Содержание
1. Понятие биогеоценоза3
2. Пищевые связи, экологическая пирамида4
3. Потери энергии в цепях питания6
4. Изменения в биогеоценозах6
5. Биогеоценозы, создаваемые человеком.11
Список использованной литературы14
Выдержка из текста работы
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.
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.
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.