Биогеоценоз смешанного леса

Биогеоценоз смешанного леса

Содержание.

Введение........................................................................................................... 2

1. Основные компоненты биогеоценоза и связи между ними; растения - главное звено в экосистеме........................................................................................................ 3

2. Круговорот веществ в биогеоценозе. Значение в круговороте растений, использующих солнечную энергию......................................................................................... 4

3. Разнообразие видов в биогеоценозе, приспособленность их к совместному проживанию........................................................................................................................... 6

4. Пищевые связи, экологическая пирамида................................................... 8

5. Популяции растений и животных; факторы, вызывающие изменения в численности; саморегуляция в биогеоценозе........................................................................ 9

6. Изменения в биогеоценозе весной: в жизни растений и животных.......... 11

6.1. Весенние изменения в жизни растений................................................... 11

6.2. Весенние изменения в жизни животных................................................. 11

7. Возможные направления изменения биогеоценоза................................... 12

8. Влияние деятельности человека на биогеоценоз; мероприятия, которые необходимо проводить в целях его охраны....................................................................... 13

Заключение..................................................................................................... 15

Список литературы........................................................................................ 16

Приложение 1. Словарь терминов................................................................. 17

Введение.

Смешанный лес является одним из наиболее сложных среди наземных биогеоценозов. Ну, во-первых, что такое биогеоценоз? Биогеоценоз - это комплексы взаимосвязанных видов (популяций разных видов), обитающих на определенной территории с более или менее однородными условиями существованиями. Это определение понадобится для пользования в дальнейшем. Смешанный лес - это совершенная и устойчивая экологическая система, способная при неизменных внешних условиях существовать веками. Биогеоценоз смешанных лесов составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Понятно, что при таком разнообразии видов, населяющих смешанные леса, поколебать устойчивость данного биогеоценоза, истребив один или несколько видов растений или животных, будет сложно. Сложно, потому что в результате длительного сосуществования видов растений и животных из разрозненных видов они стали единым и совершенным биогеоценозом - смешанным лесом, который, как уже было сказано выше, способен при неизменных внешних условиях существовать веками.

1. Основные компоненты биогеоценоза и связи между ними; растения - главное звено в экосистеме.

Основу подавляющего большинства биогеоценоза составляют зеленые растения, которые, как известно, являются производителем органического вещества (продуцентами). А так как в биогеоценозе обязательно присутствуют растительноядные и плотоядные животные - потребители живого органического вещества (консументы) и, наконец, разрушители органических остатков - преимущественно микроорганизмы, которые доводят распад органических веществ до простых минеральных соединений (редуценты), то не трудно догадаться, почему растения являются главным звеном в экосистеме. А потому, что в биогеоценозе все потребляют органические вещества, или соединения, образующиеся после распада органических веществ и ясно, что если растения - главный источник органического вещества исчезнут, то жизнь в биогеоценозе практически исчезнет.

2. Круговорот веществ в биогеоценозе. Значение в круговороте растений, использующих солнечную энергию

Круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни. Он возник в процессе становления жизни и усложнялся в ходе эволюции живой природы. С другой стороны, чтобы в биогеоценозе был возможен круговорот веществ, необходимо наличие в экосистеме организмов, создающих органические вещества из неорганических и преобразующие энергию излучения солнца, а также организмов, которые используют эти органические вещества и снова превращают их в неорганические соединения. Все организмы по способу питания разделяются на две группы - автотрофы и гетеротрофы. Автотрофы (преимущественно растения) для синтеза органических веществ используют неорганические соединения окружающей среды. Гетеротрофы (животные, человек, грибы, бактерии) питаются готовыми органическими веществами, которые синтезировали автотрофы. Следовательно, гетеротрофы зависят от автотрофов. В любом биогеоценозе очень скоро иссякли бы все запасы неорганических соединений, если бы они не возобновлялись в процессе жизнедеятельности организмов. В результате дыхания, разложения трупов животных и растительных остатков органические вещества превращаются в неорганические соединения, которые возвращаются снова в природную среду и могут опять использоваться автотрофами. Таким образом, в биогеоценозе в результате жизнедеятельности организмов непрерывно осуществляется поток атомов из неживой природы в живую и обратно, замыкаясь в круговорот. Для круговорота веществ необходим приток энергии извне. Источником энергии является Солнце. Движение вещества, вызванное деятельностью организмов, происходит циклически, оно может быть использовано многократно, в то время как поток энергии в этом процессе имеет однонаправленный характер. Энергия излучения Солнца в биогеоценозе преобразуется в различные формы: В энергию химических связей, в механическую и, наконец, во внутреннюю. Из всего сказанного ясно, что круговорот веществ в биогеоценозе - необходимое условие существования жизни и растения (автотрофы) в нем самое главное звено.

3. Разнообразие видов в биогеоценозе, приспособленность их к совместному проживанию.

Характерная черта смешанных лесов заключается в видовом разнообразии растительности. Как уже было сказано выше биогеоценоз смешанных лесов составляют более сотни видов растений и несколько тысяч видов животных. Между растениями происходит усиленная конкуренция за основные жизненные условия: пространство, свет, воду с растворенными в ней минеральными веществами. В результате длительного естественного отбора у растений смешанных лесов выработались приспособления, позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко проявляется в характерной для смешанных лесов ярусности. Верхний ярус образуют наиболее светолюбивые древесные породы: дуб, ясень, липа. Ниже располагаются сопутствующие им менее светолюбивые деревья: клен, яблоня, груша и др. Еще ниже расположен ярус подлеска, образованный различными кустарниками: лещиной, бересклетом, крушиной, калиной и т. п. Наконец на почве произрастает ярус травянистых растений. Чем ниже ярус, тем более теневыносливы образующие его растения. Ярусность выражена также в расположении корневых систем. Деревья верхних ярусов обладают наиболее глубокой корневой системой и могут использовать воду и минеральные вещества из глубинных слоев почвы.

Рельеф территории, занятой лесом, обычно бывает ровным, хотя в нем могу иметься и овраги, и местные возвышения – холмы. К тому же, иногда рельеф включает в себя скалы, скальные выходы, бараньи лбы, отдельные крупные валуны и т.п. Часто встречаются понижения рельефа, занятые водоемами или болотами.

 Большую часть напочвенного покрова занимает живой напочвенный покров. На участке смешанного леса растут разные виды мхов на земле, в обрастаниях камней, нижней части стволов деревьев, пней. Наиболее распространены кукушкин лен, сфагнум, этажный мох, мох Шребери, дикранум. Имеются папоротники и лишайники. Из лишайников часто встречаются кладония оленья, цетрария, уснея, ксантория настенная, накипные лишайники.

Также в данном биогеоценозе всегда есть мертвый напочвенный покров. Что здесь можно найти? Опавшие листья, хвоя, шишки, ветки и т.п.

Среди грибов в лесном сообществе проще всего обнаружить трутовики (березовая, сосновая, еловая губки, настоящий, ложный, окаймленный трутовики) шляпочные грибы (состав их зависит от времени года).

В смешанном лесу всегда есть муравейники. Их количество на гектаре леса зависит от многих условий (четыре средних муравейника на гектаре леса обеспечивают его защиту от насекомых - вредителей. В смешанном лесу как правило очень много различных жуков (божьих коровок, листоедов, усачей, жужелиц, щелкунов, навозников), бабочек, мух, шмелей, тлей, наездников и других заметных насекомых. При желании можно найти следы обитания насекомых в шишках (по осмолам, пятнам, продуктам жизнедеятельности), на листьях и хвое (по погрызам, минным ходам, скелетированию, свертыванию листьев, паутине, галлам). Можно также найти и так называемые «следы» животных смешанного леса  -  птичьи гнезда, помет (зайца, лося, например), погрызы стволов, «кузницы» дятла, «столовые» белки, гайно белки и т.п.

Многие растения в смешанном лесу являются редкими и нуждающимися в охране. Это редкие и ценные формы деревьев (плакучая сосна, каповая береза, деревья с сувелями, колонновидные можжевельники, плюсовые деревья сосны и ели и т.п.). 

4. Пищевые связи, экологическая пирамида.

Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество органического вещества, которое может быть использовано в качестве пищи, становятся причиной развития в смешанный лесах многочисленных потребителей из мира животных, от простейших до высших позвоночных - птиц и млекопитающих. Среди млекопитающих пищевую цепь, например, составляют растительноядные мышевидные грызуны и зайцы, а также копытные, за счет которых существуют хищники: волк, лисица, горностай, ласка, куница. Все виды позвоночных служат средой обитания и источником питания для различных внутренних паразитов, преимущественно насекомых и клещей, а также внутренних паразитов: плоских и круглых червей, простейших, бактерий. Пищевые цепи в смешанных лесах переплетены в очень сложную пищевую цепь, поэтому выпадение какого-нибудь одного вида животных обычно не нарушает существенно всю систему. Значение разных групп животных в биогеоценозе неодинаково. Исчезновение, например, в большинстве наших смешанных лесов всех крупных растительноядных копытных: оленей, косуль, лосей - слабо отразилось бы на общей экосистеме, так как их численность, а, следовательно, биомасса никогда не была большой и не играла существенной роли в общем круговороте веществ. Но если бы исчезли растительноядные насекомые, то последствия были бы очень серьезными, так как насекомые выполняют важную в биогеоценозе функцию опылителей, участвуют в разрушении опада и служат основой существования многих последующих звеньев пищевых цепей. Правилом экологической пирамиды называется следующая закономерность: всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается.

5. Популяции растений и животных; факторы, вызывающие изменения в численности; саморегуляция в биогеоценозе.

Популяцией в биологии называют совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, которые длительно существуют в определенной части ареала относительно обособленно от других совокупностей того же вида. К факторам, вызывающим изменения в численности популяций относятся следующие: охота (то есть деятельность человек, направленная на убийство одной или нескольких особей с целью получения шкуры, мяса или чисто спортивного интереса), рыбалка (то же самое, только на водном пространстве). Но самый важный фактор - это баланс рождаемости и гибели. В результате взаимных приспособлений разных видов в биогеоценозе устанавливается определенный для каждого вида уровень колебаний. Для одних видов колебания не велики, для других могут быть значительными, и вид редкий в данном году, в следующем году может стать обычным, или наоборот. К примеру, уменьшение пищи ведет к уменьшению популяции. В следующем году пищи много - популяция увеличивается. А увеличение популяции быстрыми темпами очень скоро тормозится, так как резко увеличивается число паразитов. Очень часто на численность влияет погода. Процесс саморегуляции в смешанных лесах проявляется в том, что все разнообразное население существует совместно, не уничтожая полностью друг друга, а лишь ограничивая численность особей каждого вида определенным уровнем. К примеру, при отсутствии ограничивающих факторов численность любого вида вредных насекомых возросла бы очень быстро и привела бы к разрушению экологической системы. Наблюдения показывают, что некоторая часть потомства погибает под воздействием различных неблагоприятных условий погоды. Но основную массу уничтожают другие члены биогеоценоза: хищные и паразитические насекомые, птицы, болезнетворные микроорганизмы. Таким образом жить остается столько особей, сколько необходимо для регуляции в биогеоценозе. Ограничивающее действие экологической системы все же не исключает полностью случаев массового размножения отдельных видов, которое бывает связано с сочетанием благоприятных факторов среды. Однако после массовой вспышки особенно интенсивно проявляются регулирующие факторы (паразиты, болезнетворные бактерии и др.), которые снижают численность вредителей до средней нормы.

6. Изменения в биогеоценозе весной: в жизни растений и животных.

6.1. Весенние изменения в жизни растений.

Еще не распустив листья, зацветают некоторые ивы, ольха, лещина; на проталинах даже сквозь снег пробиваются ростки первых весенних растений. К середине весны почти на всех деревьях распускаются листья. Период активного цветения у растений и цветов. В общем, растения оживают из зимнего спокойствия.

6.2. Весенние изменения в жизни животных.

Прилетают перелетные птицы, появляются перезимовавшие насекомые, пробуждаются от зимней спячки некоторые животные. Период формирования пар и брачный период.

7. Возможные направления изменения биогеоценоза.

Любой биогеоценоз развивается и эволюционирует. Ведущее значение в процессе смены наземных биогеоценозов принадлежит растениям, но их деятельность неотделима от деятельности остальных компонентов системы, и биогеоценоз всегда живет и изменяется как единое целое. Смена идет в определенных направлениях, а длительность существования различных биогеоценозов очень различна.

Примером изменения недостаточно сбалансированной системы может служить зарастание водоема. Вследствие недостатка кислорода в придонных слоях воды часть органического вещества остается неокисленной и не используется в дальнейшем круговороте. В прибрежной зоне накапливаются остатки водной растительности, образующие торфянистые отложения. Водоем мелеет. Прибрежная водная растительность распространяется к центру водоема, образуются торфяные отложения. Озеро постепенно превращается в болото. Окружающая наземная растительность постепенно надвигается на место бывшего водоема.

В зависимости от местных условий здесь может возникнуть осоковый луг, лес или иной тип биогеоценоза. Смешанный лес тоже может превратиться в иной тип биогеоценоза. К примеру, после вырубки деревьев он может превратиться в луг, поле (агроценоз) или во что-то другое.

8. Влияние деятельности человека на биогеоценоз; мероприятия, которые необходимо проводить в целях его охраны.

Человек с недавних пор стал очень активно влиять на жизнь биогеоценоза. Хозяйственная деятельность людей - мощный фактор преобразования природы. В результате этой деятельности формируются своеобразные биогеоценозы. К числу их можно отнести, например, агроценозы, представляющие собой искусственные биогеоценозы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека. Примерами могут служить искусственно создаваемые луга, поля, пастбища. Создаваемые человеком искусственные биогеоценозы требуют неустанного внимания и активного вмешательства в их жизнь. Конечно, в искусственных и естественных биогеоценозах много сходного и различного. Влияет человек и на жизнь естественных биогеоценозов, но, конечно, не настолько сильно, как на агроценозы. Примером могут служить лесничества, создаваемые для высадки молодых деревьев, а также для ограничения охотничьего промысла. Примером могут также служить заповедники и национальные парки, создаваемые для охраны каких-то определенных видов растений и животных. Создаются также массовые общества, пропагандирующие сохранение и охрану окружающей среды, такие как общество "зеленых" и т.п.

Можно определить (оценить) степень воздействия людей на лес по следующим признакам.

·   1 стадия. Деятельность человека не внесла в лесное сообщество сколько-нибудь заметных изменений. Растут типичные лесные растения в живом напочвенном покрове. Развит подрост, сравнительно равномерно распределена подстилка.

·   2 стадия. В лесу появилась редкая сеть тропинок. Среди травянистых растений стали появляться светолюбивые виды. Начала разрушаться подстилка.

·   3 стадия. Гуще становится тропиночная сеть. В травяном покрове появляются луговые травы (ромашка, мятлик, овсяница, тысячелистник). Появление на лесных полянках луговых трав говорит об уплотнении почвы в 3-4 раза. На участках, где нет тропинок, возобновление леса еще удовлетворительное (есть подрост).

·   4 стадия. Тропинки густо опутывают лес. В травяном покрове количество лесных растений незначительно. Лесные и даже луговые травы «прижимаются» к деревьям, а на открытых местах их заменяют самые жизнеспособные растения - подорожник, лапчатка, птичья гречишка. Это говорит об уплотнении почвы в 6 раз (уплотнение грунтовой дороги). Молодого подроста (до 6-7 лет) - практически нет. Подстилка встречается лишь у стволов деревьев.

·   5 стадия. Характерно полное отсутствие подроста. На плотной вытоптанной земле встречаются лишь отдельные экземпляры наиболее жизнестойких растений.

Заключение.

Деревья в лесу разные. Одни из них с листьями. Осенью листва опадает, а весной зеленеет вновь. Так они и называются - листопадными. Это береза, осина, ольха, дуб, липа.

На других вместо листьев - тонкие зеленые иглы. Такие деревья называют хвойными. Это сосна, ель, пихта, кедр, лиственница.

Из них каждый год меняет наряд только лиственница. У остальных же хвоя живет пять, а то и семь лет. Потому они и зимой и летом - одним цветом.

Когда летишь над тайгой на самолете, сначала все внизу кажется просто зеленым. Но едва присмотришься, видишь, что в одном месте зелень погуще, в другом пожиже, в третьем посерее, а в четвертом вообще какая-то желтая. Оказывается, лес лесу рознь и двух одинаковых трудно встретить.

Как отличается сухой высокий пригорок от топкого болота, так же будут отличаться и леса на них.

В этих лесах разные деревья, травы и кусты и даже воздух. Не говоря уже о почве.

Разные леса, пусть и одной породы, лесоводы называют разными типами леса. Или биогеоценозами.

Био - жизнь.

Гео - земля.

Ценоз - сообщество, братство.

Вот и получается, что лес - это не просто скопище деревьев, трав, кустарников и животных. Это сообщество жизни на земле. Его можно сравнить с большим многоэтажным домом.

Как и в любом доме, в лесу много жильцов. Все они разные. Одни из них дружат между собой. Другие равнодушны к соседям. Третьи не могут даже просто терпеть друг друга.

Список литературы

1. Андреев К. А. Редкие деревья России. - Петрозаводск: Карелия, 1981. - 104 с. - (Природа и человек)

2. Бабакова Т. А., Момотова А. П. Лес - биогеоценоз. - Москва, 1981. - 64 с.

3. Биологические экскурсии: Книга для учителя /Измайлов В. И. И др. - М.: Просвещение, 1983. - 224 с.

4. География Татарской АССР: Учебное пособие для средней школы /Под общей редакцией А. К. Полина - 3-е изд., перераб - Казань, 1989. - 150 с.

5. Заповедники России. - М.: Советская Россия, 1989.

6. Добрецова Н.В. Экологическое воспитание в пионерском лагере. - М.: Агропромиздат, 1988.

7. Зимин В. Б., Ивантер Э.В. Птицы. - Петрозаводск: Карелия, 1987. - 240 с.

8. Ивантер Э. В. Млекопитающие. - Москва, 1986. - 230 с.

9. Книга юного лесовода: Курс лекций по основам лесоведения, лесоводства и охраны природы для слушателей Малой лесной академии и членов школьных лесничеств. - Москва, 1989. - 256 с.

10. Красная книга России. - Москва, 1995. - 286 с.

11. Лантратова А. С. Деревья и кустарники России. – С.-П., 1991. - 231 с.

12. Хлатин С.А. Я иду по лесу. - М.: Лесная промышленность, 1973. - 143 с.

Приложение 1.

Словарь терминов

2. Аменсализм - отношения между видами, при которых один вид отрицательно воздействует на другой (угнетение роста, размножения и др.)

3. Ареал - область распространения вида.

3. Биогеоценоз - сообщество видов вместе с окружающей их абиотической средой на определенном участке поверхности Земли.

4. Биосфера - оболочка Земли, в которой обитают или обитали живые организмы.

5. Биоценоз - сообщество совместно живущих и связанных друг с другом видов.

6. Вид - совокупность особей, обладающих общими морфофизиологическими признаками, занимающих определенный ареал, способных в природных условиях свободно скрещиваться друг с другом.

8. Вид доминирующий - преобладающий в сообществе по количеству особей или биомассе.

9. Вид редкий - встречающийся в небольшом количестве особей (популяций), на ограниченной территории, в связи с чем может быстро исчезнуть.

10. Вид реликтовый - сохранившийся в какой-то местности из существовавшей в прошлом флоры или фауны.

11. Вид эндемичный - местный вид, обитающий только в данном регионе.

12. Выровненность - характеризуется выраженностью доминирующих видов в сообществе.

13. Живой напочвенный покров - совокупность травянистых растений, мхов, грибов и других организмов, составляющих нижний ярус в лесу.

14. Комменсализм - отношения между видами, полезные для одного, безразличные для другого.

15. Конкуренция - форма связи между организмами, антагонистические отношения между особями одного или разных видов.

16. Консументы - организмы, питающиеся органическими веществами. Преимущественно животные.

17. Круговорот веществ в биосфере - многократное участие веществ в процессах, протекающих в экологических системах.

18. Мертвый напочвенный покров - опавшие листья, хвоя, ветки, шишки и т.п. в лесу.

19. Мутуализм - взаимополезные отношения между видами.

20. Ниша экологическая - место вида в природе, включающее положение в пространстве, особенно питания, абиотические условия существования.

21. Организм - отдельный неделимый экземпляр живого, состоящий из взаимосвязанных частей.

22. Охрана природы - совокупность мер, направленных на сохранение, рациональное использование и воспроизводство природы в интересах существующего и будущих поколений людей.

23. Паразитизм - форма взаимоотношений разных видов, один из которых живет за счет другого.

24. Пищевая цепь - последовательность в питании видов.

25. Подлесок - совокупность кустарников и кустарничков в лесу.

26. Подрост - молодые деревья под пологом леса, не достигшие высоты взрослых растений.

27. Полог леса - совокупность деревьев в лесу, может быть представлена одним или несколькими ярусами.

28. Популяция - совокупность особей одного вида, в течение большого числа поколений населяющих определенное пространство, относительно изолированная от других аналогичных совокупностей.

29. Поток энергии - поступление энергии Солнца на поверхность Земли, усвоение зелеными растениями, передача по цепям питания, рассеивание.

30. Продуктивность биологическая - скорость накопления органических веществ (биомасса, производимая популяцией или сообществом на единицу площади в единицу времени).

31. Продуценты - организмы, синтезирующие (производящие) органическое вещество из неорганических соединений. Преимущественно зеленые растения.

32. Разнообразие жизни (биоразнообразие) - определяется количеством видов, подвидов, форм живого в экосистеме. Основа устойчивости живых систем, т.к. обеспечивает регуляцию численности и самовосстановительные возможности сообществ и экосистем.

33. Рациональное использование природных ресурсов - максимально полное извлечение из природного ресурса всех полезных продуктов с нанесением наименьшего вреда состоянию природной среды, необходимой для жизни и здоровья человека.

34. Редуценты - организмы, разрушающие органические соединения до минеральных.

35. Ресурсы биологические - все живые компоненты биосферы, как источники получения необходимых людям материальных и духовных благ.

36. Ресурсы возобновимые - природные ресурсы, способные к самовосстановлению.

37. Ресурсы невозобновимые - та часть природных ресурсов, которая не самовосстанавливается в процессе круговорота веществ в биосфере за время, соизмеримое с темпом хозяйственной деятельности человека (минералы, видовой состав живых организмов и т.п.).

38. Симбиоз - тесное взаимовыгодное сожительство разных видов.

39. Сложность сообщества - определяется числом видов, структурным разнообразием (например, числом ярусов), разнообразием взаимосвязей между организмами.

40. Устойчивость экологическая - способность экосистемы сохранять свою структуру и функциональные особенности при воздействии внешних и внутренних факторов.

41. Фактор абиотический - фактор неживой природы.

42. Фактор антропогенный - фактор, являющийся результатом деятельности человека.

43. Фактор биотический - фактор, связанный с воздействием живых организмов на среду.

44. Фитоценоз - устойчивое сообщество видов растений.

45. Хищничество - форма взаимоотношений организмов (хищника и жертвы), связанная с поимкой, умерщвлением и поеданием одного вида другим.

46. Экотоп - местообитание сообщества.

47. Ярусность - расчлененность растительного сообщества.

48. Ярусность надземная - распределение по ярусам растений с различной потребностью в солнечном свете.

49. Ярусность подземная - распределение в почве корневых систем разных видов растений.