Producenti, nebo výrobci, - jedná se o autotrofy, které v průběhu života syntetizují organické sloučeniny z anorganických látek, přičemž jako zdroj uhlíku používají oxid uhličitý. Biomasa vytvořená v ekosystému autotrofními organismy se nazývá primární produkty. Slouží jako zdroj potravy a energie pro ostatní organismy v komunitě.
Hlavními producenty jsou zelené rostliny, ačkoli fotosyntetické a chemosyntetické bakterie také přispívají k tvorbě primární produkce ekosystému. Každý velký ekosystém nebo jakákoli biogeocenóza má své vlastní specifické rostliny, které provádějí fotosyntézu, tj. Jejich producenty.
Spotřeba, nebo spotřebitelé, Jsou heterotrofní organismy, které využívají biomasu syntetizovanou producenty pro svůj vlastní život. Konzumací a zpracováním rostlin spotřebitelé získávají energii a formu druhotné produkty ekosystémy.
Spotřební materiál je široká škála živých organismů - od mikroskopických bakterií po velké savce, od prvoků po člověka. Z hlediska struktury ekosystému a role, kterou hrají různí spotřebitelé při udržování rovnovážného stavu, lze všechny spotřebitele rozdělit do několika podskupin, což uděláme o něco později, když budeme analyzovat nutriční vztahy ekosystémů.
Reduktory, nebo rozkladače, recyklovat mrtvé organické látky ( detritus) na minerální sloučeniny, které mohou opět použít výrobci. Mnoho organismů, jako např. žížaly stonožky, termiti, mravenci atd. se živí zbytky rostlin a zvířat a část dřeva hnije a rozkládá se během života hub a bakterií. Když houby a jiné rozkladače odumřou, samy se změní na detritus a slouží jako zdroj potravy a energie pro jiné rozkladače.
Přes rozmanitost ekosystémů je tedy všechny mají strukturální podobnost. Každý ekosystém schopný samostatné existence má své vlastní producenty, různé druhy spotřebiče a reduktory (obr. 76).
Ekosystém dubového lesa. Uvažujme například o dubovém háji, velmi odolném suchozemském ekosystému (obrázek 77). Dubrava je typický vrstvený listnatý les, ve kterém koexistuje mnoho stovek druhů rostlin a několik tisíc druhů zvířat, mikroorganismů a hub.
Horní stromovou vrstvu tvoří velké (až 20 m) vytrvalé duby a lípy. Tyto světlomilné rostliny, rostoucí zcela volně, vytvářejí příznivé podmínky pro vytvoření druhé stromové vrstvy, představované poddimenzovanými a méně světlomilnými hruškami, javory a jabloněmi.
Rýže. 76. Požadované součásti ekosystémy
Keřová vegetace se vytváří pod baldachýnem dvou úrovní. Líska, euonymus, kalina, hloh, trnka, bezinka, rakytník - to není úplný seznam rostlin, které tvoří třetí vrstvu až do výšky 2–4 m.
Další, bylinnou vrstvu tvoří četné keře a polokeře, kapradiny, výhonky stromů a různé trávy. Navíc v průběhu roku v dubovém lese dochází ke změně bylinného pokryvu. Na jaře, kdy na stromech stále není listí a povrch půdy je jasně osvětlený, kvetou světlomilné petrklíče: plicník, corydalis, sasanka. V létě jsou nahrazeny rostlinami tolerujícími stín.
V přízemní vrstvě, jejíž výška je jen pár centimetrů od povrchu půdy, rostou lišejníky, mechy, houby a nízké trávy.
Stovky druhů rostlin ( producentů), pomocí sluneční energie vytvořte zelenou biomasu dubového lesa. Dubové háje jsou velmi produktivní: do jednoho roku na ploše 1 hektaru vytvoří až 10 tun nárůstu rostlinné hmoty.
Mrtvé kořeny a spadané listy tvoří vrh, ve kterém je mnoho reduktory:žížaly, larvy much a motýlů, brouci a mrtvoložraví brouci, dřevomorka a mnohonožky, jarabice, klíšťata, hlístice. Při krmení tyto organismy nejen transformují detritus, ale také tvoří strukturu půdy. Aktivita takových kopáčů, jako jsou krtci, myši a někteří velcí bezobratlí, brání spékání půdy. Mnoho půdních prvoků žije v kapičkách vody mezi částicemi půdy a houby tvoří symbiózu s kořeny rostlin a podílejí se na rozkladu detritu.
Rýže. 77. Ekosystém dubového lesa
Navzdory skutečnosti, že každý rok jsou na 1 ha povrchu půdy v dubovém lese dodány 3-4 tuny mrtvých rostlin, téměř veškerá tato hmota je zničena v důsledku činnosti rozkladačů. Zvláštní roli v tomto zpracování mají žížaly, kterých je v dubových lesích obrovské množství: několik set jedinců na 1 m2.
Pestrý svět zvířat horní patra dubového lesa. V korunách stromů hnízdí desítky ptačích druhů. Straky a kavky, pěvec a pěnkava, sýkorka a sýkorka si staví hnízda. Výr velký a výr velký líhnou kuřata v dutinách. Hobby a Sparrowhawk děsí malé zpěvné ptáky. Keře obývají červenka obecná a kos, strakapoud a brhlík. Ještě níže jsou hnízda pěnice a střízlíka. Šedá veverka se pohybuje po všech úrovních při hledání potravy. Motýli, včely, vosy, mouchy, komáři, brouci - s dubem je úzce spjato více než 1600 druhů hmyzu! Kobylky a brouci, pavouci a senoři, myši, rejsci a ježci sdílejí místo pod sluncem v trávní vrstvě. Největší spotřebitelé tohoto ekosystému jsou srnci, daňci a divočáci.
Stabilitu tohoto a jakéhokoli jiného ekosystému zajišťuje komplexní systém vztahů mezi všemi organismy, které tvoří jeho složení.
Zkontrolujte otázky a úkoly
1. Co je to biogeocenóza?
2. Povězte nám o prostorové struktuře ekosystému.
3. Jaké jsou základní součásti každého ekosystému?
4. V jakých vztazích jsou mezi sebou obyvatelé biocenóz? Popište tato spojení.
5. Popište druhové složení a prostorovou strukturu ekosystému dubového lesa.
Myslet si! Vykonat!
1. Vyjmenujte společné rysy biogeocenóz listnatých lesů a sladkovodních nádrží.
2. Je možné existenci biocenózy skládající se pouze z rostlin? Podložte svůj úhel pohledu.
3. Proveďte výzkum na téma „Můj domov jako příklad ekosystému“.
4. Navrhněte výletní trasu k demonstraci druhů, prostorových a ekologických struktur typického ekosystému ve vašem regionu (skupinový projekt).
Práce s počítačem
Viz elektronická příloha. Prostudujte si materiál a dokončete úkoly.
Pamatovat si!
Jaké jsou základní součásti každého ekosystému?
Živé organismy jsou v neustálé interakci mezi sebou navzájem as environmentálními faktory, tvoří stabilní samoregulační a soběstačný ekosystém. Vlastnosti druhového složení tohoto systému jsou dány historickými a klimatickými podmínkami a vztah organismů mezi sebou navzájem a s prostředím je založen na stravovací chování.
V uvažovaném ekosystému dubových hájů jeleni požírají bylinné rostliny a listy keřů, veverky se nebrání jíst žaludy a houby, ježek jí žížalu a výr loví myši a hraboše při nočním lovu. Četný hmyz, dubové žaludy, plody divokých jablek a hrušek, semena a bobule jsou vynikající potravou pro ptáky. Mrtvá organická hmota padá na zem. Na nich se vyvíjejí bakterie, které jsou konzumovány prvoky, které zase slouží jako potrava mnoha drobným půdním bezobratlým. Všechny druhy organismů jsou navzájem propojeny složitým systémem potravinové vztahy.
Při studiu struktury jakéhokoli ekosystému je zřejmé, že jeho udržitelnost závisí na rozmanitosti. potravinové vazby, existující mezi různými typy této komunity. Navíc čím větší druhová rozmanitost, tím stabilnější struktura. Představte si systém, ve kterém jsou dravec a kořist zastoupeny pouze jednotlivými druhy, například „liškou - zajícem“. Zmizení zajíců nevyhnutelně povede ke smrti dravců a ekosystém, který ztratil dvě ze svých složek, se začne hroutit. Pokud liška může v daném ekosystému používat jako potravu hlodavce, žáby a malé ptáky, pak ztráta jednoho zdroje potravy nepovede ke zničení celé struktury a uvolněný ekologický výklenek bude brzy obsazen jinými organismy s podobné požadavky na životní prostředí.
Úvod Vrstva rostlin v dubovém lese - první stupeň - druhý stupeň - třetí stupeň - čtvrtý stupeň - pátý stupeň Různá období kvetení Ephemeroidní rostliny Opylení, distribuce semen Role hub Živočichy dubové lesy Lesní vrh Příčiny stability dubového lesa Cyklus látek v dubový les Závěry Úkoly
Dubový háj je typická biogeocenóza. Jako každou jinou biogeocenózu lze rozdělit na složky: 1. Producenti - tvůrci organické hmoty. To jsou rostliny. 2. Spotřebitelé - spotřebitelé organické hmoty. Jsou to zvířata a houby. 3. Reduktory - ničitelé organické hmoty. Jsou to bakterie, houby, některá zvířata. 4. Abiotické faktory - klima, složení půdy atd. Na území Smolenské oblasti jsou dubové lesy spolu s borovými a smrkovými lesy zařazeny mezi primární lesy. Primární lesy jsou primární lesy. Vznikly v post-glaciálním období, před 12-15 tisíci lety. Na území regionu je málo primárních lesů. Typické dubové háje, které bylo možné najít ještě před 300 lety, nyní téměř neexistují. Ale v místech, kde dříve byly dubové lesy a nyní roste druhotný les, můžete vidět zachovalé dubové lesy. Toto místo je Sokolya Gora. Pojďme se seznámit s biogeocenózou na Sokolya Gora. obsah
Rostliny rostoucí v lese mají různé výšky. Toho je dosaženo možností koexistence rostlin milujících světlo, stíny a stínu tolerantní. Vzhledem k vrstvení na jednotku plochy může růst velké množství druhů. Plocha povrchu listu v dubovém lese je 7,5krát větší než povrch země, na které roste. Jako zrcadlový obraz pozemské úrovně existuje v půdě podzemní vrstva. Stromy první úrovně mají nejhlubší kořeny. Zvažte úrovně dubového háje. obsah
První vrstvu tvoří vysoké stromy: dub stopkatý, jasan obecný, jilm drsný, lípa malolistá. Rostliny první úrovně vyžadují světlo. Jsou vyšší než ostatní, a proto absorbují maximum světla. obsah
Stromy prvního stupně anglického dubu (léto) Lípa malolistá. Listy kvetou později než ostatní stromy - na konci května. Náročné na složení půdy. Výška až 50 m. Dožívá se až 1000 let. Výška - až 30 m. Dožívá se až 400 let. Kvete v červenci. Dobrá medová rostlina. Jeden strom ve věku 50 let vydá 10–12 kg medu.
Druhou vrstvu tvoří stromy pod stromy první úrovně: platan, společný jasan, třešeň, divoká jabloň. Tato úroveň také zahrnuje podrost stromů první úrovně. Rostliny druhé úrovně jsou světlomilné nebo tolerantní ke stínu. Rowan obyčejný Pták třešeň obyčejný Výška až 15 m. Dožívá se až 100 let. Plodem je jablko. Strom nebo keř vysoký až 10 m. Vyzařuje mnoho phytoncidů. obsah
Keře třetí kategorie Do této vrstvy patří: bradavičnatý euonymus, zimolez, líska, kalina, křehký rakytník, skořicový šíp. Rostliny třetí úrovně tolerují stín. Obsah šípkové skořice
Čtvrtou vrstvu tvoří bylinné rostliny: kapradiny, konvalinka, kupena, havraní oko, zelenchuk, šířící se borový les, ostřice chlupatá. Tyto rostliny milují stín. Jsou vytrvalí, mají podzemní orgány, které se rozmnožují vegetativně. V lese je málo opylovače, tvoří se málo plodů se semeny. Vegetativní rozmnožování také přizpůsobení rostlin životu v lese. obsah
Byliny čtvrté úrovně Lungwort obskurní trpasličí keř samec Modrý mlází Vraní oko Kupena officinalis Evropská rozštěp
Rozkvétají rostliny dubového háje různé termíny... Tomu se dá říkat vrstvení v čase. Díky tomu je dosaženo nejlepšího opylování rostlin. Lze rozlišit čtyři vlny kvetení. obsah
První vlna kvetení olše Koncem března - začátkem dubna kvetou stromy a keře opylované větrem. Na stromech není listí. Pyl volně létá na velké vzdálenosti. Květenství v rostlinách jsou visící jehnědy. Mezi stromy a keře opylované větrem patří: osika, topol, líska, olše, bříza. obsah
Druhá vlna květu Druhá vlna květu zahrnuje rozkvět sněženek. V dubnu - začátkem května je celý les zalitý sluncem. V jeho paprscích je jasně vidět vícebarevný koberec květů modrého mlází, sasanky dubu, sasanky pryskyřníku, korydalis, plicníku. Tyto rostliny jsou opylovány hmyzem, který se do té doby již objevil v lese. obsah
Rostliny - efemeroidy (druhá vlna kvetení) Sněženky jsou rostliny milující světlo. Mezi nimi jsou efemeroidy - vytrvalé rostliny s rychlým vývojovým obdobím. Na konci května - začátkem června odumírá nadzemní část ephemeroidů a semena mají čas dozrát. Sasanka Corydalis Sasanka Corydalis Pryskyřník Obsah husí cibule
Takhle vypadá jarní les, když kvetou sněženky. V lese je hodně světla. V listech proces fotosyntézy intenzivně probíhá. V podzemních orgánech - oddencích, hlízách nebo cibulkách se ukládají živiny pro kvetení příštího jara. Na obrázku je sasankový dub
Třetí vlna kvetení Na konci května kvete většina opylovaných stromů, keřů, bylin: javor, dub, třešeň, jablko, jasan, zimolez, euonymus, konvalinka, kupena, havraní oko, zelenchuk. Většina rostlin má bílé květy a silnou vůni. Třešeň jabloň Bílá barva je v lesním soumraku nejnápadnější. Obsah jeřabinové konvalinky
Čtvrtá vlna květu Čtvrtá vlna květu zahrnuje rostliny, které kvetou v létě. V červnu rozkvétá vrba obecná, šířící se borový les, lesní hvězdice, úžasná fialka. Na okrajích kvetou obiloviny a jahody. Většina rostlin je opylována hmyzem. Lípa malolistá kvete později než všechny stromy a keře - v červenci a je opylována včelami. Hvězdice lesní Běžná rýma lípa malolistá
Plody jasanu Část rostlin první úrovně je opylována větrem a plody se šíří pomocí větru (bříza, topol, osika, jasan). Rostliny nižších úrovní jsou nejčastěji opylovány hmyzem a plody jsou distribuovány pomocí zvířat: hmyzu, ptáků, savců. Plody těchto rostlin jsou šťavnaté, jasné, dobře viditelné pro ptáky. Mnoho rostlin má plody s malými výrůstky - pochoutky pro mravence, které je šíří. Plody rakytníku Konvalinka Květen Minerál dvoulistý
Závislost distribuce osiva na úrovních Úroveň I II Distribuce Počet rostlin (v%) semen větrem 83 83 Mravenci III, IV Ptáci 50 Ptáci 16 Hlodavci 13
Rostliny dubového lesa produkují rok čistý růst (včetně růstu kořenů) 10 t / ha. Les si vytváří vlastní mikroklima: vlhkost, stín, ochrana před větrem. Proto zde žije mnoho zvířat. Některé druhy zvířat jsou obvykle omezeny na vegetační vrstvy. Zvažte typická zvířata dubového lesa. obsah
Zvířata omezená na první stupeň Bource morušového Černý datel Jay Na této úrovni žijí ptáci: pěnkava, pěvec, sýkorka, pika. Existuje mnoho hmyzu: listoví brouci, kůrovci, mreny. Brhlík
Zvířata omezená na druhou úroveň Mucholapka červenolistá V této vrstvě žije mnoho hmyzu, hlavně brouků. Obsah veverka datel
Zvířata omezená na třetí vrstvu pěnice Zaryanka Slavka Na této úrovni žije mnoho hmyzu a měkkýšů. Pavouci
Zvířata omezená na čtvrtou úroveň Srnec Elk Vlk Had Sonya Frog Fox V této vrstvě jsou včely, vosy, čmeláci, mravenci zajíci bílí, motýli a další hmyz, některé druhy ptáků hnízdících na zemi. Existuje mnoho myších hlodavců, mezi nimi-myší ze dřeva a žlutohrdlých.
Spadané listy chrání půdu před zamrzáním a rychlým odpařováním vlhkosti. Mnoho hmyzu a dalších zvířat přezimuje v lesní půdě. Zvířata, která tvoří detritální potravní řetězce, se živí podestýlkou. K rozkladu steliva přispívají bakterie, houby, prvoky, roztoči, červi, hmyz nebo jejich larvy. Převážná část zvířat je distribuována do hloubky 50 cm pod 1 čtverec. m půdy obývá až 20 000 000 prvoků, žije zde až 50 000 hlístic červů.
Důvody stability dubového lesa Dubový les obývá obrovské množství druhů rostlin, živočichů, hub, mikroorganismů (podle odhadů více než 10 000 druhů bez mikroorganismů). Druhy v dubovém háji jsou propojeny v potravinovém řetězci. Potravinové řetězce jsou propleteny ve velmi složité potravní síti. Zmizení druhu obvykle nenaruší celý systém. V dubovém lese je dobře vyvinutá samoregulace. Celá různorodá populace lesa existuje pohromadě, přičemž se navzájem zcela neničí, ale pouze omezuje počet jedinců každého druhu. V dubovém lese je jasně vysledován oběh látek a pohyb energie. Dubrava - otevřený systém, to znamená, že přijímá energii zvenčí ve formě sluneční energie. Organické látky vzniklé při fotosyntéze procházejí potravinovými řetězci a vzdávají se energie v nich uložené pro životně důležitou činnost organismů. Nakonec dochází k mineralizaci látek rozkladači. obsah
Cyklus látek v dubovém lese Energie slunce Stromy, keře, bylinné zelené rostliny Hlodavci (veverka, myška lesní) Hady Draví ptáci (hýl, pěnkava, tetřev líska) Dravé ptáky (jestřábi, sovy) Bylinožravý hmyz (housenky motýli, kůrovci, tesaříci, brouci listoví (pěnice, kukačka, mucholapka) Obojživelníci (žába, ropucha) Kopytníci (los, srnec, jelen, divočák) Draví savci (vlk, liška, lasice, rys) Spotřebitelé ostatků mrtvých rostlinných a živočišných organismů (hnijící bakterie, žížaly, brouci - hrobníci, prvoky v půdě, houby) (Anorganické látky (minerální soli atd.)
závěry Vadim Shefner Ty, muž, milující přírodu, i když tě to někdy mrzí. Na výletních cestách Nešlapejte po jejích polích. Ve staničním shonu století spěcháte, abyste to ocenili. Je to váš starý, laskavý lékař, je spojencem duše. Nespalujte to bezohledně a nevyčerpávejte to až do dna. A pamatujte na prostou pravdu - Je nás mnoho, ale ona je jedna. Přizpůsobivost živých organismů společný život- výsledek dlouhé evoluce. Jakýkoli druh zaujímá v biogeocenóze určité místo. Na tom závisí existence dalších druhů. Zachovat všechny druhy znamená zachovat udržitelné biogeocenózy, znamená to zachovat biosféru. obsah
úkoly Najděte odpovědi na otázky (slovně): 1. Jaký význam má vrstvené uspořádání rostlin v dubovém lese? 2. Jaký význam mají různá období kvetení dubových lesních rostlin? 3. Jak závisí metody distribuce osiva na dlouhé šňůře? 4. Jakou roli hrají houby v dubovém lese? 5. Proč je v dubovém lese mnoho zvířat? 6. Jaký je význam lesního dna v životě dubového lesa? Psaní úkolů 1. Vyplňte tabulku. Vrstva Ekologická skupina rostlin Příklady zvířat 2. Zaznamenejte dva potravní řetězce v dubovém lese. 3. Vyjmenujte adaptace rostlin na společný život v dubovém lese. 4. Proč je dubový les udržitelnou biogeocenózou? 5. Zapište si definice pojmů: epifyty, efemeroidy. obsah
Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. MA Gulenkova, AA Krasnikova Letní terénní praxe v botanice. - M., Vzdělávání. 1976. Kriksunov E. A., V. V. Pasechnik. Ekologie 10 (11). - M., drop. 2004. A. V. Kulev Obecná biologie Grade 10. Plánování lekce. - Petrohrad. Parita. 2001. Obecná biologie. Učebnice pro ročníky 9-10. Ed. Yu. I. Polyansky. - M., Vzdělávání. 1987. OV Petunin Lekce biologie v 11. třídě. - Jaroslavl. Rozvojová akademie. Akademický holding. 2003. Lekce obecné biologie. Ed. V. M. Korsunskaya. - M., Vzdělávání. 1977. Fotografie Yushkova Anastasia, Perlina N.B.
Podívejte se na obrázky 198, 200–202 se skupinami organismů žijících společně v biocenózách. Jaká jsou mezi nimi spojení?
Různé typy existujících vztahů mezi organismy v biocenózách přispívají k zachování jejich druhového složení a udržení optimálního počtu populací druhů, které tvoří biocenózu.
Struktura biocenózy je vyjádřena v druhové skladbě její populace a kvantitativním poměru organismů podle druhů (druhová struktura), v pravidelném rozmístění organismů různých druhů vůči sobě navzájem v obsazeném prostoru (prostorová struktura), v potrava (trofická) a další vztahy organismů.
Druhová struktura biocenózy. Jakákoli biocenóza je tvořena druhy organismů, které jsou pro ni charakteristické, s určitým počtem každého z nich. Celkový počet druhů v jedné biocenóze může dosáhnout několika desítek tisíc. Zvláště bohaté na druhy organismů jsou korálové útesy a tropické lesy (obr. 197, 1, 2). Pro biocenózy, které se vyvinuly v drsném prostředí organismů, například v Arktidě, je charakteristický mnohem menší počet druhů (obr. 197, 3).
Rýže. 197. Biocenózy bohaté a chudé na druhy: 1 - korálový útes; 2 - tropický les; 3 - polární tundra
Počet organismů každého druhu v biocenóze je odlišný. Druhy s největším počtem nebo dominantní (dominantní) tvoří jeho „druhové jádro“. V některých smrkových lesích, například v smrkových lesích oxalis, dominuje smrk ze stromů, z bylinné rostliny- oxalis, z ptáků - kinglet, robin, pěnkava a ze savců - hraboši a červenošedí hraboši (obr. 198).
Rýže. 198. Četné druhy smrkových lesů oxalis: 1 - smrk obecný; 2 - oxalis obecný; 3 - pěnkava; 4 - hraboš červenošedý
Počet malých druhů v biocenózách je vždy větší než početných. Vzácné druhy vytvářejí druhové bohatství biocenóz a zvyšují rozmanitost jeho spojení. Stejné druhy slouží jako rezerva pro nahrazení dominantních druhů při změně podmínek prostředí. Čím bohatší je druhové složení biocenózy, tím lepší je zajištěna její odolnost vůči měnícím se podmínkám prostředí.
Prostorová struktura biocenózy. Distribuce organismů v pozemských biocenózách je spojena především s vrstvením, neboli vertikálním uspořádáním vegetace.
Vrstevnaté nebo svislé složení biocenóz je nejjasněji vyjádřeno v lesích, kde může být až 5-6 vrstev rostlin (obr. 199). Takže v listnatých lesích nebo dubových lesích tvoří první (horní) vrstvu dub, lípa a další vysoké listnaté stromy s velkými listy. Méně milující světlo, například javor norský, jilm a další společenské stromy dubu - to je druhá úroveň. Líska (líska), zimolez, euonymus, divoká růže, kalina, rakytník a další keře - třetí vrstva (podrost). Vytrvalé byliny (corydalis, sasanka, husa, plicník, konvalinka, zelený zelenchuk, evropské kopyto, havraní oko) tvoří čtvrtou vrstvu. Mechy, lišejníky a houby rostou ve spodní (páté) vrstvě listnatého lesa a jsou vzácné, aniž by tvořily souvislý kryt.
Rýže. 199. Vrstevnaté rozšíření rostlin v biocenóze listnatého lesa - dubový háj
Úrovňová struktura lesa umožňuje rostlinám využívat sluneční světlo efektivněji: rostliny milující světlo tvoří horní vrstvu a rostliny jiných úrovní se přizpůsobily životu za špatných světelných podmínek nebo se vyvíjejí a kvetou brzy na jaře než rozkvete listy na stromech (lesy, sasanka, corydalis, husí cibule).
S vrstvami biocenóz souvisí svislé rozložení zvířat a dalších organismů (obr. 200). V korunách stromů první a druhé úrovně lesa tedy žije různý listožravý hmyz, hmyzožraví ptáci (kosi, žluva, kukačky), malá zvířata (veverky, plch). Jsou tady a dravých ptáků, například vrabec. Zvláště různorodá je populace zvířat ve spodní vrstvě lesa. Žijí zde losi, zajíci, divočáci, ježci, lesní myši, vlci, lišky a další zvířata.
Rýže. 200. Longline distribution of animals in the mixed forest biocenosis
Mnoho zvířat díky své mobilitě žije v několika úrovních. Veverka obecná si například staví hnízda a krmí svá mláďata na stromech a potravu pro sebe sbírá jak na stromech, tak na keřích a na zemi. Tetřívci, tetřevi, tetřevi lískoví se živí hlavně ve spodní vrstvě lesa, tráví noc na stromech a chovají své potomky na zemi.
Distribuce zvířat na patrech v biocenóze snižuje konkurenci mezi nimi ve výživě, výběru míst pro stavbu hnízd. Mucholapka loví hmyz v korunách stromů a zahrádka červenohnědá - v křoví a nad půdou. Strakapoud a brhlík se živí hmyzem a jeho larvami, obvykle ve střední vrstvě lesa. Nekonkurují si však: datel loví hmyz, jejich larvy a kukly zpod kůry stromů a brhlík sbírá hmyz z povrchu kůry.
Tiering, stejně jako podlahy, je také pozorován v umístění kořenů. Kořeny stromů ve vyšších patrech sahají nejhlubší do půdy. V každé vrstvě půdy jsou bakterie a houby, díky nimž dochází k přeměně organických zbytků na humus (humus) a k jeho mineralizaci. Trvale nebo dočasně zde žije mnoho hmyzu, klíšťat, červů a dalších zvířat. Počet druhů a jedinců zvířat spojených s půdou převyšuje počet pozemských. Populace půdy je nejpočetnější v oblastech, kde je půda bohatá na organické látky a má velký vliv na tvorbu půdy.
Potravinová (trofická) struktura biocenózy. Všechny organismy biocenóz jsou propojeny vztahem „jídlo - spotřebitel“ a každý z nich je zařazen do jednoho nebo jiného článku potravinového řetězce - sekvenční řady organismů, které se navzájem živí. Existují dva hlavní typy potravinových řetězců: pastva (pastviny) a detrital (řetězce rozkladu).
Rostliny (autotrofní organismy) a zvířata (heterotrofní organismy) tvoří základ potravních řetězců na pastvinách. Bylinožravá zvířata jako kobylky, listoví brouci, kříženci, voskovití, hraboši, zajíci, jeleni jsou spotřebiteli prvního řádu; masožravci (žáby, ropuchy, ještěrky, hadi, hmyzožraví ptáci, mnoho dravých ptáků a zvířat) - konzumenti druhého řádu; a dravá zvířata krmící se konzumenty druhého řádu jsou konzumenti třetího řádu (obr. 201).
Rýže. 201. Potravinový řetězec pastvin z dubových hájů
V detritálních potravních řetězcích (z latinského detritus - opotřebované, malé organické částice) jsou zdrojem potravy spotřebních organismů prvního řádu zbytky rozkládajících se zvířat, rostlin, hub a bakterií, které obsahují. Detritální potravní řetězce se v lesích vyskytují nejčastěji (obr. 202). Významnou část rostlinné produkce (stelivo) tedy nespotřebovávají přímo býložravá zvířata, ale hyne a podléhá rozkladu a mineralizaci saprotrofy (z řeckého sapros - shnilé) - hnijící bakterie. Žížaly, stonožky, roztoči, larvy hmyzu živící se detritem slouží jako potrava pro další spotřebitele.
Rýže. 202. Detritální potravní řetězec listnatých lesů
Druhové, prostorové a potravní (trofické) struktury biocenózy tedy tvoří základ pro zachování její integrity. Druhové složení organismů je vytvořeno v souladu s podmínkami prostředí, ve kterém existuje konkrétní přírodní společenství. Druhy skládající biocenózu, distribuované po úrovních a vzájemně propojené potravinovými řetězci, zajišťují dlouhou existenci různých přírodních společenství na naší planetě.
Z uvedených organismů a jejich odpadních produktů tvoří několik pasoucích se a drobných potravních řetězců: byliny, listy stromů a keřů, stelivo, žížaly, housenky motýlů, slimáci, larvy mušlí, žáby, hadi, mrtvá vrána, kozy, jestřábi , ježci ...
Život lesních rostlin má své vlastní charakteristiky. Stromy, které tvoří les, rostou více či méně blízko sebe a ovlivňují se navzájem i ve zbytku lesní vegetace. Rostliny v lese jsou uspořádány do úrovní, které lze přirovnat k podlahám. Horní, první vrstvu představují hlavní stromy prvního stupně důležitosti (smrk, borovice, dub). Druhou vrstvu tvoří stromy druhé velikosti (třešeň, jasan, jabloň). Třetí vrstvu tvoří keře, například divoká růže, líska, kalina, euonymus. Čtvrtá vrstva je bylinná pokrývka a pátá jsou mechy a lišejníky. Přístup světla k rostlinám různých úrovní není stejný. Koruny stromů první úrovně jsou lépe osvětleny. Od horních k nižším úrovním se osvětlení snižuje, protože rostliny vyšších úrovní si zachovávají podíl slunečního světla. Mechy a lišejníky okupující pátou úroveň dostávají velmi málo světla. Jedná se o rostliny tolerantní ke stínu v lese.
Různé lesy mají různý počet vrstev. Například v tmavém smrkovém lese jsou rozlišitelné pouze dvě nebo tři úrovně. První vrstva obsahuje hlavní stromy (smrk), druhá je malý počet bylin a třetí tvoří mechy. Ostatní dřeviny a keřovité rostliny nerostou ve druhém patře smrkového lesa, protože nesnesou silné zastínění. Také bylinný porost není ve smrkovém lese pozorován.
Víceúrovňové uspořádání je typické nejen pro nadzemní části rostlin, ale také pro jejich podzemní orgány - kořeny. Vysoké stromy mají kořeny, které pronikají hluboko do země, zatímco kořenový systém stromů druhé úrovně je kratší a podmíněně tvoří druhou vrstvu kořenů. Kořeny ostatních rostlin v lese jsou ještě kratší a nacházejí se v horních vrstvách půdy. Rostliny v lese tedy absorbují živiny z různých vrstev půdy.
Stromy první velikosti (dub, borovice, smrk) uzavírají své koruny a vytvářejí lesní baldachýn, pod který proniká malý podíl slunečního světla. Bylinné rostliny lesa jsou proto zpravidla tolerantní ke stínu a mají široké listové čepele. Mnoho z nich nemůže odolat přímému slunečnímu světlu a může zemřít v otevřeném prostoru. Charakteristikou listnatých lesních trav je jejich kvetení brzy na jaře, kdy na stromech stále není listí. Lesní rostliny pomocí širokých listů hromadí organickou hmotu za slabého osvětlení a ukládají je do podzemních orgánů, například plicníku - v oddencích. V ponurých houštinách smrku mají květy bylinných rostlin bílé koruny, takže je lze z dálky vidět opylujícím hmyzem. Například takové květiny jsou v konvalince, zimozelené, týdenní, zasněné, mineik. Navzdory těmto úpravám však květy lesních bylin často neopylují a nevytvářejí semena. Reprodukce mnoha bylinných rostlin se proto provádí dělením oddenků, například v kyselé rostlině, konvalince, kupeně, týdenní rostlině a mineniku. To vysvětluje umístění těchto bylin v lese ve skupinách.
Lesní podlaha pokrývající půdu se skládá z spadaného listí nebo jehličí v listnatých nebo jehličnatých lesích, jakož i z kůry a větví stromů, mrtvých travnatých ploch, mechů. Sypké lesní stelivo je vlhké, což je příznivé pro vývoj plísní a houbovitých hub. Mycélium různých hub pronikají skrz skrz skrz skrz na skrz a postupně přeměňují organickou hmotu na humus a minerální soli, aby vyživovaly zelené rostliny lesa.
Dubrava, jako přirozené společenství (biogeocenóza), se vyznačuje integritou a stabilitou.
Dubrava je jednou z nejsložitějších pozemských biogeocenóz. Biogeocenóza- jde o komplexy vzájemně souvisejících druhů (populace různých druhů) žijících na určitém území s více či méně homogenními životními podmínkami. Biogeocenózu dubových lesů tvoří více než sto druhů rostlin a několik tisíc druhů zvířat. Je zřejmé, že s takovou rozmanitostí druhů obývajících dubový les bude obtížné otřást stabilitou dané biogeocenózy vyhubením jednoho nebo několika druhů rostlin nebo zvířat. Je to obtížné, protože v důsledku dlouhodobého soužití rostlinných a živočišných druhů z roztroušených druhů se z nich stala jediná a dokonalá biogeocenóza - dubový les, který, jak již bylo uvedeno výše, je schopen existovat po staletí pod nezměněné vnější podmínky.
Drtivá většina biogeocenózy je založena na zelených rostlinách, o nichž je známo, že jsou producenty organické hmoty (producenti). V biogeocenóze jsou nutně přítomna býložravá a masožravá zvířata - konzumenti živé organické hmoty (spotřebitelé) a nakonec ničitelé organických zbytků - hlavně mikroorganismy, které přinášejí rozklad organické hmoty na jednoduché minerální sloučeniny (rozkladače). Rostliny - hlavní zdroj organické hmoty a pokud zmizí, pak život v biogeocenóze prakticky zmizí.
Cyklus látek v biogeocenóze - nezbytná podmínka existence života. Vznikla v procesu formování života a v průběhu vývoje živé přírody se stala složitější. Na druhou stranu, aby byl v biogeocenóze možný cyklus látek, je nutné mít v ekosystému organismy, které vytvářejí organické látky z anorganických a přeměňují energii slunečního záření, jakož i organismy využívající tyto organické látky a přeměnit je zpět na anorganické sloučeniny. Všechny organismy jsou rozděleny do dvou skupin podle způsobu krmení - autotrofní a heterotrofní. Autotrofové (hlavně rostliny) používají k syntéze organických látek anorganické sloučeniny prostředí... Heterotrofy (zvířata, lidé, houby, bakterie) se živí hotovými organickými látkami, které jsou syntetizovány autotrofy. V důsledku toho jsou heterotrofy závislé na autotrofech. Při jakékoli biogeocenóze by všechny zásoby anorganických sloučenin byly velmi brzy vyčerpány, pokud by nebyly obnoveny v procesu života organismů. V důsledku dýchání, rozkladu mrtvol zvířat a rostlinných zbytků se organické látky přeměňují na anorganické sloučeniny, které se opět vracejí do přirozeného prostředí a mohou je opět využívat autotrofové. V biogeocenóze je tedy v důsledku vitální aktivity organismů tok atomů kontinuálně prováděn z neživé přírody do živé přírody a naopak, uzavírá se do cyklu. Pro cirkulaci látek je zapotřebí příliv energie zvenčí. Zdrojem energie je Slunce. Pohyb hmoty způsobený aktivitou organismů probíhá cyklicky, lze jej použít opakovaně, přičemž tok energie v tomto procesu je jednosměrný. Energie slunečního záření v biogeocenóze se převádí do různých forem: na energii chemických vazeb, na mechanickou a nakonec na vnitřní energii. Ze všeho, co bylo řečeno, je zřejmé, že cirkulace látek v biogeocenóze je nezbytnou podmínkou pro existenci života a rostlin (autotrofů) v ní nejdůležitější vazby.
Charakteristickým rysem dubového lesa je druhová rozmanitost vegetace. Jak bylo uvedeno výše, biogeocenóza dubových lesů je tvořena více než stovkou druhů rostlin a několika tisíci druhy zvířat. Mezi rostlinami existuje intenzivní soutěž o základní životní podmínky: prostor, světlo, voda s minerály v ní rozpuštěnými. V důsledku dlouhodobého přirozeného výběru vyvinuly rostliny dubového lesa úpravy, které umožňují odlišné typy koexistovat. To se jasně projevuje charakteristikou vrstvení dubového lesa. Horní vrstvu tvoří nejsvětlejší dřeviny: dub, jasan, lípa. Níže je doprovází méně světlomilných stromů: javor, jablko, hruška atd. různé keře: líska, euonymus, rakytník, kalina atd. Nakonec na půdě roste vrstva bylin. Čím nižší je vrstva, tím jsou rostliny, které ji tvoří, odolnější vůči stínu. Tiering je také vyjádřen v umístění kořenových systémů. Stromy ve vyšších patrech mají nejhlubší kořenový systém a mohou využívat vodu a minerály z hlubších vrstev půdy.
