erbacee și frunze de arbuști, veverițele nu sunt dezgustătoare să mănânce ghinde și ciuperci, un arici mănâncă un râme, iar o bufniță vultur prinde șoareci și volei în timpul vânătorii de noapte. Numeroase insecte, ghindele de stejar, fructele de mere și pere sălbatice, semințele și fructele de pădure sunt hrană excelentă pentru păsări. Resturile organice moarte cad la pământ. Pe ele se dezvoltă bacterii, care sunt consumate de protozoare, care, la rândul lor, servesc drept hrană pentru numeroase nevertebrate mici din sol. Toate tipurile de organisme sunt conectate între ele printr-un sistem complex. relatii alimentare.

Când se studiază structura oricărui ecosistem, devine evident că stabilitatea acestuia depinde de diversitate legături alimentare, existente între diferitele specii ale acestei comunităţi. Mai mult, cu cât diversitatea speciilor este mai mare, cu atât structura este mai stabilă. Imaginați-vă un sistem în care prădătorul și prada sunt reprezentate doar de o singură specie, să spunem „vulpe – iepure”. Dispariția iepurilor de câmp va duce inevitabil la moartea prădătorilor, iar ecosistemul, după ce a pierdut două dintre componentele sale, va începe să se prăbușească. Dacă, totuși, o vulpe poate folosi rozătoare, broaște și păsări mici ca hrană într-un ecosistem dat, atunci pierderea unei surse de hrană nu va duce la distrugerea întregii structuri, iar nișa ecologică liberă va fi în curând ocupată de alte organisme cu cerințe similare de mediu.

Familiarizați-vă cu figurile 198, 200-202 cu grupuri de organisme care trăiesc împreună în biocenoze. Care sunt legăturile dintre ei?

Diverse tipuri de relații stabilite ale organismelor din biocenoze contribuie la păstrarea compoziției lor de specii și la menținerea numărului optim de populații de specii care alcătuiesc biocenoza.

Structura biocenozei se exprimă în componența speciilor a populației sale și raportul cantitativ al organismelor pe specii (structura speciei), în distribuția regulată a organismelor de diferite specii între ele în spațiul ocupat (structura spațială), în alimente (trofice) și alte relații ale organismelor.

Structura speciei a biocenozei. Orice biocenoză este formată din speciile sale caracteristice de organisme cu un anumit număr din fiecare dintre ele. Numărul total de specii dintr-o biocenoză poate ajunge la câteva zeci de mii. Recifele de corali și pădurile tropicale sunt deosebit de bogate în specii de organisme (Fig. 197, 1, 2). Pentru biocenozele care s-au dezvoltat în condiții dure de viață ale organismelor, de exemplu, în Arctica, este caracteristic un număr mult mai mic de specii (Fig. 197, 3).

Orez. 197. Biocenoze bogate și sărace în specii: 1 - recif de corali; 2 - pădure tropicală; 3 - tundra polară

Numărul de organisme din fiecare specie din biocenoză este diferit. Speciile cu cel mai mare număr, sau dominante (dominante), constituie „nucleul său de specie”. În unele păduri de molid, de exemplu, în pădurile de molid de măcriș, molidul domină din copaci, din plante erbacee - acrișoare, din păsări - mătășanie, roșu, frișon și din mamifere - volei roșu și roșu-gri (Fig. 198).

Orez. 198. Numeroase specii de organisme ale pădurii de molid-măcriş: 1 - molid comun; 2 - măcriș comun; 3 - cinteze; 4 - vole roșu-cenușiu

Numărul speciilor mici din biocenoze este întotdeauna mai mare decât numărul celor numeroase. Speciile mici creează bogăția de specii a biocenozelor și măresc diversitatea relațiilor lor. Aceeași specii servesc drept rezervă pentru înlocuirea speciilor dominante atunci când condițiile de mediu se schimbă. Cu cât este mai bogată compoziția speciei a biocenozei, cu atât mai bună este asigurată stabilitatea acesteia în raport cu condițiile de mediu în schimbare.

Structura spațială a biocenozei. Distribuția organismelor în biocenozele terestre este asociată în principal cu stratificarea sau aranjarea verticală a vegetației.

Compoziția în trepte, sau verticală, a biocenozelor este cel mai clar exprimată în păduri, unde pot exista până la 5-6 niveluri de plante (Fig. 199). Deci, în pădurile cu frunze late sau pădurile de stejar, stejarul, teiul și alți arbori de foioase înalți cu frunze mari formează primul nivel (superior). Mai puțin iubitoare de lumină, de exemplu, arțarul norvegian, ulmul și alți copaci însoțitori de stejar - acesta este al doilea nivel. Alun (alun), caprifoi, euonymus, trandafir sălbatic, viburnum, cătină și alți arbuști - al treilea nivel (tufă). Plantele erbacee perene (corydalis, anemonă, ceapă de gâscă, lungwort, lacramioare de mai, zelenchuk verde, copita europeană, ochi de corb) formează al patrulea nivel. Mușchii, lichenii și ciupercile cresc în stratul inferior (al cincilea) al pădurii de foioase și sunt rare, fără a forma o acoperire continuă.

Orez. 199. Distribuția cu paragate a plantelor în biocenoza unei păduri de foioase - pădure de stejar

Structura în etaje a pădurii permite plantelor să folosească mai eficient lumina soarelui: plantele iubitoare de lumină formează nivelul superior, iar plantele din alte niveluri s-au adaptat vieții în condiții de lumină scăzută sau se dezvoltă și înfloresc la începutul primăveriiînainte ca frunzele să înflorească pe copaci (scillas, anemone, corydalis, ceapă de gâscă).

Distribuția verticală a animalelor și a altor organisme este asociată cu nivelurile de biocenoze (Fig. 200). Așadar, în coroanele copacilor din primul și al doilea nivel al pădurii trăiesc diverse insecte mâncând frunze, păsări insectivore (turzi, oriole, cuci), animale mici (veverițe, cătin). Aici sunt și păsări de pradă, cum ar fi Vrăbiul. Populația de animale din nivelul inferior al pădurii este deosebit de diversă. Aici trăiesc elani, iepuri de câmp, mistreți, arici, șoareci de pădure, lupi, vulpi și alte animale.

Orez. 200. Distribuția cu paragate a animalelor în biocenoza forestieră mixtă

Multe animale, datorită mobilității lor, trăiesc în mai multe niveluri. De exemplu, veverița comună își construiește cuiburi și își hrănește puii în copaci și își adună hrană atât în ​​copaci și tufișuri, cât și pe pământ. Cocoșul negru, cocoșul de munte, cocoșul de munte se hrănesc în principal în nivelul inferior al pădurii, își petrec noaptea în copaci și își cresc urmașii pe pământ.

Distribuția animalelor pe niveluri în biocenoză reduce competiția dintre ele în hrană, alegerea locurilor pentru construirea cuiburilor. Așadar, mușcărul pătruns prădește insectele din coroanele copacilor, iar părul roșu de grădină vânează în arbuști și deasupra solului. Ciocănitoarea pătată mare și pădurețul se hrănesc cu insecte și larvele lor, de obicei în stratul mijlociu al pădurii. Cu toate acestea, nu concurează între ele: ciocănitoarea extrage insectele, larvele și pupele lor de sub scoarța copacilor, iar piciorul adună insecte de la suprafața scoarței.

Stratificarea, ca și podelele, se observă și în locația rădăcinilor. Rădăcinile copacilor de la nivelurile superioare pătrund cel mai adânc în sol. În fiecare strat al solului există bacterii și ciuperci, datorită cărora reziduurile organice sunt transformate în humus (humus) și mineralizarea acestuia. Multe insecte, acarieni, viermi și alte animale trăiesc aici fie permanent, fie temporar. Numărul speciilor și indivizilor de animale asociate cu solul depășește numărul celor terestre. Populația solului este cea mai numeroasă în locurile în care solul este bogat în materie organică și are o mare influență asupra formării solului.

Structura alimentară (trofică) a biocenozei. Toate organismele biocenozelor sunt interconectate prin relația „aliment – ​​consumator” și fiecare dintre ele este inclusă într-una sau alta verigă a lanțului trofic - o serie secvențială de organisme care se hrănesc unele cu altele. Există două tipuri principale de lanțuri trofice: pășune (lanțuri de pășunat) și detritice (lanțuri de descompunere).

La baza lanțurilor trofice de pășune se află plantele (organisme autotrofe) și animale (organisme heterotrofe). Animalele ierbivore, cum ar fi lăcustele, gândacii de frunze, cicuri încrucișați, aripile de ceară, volei, iepuri de câmp, căprioare sunt consumatori de primă ordine; carnivore (broaște, broaște râioase, șopârle, șerpi, păsări insectivore, multe păsări de pradă și animale) sunt consumatori de ordinul doi; iar animalele prădătoare care se hrănesc cu consumatori de ordinul doi sunt consumatori de ordinul trei (Fig. 201).

Orez. 201. Lanț trofic de pășune pădure de stejar

În lanțurile trofice detritice (din latină detritus - particule organice mici, purtate), sursa de hrană a organismelor consumatoare de ordinul întâi este rămășițele animalelor, plantelor, ciupercilor descompuse, împreună cu bacteriile pe care le conțin. Lanțurile trofice detritice sunt cele mai frecvente în păduri (Fig. 202). Astfel, o parte semnificativă a producției de plante (așternutul de frunze) nu este consumată direct de animalele erbivore, ci moare și suferă descompunere și mineralizare de către saprotrofe (din grecescul sapros - putred) - bacterii de descompunere. Râmele, centipedele, acarienii, larvele de insecte care se hrănesc cu detritus servesc drept hrană pentru consumatorii următoarei verigi.

Orez. 202. Rețea trofica detritică de pădure de foioase

Deci, speciile, structurile spațiale și nutriționale (trofice) ale biocenozei formează baza pentru menținerea integrității acesteia. Compoziția de specii a organismelor se formează în conformitate cu condițiile de mediu în care există unul sau altul. comunitate naturală. Speciile care alcătuiesc biocenoza, distribuite pe niveluri și conectate între ele prin lanțuri trofice, asigură existența pe termen lung a diferitelor comunități naturale de pe planeta noastră.

Exerciții pentru lecția învățată

1. În ce se exprimă structura biocenozei?
2. Cum diferă structura speciei a biocenozei de cea spațială și alimentară (trofică)?
3. Ce specii de organisme de biocenoză sunt considerate dominante?
4. Care este rolul speciilor mici în biocenoză?
5. Care este distribuția verticală a organismelor asociate în biocenoze?
6. Ce sunt lanțurile trofice? Prin ce diferă lanțurile trofice ale pășunilor de lanțurile trofice detritice?

Alcătuiți mai multe lanțuri trofice de pășuni și detritice din organismele enumerate și produsele lor metabolice: plante erbacee, frunze de copaci și arbuști, așternut de plante, râme, omizi de fluturi, limacși, larve de mușcă, broaște, șerpi, o cioara moartă, țâțe, uci. , arici .

Biogeocenoza este o zonă omogenă a suprafeței pământului cu o anumită compoziție de organisme vii și anumite condiții de viață, care sunt unite de metabolism și energie într-un singur complex natural.

În fiecare biogeocenoză, există specii care predomină în număr sau ocupă suprafata mare. Ei sunt numiti, cunoscuti specie dominantă. Cu toate acestea, nu toate speciile dominante au același efect asupra biogeocenozei. Sunt numite cele care determină compoziția, structura și proprietățile unui ecosistem prin crearea unui mediu pentru întreaga comunitate edificatori. Și acum luați în considerare biogeocenoza pădurii de stejar.

Dintre biogeocenozele terestre, una dintre cele mai complexe este o pădure de foioase, de exemplu o pădure de stejar. Stejarul este un sistem ecologic perfect și stabil, capabil să existe timp de secole în condiții externe constante. Biogeocenoza pădurilor de stejar este formată din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale.

Plante de stejar. În biogeocenozele terestre, plantele superioare creează principalele produse biologice. În pădure, acestea sunt predominant specii de arbori perene.

Între plante există o competiție sporită pentru condițiile de bază de viață: spațiu, lumină, apă cu minerale dizolvate în ea. Ca urmare a lungi selecție naturală plantele pădurii de stejar au dezvoltat adaptări care permit tipuri diferite exista impreuna. Acest lucru se manifestă în mod clar în stratificarea caracteristică pădurilor de stejar.

Nivelul superior este format din cele mai iubitoare specii de arbori: stejar, frasin, tei. Mai jos sunt însoțitori copacii mai puțin iubitori de lumină: arțar, măr, par etc. Și mai jos este stratul de tufă format din diverși arbuști: alun, cătină, viburn, etc. În sfârșit, pe sol crește un strat de plante erbacee. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât plantele care îl formează sunt mai tolerante la umbră.

Datorită stratificării complexe, suprafața totală a frunzelor plantelor care crește pe fiecare hectar ajunge la 4-6 hectare. Producția netă sub formă de creștere a materiei organice este de aproape 10 t/ha pe an.

Lanțuri trofice în pădurile de stejar. Bogăția și diversitatea plantelor devine motivul dezvoltării consumatorilor din lumea animală din pădurile de stejar, de la cele mai simple până la vertebrate superioare - păsări și mamifere.

Lanțurile trofice din pădure sunt împletite într-o rețea trofică foarte complexă, astfel încât pierderea oricărei specii de animale de obicei nu perturbă semnificativ întregul sistem. Dispariția, de exemplu, în majoritatea pădurilor noastre de stejari a tuturor ungulatelor erbivore mari: zimbri, căprioare, căprioare, elan ar avea un efect redus asupra ecosistemului general, deoarece biomasa lor nu a fost niciodată mare și nu a jucat un rol semnificativ în circulatia generala a substantelor. Dar dacă insectele erbivore ar dispărea, consecințele ar fi foarte grave, deoarece insectele îndeplinesc o funcție importantă a polenizatorilor în biogeocenoză, participă la distrugerea gunoiului și servesc drept bază pentru existența multor verigi ulterioare în lanțurile trofice.

Sisteme ecologice

• Biogeocenoza
• Lac de acumulare și pădurea de stejari ca exemple de biogeocenoze
• Modificări în biogeocenoze
• Biogeocenoze create de om
• Legături nutriționale
• Pierderi de energie în circuitele de putere

Biogeocenoza.

Biogeocenoza este o comunitate stabilă de plante, animale și microorganisme care se află în interacțiune constantă cu componentele atmosferei, hidrosferei și litosferei. Energia Soarelui, substanțele minerale ale solului și gazele atmosferei, apa intră în această comunitate și din aceasta sunt eliberate căldură, oxigen, dioxid de carbon și deșeuri ale organismelor. Principalele funcții ale biogeocenozei sunt acumularea și redistribuirea energiei și circulația substanțelor. Biogeocenoza este un sistem integral de autoreglare și auto-susținere. Include următoarele componente obligatorii: substanțe anorganice (carbon, azot, dioxid de carbon, apă, săruri minerale) și organice (proteine, glucide, lipide etc.); organisme autotrofe - producători de substanțe organice; organisme heterotrofe - consumatori de substanțe organice gata preparate de origine vegetală - consumatori (consumatori de ordinul întâi) și animale (consumatori de ordinul doi și următoarele). Organismele heterotrofe includ descompozitori - reductori, sau destructori, care descompun resturile de plante și animale moarte, transformându-le în compuși minerali simpli.
Vorbind despre biocenoze, sunt luate în considerare doar organismele vii interconectate care trăiesc într-o anumită zonă. Biocenozele sunt caracterizate prin diversitatea speciilor, adică. numărul de specii de organisme vii care o formează; densitatea populației, adică numărul de indivizi dintr-o anumită specie, pe unitate de suprafață sau pe unitate de volum (pentru organismele acvatice și din sol); biomasă - cantitatea totală de materie organică animală, exprimată în unități de masă.
Biomasa se formează ca rezultat al legăturii energiei solare. Eficiența cu care plantele asimilează energia solară variază în diferite biocenoze. Producția totală a fotosintezei se numește producție primară. Biomasa vegetală este folosită de consumatorii de ordinul întâi - animale erbivore - ca sursă de energie și material pentru crearea biomasei; mai mult, este folosit extrem de selectiv (Fig. 17.7), ceea ce reduce intensitatea luptei interspecifice pentru existenţă şi contribuie la conservarea resurselor naturale. Animalele erbivore, la rândul lor, servesc ca sursă de energie și material pentru consumatorii de ordinul doi - prădători etc. Figura 17.8 prezintă date comparative privind productivitatea diferitelor biogeocenoze. Cea mai mare cantitate de biomasă se formează la tropice și în zona temperată, foarte puțină - în tundra și ocean.
Organismele care fac parte din biogeocenoze sunt influențate de natura neînsuflețită - factori abiotici, precum și de fauna sălbatică - influențe biotice.

Biocenozele sunt sisteme biologice integrale, autoreglabile, care includ organisme vii care trăiesc pe același teritoriu.
Energia luminii solare este asimilată de plante, care sunt ulterior folosite de animale ca hrană.

Legături nutriționale .

Pierderi de energie în circuitele de putere

Toate speciile care alcătuiesc lanțul trofic trăiesc din materia organică creată de plantele verzi. În acest caz, există o regularitate importantă asociată cu eficiența utilizării și conversiei energiei în procesul de nutriție. Esența sa este următoarea.
În total, doar aproximativ 1% din energia radiantă a Soarelui incidentă asupra unei plante este transformată în energia potențială a legăturilor chimice ale substanțelor organice sintetizate și poate fi folosită în continuare de organismele heterotrofe pentru nutriție. Când un animal mănâncă o plantă, cea mai mare parte a energiei conținute în hrană este cheltuită în diferite procese de viață, transformându-se în căldură și disipându-se. Doar 5-20% din energia alimentară trece în substanța nou construită a corpului animalului. Dacă un prădător mănâncă un ierbivor, atunci din nou cea mai mare parte a energiei conținute în hrană se pierde. Din cauza pierderilor atât de mari de energie utilă, lanțurile trofice nu pot fi foarte lungi: ele constau de obicei din cel mult 3-5 verigi (niveluri alimentare).

Cantitatea de materie vegetală care servește drept bază pentru lanțul trofic este întotdeauna de câteva ori mai mare decât masa totală a animalelor erbivore, iar masa fiecăreia dintre verigile ulterioare din lanțul trofic scade, de asemenea, HH o Acest model foarte important se numește regula piramidei ecologice.

Lac de acumulare și pădurea de stejari ca exemple de biogeocenoze

1. Biogeocenoza apei dulci.

Orice corp natural de apă, cum ar fi un lac sau un iaz, cu populația sa de plante și animale este o biogeocenoză separată. Acest sistem natural, ca și alte biogeocenoze, are capacitatea de autoreglare și auto-reînnoire continuă.
Plantele și animalele care locuiesc în rezervor sunt distribuite neuniform în acesta. Fiecare specie trăiește în condițiile la care este adaptată. Cele mai diverse și favorabile condiții de viață sunt create în zona de coastă. Aici apa este mai caldă, deoarece se încălzește cu razele soarelui. Este suficient de oxigenat. Abundența luminii care pătrunde până la fund asigură dezvoltarea multor plante superioare. Algele mici sunt, de asemenea, numeroase. Majoritatea animalelor trăiesc în zona de coastă. Unii sunt adaptați la viața pe plante acvatice, alții înoată activ în coloana de apă (pești, gândaci care înoată prădători și gândaci de apă). Multe se găsesc în partea de jos (orz, fără dinți, larve ale unor insecte - caddisflies, libelule, mayflis, un număr de viermi etc.). Chiar peliculă de suprafață apa servește ca habitat pentru speciile special adaptate acesteia. În tărâmurile liniștite, puteți vedea gândaci prădători care alergă pe suprafața apei și gândaci învolburați înotând rapid în cerc. Abundența hranei și alte condiții favorabile atrag peștii în zona de coastă.
În părțile adânci aproape de fund ale rezervorului, unde lumina soarelui pătrunde slab, viața este mai săracă și mai monotonă. Plantele fotosintetice nu pot exista aici. Straturile inferioare de apă rămân reci din cauza amestecării slabe. Aici apa conține puțin oxigen.
Condiții speciale se creează și în grosimea apei în zonele deschise ale rezervorului. Este locuit de o masă de cele mai mici organisme vegetale și animale, care sunt concentrate în straturile superioare, mai calde și bine luminate ale apei. Aici se dezvoltă diverse alge microscopice; algele și bacteriile se hrănesc cu numeroase protozoare - ciliate, precum și cu rotifere și crustacee. Tot acest complex de organisme mici suspendate în apă se numește plancton. În circulația substanțelor și în viața unui rezervor, planctonul joacă un rol foarte important.

2. Legăturile alimentare și stabilitatea biogeocenozei iazului.

Luați în considerare, datorită a ceea ce există sistemul de locuitori ai lacului de acumulare și cum este întreținut. Lanțurile trofice constau din mai multe verigi consecutive. De exemplu, reziduurile de plante și bacteriile care se dezvoltă pe ele sunt hrănite de protozoare, care sunt consumate de micile crustacee. La rândul lor, crustaceele servesc drept hrană pentru pești, iar aceștia din urmă pot fi consumați de peștii răpitori. Aproape toate speciile nu se hrănesc cu un singur tip de hrană, ci folosesc diferite obiecte alimentare. Lanțurile trofice sunt împletite în mod complex. De aici rezultă o concluzie generală importantă: dacă vreun membru al biogeocenozei cade, atunci sistemul nu este deranjat, deoarece se folosesc alte surse de hrană. Cu cât este mai mare diversitatea speciilor, cu atât sistemul este mai stabil.
Sursa primară de energie în biogeocenoza acvatică, ca și în majoritatea sistemelor ecologice, este lumina soarelui, datorită căreia plantele sintetizează materia organică. Evident, biomasa tuturor animalelor existente într-un rezervor depinde complet de productivitatea biologică a plantelor.
Adesea, motivul productivității scăzute a corpurilor de apă naturale este lipsa mineralelor (în special azotul și fosforul) necesare creșterii plantelor autotrofe sau aciditatea nefavorabilă a apei. Aplicație îngrășăminte minerale, iar în cazul unui mediu acid, vararea corpurilor de apă contribuie la reproducerea planctonului vegetal, care se hrănește cu animale care servesc drept hrană pentru pești. În acest fel, productivitatea iazurilor de pescuit este crescută.

3. Biogeocenoza pădurii de foioase.

Rezumatul altor prezentări

„Dovezi ale evoluției lumii organice” - Sunt divergente în natură. Dovezi anatomice (morfologice) comparative ale evoluției. Grupuri de dovezi pentru procesul evolutiv. Clasa a 11a. Ce înseamnă termenii? Archaeopteryx. Particularitatea faunei și florei insulelor mărturisește în favoarea evoluției. Molecular biologic și citologic. Dovezi paleontologice pentru evoluție Forme fosile. Concluzie: A. Wallace a identificat 6 zone zoogeografice pentru distribuția animalelor și plantelor pe planeta noastră. etape Dezvoltarea embrionară vertebratelor. Embriologice.

„Structura ecosistemului” - Biogeocenoza terestră. ecosistem de cursuri. Împreună cu factorii naturii neînsuflețite, comunitatea formează un ecosistem. Biologie clasa a 11-a finalizată de Viktor Arkhipkin. Structura ecologică a ecosistemului. Ecosistem stejar. Producători sau autotrofe (producători de toxine non-proteice). Apa ca ecosistem.

„Selecție și evoluție naturală” – Într-o populație din generație în generație, fenotipul se modifică într-o direcție. Se observă în timpul păstrării pe termen lung a condițiilor constante de mediu. Conceptul de selecție naturală. Desenați o masă. Forma de conducere a selecției. Conţinut. Observat în condiții de mediu în schimbare. Populația rămâne omogenă din punct de vedere fenotipic. În cadrul unei populații apar mai multe forme fenotipice distinct diferite.

„Organismul ca biosistem” – Reglarea umorală. Corpul ca biosistem. Teme pentru acasă. Chemotrofele sunt bacterii. În alge, ciuperci și protozoare, ionii de calciu joacă un rol important. Un organism are un anumit stoc individual de informații ereditare. Plante pluricelulare Animale Ciuperci Om. Organism pluricelular. Reglarea nervoasă mai rapidă Se adresează unui organ strict definit. organisme unicelulare.

„Era arheică în biologie” - Șef: Ivanova N.N. MOU scoala gimnaziala nr.43. Prezentare pe tema: „Era arheană”. Elevul clasei a XI-a „A”. Completat de: Dzhurik Kristina Alexandrovna. Prezentare Biologie! Metode de reproducere: Asexual Sexual. În epoca arheică au apărut primele organisme vii.

„Principalele direcții de evoluție” - Principalele direcții de evoluție ale lumii organice. Fundamentele învățăturilor lui Darwin. Evoluția lumii organice. Completat de: Litvinova E, clasa a XI-a. 2008

Dintre biogeocenozele terestre, una dintre cele mai complexe este o pădure de foioase, cum ar fi o pădure de stejar. stejar brava - un sistem ecologic perfect și stabil capabil să existe timp de secole în condiții externe constante. Biogeocenoza pădurilor de stejar este formată din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale.

plante de pădure de stejar

În biogeocenozele terestre, plantele superioare creează principalele produse biologice. În pădure, acestea sunt predominant specii de arbori perene (Figura 39).

Figura 39. Biogeocenoza unei păduri de foioase.

Caracteristică pădure de foioase este diversitatea speciilor vegetație. Între plante există o competiție sporită pentru condițiile de bază de viață: spațiu, lumină, apă cu minerale dizolvate în ea. Ca rezultat al selecției naturale pe termen lung, plantele pădurii de stejar au dezvoltat adaptări care permit diferitelor specii să existe împreună. Acest lucru se manifestă în mod clar în stratificarea caracteristică pădurilor de stejar.

Nivelul superior este format din cele mai iubitoare specii de arbori: stejar, frasin, tei. Mai jos sunt copacii mai puțin iubitori de lumină care îi însoțesc: arțar, măr, par etc. Și mai jos este stratul de tufă format din diverși arbuști: alun, euonymus, cătină, viburn etc.

În cele din urmă, pe sol crește un strat de plante erbacee. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât plantele care îl formează sunt mai tolerante la umbră.

Stratificarea este, de asemenea, exprimată în locația sistemelor radiculare. Copacii din nivelurile superioare au cel mai adânc sistem de rădăcină și pot folosi apă și minerale din straturile adânci ale solului.

Pădurea de stejar se caracterizează printr-o productivitate biologică ridicată. Datorită complexului său multistratificat, suprafața totală a frunzelor plantelor care cresc pe fiecare hectar ajunge la 4-6 hectare. Un astfel de aparat fotosintetic puternic captează și transformă aproximativ 1% din afluxul anual de radiație solară în energie potențială a materiei organice. Acesta din urmă la latitudinile mijlocii este de aproximativ 3,8 10 7 kJ/ha. Aproape jumătate din substanța sintetizată este consumată chiar de plante în procesul de respirație. Producția netă sub formă de creștere a materiei organice în părțile supraterane ale plantelor este de 5-6 t/ha pe an. La aceasta ar trebui adăugate 3-4 t/ha de creștere anuală a părților subterane. Astfel, producția de păduri de stejar ajunge la aproape 10 t/ha pe an.

Lanțuri trofice în pădurile de stejar.

Bogăția și diversitatea plantelor care produc o cantitate imensă de materie organică care poate fi folosită ca hrană, devin motivul dezvoltării în pădurile de stejari a numeroși consumatori din lumea animală, de la protozoare la vertebrate superioare - păsări și mamifere.

Lanțurile trofice din pădure sunt împletite într-o rețea trofică foarte complexă, astfel încât pierderea oricărei specii de animale de obicei nu perturbă semnificativ întregul sistem. Sens grupuri diferite animalele din biogeocenoză nu este la fel. Dispariția, de exemplu, în majoritatea pădurilor noastre de stejari a tuturor ungulatelor erbivore mari; zimbri, căprioare, căprioare, elan - ar avea un efect redus asupra ecosistemului general, deoarece numărul lor, și deci biomasa, nu a fost niciodată mare și nu au jucat un rol semnificativ în circulația generală a substanțelor. Dar dacă insectele erbivore ar dispărea, consecințele ar fi foarte grave, deoarece insectele îndeplinesc o funcție importantă a polenizatorilor în biogeocenoză, participă la distrugerea gunoiului și servesc drept bază pentru existența multor verigi ulterioare în lanțurile trofice.

Autoreglementarea în biogeocenoza forestieră.

Procesul de autoreglare în pădurea de stejar se manifestă prin faptul că întreaga populație diversă a pădurii există împreună, fără a se distruge complet reciproc, ci doar limitând numărul indivizilor fiecărei specii la un anumit nivel. Importanța unei astfel de reglementări a populației în viața unei păduri poate fi văzută din exemplul următor. Câteva sute de specii de insecte se hrănesc cu frunze de stejar, dar în condiții normale, fiecare specie este reprezentată de un număr atât de mic de indivizi încât nici măcar activitatea lor comună nu provoacă daune semnificative copacului și pădurii. Între timp, toate insectele sunt foarte prolifice. Numărul de ouă depuse de o femelă este rareori mai mică de 100. Multe specii sunt capabile să producă 2-3 generații pe vară. În consecință, în absența unor factori limitatori, numărul oricărui fel de insecte ar crește foarte repede și ar duce la distrugerea sistemului ecologic.

Mineralizarea reziduurilor organice.

De mare importanță în viața pădurii sunt procesele de descompunere și mineralizare a masei de frunze muritoare, lemn, resturi de animale și produsele lor metabolice. Din creșterea anuală totală a biomasei părților supraterane ale plantelor, aproximativ 3-4 tone la 1 ha mor și cad în mod natural, formând așa-numitul așternut forestier. O masă semnificativă este formată și din părțile subterane moarte ale plantelor. Odată cu așternutul, majoritatea mineralelor și azotului consumate de plante revin în sol.

Rămășițele de animale sunt distruse foarte repede de gândacii morți, gândacii de piele, larvele muștelor și alte insecte, precum și bacteriile putrefactive. Este mai dificil să descompuneți celuloza și alte substanțe durabile care alcătuiesc o parte semnificativă a așternutului vegetal. Dar servesc și ca hrană pentru o serie de organisme, cum ar fi ciupercile și bacteriile, care au enzime speciale care descompun fibrele și alte substanțe în zaharuri ușor digerabile.

Figura 40. Comparația structurii generale a biogeocenozelor terestre și acvatice:

I - plante producătoare de materie organică: a - plante superioare; b - alge;

II - animale - consumatori de materie organică: a - erbivor, b - carnivor, c - consum de alimente mixte.

De îndată ce plantele mor, substanța lor este complet folosită de distrugători. O parte semnificativă a biomasei este formată din râme, care fac o treabă grozavă de descompunere și deplasare a materiei organice în sol. Numărul total de insecte, acarieni, viermi și alte nevertebrate ajunge la multe zeci și chiar sute de milioane pe hectar. Rolul bacteriilor și al ciupercilor inferioare, saprofite, este deosebit de mare în descompunerea așternutului.

ECOSISTEM DE STEJAR: EXCURSIUNE

1. Pădurea de stejar ca comunitate naturală (biogeocenoză), este una dintre cele mai complexe dintre biogeocenozele terestre. Ei bine, în primul rând, ce este biogeocenoza? Biogeocenoza este un complex de specii interconectate (populații de specii diferite) care trăiesc într-o anumită zonă cu condiții de existență mai mult sau mai puțin uniforme. Această definiție va fi necesară pentru utilizare ulterioară. Pădurea de stejar este un sistem ecologic perfect și stabil, capabil să existe timp de secole în condiții externe constante. Biogeocenoza pădurilor de stejar este formată din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Este clar că cu o asemenea varietate de specii care locuiesc în pădurea de stejari, va fi dificil să se zguduie stabilitatea acestei biogeocenoze prin exterminarea uneia sau mai multor specii de plante sau animale. Este dificil, deoarece, ca urmare a coexistenței îndelungate a speciilor de plante și animale din specii disparate, acestea au devenit o biogeocenoză unică și perfectă - o pădure de stejar, care, după cum am menționat mai sus, este capabilă să existe timp de secole în condiții externe neschimbate.

2. Principalele componente ale biogeocenozei și relația dintre ele; Plantele sunt veriga principală într-un ecosistem. Marea majoritate a biogeocenozei se bazează pe plante verzi, care, după cum știți, sunt producătorii de materie organică (producători). Și întrucât în ​​biogeocenoză există neapărat animale erbivore și carnivore - consumatori de materie organică vii (consumatori) și, în sfârșit, distrugători de reziduuri organice - în principal microorganisme care aduc descompunerea substanțelor organice în compuși minerali simpli (descompunetori), nu este greu de ghicit de ce plantele sunt veriga principală a ecosistemului. Dar pentru că în biogeocenoză toată lumea consumă substanțe organice, sau compuși formați după degradarea substanțelor organice, și este clar că dacă plantele - principala sursă de materie organică vor dispărea, atunci viața în biogeocenoză va dispărea practic.

3. Circulația substanțelor în biogeocenoză. Semnificația în ciclul plantelor care utilizează energia solară Ciclul substanțelor în biogeocenoză - conditie necesara existența vieții. A apărut în procesul de formare a vieții și a devenit mai complicată în cursul evoluției naturii vii. Pe de altă parte, pentru ca circulația substanțelor să fie posibilă în biogeocenoză, este necesar să existe în ecosistem organisme care creează substanțe organice din substanțe anorganice și transformă energia radiațiilor solare, precum și organisme care folosesc aceste substanțe organice și din nou le transformă în compuși anorganici. Toate organismele sunt împărțite în două grupe în funcție de metoda de nutriție - autotrofe și heterotrofe. Autotrofii (în principal plantele) folosesc compuși anorganici pentru a sintetiza substanțe organice. mediu inconjurator. Heterotrofele (animale, oameni, ciuperci, bacterii) se hrănesc cu substanțe organice gata preparate sintetizate de autotrofe. Prin urmare, heterotrofei depind de autotrofi. În orice biogeocenoză, toate rezervele de compuși anorganici s-ar epuiza foarte curând dacă nu ar fi reînnoite în cursul vieții organismelor. Ca urmare a respirației, descompunerii cadavrelor de animale și a reziduurilor vegetale, substanțele organice se transformă în compuși anorganici, care se întorc înapoi în mediul natural și pot fi din nou utilizați de autotrofi. Astfel, în biogeocenoză, ca urmare a activității vitale a organismelor, are loc un flux continuu de atomi de la natura neînsuflețită la natura vie și invers, închizându-se într-un ciclu. Pentru circulația substanțelor este necesar un aflux de energie din exterior. Sursa de energie este soarele. Mișcarea materiei cauzată de activitatea organismelor are loc ciclic, poate fi folosită în mod repetat, în timp ce fluxul de energie în acest proces este unidirecțional. Energia de radiație a Soarelui în biogeocenoză este transformată în diferite forme: În energia legăturilor chimice, în mecanică și, în final, în internă. Din tot ceea ce s-a spus, este clar că circulația substanțelor în biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții, iar plantele (autotrofe) în ea veriga cea mai importantă.

4. Diversitatea speciilor în biogeocenoză, adaptabilitatea lor la conviețuirea. O trăsătură caracteristică a pădurii de stejari este diversitatea speciilor de vegetație. După cum am menționat mai sus, biogeocenoza pădurilor de stejar constă din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Între plante există o competiție sporită pentru condițiile de bază de viață: spațiu, lumină, apă cu minerale dizolvate în ea. Ca rezultat al selecției naturale pe termen lung, plantele pădurii de stejar au dezvoltat adaptări care permit diferitelor specii să existe împreună. Acest lucru se manifestă în mod clar în stratificarea caracteristică pădurilor de stejar. Nivelul superior formează cele mai iubitoare specii de arbori: stejar, frasin, tei. Mai jos se află copacii mai puțin iubitori de lumină care îi însoțesc: arțar, măr, par etc. Și mai jos este stratul de tufă format din diverși arbuști: alun, euonymus, cătină, viburnum etc. În cele din urmă, un strat de plante erbacee crește pe sol. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât plantele care îl formează sunt mai tolerante la umbră. Stratificarea este, de asemenea, exprimată în locația sistemelor radiculare. Copacii din nivelurile superioare au cel mai adânc sistem de rădăcină și pot folosi apă și minerale din straturile adânci ale solului.

7. Modificări ale biogeocenozei primăvara: în viața plantelor și animalelor.
Schimbări de primăvară în viața plantelor.
Unele sălcii, arini și aluni înfloresc înainte ca frunzele lor să se fi deschis; pe petice dezghețate, chiar și prin zăpadă, își croiesc calea mugurii primelor plante de primăvară. Până la mijlocul primăverii, aproape toți copacii au frunze. Perioada de înflorire a plantelor și florilor. În general, plantele prind viață din calmul iernii.
Schimbări de primăvară în viața animalelor.
Sosesc pasari calatoare, apar insecte iernate, unele animale se trezesc din hibernare. Perioada formării perechilor și perioada căsătoriei.

8. Posibile direcții de schimbare a biogeocenozei. Orice biogeocenoză se dezvoltă și evoluează. Rolul principal în procesul de schimbare a biogeocenozelor terestre aparține plantelor, dar activitatea lor este inseparabilă de activitatea celorlalte componente ale sistemului, iar biogeocenoza trăiește și se schimbă mereu în ansamblu. Schimbarea merge în anumite direcții, iar durata existenței diverselor biogeocenoze este foarte diferită. Un exemplu de schimbare într-un sistem insuficient echilibrat este creșterea excesivă a unui rezervor. Din cauza lipsei de oxigen în straturile de apă de la fund, o parte din materia organică rămâne neoxidată și nu este utilizată în circulația ulterioară. În zona de coastă se acumulează resturile de vegetație acvatică, formând depozite turboase. Iazul se micșorează. Vegetația acvatică de coastă se extinde în centrul rezervorului, se formează depozite de turbă. Lacul se transformă treptat într-o mlaștină. Vegetația terestră din jur înaintează treptat pe locul fostului lac de acumulare. În funcție de condițiile locale, aici poate apărea o pajiște de rogoz, o pădure sau un alt tip de biogeocenoză. Pădurea de stejar se poate transforma și într-un alt tip de biogeocenoză. De exemplu, după tăierea copacilor, se poate transforma într-o poiană, un câmp (agrocenoză) sau altceva.

9. Influența activității umane asupra biogeocenozei; măsuri care trebuie luate pentru a o proteja. Omul a devenit recent foarte activ în influențarea vieții biogeocenozei. Activitatea economică a oamenilor este un factor puternic în transformarea naturii. Ca urmare a acestei activități, se formează biogeocenoze deosebite. Acestea includ, de exemplu, agrocenozele, care sunt biogeocenoze artificiale rezultate din activitățile agricole umane. Exemple sunt pajiştile, câmpurile, păşunile create artificial. Biogeocenozele artificiale create de om necesită o atenție neobosită și o intervenție activă în viața lor. Desigur, există multe asemănări și diferențe în biogeocenozele artificiale și naturale, dar nu ne vom opri asupra acestui lucru. O persoană influențează și viața biogeocenozelor naturale, dar, desigur, nu la fel de mult ca în cazul agrocenozelor. Suprafețele de pădure create pentru plantarea arborilor tineri, precum și pentru limitarea vânătorii, pot servi drept exemplu. Rezervațiile și parcurile naționale create pentru a proteja anumite specii de plante și animale pot servi, de asemenea, drept exemplu. Se creează și societăți de masă care promovează conservarea și protecția mediului, precum societatea „verde” etc.

10. Concluzie. Folosind exemplul unei excursii de plimbare printr-o biogeocenoză naturală - o pădure de stejari, au aflat și dezasamblat de ce pădurea de stejar este integrală și stabilă, care sunt principalele componente ale unei biogeocenoze, care este rolul lor și ce conexiuni există între ele, au demontat de asemenea de ce circulația substanțelor într-o biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții, au aflat și cum întreaga varietate de specii care trăiesc într-o pădure de stejari nu intră în conflict între ele, permițându-se reciproc să se dezvolte normal, am sortat ce conexiuni alimentare există într-o pădure de stejar și am sortat un astfel de concept de piramidă ecologică, am fundamentat factorii care provoacă o schimbare a numerelor și un astfel de fenomen precum autoreglarea, am aflat ce modificări au loc în biogeocenoza primăvara și a sortat direcțiile posibile de evoluție a biogeocenozei, precum și modul în care o persoană afectează viața în biogeocenoze. În general, pe exemplul pădurilor de stejar, viața biogeocenozelor a fost complet demontată.

Viața plantelor forestiere are propriile sale caracteristici. Copacii care formează pădurea cresc mai mult sau mai puțin apropiați, influențându-se unul pe altul și restul vegetației forestiere. Plantele din pădure sunt aranjate în etaje, care pot fi comparate cu podele. Primul nivel superior este reprezentat de arborii principali de primul grad de semnificație (molid, pin, stejar). Al doilea nivel este format din arbori de a doua dimensiune (cireș de pasăre, frasin de munte, măr). Al treilea nivel este format din arbuști, de exemplu, trandafir sălbatic, alun, viburnum, euonymus. Al patrulea nivel este o acoperire erbacee, iar al cincilea este mușchi și licheni. Accesul luminii la plante de diferite niveluri nu este același. Coroanele copacilor din primul nivel sunt mai bine luminate. De la nivelurile superioare la cele inferioare, iluminarea scade, deoarece plantele din nivelurile superioare rețin o fracțiune din razele soarelui. Mușchii și lichenii care ocupă al cincilea nivel primesc o cantitate foarte mică de lumină. Acestea sunt plantele cele mai tolerante la umbră din pădure.

Păduri diferite au un număr diferit de niveluri. De exemplu, într-o pădure întunecată de molid, se disting doar două sau trei niveluri. Pe primul nivel sunt copacii principali (molizi), pe al doilea - un număr mic de plante erbacee, iar al treilea este format din mușchi. Alte plante lemnoase și arbustive nu cresc în al doilea nivel al pădurii de molid, deoarece nu suportă umbrirea puternică. De asemenea, acoperirea cu iarbă nu este observată în pădurea de molid.

Aranjamentul pe etaje este caracteristic nu numai pentru părțile supraterane ale plantelor, ci și pentru organele lor subterane - rădăcinile. Copacii înalți au rădăcini care intră adânc în pământ, în timp ce sistemul rădăcină copaci din al doilea nivel de lungime mai mică și formează condiționat al doilea nivel de rădăcini. Rădăcinile altor plante de pădure sunt și mai scurte și sunt situate în straturile superioare ale solului. Astfel, plantele din pădure absorb nutrienții din diferite straturi de sol.

Copacii de prima magnitudine (stejar, pin, molid) se inchid cu coroanele lor si formeaza un baldachin de padure, sub care patrunde o mica fractiune de lumina solara. Prin urmare, plantele erbacee ale pădurii, de regulă, sunt tolerante la umbră și au lame de frunze largi. Multe dintre ele nu rezistă la expunerea la lumina directă a soarelui și pot muri în spațiu deschis. O caracteristică a ierburilor pădurii cu frunze late este înflorirea primăverii devreme, când nu există încă frunze pe copaci. Cu ajutorul frunzelor late, plantele de pădure acumulează materie organică în lumină slabă și le depun în organele subterane, de exemplu, pulmonar în rizomi. În desișurile sumbre de molid, florile plantelor erbacee au corole culoare alba astfel încât să poată fi văzute de departe de insectele polenizatoare. De exemplu, astfel de flori se găsesc în crin, iarnă, septenar, gută, minik. Dar, în ciuda acestor adaptări, florile ierburilor forestiere adesea nu polenizează și nu formează semințe. Prin urmare, reproducerea multor plante erbacee se realizează prin împărțirea rizomilor, de exemplu, în oxalis, lacramioare, kupena, sedmichnik, minnik. Așa se explică plasarea acestor ierburi în grupuri în pădure.

Litierul forestier care acoperă solul este format din frunze sau ace căzute, respectiv, din pădurile de foioase sau de conifere, precum și din scoarță și ramuri de copaci, petice de iarbă moartă, mușchi. Litierul liber de pădure este umed, ceea ce este favorabil pentru dezvoltarea mucegaiurilor și a ciupercilor de pălărie. Micelii de diferite ciuperci pătrund dens în așternut, transformând treptat materia organică în humus și săruri minerale pentru a hrăni plantele verzi ale pădurii.

Stejarul, ca comunitate naturală (biogeocenoză), se caracterizează prin integritate și stabilitate.

Pădurea de stejar este una dintre cele mai complexe dintre biogeocenozele terestre. Biogeocenoza- sunt complexe de specii interconectate (populații de specii diferite) care trăiesc într-un anumit teritoriu cu condiții de existență mai mult sau mai puțin omogene. Biogeocenoza pădurilor de stejar este formată din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Este clar că cu o asemenea varietate de specii care locuiesc în pădurea de stejari, va fi dificil să se zguduie stabilitatea acestei biogeocenoze prin exterminarea uneia sau mai multor specii de plante sau animale. Este dificil, deoarece, ca urmare a coexistenței îndelungate a speciilor de plante și animale din specii disparate, acestea au devenit o biogeocenoză unică și perfectă - o pădure de stejar, care, după cum am menționat mai sus, este capabilă să existe timp de secole în condiții externe neschimbate.

Marea majoritate a biogeocenozei se bazează pe plante verzi, care, după cum știți, sunt producători de materie organică (producători). În biogeocenoză sunt în mod necesar prezente animale erbivore și carnivore - consumatori de materie organică vie (consumatori) și, în sfârșit, distrugătoare de reziduuri organice - în principal microorganisme care reduc descompunerea substanțelor organice la compuși minerali simpli (reductori). Plantele sunt principala sursă de materie organică, iar dacă vor dispărea, viața în biogeocenoză va dispărea practic.

Circulația substanțelor în biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții. A apărut în procesul de formare a vieții și a devenit mai complicată în cursul evoluției naturii vii. Pe de altă parte, pentru ca circulația substanțelor să fie posibilă în biogeocenoză, este necesar să existe în ecosistem organisme care creează substanțe organice din substanțe anorganice și transformă energia radiațiilor solare, precum și organisme care folosesc aceste substanțe organice și din nou le transformă în compuși anorganici. Toate organismele sunt împărțite în două grupe în funcție de metoda de nutriție - autotrofe și heterotrofe. Autotrofii (în principal plantele) folosesc compuși anorganici din mediu pentru a sintetiza substanțe organice. Heterotrofele (animale, oameni, ciuperci, bacterii) se hrănesc cu substanțe organice gata preparate sintetizate de autotrofe. Prin urmare, heterotrofei depind de autotrofi. În orice biogeocenoză, toate rezervele de compuși anorganici s-ar epuiza foarte curând dacă nu ar fi reînnoite în cursul vieții organismelor. Ca urmare a respirației, descompunerii cadavrelor de animale și a reziduurilor vegetale, substanțele organice se transformă în compuși anorganici, care se întorc înapoi în mediul natural și pot fi din nou utilizați de autotrofi. Astfel, în biogeocenoză, ca urmare a activității vitale a organismelor, are loc un flux continuu de atomi de la natura neînsuflețită la natura vie și invers, închizându-se într-un ciclu. Pentru circulația substanțelor este necesar un aflux de energie din exterior. Sursa de energie este soarele. Mișcarea materiei cauzată de activitatea organismelor are loc ciclic, poate fi folosită în mod repetat, în timp ce fluxul de energie în acest proces este unidirecțional. Energia de radiație a Soarelui în biogeocenoză este transformată în diverse forme: în energie a legăturilor chimice, în energie mecanică și, în final, în internă. Din tot ceea ce s-a spus, este clar că circulația substanțelor în biogeocenoză este o condiție necesară pentru existența vieții, iar plantele (autotrofe) în ea veriga cea mai importantă.

O trăsătură caracteristică a pădurii de stejari este diversitatea speciilor de vegetație. După cum am menționat mai sus, biogeocenoza pădurilor de stejar constă din peste o sută de specii de plante și câteva mii de specii de animale. Între plante există o competiție sporită pentru condițiile de bază de viață: spațiu, lumină, apă cu minerale dizolvate în ea. Ca rezultat al selecției naturale pe termen lung, plantele pădurii de stejar au dezvoltat adaptări care permit diferitelor specii să existe împreună. Acest lucru se manifestă în mod clar în stratificarea caracteristică pădurilor de stejar. Nivelul superior este format din cele mai iubitoare specii de arbori: stejar, frasin, tei. Mai jos se află copacii mai puțin iubitori de lumină care îi însoțesc: arțar, măr, par etc. Și mai jos este stratul de tufă format din diverși arbuști: alun, euonymus, cătină, viburnum etc. În cele din urmă, un strat de plante erbacee crește pe sol. Cu cât nivelul este mai jos, cu atât plantele care îl formează sunt mai tolerante la umbră. Stratificarea este, de asemenea, exprimată în locația sistemelor radiculare. Copacii din nivelurile superioare au cel mai adânc sistem de rădăcină și pot folosi apă și minerale din straturile adânci ale solului.