El robledal, como comunidad natural (biogeocenosis), se caracteriza por su integridad y estabilidad.
El robledal es una de las biogeocenosis terrestres más complejas. Biogeocenosis- son complejos de especies interconectadas (poblaciones de diferentes especies) que viven en un determinado territorio con condiciones de existencia más o menos homogéneas. La biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies de plantas y varios miles de especies de animales. Está claro que con tanta variedad de especies habitando el encinar, será difícil hacer tambalear la estabilidad de esta biogeocenosis exterminando una o más especies de plantas o animales. Es difícil, porque como resultado de la larga coexistencia de especies de plantas y animales de especies dispares, se convirtieron en una biogeocenosis única y perfecta: un bosque de robles que, como se mencionó anteriormente, es capaz de existir durante siglos en condiciones externas sin cambios.
La gran mayoría de biogeocenosis se basa en las plantas verdes, que como sabes, son productoras de materia orgánica (productoras). En la biogeocenosis, los animales herbívoros y carnívoros están necesariamente presentes, consumidores de materia orgánica viva (consumidores) y, finalmente, destructores de residuos orgánicos, principalmente microorganismos que reducen la descomposición de sustancias orgánicas en compuestos minerales simples (reductores). Las plantas son la principal fuente de materia orgánica, y si desaparecen, la vida en la biogeocenosis prácticamente desaparecerá.
La circulación de sustancias en la biogeocenosis es una condición necesaria para la existencia de la vida. Surgió en el proceso de formación de la vida y se volvió más complicado en el curso de la evolución de la naturaleza viva. Por otro lado, para que la circulación de sustancias sea posible en la biogeocenosis, es necesario que existan en el ecosistema organismos que creen sustancias orgánicas a partir de inorgánicas y conviertan la energía de la radiación solar, así como organismos que utilicen estas sustancias orgánicas y volverlas a convertir en compuestos inorgánicos. Todos los organismos se dividen en dos grupos según el método de nutrición: autótrofos y heterótrofos. Los autótrofos (principalmente plantas) utilizan compuestos inorgánicos del medio ambiente para sintetizar sustancias orgánicas. Los heterótrofos (animales, humanos, hongos, bacterias) se alimentan de sustancias orgánicas preparadas sintetizadas por autótrofos. Por lo tanto, los heterótrofos dependen de los autótrofos. En cualquier biogeocenosis, todas las reservas de compuestos inorgánicos se agotarían muy pronto si no se renovaran en el curso de la vida de los organismos. Como resultado de la respiración, la descomposición de cadáveres de animales y residuos vegetales, las sustancias orgánicas se convierten en compuestos inorgánicos, que regresan al entorno natural y pueden ser nuevamente utilizados por los autótrofos. Así, en la biogeocenosis, como resultado de la actividad vital de los organismos, se produce un flujo continuo de átomos desde la naturaleza inanimada a la naturaleza viva y viceversa, cerrándose en un ciclo. Para la circulación de sustancias, es necesaria una afluencia de energía desde el exterior. La fuente de energía es el sol. El movimiento de materia provocado por la actividad de los organismos se produce de forma cíclica, se puede utilizar repetidamente, mientras que el flujo de energía en este proceso es unidireccional. La energía de radiación del Sol en la biogeocenosis se convierte en varias formas: en energía de enlaces químicos, en mecánica y, finalmente, en energía interna. De todo lo dicho se desprende que la circulación de sustancias en la biogeocenosis es una condición necesaria para la existencia de vida y las plantas (autótrofas) en ella el eslabón más importante.
Un rasgo característico del bosque de robles es la diversidad de especies de la vegetación. Como se ha mencionado anteriormente, la biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies vegetales y varios miles de especies animales. Entre las plantas hay una mayor competencia por las condiciones básicas de vida: espacio, luz, agua con minerales disueltos en ella. Como resultado de la selección natural a largo plazo, las plantas del bosque de robles han desarrollado adaptaciones que permiten que diferentes especies coexistan. Esto se manifiesta claramente en la característica estratificación de los bosques de robles. El nivel superior está formado por las especies de árboles más amantes de la luz: roble, fresno, tilo. Debajo se encuentran los árboles menos lumínicos que los acompañan: arces, manzanos, perales, etc. Aún más abajo se encuentra la capa de maleza formada por varios arbustos: avellano, euonymus, espino cerval, viburnum, etc. Finalmente, una capa de plantas herbáceas crece sobre el suelo. Cuanto más bajo es el nivel, más tolerantes a la sombra son las plantas que lo forman. La estratificación también se expresa en la ubicación de los sistemas de raíces. Los árboles de los niveles superiores tienen el sistema de raíces más profundo y pueden usar agua y minerales de las capas profundas del suelo.
Biogeocenosis es un área homogénea de la superficie terrestre con una determinada composición de organismos vivos y ciertas condiciones de vida, que están unidos por el metabolismo y la energía en un solo complejo natural.
En cada biogeocenosis hay especies que prevalecen en número u ocupan una gran superficie. Se les llama especies dominantes. Sin embargo, no todas las especies dominantes tienen el mismo efecto sobre la biogeocenosis. Aquellas que determinan la composición, estructura y propiedades de un ecosistema al crear un ambiente para toda la comunidad se denominan edificadores. Y ahora considere la biogeocenosis del bosque de robles.
Entre las biogeocenosis terrestres, una de las más complejas es un bosque latifoliado, por ejemplo, un bosque de robles. El robledal es un sistema ecológico perfecto y estable capaz de existir durante siglos bajo condiciones externas constantes. La biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies de plantas y varios miles de especies de animales.
Plantas de roble. En las biogeocenosis terrestres, las plantas superiores crean los principales productos biológicos. En el bosque, estas son predominantemente especies de árboles perennes.
Entre las plantas hay una mayor competencia por las condiciones básicas de vida: espacio, luz, agua con minerales disueltos en ella. Como resultado de la selección natural a largo plazo, las plantas del bosque de robles han desarrollado adaptaciones que permiten que diferentes especies coexistan. Esto se manifiesta claramente en la característica estratificación de los bosques de robles.
El nivel superior está formado por las especies de árboles más amantes de la luz: roble, fresno, tilo. Debajo están los árboles acompañantes menos amantes de la luz: arce, manzano, peral, etc. Aún más abajo está la capa de maleza formada por varios arbustos: avellano, espino cerval, viburnum, etc. Finalmente, una capa de plantas herbáceas crece en el suelo. Cuanto más bajo es el nivel, más tolerantes a la sombra son las plantas que lo forman.
Debido a la compleja estratificación, el área total de hojas de plantas que crecen en cada hectárea alcanza las 4-6 hectáreas. La producción neta en forma de incremento de materia orgánica es de casi 10 t/ha por año.
Cadenas alimentarias en robledales. La riqueza y diversidad de las plantas se convierte en la razón del desarrollo de los consumidores del mundo animal en los bosques de robles, desde los más simples hasta los vertebrados superiores: aves y mamíferos.
Las cadenas alimentarias en el bosque están entrelazadas en una red alimentaria muy compleja, por lo que la pérdida de cualquier especie animal generalmente no altera significativamente todo el sistema. La desaparición, por ejemplo, en la mayoría de nuestros robledales de todos los grandes ungulados herbívoros: bisontes, ciervos, corzos, alces tendría poco efecto en el ecosistema en general, ya que su biomasa nunca ha sido grande y no ha jugado un papel significativo en la circulación general de las sustancias. Pero si desaparecieran los insectos herbívoros, las consecuencias serían muy graves, ya que los insectos cumplen una importante función de polinizadores en la biogeocenosis, participan en la destrucción de la hojarasca y sirven de base para la existencia de muchos eslabones posteriores en las cadenas alimentarias.
Sistemas ecológicos
- Biogeocenosis
- Embalse y encinar como ejemplos de biogeocenosis
- Cambios en las biogeocenosis
- Biogeocenosis creadas por el hombre
- Conexiones nutricionales
- Pérdidas de energía en circuitos de potencia
Biogeocenosis.
La biogeocenosis es una comunidad estable de plantas, animales y microorganismos que están en constante interacción con los componentes de la atmósfera, la hidrosfera y la litosfera. La energía del sol, las sustancias minerales del suelo y los gases de la atmósfera, el agua ingresan a esta comunidad y se liberan calor, oxígeno, dióxido de carbono y productos de desecho de los organismos. Las principales funciones de la biogeocenosis son la acumulación y redistribución de energía y la circulación de sustancias. La biogeocenosis es un sistema integral de autorregulación y autosostenimiento. Incluye los siguientes componentes obligatorios: sustancias inorgánicas (carbono, nitrógeno, dióxido de carbono, agua, sales minerales) y orgánicas (proteínas, carbohidratos, lípidos, etc.); organismos autótrofos - productores de sustancias orgánicas; organismos heterótrofos - consumidores de sustancias orgánicas preparadas de origen vegetal - consumidores (consumidores de primer orden) y animales (consumidores de segundo orden y posteriores). Los organismos heterótrofos incluyen descomponedores: reductores o destructores, que descomponen los restos de plantas y animales muertos, convirtiéndolos en compuestos minerales simples.
Hablando de biocenosis, solo se consideran organismos vivos interconectados que viven en un área determinada. Las biocenosis se caracterizan por la diversidad de especies, es decir, el número de especies de organismos vivos que lo forman; densidad de población, es decir, el número de individuos de una especie dada, por unidad de área o por unidad de volumen (para organismos acuáticos y del suelo); biomasa - la cantidad total de materia orgánica animal, expresada en unidades de masa.
La biomasa se forma como resultado de la unión de la energía solar. La eficiencia con la que las plantas asimilan la energía solar varía en las diferentes biocenosis. La producción total de la fotosíntesis se llama producción primaria. La biomasa vegetal es utilizada por consumidores de primer orden - animales herbívoros - como fuente de energía y material para la creación de biomasa; además, se usa de manera extremadamente selectiva (Fig. 17.7), lo que reduce la intensidad de la lucha interespecífica por la existencia y contribuye a la conservación de los recursos naturales. Los animales herbívoros, a su vez, sirven como fuente de energía y material para los consumidores de segundo orden: depredadores, etc. La Figura 17.8 muestra datos comparativos sobre la productividad de varias biogeocenosis. La mayor cantidad de biomasa se forma en los trópicos y en la zona templada, muy poco, en la tundra y el océano.
Los organismos que forman parte de las biogeocenosis están influenciados por la naturaleza inanimada - factores abióticos, así como por la vida silvestre - influencias bióticas.
Las biocenosis son sistemas biológicos integrales autorregulados, que incluyen organismos vivos que habitan en un mismo territorio.
La energía de la luz solar es asimilada por las plantas, que posteriormente es utilizada por los animales como alimento.
Conexiones nutricionales .
Pérdidas de energía en circuitos de potencia
Todas las especies que componen la cadena alimentaria subsisten de la materia orgánica creada por las plantas verdes. En este caso, existe una regularidad importante asociada a la eficiencia del uso y conversión de energía en el proceso de nutrición. Su esencia es la siguiente.
En total, solo alrededor del 1% de la energía radiante del Sol que incide sobre una planta se convierte en la energía potencial de los enlaces químicos de las sustancias orgánicas sintetizadas y puede ser utilizada por los organismos heterótrofos para su nutrición. Cuando un animal come una planta, la mayor parte de la energía contenida en el alimento se gasta en varios procesos vitales, convirtiéndose en calor y disipándose. Solo el 5-20% de la energía alimentaria pasa a la sustancia recién construida del cuerpo del animal. Si un depredador se come a un herbívoro, nuevamente se pierde la mayor parte de la energía contenida en el alimento. Debido a pérdidas tan grandes de energía útil, las cadenas alimenticias no pueden ser muy largas: generalmente consisten en no más de 3 a 5 eslabones (niveles de alimentos).
La cantidad de materia vegetal que sirve como base de la cadena alimenticia siempre es varias veces mayor que la masa total de los animales herbívoros, y la masa de cada uno de los eslabones posteriores de la cadena alimenticia también disminuye HH o Este patrón muy importante se llama la regla de la pirámide ecológica.
Embalse y encinar como ejemplos de biogeocenosis
1. Biogeocenosis de agua dulce.
Cualquier cuerpo de agua natural, como un lago o un estanque, con su población de plantas y animales es una biogeocenosis separada. Este sistema natural, al igual que otras biogeocenosis, tiene capacidad de autorregulación y autorrenovación continua.
Las plantas y los animales que habitan el embalse están distribuidos de manera desigual en él. Cada especie vive en las condiciones a las que está adaptada. En la zona costera se crean las más diversas y favorables condiciones para la vida. Aquí el agua es más cálida, ya que se calienta con los rayos del sol. Está suficientemente oxigenado. La abundancia de luz que penetra hasta el fondo asegura el desarrollo de muchas plantas superiores. Las algas pequeñas también son numerosas. La mayoría de los animales viven en la zona costera. Algunos están adaptados a la vida en plantas acuáticas, otros nadan activamente en la columna de agua (peces, escarabajos nadadores depredadores y chinches de agua). Muchos se encuentran en el fondo (cebada, sin dientes, larvas de algunos insectos: tricópteros, libélulas, efímeras, varios gusanos, etc.). Incluso la película superficial del agua sirve como hábitat para especies especialmente adaptadas a ella. En remansos tranquilos, puede ver insectos zancudos de agua depredadores corriendo en la superficie del agua y escarabajos arremolinados nadando rápidamente en círculos. La abundancia de alimentos y otras condiciones favorables atraen peces a la zona costera.
En las partes profundas cercanas al fondo del embalse, donde la luz del sol penetra débilmente, la vida es más pobre y más monótona. Las plantas fotosintéticas no pueden existir aquí. Las capas inferiores de agua permanecen frías debido a la débil mezcla. Aquí el agua contiene poco oxígeno.
También se crean condiciones especiales en el espesor del agua en áreas abiertas del embalse. Está habitado por una masa de los organismos vegetales y animales más pequeños, que se concentran en las capas de agua superiores, más cálidas y bien iluminadas. Aquí se desarrollan varias algas microscópicas; las algas y bacterias se alimentan de numerosos protozoos - ciliados, así como de rotíferos y crustáceos. Todo este complejo de pequeños organismos suspendidos en el agua se llama plancton. En la circulación de sustancias y en la vida de un reservorio, el plancton juega un papel muy importante.
2. Conexiones alimentarias y estabilidad de la biogeocenosis de estanques.
Considere, por qué existe el sistema de habitantes del embalse y cómo se mantiene. Las cadenas alimentarias constan de varios eslabones consecutivos. Por ejemplo, los residuos de plantas y las bacterias que se desarrollan en ellos son alimentados por protozoos, que son devorados por pequeños crustáceos. Los crustáceos, a su vez, sirven de alimento a los peces, y estos últimos pueden ser devorados por peces depredadores. Casi todas las especies no se alimentan de un solo tipo de alimento, sino que utilizan diferentes objetos alimenticios. Las cadenas alimenticias están intrincadamente entrelazadas. De esto se deriva una importante conclusión general: si algún miembro de la biogeocenosis se cae, entonces el sistema no se altera, ya que se utilizan otras fuentes de alimento. Cuanto mayor es la diversidad de especies, más estable es el sistema.
La principal fuente de energía en la biogeocenosis acuática, como en la mayoría de los sistemas ecológicos, es la luz solar, gracias a la cual las plantas sintetizan materia orgánica. Obviamente, la biomasa de todos los animales existentes en un embalse depende completamente de la productividad biológica de las plantas.
A menudo, la razón de la baja productividad de los cuerpos de agua naturales es la falta de minerales (especialmente nitrógeno y fósforo) necesarios para el crecimiento de las plantas autótrofas, o la acidez desfavorable del agua. La introducción de fertilizantes minerales, y en el caso de un ambiente ácido, el encalado de los cuerpos de agua, contribuyen a la reproducción del plancton vegetal, que se alimenta de animales que sirven de alimento a los peces. De esta forma, se incrementa la productividad de los estanques de pesca.
3. Biogeocenosis del bosque latifoliado.
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Entre las biogeocenosis terrestres, una de las más complejas es un bosque latifoliado, como un robledal. roble brava - un sistema ecológico perfecto y estable capaz de existir durante siglos bajo condiciones externas constantes. La biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies de plantas y varios miles de especies de animales.
plantas del bosque de robles
En las biogeocenosis terrestres, las plantas superiores crean los principales productos biológicos. En el bosque, estas son predominantemente especies de árboles perennes (Figura 39).
Figura 39. Biogeocenosis de un bosque latifoliado.Un rasgo característico del bosque caducifolio es la diversidad de especies de vegetación. Entre las plantas hay una mayor competencia por las condiciones básicas de vida: espacio, luz, agua con minerales disueltos en ella. Como resultado de la selección natural a largo plazo, las plantas del bosque de robles han desarrollado adaptaciones que permiten que diferentes especies coexistan. Esto se manifiesta claramente en la característica estratificación de los bosques de robles.
El nivel superior está formado por las especies de árboles más amantes de la luz: roble, fresno, tilo. Debajo están los árboles acompañantes menos amantes de la luz: arce, manzano, peral, etc. Aún más abajo está la capa de maleza formada por varios arbustos: avellano, euonymus, espino cerval, viburnum, etc.
Finalmente, una capa de plantas herbáceas crece sobre el suelo. Cuanto más bajo es el nivel, más tolerantes a la sombra son las plantas que lo forman.
La estratificación también se expresa en la ubicación de los sistemas de raíces. Los árboles de los niveles superiores tienen el sistema de raíces más profundo y pueden usar agua y minerales de las capas profundas del suelo.
El robledal se caracteriza por una alta productividad biológica. Debido a su complejo multicapa, el área total de hojas de plantas que crecen en cada hectárea alcanza las 4-6 hectáreas. Un aparato fotosintético tan poderoso captura y transforma alrededor del 1% de la entrada anual de radiación solar en energía potencial de materia orgánica. Este último en las latitudes medias es de unos 3,8 10 7 kJ/ha. Casi la mitad de la sustancia sintetizada es consumida por las propias plantas en el proceso de respiración. La producción neta en forma de aumento de materia orgánica en las partes aéreas de las plantas es de 5-6 t/ha por año. A esto hay que añadir 3-4 t/ha de crecimiento anual de partes subterráneas. Así, la producción de los robledales alcanza casi las 10 t/ha al año.
Cadenas alimentarias en robledales.
La riqueza y diversidad de plantas, productoras de una enorme cantidad de materia orgánica que puede ser utilizada como alimento, provocan el desarrollo en los robledales de numerosos consumidores del mundo animal, desde protozoos hasta vertebrados superiores - aves y mamíferos.
Las cadenas alimentarias en el bosque están entrelazadas en una red alimentaria muy compleja, por lo que la pérdida de cualquier especie animal generalmente no altera significativamente todo el sistema. El valor de los diferentes grupos de animales en la biogeocenosis no es el mismo. La desaparición, por ejemplo, en la mayor parte de nuestros robledales de todos los grandes ungulados herbívoros; bisontes, ciervos, corzos, alces- tendrían poco efecto en el ecosistema en general, ya que su número, y por lo tanto su biomasa, nunca ha sido grande y no ha jugado un papel significativo en la circulación general de sustancias. Pero si desaparecieran los insectos herbívoros, las consecuencias serían muy graves, ya que los insectos cumplen una importante función de polinizadores en la biogeocenosis, participan en la destrucción de la hojarasca y sirven de base para la existencia de muchos eslabones posteriores en las cadenas alimentarias.
Autorregulación en biogeocenosis forestal.
El proceso de autorregulación en el bosque de robles se manifiesta en el hecho de que toda la población diversa del bosque existe junta, sin destruirse por completo, sino limitando el número de individuos de cada especie a un cierto nivel. La importancia de tal regulación de la población en la vida de un bosque puede verse en el siguiente ejemplo. Varios cientos de especies de insectos se alimentan de hojas de roble, pero en condiciones normales, cada especie está representada por un número tan pequeño de individuos que incluso su actividad común no causa un daño significativo al árbol y al bosque. Mientras tanto, todos los insectos son muy prolíficos. La cantidad de huevos que pone una hembra rara vez es inferior a 100. Muchas especies son capaces de producir de 2 a 3 generaciones por verano. En consecuencia, en ausencia de factores limitantes, el número de cualquier tipo de insecto aumentaría muy rápidamente y conduciría a la destrucción del sistema ecológico.
Mineralización de residuos orgánicos.
De gran importancia en la vida del bosque son los procesos de descomposición y mineralización de la masa de hojas moribundas, madera, restos animales y sus productos metabólicos. Del aumento anual total en la biomasa de las partes aéreas de las plantas, alrededor de 3-4 toneladas por 1 ha mueren y se caen naturalmente, formando la llamada hojarasca forestal. Una masa significativa también se compone de partes subterráneas muertas de plantas. Con la hojarasca, la mayoría de los minerales y nitrógeno consumidos por las plantas regresan al suelo.
Los restos de animales son destruidos muy rápidamente por escarabajos muertos, escarabajos de la piel, larvas de moscas carroñeras y otros insectos, así como por bacterias putrefactas. Es más difícil descomponer la celulosa y otras sustancias duraderas que constituyen una parte importante de la basura vegetal. Pero también sirven como alimento para una serie de organismos, como hongos y bacterias, que tienen enzimas especiales que descomponen la fibra y otras sustancias en azúcares fácilmente digeribles.
Figura 40. Comparación de la estructura general de las biogeocenosis terrestres y acuáticas:
I - plantas productoras de materia orgánica: a - plantas superiores; b - algas;
II - animales - consumidores de materia orgánica: a - herbívoros, b - carnívoros, c - que comen alimentos mixtos.
Tan pronto como las plantas mueren, los destructores utilizan completamente su sustancia. Una parte importante de la biomasa está compuesta por lombrices de tierra, que hacen un gran trabajo descomponiendo y moviendo la materia orgánica en el suelo. El número total de insectos, ácaros de la concha, gusanos y otros invertebrados alcanza muchas decenas e incluso cientos de millones por hectárea. El papel de las bacterias y los hongos saprofitos inferiores es especialmente importante en la descomposición de la hojarasca.
ECOSISTEMA DEL ROBLE: EXCURSIÓN
1. El robledal como comunidad natural (biogeocenosis), es una de las más complejas entre las biogeocenosis terrestres. Bueno, en primer lugar, ¿qué es la biogeocenosis? La biogeocenosis es un complejo de especies interconectadas (poblaciones de diferentes especies) que viven en un área determinada con condiciones de existencia más o menos uniformes. Esta definición será necesaria para su uso posterior. El robledal es un sistema ecológico perfecto y estable capaz de existir durante siglos bajo condiciones externas constantes. La biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies de plantas y varios miles de especies de animales. Está claro que con tanta variedad de especies habitando el encinar, será difícil hacer tambalear la estabilidad de esta biogeocenosis exterminando una o más especies de plantas o animales. Es difícil, porque como resultado de la larga coexistencia de especies de plantas y animales de especies dispares, se convirtieron en una biogeocenosis única y perfecta: un bosque de robles que, como se mencionó anteriormente, es capaz de existir durante siglos en condiciones externas sin cambios.
2. Los principales componentes de la biogeocenosis y la relación entre ellos; Las plantas son el eslabón principal de un ecosistema. La gran mayoría de las biogeocenosis se basan en las plantas verdes, que, como sabéis, son productoras de materia orgánica (productoras). Y dado que en la biogeocenosis hay necesariamente animales herbívoros y carnívoros, consumidores de materia orgánica viva (consumidores) y, finalmente, destructores de residuos orgánicos, principalmente microorganismos que llevan la descomposición de sustancias orgánicas a compuestos minerales simples (descomponedores), no es Difícil adivinar por qué las plantas son el eslabón principal en el ecosistema. Pero debido a que en la biogeocenosis todos consumen sustancias orgánicas, o compuestos formados después de la descomposición de las sustancias orgánicas, y está claro que si las plantas, la principal fuente de materia orgánica, desaparecen, entonces la vida en la biogeocenosis prácticamente desaparecerá.
3. Circulación de sustancias en biogeocenosis. Importancia en el ciclo de las plantas que utilizan la energía solar El ciclo de las sustancias en la biogeocenosis es una condición necesaria para la existencia de la vida. Surgió en el proceso de formación de la vida y se volvió más complicado en el curso de la evolución de la naturaleza viva. Por otro lado, para que la circulación de sustancias sea posible en la biogeocenosis, es necesario que existan en el ecosistema organismos que creen sustancias orgánicas a partir de inorgánicas y conviertan la energía de la radiación solar, así como organismos que utilicen estas sustancias orgánicas y volverlas a convertir en compuestos inorgánicos. Todos los organismos se dividen en dos grupos según el método de nutrición: autótrofos y heterótrofos. Los autótrofos (principalmente plantas) utilizan compuestos inorgánicos del medio ambiente para sintetizar sustancias orgánicas. Los heterótrofos (animales, humanos, hongos, bacterias) se alimentan de sustancias orgánicas preparadas sintetizadas por autótrofos. Por lo tanto, los heterótrofos dependen de los autótrofos. En cualquier biogeocenosis, todas las reservas de compuestos inorgánicos se agotarían muy pronto si no se renovaran en el curso de la vida de los organismos. Como resultado de la respiración, la descomposición de cadáveres de animales y residuos vegetales, las sustancias orgánicas se convierten en compuestos inorgánicos, que regresan al entorno natural y pueden ser nuevamente utilizados por los autótrofos. Así, en la biogeocenosis, como resultado de la actividad vital de los organismos, se produce un flujo continuo de átomos desde la naturaleza inanimada a la naturaleza viva y viceversa, cerrándose en un ciclo. Para la circulación de sustancias, es necesaria una afluencia de energía desde el exterior. La fuente de energía es el sol. El movimiento de materia provocado por la actividad de los organismos se produce de forma cíclica, se puede utilizar repetidamente, mientras que el flujo de energía en este proceso es unidireccional. La energía de radiación del Sol en la biogeocenosis se convierte en varias formas: en energía de enlaces químicos, en mecánica y, finalmente, en energía interna. De todo lo dicho se desprende que la circulación de sustancias en la biogeocenosis es una condición necesaria para la existencia de vida y las plantas (autótrofas) en ella el eslabón más importante.
4. Diversidad de especies en la biogeocenosis, su adaptabilidad a la convivencia. Un rasgo característico del bosque de robles es la diversidad de especies de la vegetación. Como se ha mencionado anteriormente, la biogeocenosis de los robledales se compone de más de un centenar de especies vegetales y varios miles de especies animales. Entre las plantas hay una mayor competencia por las condiciones básicas de vida: espacio, luz, agua con minerales disueltos en ella. Como resultado de la selección natural a largo plazo, las plantas del bosque de robles han desarrollado adaptaciones que permiten que diferentes especies coexistan. Esto se manifiesta claramente en la característica estratificación de los bosques de robles. El nivel superior forma las especies de árboles más amantes de la luz: roble, fresno, tilo. Debajo se encuentran los árboles menos lumínicos que los acompañan: arces, manzanos, perales, etc. Aún más abajo se encuentra la capa de maleza formada por varios arbustos: avellano, euonymus, espino cerval, viburnum, etc. Finalmente, una capa de plantas herbáceas crece sobre el suelo. Cuanto más bajo es el nivel, más tolerantes a la sombra son las plantas que lo forman. La estratificación también se expresa en la ubicación de los sistemas de raíces. Los árboles de los niveles superiores tienen el sistema de raíces más profundo y pueden usar agua y minerales de las capas profundas del suelo.
7. Cambios en la biogeocenosis en primavera: en la vida de plantas y animales.
Cambios primaverales en la vida vegetal.
Algunos sauces, alisos y avellanos florecen antes de que se abran las hojas; en parches descongelados, incluso a través de la nieve, se abren paso los brotes de las primeras plantas de primavera. A mediados de la primavera, casi todos los árboles tienen hojas. El período de floración de plantas y flores. En general, las plantas cobran vida con la calma del invierno.
Cambios primaverales en la vida de los animales.
Llegan las aves migratorias, aparecen insectos que hibernan, algunos animales se despiertan de la hibernación. El período de formación de parejas y el período matrimonial.
8. Posibles direcciones de cambio de biogeocenosis. Cualquier biogeocenosis se desarrolla y evoluciona. El papel principal en el proceso de cambio de las biogeocenosis terrestres pertenece a las plantas, pero su actividad es inseparable de la actividad de los demás componentes del sistema, y la biogeocenosis siempre vive y cambia como un todo. El cambio va en ciertas direcciones, y la duración de la existencia de varias biogeocenosis es muy diferente. Un ejemplo de un cambio en un sistema insuficientemente equilibrado es el crecimiento excesivo de un depósito. Debido a la falta de oxígeno en las capas de agua del fondo, parte de la materia orgánica permanece sin oxidar y no se utiliza en la circulación posterior. En la zona costera se acumulan restos de vegetación acuática formando depósitos de turba. El estanque se está encogiendo. La vegetación acuática costera se extiende hacia el centro del embalse, se forman depósitos de turba. El lago se convierte gradualmente en un pantano. La vegetación terrestre circundante avanza gradualmente sobre el sitio del antiguo embalse. Dependiendo de las condiciones locales, aquí puede aparecer una pradera de juncos, un bosque u otro tipo de biogeocenosis. El bosque de robles también puede convertirse en un tipo diferente de biogeocenosis. Por ejemplo, después de talar árboles, puede convertirse en un prado, un campo (agrocenosis) u otra cosa.
9. Influencia de la actividad humana en la biogeocenosis; medidas a tomar para protegerlo. Recientemente, el hombre se ha vuelto muy activo para influir en la vida de la biogeocenosis. La actividad económica de las personas es un poderoso factor de transformación de la naturaleza. Como resultado de esta actividad, se forman biogeocenosis peculiares. Estos incluyen, por ejemplo, las agrocenosis, que son biogeocenosis artificiales resultantes de las actividades agrícolas humanas. Los ejemplos son prados, campos, pastos creados artificialmente. Las biogeocenosis artificiales creadas por el hombre requieren una atención incansable y una intervención activa en su vida. Por supuesto, hay muchas similitudes y diferencias en las biogeocenosis artificiales y naturales, pero no nos detendremos en esto. Una persona también influye en la vida de las biogeocenosis naturales, pero, por supuesto, no tanto como en las agrocenosis. Las áreas forestales creadas para plantar árboles jóvenes, así como para limitar la caza, pueden servir como ejemplo. Las reservas y parques nacionales creados para proteger ciertas especies de plantas y animales también pueden servir como ejemplo. También se están creando sociedades de masas que promueven la preservación y protección del medio ambiente, como la sociedad “verde”, etc.
10. Conclusión. Usando el ejemplo de una caminata guiada a través de una biogeocenosis natural - un bosque de robles, descubrieron y desmontaron por qué el bosque de robles es integral y estable, cuáles son los componentes principales de una biogeocenosis, cuál es su papel y qué conexiones existen entre ellos, también desmontaron por qué la circulación de sustancias en una biogeocenosis es una condición necesaria para la existencia de la vida, también descubrieron cómo toda la variedad de especies que viven en un bosque de robles no entran en conflicto entre sí, permitiéndose desarrollarse con normalidad, resolvimos qué conexiones alimentarias existen en un bosque de robles y resolvimos un concepto como una pirámide ecológica, corroboramos los factores que causan un cambio en los números y un fenómeno como la autorregulación, descubrimos qué cambios ocurren en la biogeocenosis en la primavera y resolvió las posibles direcciones de evolución de la biogeocenosis, así como también cómo una persona afecta la vida en las biogeocenosis. En general, siguiendo el ejemplo de los bosques de robles, la vida de las biogeocenosis se desmanteló por completo.
Introducción La estratificación de las plantas en el bosque de robles - la primera capa - la segunda capa - la tercera capa - la cuarta capa - la quinta capa Diferentes períodos de floración Plantas efemeroides Polinización, dispersión de semillas El papel de los hongos Animales del bosque de robles Hojarasca forestal Causas de la estabilidad del robledal El ciclo de las sustancias en el robledal
El robledal es una biogeocenosis típica. Como en cualquier otra biogeocenosis, sus componentes se pueden distinguir: 1. Productores - creadores de materia orgánica. Estas son plantas. 2. Consumidores - consumidores de materia orgánica. Estos son animales y hongos. 3. Descomponedores: destructores de materia orgánica. Estas son bacterias, hongos, algunos animales. 4. Factores abióticos: clima, composición del suelo, etc. En el territorio de la región de Smolensk, los bosques de robles, junto con los bosques de pinos y los bosques de abetos, pertenecen a los bosques primarios. Los bosques primarios son bosques primarios. Surgieron en el período posglacial, hace 12-15 mil años. Quedan pocos bosques primarios en la región. Casi no hay bosques de robles típicos que todavía se pudieran encontrar hace 300 años. Pero en aquellos lugares donde antes había robledales, y ahora está creciendo un bosque secundario, se pueden ver plantas de robledales conservadas. Sokolya Gora es un lugar así. Conozcamos la biogeocenosis en Sokolya Gora. Tabla de contenido
Las plantas que crecen en el bosque tienen diferentes alturas. Estos logran la posibilidad de coexistencia de plantas amantes de la luz, amantes de la sombra y tolerantes a la sombra. Debido a la estratificación por unidad de área, puede crecer una gran cantidad de especies. El área de la superficie de la hoja en un bosque de robles es 7,5 veces mayor que la superficie de la tierra en la que crece. Como imagen especular de las capas sobre el suelo, existen capas subterráneas en el suelo. Los árboles del primer nivel tienen las raíces más profundas. Considere los niveles de los bosques de robles. Tabla de contenido
El primer nivel está formado por árboles altos: roble pedunculado, fresno común, olmo tosco, tilo de hoja pequeña. Las plantas del primer nivel son fotófilas. Son más altos que el resto y por lo tanto absorben al máximo la luz. Tabla de contenido
Árboles de la primera hilera Roble común (verano) Tilo de hoja pequeña. Las hojas florecen más tarde que el resto de los árboles, a fines de mayo. Exigente en la composición del suelo. Altura hasta 50 m Vive hasta 1000 años. Altura: hasta 30 m Vive hasta 400 años. Florece en julio. Buena planta de miel. Un árbol a la edad de 50 años da 10-12 kg de miel.
El segundo nivel está formado por árboles debajo de los árboles del primer nivel: arce sicómoro, fresno de montaña, cerezo de pájaro, manzano silvestre. Este nivel también incluye la maleza de árboles del primer nivel. Las plantas del segundo nivel son fotófilas o tolerantes a la sombra. Fresno de montaña común Cereza de pájaro Altura hasta 15 m Vive hasta 100 años. El fruto es una manzana. Árbol o arbusto de hasta 10 m de altura. Libera muchos fitoncidios. Tabla de contenido
El tercer nivel Este nivel incluye arbustos: euónimo verrugoso, madreselva del bosque, avellano, viburnum, espino cerval quebradizo, rosa mosqueta canela. Las plantas del tercer nivel son tolerantes a la sombra. Tabla de contenido de rosa mosqueta y canela
El cuarto nivel está formado por plantas herbáceas: helechos, lirio de los valles de mayo, kupena, ojo de cuervo, verderón, bosque extenso, juncia peluda. Estas plantas son amantes de la sombra. Son perennes, tienen órganos subterráneos que se reproducen vegetativamente. Hay pocos insectos polinizadores en el bosque, se forman pocos frutos con semillas. La reproducción vegetativa es también la adaptación de las plantas a la vida en el bosque. Tabla de contenido
Hierbas del cuarto nivel.
Las plantas de roble florecen en diferentes momentos. Esto se puede llamar escalonamiento en el tiempo. Gracias a esto, se logra la mejor polinización de las plantas. Se pueden distinguir cuatro oleadas de floración. Tabla de contenido
La primera ola de aliso en flor A finales de marzo - principios de abril, florecen los árboles y arbustos polinizados por el viento. No hay hojas en los árboles. El polen vuela libremente a largas distancias. Inflorescencias en plantas - aretes colgantes. Los árboles y arbustos polinizados por el viento incluyen: álamos, álamos, avellanos, alisos y abedules. Tabla de contenido
La segunda ola de floración La segunda ola de floración incluye la floración de campanillas. En abril - principios de mayo, todo el bosque está inundado de sol. En sus rayos, se ve claramente una alfombra multicolor de flores de monte bajo azul, anémona de roble, anémona ranunculus, corydalis, pulmonaria. Estas plantas son polinizadas por insectos, que para esta época ya aparecen en el bosque. Tabla de contenido
Plantas efemeroides (segunda ola de floración) Las campanillas son plantas fotófilas. Entre ellos se encuentran los efemeroides, plantas perennes con un período de desarrollo rápido. A fines de mayo y principios de junio, la parte aérea de los efemeroides muere y las semillas tienen tiempo para madurar. Anémona de roble Corydalis Anémona Ranunculus Cebolla de ganso índice
Así es como se ve el bosque de primavera cuando las campanillas de invierno están en flor. Hay mucha luz en el bosque. El proceso de fotosíntesis procede intensamente en las hojas. En los órganos subterráneos, rizomas, tubérculos o bulbos, se almacenan los nutrientes para la floración de la próxima primavera. La imagen muestra un roble de anémona.
La tercera ola de floración A fines de mayo, la mayoría de los árboles, arbustos y pastos polinizados por insectos florecen: arce, roble, cerezo de pájaro, manzano, fresno de montaña, madreselva, euónimo, lirio de los valles, kupena, ojo de cuervo , Zelenchuk. La mayoría de las plantas tienen flores blancas y una fragancia fuerte. Pájaro cereza Manzano El color blanco en el crepúsculo del bosque es el más notable. serbal lirio de los valles tabla de contenido
La cuarta ola de floración La cuarta ola de floración incluye plantas que florecen en verano. En junio, la gota común, el bosque en expansión, la pamplina del bosque y la asombrosa violeta florecen. Los cereales y las fresas florecen en los bordes. La mayoría de las plantas son polinizadas por insectos. El tilo de hoja pequeña florece más tarde que todos los árboles y arbustos, en julio, y es polinizado por abejas. Bosque de pamplina Tilo común
Frutos de fresno Parte de las plantas del primer nivel es polinizada por el viento y los frutos son esparcidos por el viento (abedul, álamo, álamo temblón, fresno). Las plantas de los niveles inferiores suelen ser polinizadas por insectos, y los frutos se distribuyen con la ayuda de animales: insectos, pájaros y mamíferos. Los frutos de estas plantas son jugosos, brillantes, bien visibles para las aves. Muchas de las plantas tienen frutos con pequeñas excrecencias, golosinas para las hormigas, que las distribuyen. Frutos de espino amarillo Lirio de los valles Mayo
Dependencia de la dispersión de semillas en los niveles Nivel I II Distribución Número de plantas (en %) Viento 83 83 Hormigas III, IV Aves 50 Aves 16 Roedores 13
Durante un año, las plantas del bosque de encino producen 10 t/ha de crecimiento neto (incluido el crecimiento de la raíz). El bosque crea su propio microclima: humedad, sombra, protección contra el viento. Es por eso que tantos animales viven aquí. Por lo general, ciertas especies de animales se limitan a los niveles de plantas. Considere los animales típicos del bosque de robles. Tabla de contenido
Animales asociados al primer estrato Gusano de seda Carpintero negro Arrendajo Este estrato está habitado por aves: pinzón, zorzal común, herrerillo común, pika. Muchos insectos: escarabajos de las hojas, descortezadores, barbos. Trepatroncos
Animales confinados a la segunda capa Colirrojo Oropéndola Papamoscas En esta capa hay muchos insectos, en su mayoría escarabajos. Tabla de contenido del pájaro carpintero ardilla
Animales confinados al tercer nivel de Reinita Reinita Petirrojo Este nivel está habitado por muchos insectos y moluscos. Arañas
Animales confinados al cuarto piso Corzo Alce Lobo Serpiente Lirón Rana Zorro En este piso hay abejas, avispas, abejorros, hormigas liebres, mariposas y otros insectos, algunas especies de aves anidan en el suelo. Hay muchos roedores parecidos a ratones, entre ellos, ratones de bosque y de garganta amarilla.
Las hojas caídas protegen el suelo de la congelación y la rápida evaporación de la humedad. Muchos insectos y otros animales hibernan en el suelo del bosque. Los animales que forman cadenas alimentarias detríticas se alimentan de la basura del bosque. Las bacterias, hongos, protozoos, ácaros, gusanos, insectos o sus larvas contribuyen a la descomposición de la hojarasca. La mayor parte de los animales se distribuyen a una profundidad de 50 cm bajo 1 cuadrado. m de suelo habitado por hasta 20.000.000 protozoos, gusanos nematodos, hay hasta 50.000.
Causas de la Sostenibilidad del Robledo Un enorme número de especies de plantas, animales, hongos, microorganismos viven en un robledal (según estimaciones, más de 10.000 especies sin microorganismos). Las especies del robledal están unidas en una cadena alimentaria. Las cadenas alimentarias están entrelazadas en una red alimentaria muy compleja. La desaparición de una especie por lo general no altera todo el sistema. La autorregulación está bien desarrollada en el robledal. Toda la población diversa del bosque existe junta, sin destruirse por completo entre sí, sino solo limitando el número de individuos de cada especie. En el bosque de robles, la circulación de sustancias y el movimiento de energía están claramente trazados. El robledal es un sistema abierto, es decir, recibe energía del exterior en forma de energía solar. Las sustancias orgánicas formadas durante la fotosíntesis atraviesan las cadenas alimenticias y ceden la energía almacenada en ellas a la actividad vital de los organismos. En última instancia, se produce la mineralización de sustancias por descomponedores. Tabla de contenido
El ciclo de las sustancias en el robledal La energía del sol Árboles, arbustos, plantas herbáceas verdes Roedores (ardilla, ratón de campo) Serpientes Aves granívoras (camachuelo, pinzón, urogallo) Aves rapaces (halcones, búhos) Insectos herbívoros (orugas de mariposa, escarabajos descortezadores, barbos, escarabajos de las hojas) Aves insectívoras (mosquitero, cuco, papamoscas) Anfibios (rana común, sapo) Ungulados (alce, corzo, ciervo, jabalí) Mamíferos depredadores (lobo, zorro, comadreja, lince) Consumidores de restos de organismos animales y vegetales muertos (bacterias de la descomposición, lombrices, escarabajos) sepultureros, protozoos del suelo, hongos) (Sustancias inorgánicas (sales minerales, etc.)
Conclusiones Vadim Shefner Eres un hombre, amante de la naturaleza, aunque a veces sientas pena por ella. En campañas de placer No pisotees sus campos. En el bullicio de la estación del siglo Te apresuras a evaluarlo. Ella es tu vieja y amable doctora, Ella es una aliada del alma. No lo quemes imprudentemente y no lo agotes hasta el fondo. Y recuerda la simple verdad: somos muchos, pero ella es una. La adaptación de los organismos vivos a la convivencia es el resultado de una larga evolución. Cualquier especie ocupa un lugar determinado en la biogeocenosis. De ello depende la existencia de otras especies. Preservar todas las especies significa preservar biogeocenosis estables, significa preservar la biosfera. Tabla de contenido
tareas Encuentra respuestas a las preguntas (oralmente): 1. ¿Cuál es el significado de la disposición escalonada de las plantas en un bosque de robles? 2. ¿Cuál es el significado de los diferentes períodos de floración de las plantas del bosque de robles? 3. ¿Cómo dependen los métodos de dispersión de semillas de la capa? 4. ¿Qué papel juegan las setas en un bosque de robles? 5. ¿Por qué muchos animales viven en el bosque de robles? 6. ¿Cuál es la importancia de la hojarasca forestal en la vida de un robledal? Trabajos escritos 1. Completar la tabla. Nivel Grupo ecológico de plantas Ejemplos de animales 2. Escribe dos cadenas alimenticias en un bosque de robles. 3. Enumera las adaptaciones de las plantas para vivir juntas en un bosque de robles. 4. ¿Por qué el robledal es una biogeocenosis sostenible? 5. Anota las definiciones de los términos: epífitas, efemeroides. Tabla de contenido
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