Proizvođači, ili proizvođači, - to su autotrofi, koji u procesu života sintetiziraju organske spojeve iz anorganskih tvari, koristeći ugljični dioksid kao izvor ugljika. Biomasa koju u ekosustavu stvaraju autotrofni organizmi naziva se primarni proizvodi. Služi kao hrana i izvor energije za ostale organizme u zajednici.
Glavni proizvođači su zelene biljke, iako fotosintetske i kemosintetske bakterije također doprinose stvaranju primarnih produkata ekosustava. Svaki veliki ekosustav ili bilo koja biogeocenoza ima svoje specifične biljke koje provode fotosintezu, odnosno njihove proizvođače.
Potrošnja, ili potrošači, Jesu li heterotrofni organizmi koji za vlastiti život koriste biomasu koju sintetiziraju proizvođači. Jedući i prerađujući biljke, potrošači dobivaju energiju i oblik sekundarni proizvodi ekosustava.
Potrošni materijal je širok izbor živih organizama - od mikroskopskih bakterija do velikih sisavaca, od protozoa do ljudi. Sa stajališta strukture ekosustava i uloge koju različiti potrošači imaju u održavanju njegovog ravnotežnog stanja, sve potrošače možemo podijeliti u nekoliko podskupina, što ćemo učiniti nešto kasnije, kada analiziramo nutritivne odnose ekosustava.
reduktori, ili razlagači, reciklirati mrtvu organsku tvar ( detritus) na mineralne spojeve, koje opet mogu koristiti proizvođači. Mnogi organizmi, kao npr. gliste, stonoge, termiti, mravi i dr. hrane se biljnim i životinjskim ostacima, a dio drva trune i razgrađuje se tijekom života gljiva i bakterija. Kada gljive i drugi razlagači odumru, one se same pretvaraju u detritus i služe kao hrana i izvor energije za druge razlagače.
Dakle, unatoč raznolikosti ekosustava, svi oni imaju strukturna sličnost. Svaki ekosustav sposoban za samostalno postojanje ima svoje proizvođače, različite vrste potrošači i reduktori (sl. 76).
Ekosustav hrastovih šumaraka. Uzmimo, kao primjer, hrastov gaj, vrlo otporan kopneni ekosustav (slika 77). Dubrava je tipična slojevita listopadna šuma u kojoj koegzistiraju stotine biljnih vrsta i nekoliko tisuća vrsta životinja, mikroorganizama i gljiva.
Gornji sloj drveća čine veliki (do 20 m) višegodišnji hrastovi i lipe. Ove biljke koje vole svjetlost, koje rastu dovoljno slobodno, stvaraju povoljni uvjeti za formiranje drugog sloja drveća, predstavljenog niskim stablima kruške, javora, jabuke koji manje vole svjetlost.
Riža. 76. Potrebne komponente ekosustava
Pod krošnjom u dva sloja formira se grmova vegetacija. Lijeska, euonymus, viburnum, glog, crni trn, bazga, krkavina - ovo nije potpuni popis biljaka koje čine treći sloj do visine od 2-4 m.
Sljedeći, zeljasti sloj čine brojni grmovi i polugrmovi, paprati, izdanci drveća i razne trave. Štoviše, tijekom godine u hrastovoj šumi dolazi do promjene zeljastog pokrova. U proljeće, kada na drveću još uvijek nema lišća, a površina tla je jako osvijetljena, cvjetaju svjetloljubivi jaglaci: plućnjak, koridalis, anemona. Ljeti ih zamjenjuju biljke otporne na sjenu.
U prizemnom sloju, čija je visina svega nekoliko centimetara od površine tla, rastu lišajevi, mahovine, gljive, niske trave.
Stotine biljnih vrsta ( proizvođači), koristeći energiju sunca, stvaraju zelenu biomasu hrastove šume. Hrastovi su vrlo produktivni: u roku od godinu dana, na površini od 1 hektara, stvaraju do 10 tona povećanja biljne mase.
Odumrlo korijenje i otpalo lišće čine leglo u kojem su brojne reduktori: gliste, ličinke muha i leptira, balegojede i mrtvožderke, uši i stonoge, repice, krpelji, nematode. Dok se hrane, ti organizmi ne samo da transformiraju detritus, već i formiraju strukturu tla. Aktivnost kopača kao što su krtice, miševi i neki veliki beskralješnjaci sprječavaju zgrušavanje tla. Brojne protozoe tla žive u kapljicama vode između čestica tla, a gljive stvaraju simbiozu s korijenjem biljaka i sudjeluju u razgradnji detritusa.
Riža. 77. Ekosustav hrastove šume
Unatoč činjenici da svake godine 3-4 tone mrtvih biljaka na 1 hektar površine tla u hrastovoj šumi, gotovo sva ta masa je uništena kao rezultat aktivnosti razlagača. Posebnu ulogu u ovoj preradi imaju gliste, kojih u hrastovim šumama ima ogroman broj: nekoliko stotina jedinki na 1 m2.
Raznolik životinjski svijet gornji slojevi hrastove šume. Deseci vrsta ptica gnijezde se u krošnjama drveća. Svrake i čavke, ptice pjevice i zeblji, velika sjenica i plava sjenica prave gnijezda. Orao i žućkasta sova izlegu piliće u udubljenjima. Hobby i Sparrowhawk plaše male ptice pjevice. Grmlje obitavaju crvendać i kos, muharica i muharica. Još niže su gnijezda pješčanika i krastavca. Siva vjeverica kreće se duž svih slojeva u potrazi za hranom. Leptiri, pčele, ose, muhe, komarci, kornjaši - više od 1600 vrsta kukaca usko je srodno hrastu! Pod suncem u travnatom sloju mjesto pod suncem dijele skakavci i kornjaši, pauci i sijenokosi, miševi, rovke i ježevi. Najveći potrošači ovog ekosustava su srna, jelen lopatar i divlje svinje.
Stabilnost ovog i bilo kojeg drugog ekosustava osigurava složeni sustav odnosa između svih organizama koji čine njegov sastav.
Pregledajte pitanja i zadatke
1. Što je biogeocenoza?
2. Recite nam o prostornoj strukturi ekosustava.
3. Koje su bitne komponente svakog ekosustava?
4. U kakvim su međusobnim odnosima stanovnici biocenoza? Opišite ove veze.
5. Opišite sastav vrsta i prostornu strukturu ekosustava hrastove šume.
Razmišljati! Izvršiti!
1. Navedite zajednička obilježja biogeocenoza listopadnih šuma i slatkovodnih akumulacija.
2. Je li moguće postojanje biocenoze koja se sastoji samo od biljaka? Obrazložite svoje stajalište.
3. Istražite "Moj dom kao primjer ekosustava".
4. Osmislite izletničku rutu kako biste demonstrirali vrste, prostorne i ekološke strukture tipičnog ekosustava u vašoj regiji (grupni projekt).
Rad s računalom
Molimo pogledajte elektronički prilog. Proučite gradivo i ispunite zadatke.
Zapamtiti!
Koje su bitne komponente svakog ekosustava?
Živi organizmi su u stalnoj interakciji jedni s drugima i s čimbenicima okoliša, tvoreći stabilan samoregulirajući i samoodrživi ekosustav. Značajke sastava vrsta ovog sustava određene su povijesnim i klimatskim uvjetima, a odnos organizama međusobno i s okolišem temelji se na ponašanje u prehrani.
U razmatranom ekosustavu hrastovih šuma, jeleni jedu zeljaste biljke i lišće grmlja, vjeverice nisu nesklone guštanju žira i gljiva, jež jede glista, a sova noću hvata miševe i voluharice. Brojni kukci, hrastov žir, plodovi divlje jabuke i kruške, sjemenke i bobice izvrsna su hrana za ptice. Mrtva organska tvar pada na tlo. Na njima se razvijaju bakterije koje konzumiraju protozoe, koje pak služe kao hrana brojnim malim zemaljskim beskralježnjacima. Sve vrste organizama međusobno su povezane složenim sustavom odnosi s hranom.
Kada se proučava struktura bilo kojeg ekosustava, postaje očito da njegova održivost ovisi o raznolikosti. kravate za hranu, postoje između različitih tipova ove zajednice. Štoviše, što je veća raznolikost vrsta, to je struktura stabilnija. Zamislite sustav u kojem su grabežljivac i plijen predstavljeni samo jednom vrstom, na primjer, "lisica - zec". Nestanak zečeva neizbježno će dovesti do smrti grabežljivaca, a ekosustav će se, izgubivši dvije svoje komponente, početi urušavati. Ako lisica može koristiti glodavce, žabe i male ptice kao hranu u danom ekosustavu, tada gubitak jednog izvora hrane neće dovesti do uništenja cijele strukture, a ispražnjenu ekološku nišu uskoro će zauzeti drugi organizmi s slični zahtjevi za okoliš.
Uvod Sloj biljaka u hrastovoj šumi - prvi sloj - drugi sloj - treći sloj - četvrti sloj - peti sloj Različita razdoblja cvatnje Efemeroidne biljke Oprašivanje, distribucija sjemena Uloga gljiva Životinje hrastove šume Šumska stelja Uzroci stabilnosti hrastove šume Kruženje tvari u hrastova šuma Zaključci Zadaci
Hrastov gaj je tipična biogeocenoza. Kao iu svakoj drugoj biogeocenozi, može se podijeliti na komponente: 1. Proizvođači – tvorci organske tvari. To su biljke. 2. Potrošači – potrošači organske tvari. To su životinje i gljive. 3. Reduktori – razarači organske tvari. To su bakterije, gljive, neke životinje. 4. Abiotički čimbenici - klima, sastav tla itd. Na području Smolenske regije hrastove šume, zajedno s borovim šumama i šumama smreke, klasificiraju se kao primarne šume. Primarne šume su primarne šume. Nastali su u post-glacijalnom razdoblju, prije 12-15 tisuća godina. Na području regije ostalo je malo primarnih šuma. Tipične hrastove šume, koje su se još mogle naći prije 300 godina, danas gotovo da i ne postoje. Ali na onim mjestima gdje su nekada bile hrastove šume, a sada raste sporedna šuma, mogu se vidjeti očuvane biljke hrastovih šuma. Sokolja Gora je takvo mjesto. Upoznajmo se s biogeocenozom na Sokolja Gori. sadržaj
Biljke koje rastu u šumi imaju različite visine. To se postiže mogućnošću suživota biljaka koje vole svjetlost, sjene i tolerantne na sjenu. Zbog slojevitosti po jedinici površine može rasti veliki broj vrsta. Površina lisne površine u hrastovoj šumi je 7,5 puta veća od površine zemlje na kojoj raste. Kao zrcalna slika kopnenog sloja, postoji podzemni sloj u tlu. Drveće u prvom sloju ima najdublje korijenje. Razmotrite slojeve hrastove šume. sadržaj
Prvi sloj čine visoka stabla: hrast lužnjak, jasen, hrapavi brijest, sitnolisna lipa. Biljke prvog reda su zahtjevne za svjetlom. Oni su viši od ostalih i stoga apsorbiraju maksimalno svjetlo. sadržaj
Stabla prvog reda engleskog hrasta (ljeto) Lipa sitnog lišća. Listovi cvjetaju kasnije od ostalih stabala - krajem svibnja. Zahtjevna prema sastavu tla. Visina do 50 m. Živi do 1000 godina. Visina - do 30 m. Živi do 400 godina. Cvate u srpnju. Dobra medonosna biljka. Jedno stablo u dobi od 50 godina daje 10-12 kg meda.
Drugi sloj čine stabla ispod stabala prvog reda: javor, obični planinski jasen, ptičja trešnja, divlja jabuka. Ovaj sloj također uključuje podlogu stabala prvog reda. Biljke drugog reda vole svjetlo ili tolerantne na sjenu. Rowan obična Trešnja obična Visina do 15 m. Živi do 100 godina. Voće je jabuka. Drvo ili grm do 10 m visine. Emituje puno fitoncida. sadržaj
Grmovi trećeg reda pripadaju ovom sloju: bradavičasti euonymus, šumski orlovi nokti, lijeska, viburnum, krhka krkavina, šipak cimet. Biljke trećeg sloja su tolerantne na sjenu. Šipak cimet Sadržaj
Četvrti sloj čine zeljaste biljke: paprat, đurđevak, kupena, gavranovo oko, zelenčuk, borova šuma koja se širi, dlakavi šaš. Ove biljke vole sjenu. Višegodišnje su, imaju podzemne organe koji se razmnožavaju vegetativno. U šumi je malo oprašivača u kukcima, a stvara se malo plodova sa sjemenkama. Vegetativno razmnožavanje također prilagodbu biljaka životu u šumi. sadržaj
Bilje četvrtog reda plućnjaka nejasna Patuljasti grm mužjak Plavi izdanak Vranje oko Kupena officinalis Europska kopita
Biljke hrastovog gaja cvjetaju različiti pojmovi... To se može nazvati slojevitošću u vremenu. Zahvaljujući tome postiže se najbolje oprašivanje biljaka. Mogu se razlikovati četiri vala cvjetanja. sadržaj
Prvi val cvatnje johe Krajem ožujka - početkom travnja cvjetaju stabla i grmlje koje oprašuju vjetrom. Na drveću nema lišća. Pelud slobodno leti na velike udaljenosti. Cvatovi u biljkama su viseće mace. Drveće i grmlje koje se oprašuju vjetrom uključuju jasiku, topolu, lijesku, johu, brezu. sadržaj
Drugi val cvatnje Drugi val cvatnje uključuje cvjetanje snježnih kapljica. U travnju - početkom svibnja cijela šuma je okupana suncem. Na njegovim zrakama jasno se vidi raznobojni tepih cvjetova plavog šipražja, anemona hrasta, anemona ljutika, ptica čobasta i plućnjak. Ove biljke oprašuju kukci, koji su se do tada već pojavili u šumi. sadržaj
Biljke - efemeroidi (drugi val cvatnje) Snjeguljice su biljke koje vole svjetlost. Među njima ima efemeroida - višegodišnje biljke s brzim razvojnim razdobljem. Krajem svibnja - početkom lipnja, zračni dio efemeroida odumire, a sjeme ima vremena sazrijeti. Anemone hrast Corydalis Anemone ljutić Guski luk Sadržaj
Ovako izgleda proljetna šuma kada cvjetaju snješke. U šumi je puno svjetla. U lišću se intenzivno odvija proces fotosinteze. U podzemnim organima - rizomima, gomoljima ili lukovicama, pohranjuju se hranjive tvari za cvjetanje sljedećeg proljeća. Na slici je hrastova anemona
Treći val cvatnje Krajem svibnja cvjeta većina stabala, grmova, trava oprašenih kukcima: javor, hrast, trešnja, jabuka, planinski jasen, orlovi nokti, đurđevak, kupena, gavranovo oko, zelenčuk. Većina biljaka ima bijele cvjetove i jaku aromu. Trešnja Jabuka U šumskom sumraku najuočljivija je bijela boja. Rowan đurđevak Sadržaj
Četvrti val cvatnje Četvrti val cvatnje uključuje biljke koje cvjetaju ljeti. U lipnju cvjeta obična vrba, rasprostranjena borova šuma, šumska starleta, nevjerojatna ljubičica. Na rubovima cvjetaju žitarice i jagode. Većinu biljaka oprašuju kukci. Sitnolisna lipa cvate kasnije od svih stabala i grmova - u srpnju i oprašuju je pčele. Šumska zvjezdača Obična tečna Lipa malolisna
Plodovi jasena Dio biljaka prvog reda oprašuje se vjetrom, a plodovi se šire uz pomoć vjetra (breza, topola, jasika, jasen). Biljke nižih slojeva najčešće oprašuju kukci, a plodovi se distribuiraju uz pomoć životinja: kukaca, ptica, sisavaca. Plodovi ovih biljaka su sočni, svijetli, dobro vidljivi pticama. Mnoge biljke imaju plodove s malim izraslinama - slatkim komadićima za mrave, koji ih šire. Plodovi bokvice Đurđic svibanj Mineral dvolisni
Ovisnost distribucije sjemena o slojevima Tier I II Distribucija Broj biljaka (u%) sjemena prema vjetru 83 83 Mravi III, IV Ptice 50 Ptice 16 Glodavci 13
Biljke hrastove šume godišnje proizvode 10 t/ha neto prirasta (uključujući i rast korijenja). Šuma stvara vlastitu mikroklimu: vlažnost, hlad, zaštitu od vjetra. Zbog toga ovdje žive mnoge životinje. Obično su određene vrste životinja ograničene na slojeve vegetacije. Razmotrite tipične životinje hrastove šume. sadržaj
Životinje ograničene na prvi sloj Svilena buba Crni djetlić Jay Ovaj sloj nastanjuju ptice: zeba, ptica pjevica, plava sjenica, pika. Postoji mnogo kukaca: lišćari, potkornjaci, dugorogi. Nuthatch
Životinje ograničene na drugi sloj Redstart Oriole Flycatcher U ovom sloju ima mnogo kukaca, uglavnom kornjaša. Vjeverica djetlić Sadržaj
Životinje ograničene na treći sloj pevača Zaryanka Slavka Ovaj sloj naseljavaju mnogi kukci i mekušci. Pauci
Životinje ograničene na četvrti sloj Srna Elk Vuk Zmija Puh Žaba Lisica U ovom sloju postoje pčele, ose, bumbari, mravi zečevi, leptiri i drugi kukci, neke vrste ptica koje se gnijezde na tlu. Mnogo je mišolikih glodavaca, među njima i šumski i žutogrli miš.
Otpalo lišće štiti tlo od smrzavanja i brzog isparavanja vlage. Mnogi kukci i druge životinje prezimljuju u šumskom tlu. Životinje koje tvore detritalne prehrambene lance hrane se šumskom steljom. Razgradnji stelje doprinose bakterije, gljive, protozoe, grinje, crvi, kukci ili njihove ličinke. Većina životinja je raspoređena na dubini od 50 cm Ispod 1 kvadrata. m tla obitava do 20.000.000 protozoa, crvi nematode broje do 50.000.
Razlozi stabilnosti hrastove šume U hrastovoj šumi živi ogroman broj vrsta biljaka, životinja, gljiva, mikroorganizama (prema procjenama, više od 10.000 vrsta bez mikroorganizama). Vrste u hrastovom gaju povezane su u lancu ishrane. Prehrambeni lanci isprepleteni su u vrlo složenu prehrambenu mrežu. Nestanak vrste obično ne poremeti cijeli sustav. Samoregulacija je dobro razvijena u hrastovoj šumi. Sva raznolika populacija šume postoji zajedno, ne uništavajući se u potpunosti, već samo ograničavajući broj jedinki svake vrste. U hrastovoj šumi jasno se prati kruženje tvari i kretanje energije. Dubrava - otvoreni sustav, odnosno prima energiju izvana u obliku sunčeve energije. Organske tvari nastale fotosintezom prolaze duž lanaca ishrane i daju energiju pohranjenu u njima za vitalnu aktivnost organizama. U konačnici dolazi do mineralizacije tvari pomoću razlagača. sadržaj
Krug tvari u hrastovoj šumi Energija sunca Drveće, grmlje, zeljaste zelene biljke Glodavci (vjeverica, šumski miš) Zmije Ptice granožderi (binjer, plijev, tetrijeb) Ptice grabljivice (jastrebovi, sove) Biljojedi insekti (leptir gusjenica) , potkornjaci, dugorogi, lisnjaci (pevačice, kukavice, muharice) Vodozemci (žaba, žaba) kopitari (los, srna, jelen, divlja svinja) sisavci mesožderi (vuk, lisica, lasica, ris) Konzumenti mrtvi biljni i životinjski organizmi (bakterije truleži, gliste, kornjaši - grobari, protozoe u tlu, gljive) (anorganske tvari (mineralne soli, itd.)
zaključci Vadim Shefner Ti si čovjek, voli prirodu, iako ti je ponekad žao. Na putovanjima užitkom Ne gazi njena polja. U kolodvornoj vrevi stoljeća požurite to cijeniti. Ona je vaš stari, ljubazni doktor, Ona je saveznik duše. Nemojte ga bezobzirno spaliti I ne iscrpiti ga do dna. I zapamtite jednostavnu istinu – Nas je mnogo, ali ona je jedna. Prilagodljivost živih organizama na zajednički život- rezultat duge evolucije. Svaka vrsta zauzima određeno mjesto u biogeocenozi. O tome ovisi postojanje drugih vrsta. Očuvati sve vrste znači očuvati održive biogeocenoze, znači očuvati biosferu. sadržaj
zadaci Pronađite odgovore na pitanja (usmeno): 1. Koje je značenje slojevitog rasporeda biljaka u hrastovoj šumi? 2. Koji je značaj različitih razdoblja cvatnje hrastovih šumskih biljaka? 3. Kako metode distribucije sjemena ovise o parangalu? 4. Kakvu ulogu imaju gljive u hrastovoj šumi? 5. Zašto u hrastovoj šumi ima mnogo životinja? 6. Kakav je značaj šumskog tla u životu hrastove šume? Pisanje zadataka 1. Popunite tablicu. Sloj Ekološka skupina biljaka Primjeri životinja 2. Zabilježite dva lanca ishrane u hrastovoj šumi. 3. Nabroj prilagodbe biljaka na zajednički život u hrastovoj šumi. 4. Zašto je hrastova šuma održiva biogeocenoza? 5. Napiši definicije pojmova: epifiti, efemeroidi. sadržaj
Literatura 1. 2. 3. 4. 5. 6. MA Gulenkova, AA Krasnikova Ljetna terenska praksa u botanici. - M., Obrazovanje. 1976. Kriksunov E. A., V. V. Pasechnik. Ekologija 10 (11) razred. - M., droplja. 2004. A. V. Kulev Opća biologija 10. razred. Planiranje nastave. - St. Petersburg. Paritet. 2001. Opća biologija. Udžbenik za 9.-10. razred. Ed. Yu. I. Polyansky. - M., Obrazovanje. 1987. OV Petunin Nastava biologije u 11. razredu. - Jaroslavlj. Razvojna akademija. Akademija holding. 2003. Nastava opće biologije. Ed. V. M. Korsunskaya. - M., Obrazovanje. 1977. Fotografije Yushkova Anastasia, Perlina N.B.
Pogledajte slike 198, 200-202 sa skupinama organizama koji žive zajedno u biocenozama. Kakve su veze među njima?
Različite vrste postojećih odnosa između organizama u biocenozama pridonose očuvanju njihovog sastava vrsta i održavanju optimalnog broja populacija vrsta koje čine biocenozu.
Struktura biocenoze izražava se u vršnom sastavu njezine populacije i kvantitativnom omjeru organizama po vrstama (struktura vrste), u pravilnom rasporedu organizama različitih vrsta međusobno u odnosu na zauzeti prostor (prostorna struktura), u hrana (trofički) i drugi odnosi organizama.
Struktura vrste biocenoze. Bilo koju biocenozu čine za nju karakteristične vrste organizama s određenim brojem svake od njih. Ukupan broj vrsta u jednoj biocenozi može doseći nekoliko desetaka tisuća. Koraljni grebeni i tropske šume posebno su bogate vrstama organizama (sl. 197, 1, 2). Za biocenoze koje su se razvile u teškim uvjetima života organizama, na primjer, na Arktiku, karakterističan je znatno manji broj vrsta (sl. 197, 3).
Riža. 197. Biocenoze bogate i siromašne vrstama: 1 - koraljni greben; 2 - tropska šuma; 3 - polarna tundra
Broj organizama svake vrste u biocenozi je različit. Najrasprostranjenije vrste, ili one dominantne (dominantne), čine njegovu "jezgru vrste". U nekim šumama smreke, na primjer, u šumama smreke, smreka dominira od drveća, od zeljaste biljke- oxalis, od ptica - mačić, crvendać, plijev, a od sisavaca - voluharice i crveno-sive voluharice (slika 198).
Riža. 198. Brojne vrste organizama šume kislica-smreka: 1 - obična smreka; 2 - obična oksalisa; 3 - zeba; 4 - crveno-siva voluharica
Broj malih vrsta u biocenozama uvijek je veći od brojnih. Oskudne vrste stvaraju bogatstvo vrsta biocenoza i povećavaju raznolikost njezinih veza. Ista vrsta služi kao rezerva za zamjenu dominantne vrste kada se promijene uvjeti okoliša. Što je sastav biocenoze bogatiji, to je bolja otpornost na promjenjive uvjete okoliša.
Prostorna struktura biocenoze. Rasprostranjenost organizama u kopnenim biocenozama uglavnom je povezana sa slojevitošću, odnosno vertikalnim rasporedom vegetacije.
Slojeviti, odnosno vertikalni sastav biocenoza najjasnije je izražen u šumama, gdje može biti i do 5-6 slojeva biljaka (sl. 199.). Dakle, u listopadnim šumama, odnosno hrastovim šumama, hrast, lipa i druga visoka listopadna stabla s velikim lišćem čine prvi (gornji) sloj. Manje voli svjetlost, na primjer, norveški javor, brijest i druga stabla hrasta - ovo je drugi sloj. Lijeska (lijeska), orlovi nokti, euonymus, divlja ruža, viburnum, krkavina i drugi grmovi - treći sloj (podgrmlje). Višegodišnje zeljaste biljke (koridalis, anemona, guska, plućnjak, đurđevak, zeleni zelenčuk, europsko kopito, gavranovo oko) čine četvrti sloj. Mahovine, lišajevi i gljive rastu u donjem (petom) sloju listopadne šume i rijetke su, a ne tvore kontinuirani pokrov.
Riža. 199. Slojeviti rasprostranjenost biljaka u biocenozi listopadne šume – hrastov gaj
Struktura slojeva šume omogućuje biljkama da učinkovitije koriste sunčevu svjetlost: biljke koje vole svjetlo čine gornji sloj, a biljke drugih slojeva prilagodile su se životu u uvjetima slabog osvjetljenja ili se razvijaju i cvjetaju u rano proljeće prije nego lišće procvjeta na drveću (šume, anemone, corydalis, guščji luk).
Vertikalni raspored životinja i drugih organizama povezan je sa slojevima biocenoza (sl. 200). Dakle, u krošnjama drveća prvog i drugog sloja šume žive razni kukci koji jedu lišće, ptice insektojede (kosovi, oriole, kukavice), male životinje (vjeverice, puhovi). Ovdje su i ptice grabljivice, na primjer kobac. Posebno je raznolika populacija životinja u donjem šumskom sloju. Ovdje žive losovi, zečevi, divlje svinje, ježevi, šumski miševi, vukovi, lisice i druge životinje.
Riža. 200. Rasprostranjenost parangala u biocenozi mješovite šume
Mnoge životinje, zbog svoje mobilnosti, žive u nekoliko slojeva. Na primjer, obična vjeverica gradi gnijezda i hrani svoje mlade na drveću, a hranu za sebe skuplja i na drveću i na grmlju i na tlu. Tetrijeb, tetrijeb, lješnjak hrane se uglavnom u donjem sloju šume, noć provode na drveću, a potomstvo uzgajaju na tlu.
Raspodjela životinja po slojevima u biocenozi smanjuje natjecanje između njih u prehrani, izboru mjesta za izgradnju gnijezda. Dakle, muharica lovi kukce u krošnjama drveća, a vrtna crvenkarica - u grmlju i iznad tla. Veliki pjegavi djetlić i mušnjak hrane se kukcima i njihovim ličinkama, obično u srednjem sloju šume. Međutim, oni se međusobno ne natječu: djetlić lovi kukce, njihove ličinke i kukuljice ispod kore drveća, a nuthatch skuplja kukce s površine kore.
Slojevi, poput podova, također se promatraju na mjestu korijena. Korijenje drveća u gornjim slojevima ide najdublje u tlo. U svakom sloju tla nalaze se bakterije i gljive, zbog kojih dolazi do pretvorbe organskih ostataka u humus (humus) i njegove mineralizacije. Ovdje stalno ili privremeno žive mnogi kukci, krpelji, crvi i druge životinje. Broj vrsta i pojedinaca životinja povezanih s tlom premašuje broj kopnenih. Populacija tla je najbrojnija u područjima gdje je tlo bogato organskom tvari i ima veliki utjecaj na formiranje tla.
Prehrambena (trofička) struktura biocenoze. Svi organizmi biocenoza međusobno su povezani odnosom "hrana - potrošač" i svaki od njih je uključen u jednu ili drugu kariku hranidbenog lanca - uzastopni niz organizama koji se hrane jedni drugima. Postoje dvije glavne vrste lanaca ishrane: ispaša (lanci ispaše) i detritalni (lanci razgradnje).
Biljke (autotrofni organizmi) i životinje (heterotrofni organizmi) čine osnovu hranidbenih lanaca pašnjaka. Biljojedi kao što su skakavci, lišćari, križokljuni, voštaci, voluharice, zečevi, jeleni su potrošači prvog reda; mesožderi (žabe, krastače, gušteri, zmije, ptice kukojede, mnoge ptice grabljivice i životinje) - konzumenti drugog reda; a grabežljive životinje koje se hrane konzumentima drugog reda su potrošači trećeg reda (slika 201).
Riža. 201. Hrastov lanac ishrane pašnjaka
U detritalnim prehrambenim lancima (od latinskog detritus - istrošene, male organske čestice) izvor hrane konzumnih organizama prvog reda su ostaci raspadnutih životinja, biljaka, gljiva, zajedno s bakterijama koje sadrže. Detritni prehrambeni lanci najčešći su u šumama (slika 202). Dakle, značajan dio biljne proizvodnje (listnu stelju) ne konzumiraju izravno životinje biljojedi, već odumire i podliježu razgradnji i mineralizaciji saprotrofima (od grčkog sapros – truli) – trulim bakterijama. Gujavice, stonoge, grinje, ličinke insekata koje se hrane detritusom služe kao hrana za potrošače sljedeće karike.
Riža. 202. Detritni hranidbeni lanac listopadne šume
Dakle, vrste, prostorne i prehrambene (trofičke) strukture biocenoze čine osnovu za održavanje njezine cjelovitosti. Vrsni sastav organizama formira se u skladu s okolišnim uvjetima u kojima postoji određena prirodna zajednica. Vrste koje čine biocenozu, raspoređene po slojevima i međusobno povezane lancima ishrane, osiguravaju dugotrajno postojanje različitih prirodnih zajednica na našem planetu.
Navedeni organizmi i njihovi otpadni proizvodi čine nekoliko lanaca ishrane ispaše i detrita: zeljaste biljke, lišće drveća i grmlja, biljna stelja, gliste, gusjenice leptira, puževi, mušice, žabe, zmije, mrtva vrana, sise, jastrebovi, ježevi...
Život šumskog bilja ima svoje karakteristike. Stabla koja tvore šumu rastu manje-više tijesno jedno na drugo, utječući jedno na drugo i na svu ostalu šumsku vegetaciju. Biljke u šumi su raspoređene u slojeve, koji se mogu usporediti s podovima. Gornji, prvi sloj predstavljaju glavna stabla prvog stupnja važnosti (smreka, bor, hrast). Drugi sloj čine stabla druge veličine (ptičja trešnja, planinski pepeo, stablo jabuke). Treći sloj čine grmlje, na primjer, divlja ruža, lijeska, viburnum, euonymus. Četvrti sloj je zeljasti pokrov, a peti mahovine i lišajevi. Pristup svjetlosti biljkama različitih razina nije isti. Krošnje stabala prvog reda bolje su osvijetljene. Od gornjih prema nižim razinama osvjetljenje se smanjuje, jer biljke gornjih slojeva zadržavaju udio sunčeve svjetlosti. Mahovine i lišajevi koji zauzimaju peti sloj primaju vrlo malo svjetla. Ovo su biljke u šumi koje najviše podnose sjenu.
Različite šume imaju različit broj slojeva. Na primjer, u tamnoj šumi smreke razlikuju se samo dva ili tri sloja. Prvi sloj sadrži glavna stabla (smreka), drugi je mali broj zeljastih biljaka, a treći tvore mahovine. Ostale drvenaste i grmolike biljke ne rastu u drugom sloju šume smreke, jer ne podnose jako zasjenjenje. Također, zeljasti pokrov se ne opaža u šumi smreke.
Višeslojni raspored tipičan je ne samo za nadzemne dijelove biljaka, već i za njihove podzemne organe - korijenje. Visoka stabla imaju korijenje koje prodire duboko u zemlju, dok je korijenski sustav stabala drugog reda kraći i uvjetno čini drugi sloj korijena. Korijenje ostalih biljaka u šumi je još kraće i nalazi se u gornjim slojevima tla. Tako biljke u šumi upijaju hranjive tvari iz različitih slojeva tla.
Stabla prve veličine (hrast, bor, smreka) zatvaraju svoje krošnje i tvore šumske krošnje, ispod kojih prodire mali udio sunčeve svjetlosti. Stoga su šumske zeljaste biljke u pravilu tolerantne na sjenu i imaju široke listove listova. Mnogi od njih ne mogu izdržati izlaganje izravnoj sunčevoj svjetlosti i mogu umrijeti na otvorenim prostorima. Značajka širokolisnih šumskih trava je njihovo cvjetanje u rano proljeće, kada stabla još nemaju lišće. Uz pomoć širokog lišća, šumske biljke akumuliraju organsku tvar pri slabom osvjetljenju i talože ih u podzemnim organima, na primjer, plućnjak - u rizomima. U tmurnim šikarama smreke cvjetovi zeljastih biljaka imaju bijele vjenčiće tako da ih se izdaleka može vidjeti kukcima oprašivačima. Na primjer, takvo cvijeće je u đurđicu, zimzelenu, septench, san, moj. No, unatoč tim prilagodbama, cvjetovi šumskog bilja često se ne oprašuju i ne stvaraju sjemenke. Stoga se razmnožavanje mnogih zeljastih biljaka provodi dijeljenjem rizoma, na primjer, u kiseloj biljci, đurđicu, kupenu, tjedniku i mineniku. To objašnjava smještaj ovih biljaka u šumi u skupinama.
Šumska stelja koja pokriva tlo sastoji se od opalog lišća ili iglica u listopadnim ili crnogoričnim šumama, kao i od kore i grana drveća, mrtvih područja trave, mahovine. Rastresita šumska stelja je vlažna, što je povoljno za razvoj plijesni i klobukastih gljiva. Miceliji raznih gljiva prodiru u stelju kroz i kroz stelju, postupno pretvarajući organsku tvar u humus i mineralne soli za prehranu zelenih biljaka šume.
Dubravu, kao prirodnu zajednicu (biogeocenoza), karakterizira cjelovitost i stabilnost.
Dubrava je jedna od najsloženijih kopnenih biogeocenoza. Biogeocenoza- to su kompleksi međusobno povezanih vrsta (populacija različitih vrsta) koji žive na određenom teritoriju s više ili manje homogenim životnim uvjetima. Biogeocenozu hrastovih šuma čini više od stotinu vrsta biljaka i nekoliko tisuća vrsta životinja. Jasno je da će s takvom raznolikošću vrsta koje obitavaju u hrastovoj šumi biti teško poljuljati stabilnost određene biogeocenoze istrijebljenjem jedne ili više vrsta biljaka ili životinja. Teško je, jer su kao rezultat dugotrajnog suživota biljnih i životinjskih vrsta iz raštrkanih vrsta postale jedinstvena i savršena biogeocenoza - hrastova šuma, koja je, kao što je već spomenuto, sposobna postojati stoljećima pod zemljom. stalni vanjski uvjeti.
Ogromna većina biogeocenoza temelji se na zelenim biljkama za koje se zna da su proizvođači organske tvari (proizvođači). U biogeocenozi su nužno prisutne životinje biljojedi i mesožderi – potrošači žive organske tvari (potrošači) i, konačno, razarači organskih ostataka – uglavnom mikroorganizmi koji dovode razgradnju organske tvari do jednostavnih mineralnih spojeva (razlagači). Bilje - glavni izvor organske tvari i ako nestanu, tada će život u biogeocenozi praktički nestati.
Krug tvari u biogeocenozi - potrebno stanje postojanje života. Nastala je u procesu formiranja života i postala složenija tijekom evolucije žive prirode. S druge strane, da bi kruženje tvari bio moguć u biogeocenozi, potrebno je u ekosustavu imati organizme koji stvaraju organske tvari iz anorganskih i pretvaraju energiju sunčevog zračenja, kao i organizme koji koriste te organske tvari i pretvaraju ih natrag u anorganske spojeve. Svi organizmi se prema načinu ishrane dijele u dvije skupine – autotrofe i heterotrofe. Autotrofi (uglavnom biljke) koriste anorganske spojeve za sintezu organskih tvari okoliš... Heterotrofi (životinje, ljudi, gljive, bakterije) hrane se gotovim organskim tvarima koje sintetiziraju autotrofi. Dakle, heterotrofi su ovisni o autotrofima. U svakoj biogeocenozi sve bi se rezerve anorganskih spojeva vrlo brzo iscrpile da se ne obnavljaju tijekom života organizama. Kao rezultat disanja, razgradnje životinjskih leševa i biljnih ostataka, organske tvari se pretvaraju u anorganske spojeve, koji se ponovno vraćaju u prirodni okoliš i ponovno ih mogu koristiti autotrofi. Dakle, u biogeocenozi, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, protok atoma se kontinuirano odvija od nežive prirode do žive prirode i obrnuto, zatvarajući se u ciklus. Za kruženje tvari potreban je dotok energije izvana. Izvor energije je Sunce. Kretanje tvari uzrokovano djelovanjem organizama odvija se ciklički, može se koristiti više puta, dok je protok energije u tom procesu jednosmjeran. Energija sunčevog zračenja u biogeocenozi se pretvara u različite oblike: u energiju kemijskih veza, u mehaničku i, konačno, u unutarnju energiju. Iz svega rečenog jasno je da je kruženje tvari u biogeocenozi nužan uvjet za postojanje života, a biljke (autotrofi) u njemu najvažnija karika.
Karakteristično obilježje hrastove šume je vrsta vegetacije. Kao što je već spomenuto, biogeocenozu hrastovih šuma čini više od stotinu vrsta biljaka i nekoliko tisuća vrsta životinja. Između biljaka postoji intenzivna konkurencija za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su prilagodbe koje omogućuju različiti tipovi koegzistirati. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastovu šumu. Gornji sloj čine najsvjetlosnije vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod ih prate manje svjetloljubiva stabla: javor, jabuka, kruška itd. razno grmlje: lijeska, euonymus, krkavina, viburnum i dr. Konačno, na tlu raste sloj zeljastih biljaka. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu. Razvrstavanje se također izražava u položaju korijenskih sustava. Stabla u gornjim slojevima imaju najdublji korijenski sustav i mogu koristiti vodu i minerale iz dubljih slojeva tla.
