Биоценоз смешанного леса
Дубрава,
как природное сообщество (биогеоценоз),
характеризующееся целостностью и
устойчивостью
Такой вид природного сообщества, как
дубрава является одним из наиболее сложных
среди наземных биогеоценозов. 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.
Дуб
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.
Калина
Малина
Наконец на почве произрастает ярус травянистых растений.
Земляника
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.
Белка
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.
Ловчая сеть паука-крестовика
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.
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.. 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.