Рассмотренный нами на экскурсии такой вид природного сообщества, как
дубрава 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. Дубрава – это совершенная и устойчивая
экологическая система, способная при неизменных внешних условиях
существовать веками. Биогеоценоз дубравы составляют более сотни
видов растений и несколько тысяч видов животных. Понятно, что при
таком разнообразии видов, населяющих дубраву, 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 –
дубравой, которая, как уже было сказано выше, способна при
неизменных внешних условиях существовать веками.
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.
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.
Разнообразие видов в биогеоценозе, приспособленность их к
совместному проживанию
Характерная черта дубравы заключается в видовом разнообразии
растительности. Как уже было сказано выше биогеоценоз дубравы
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 дубравы выработались приспособления,
позволяющие разным видам существовать совместно. Это ярко
проявляется в характерной для дубравы ярусности. Верхний ярус
образую 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.
Пищевые связи, экологическая пирамида
Богатство и разнообразие растений, производящих громадное количество
органического вещества, которое может быть использовано в качестве
пищи, становятся причиной развития в дубравах 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
дубраве 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 дубрав 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.
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 дубраве 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 ба 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.
Изменения в биогеоценозе весной: в жизни растений и животных.
Весенние изменения в жизни растений. Весенние изменения в жизни
животных.
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. Прилетают перелетные птицы,
появляются перезимовавшие насекомые, пробуждаются от зимней спячки
некоторые животные. Период формирования пар и брачный период.
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. Дубрава тоже может превратится в иной тип
биогеоценоза. К примеру, после вырубки деревьев она может
превратится в луг, поле (агроценоз) или во что-то другое.
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, но на этом мы останавливаться не будем. 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.
Вывод:
на примере экскурсионной прогулки по естественному биогеоценозу –
дубраве выяснили и разобрали, почему дубрава целостна и устойчива,
каковы основные компоненты биогеоценоза, какова их роль и какие
существуют между ними связи, разобрали также, почему круговорот
веществ в биогеоценозе – необходимое условие существования жизни,
выяснили также как все разнообразие видов, обитающих в дубраве не
конфликтует между собой, позволяя нормально развиваться друг –
другу, разобрали какие существуют пищевые связи в дубраве и
разобрали такое понятие как экологическая пирамида, обосновали
факторы, вызывающие изменение в численности и такое явление как
саморегуляция, выяснили какие происходят изменения в биогеоценозе
весной и разобрали возможные направления эволюции биогеоценоза, а
также как человек влияет на жизнь в биогеоценозах. В общем, на
примере дубравы полностью разобрали жизнь биогеоценозов.
|