Hrast se kao prirodna zajednica (biogeocenoza) odlikuje cjelovitošću i postojanošću.
Hrastova šuma jedna je od najsloženijih među kopnenim biogeocenozama. Biogeocenoza- to su kompleksi međusobno povezanih vrsta (populacija različitih vrsta) koji žive na određenom teritoriju s više ili manje homogenim uvjetima postojanja. Biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od 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 ove biogeocenoze istrijebljenjem jedne ili više vrsta biljaka ili životinja. Teško je, jer su kao rezultat dugog suživota biljnih i životinjskih vrsta iz različitih vrsta postale jedinstvena i savršena biogeocenoza - hrastova šuma, koja, kao što je već spomenuto, može postojati stoljećima u nepromijenjenim vanjskim uvjetima.
Velika većina biogeocenoze temelji se na zelenim biljkama, koje su, kao što znate, proizvođači organske tvari (proizvođači). U biogeocenozi su nužno prisutne biljke biljožderi i mesožderi - potrošači žive organske tvari (konzumenti) i, konačno, uništavači organskih ostataka - uglavnom mikroorganizmi koji reduciraju razgradnju organskih tvari na jednostavne mineralne spojeve (reduktore). Biljke su glavni izvor organske tvari, a ako nestanu, život u biogeocenozi će praktički nestati.
Kruženje tvari u biogeocenozi nužan je uvjet za postojanje života. Nastala je u procesu formiranja života i postala složenija tijekom evolucije žive prirode. S druge strane, da bi kruženje tvari bilo moguće u biogeocenozi, potrebno je u ekosustavu imati organizme koji stvaraju organske tvari iz anorganskih i pretvaraju energiju sunčevog zračenja, kao i organizme koji ih koriste. organske tvari i opet ih pretvaraju u anorganske spojeve. Svi se organizmi prema načinu ishrane dijele u dvije skupine – autotrofi i heterotrofi. Autotrofi (uglavnom biljke) koriste anorganske spojeve iz okoliša za sintezu organskih tvari. Heterotrofi (životinje, ljudi, gljive, bakterije) hrane se gotovim organskim tvarima koje sintetiziraju autotrofi. Stoga heterotrofi ovise o autotrofima. U svakoj biogeocenozi sve bi zalihe anorganskih spojeva vrlo brzo nestale da se ne obnavljaju tijekom života organizama. Kao rezultat disanja, razgradnje životinjskih leševa i biljnih ostataka, organske tvari pretvaraju se u anorganske spojeve, koji se vraćaju u prirodni okoliš i ponovno ih mogu koristiti autotrofi. Dakle, u biogeocenozi, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, postoji kontinuirani protok atoma iz nežive prirode u živu prirodu i obrnuto, zatvarajući se u ciklus. Za kruženje tvari neophodan 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 zračenja Sunca u biogeocenozi se pretvara u različite oblike: u energiju kemijskih veza, u mehaničku i, konačno, u unutarnju. 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, biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko tisuća životinjskih vrsta. Između biljaka postoji pojačana konkurencija za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su prilagodbe koje omogućuju zajedničko postojanje različitih vrsta. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume. Gornji sloj čine najsvjetlosnije vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod su stabla koja ih prate manje svijetloljubiva: javor, jabuka, kruška itd. Još niže je sloj podrasta koji čine razni grmovi: lijeska, euonymus, krkavina, viburnum i dr. Na kraju raste sloj zeljastih biljaka. tlo. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu. Slojevitost je također izražena u položaju korijenskih sustava. Stabla gornjih slojeva imaju najdublji korijenski sustav i mogu koristiti vodu i minerale iz dubokih slojeva tla.
Biogeocenoza je homogeno područje zemljine površine s određenim sastavom živih organizama i određenim životnim uvjetima, koji su ujedinjeni metabolizmom i energijom u jedinstven prirodni kompleks.
U svakoj biogeocenozi postoje vrste koje prevladavaju brojem ili zauzimaju veliko područje. Zovu se dominantne vrste. Međutim, nemaju sve dominantne vrste isti učinak na biogeocenozu. Oni koji određuju sastav, strukturu i svojstva ekosustava stvaranjem okoliša za cjelokupnu zajednicu nazivaju se edifikatori. A sada razmotrite biogeocenozu hrastove šume.
Među kopnenim biogeocenozama, jedna od najsloženijih je šuma širokog lišća, na primjer, hrastova šuma. Hrast je savršen i stabilan ekološki sustav koji može postojati stoljećima u stalnim vanjskim uvjetima. Biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od više od stotinu vrsta biljaka i nekoliko tisuća vrsta životinja.
Biljke hrasta. U kopnenim biogeocenozama više biljke stvaraju glavne biološke produkte. U šumi su to pretežno višegodišnje vrste drveća.
Između biljaka postoji pojačana konkurencija za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su prilagodbe koje omogućuju zajedničko postojanje različitih vrsta. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume.
Gornji sloj čine najsvjetlosnije vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod su prateća manje svjetloljubiva stabla: javor, jabuka, kruška itd. Još niže je sloj podrasta kojeg čine razni grmovi: lijeska, krkavina, kalina i dr. Konačno, na tlu raste sloj zeljastih biljaka. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu.
Zbog složene slojevitosti, ukupna površina biljnog lišća koje raste na svakom hektaru doseže 4-6 hektara. Neto proizvodnja u vidu povećanja organske tvari iznosi gotovo 10 t/ha godišnje.
Lanci ishrane u hrastovim šumama. Bogatstvo i raznolikost biljaka razlog je za razvoj potrošača iz životinjskog svijeta u hrastovim šumama, od najjednostavnijih do viših kralježnjaka - ptica i sisavaca.
Prehrambeni lanci u šumi isprepleteni su u vrlo složenu hranidbenu mrežu, pa gubitak bilo koje vrste životinje obično ne narušava značajnije cijeli sustav. Nestanak, na primjer, u većini naših hrastovih šuma svih velikih biljojednih papkara: bizona, jelena, srna, losova malo bi utjecao na cjelokupni ekosustav, jer njihova biomasa nikada nije bila velika i nije imala značajniju ulogu u opća cirkulacija tvari. No, ako bi kukci biljojedi nestali, posljedice bi bile vrlo ozbiljne, budući da kukci u biogeocenozi obavljaju važnu funkciju oprašivača, sudjeluju u uništavanju stelje i služe kao osnova za postojanje mnogih kasnijih karika u prehrambenim lancima.
Ekološki sustavi
- Biogeocenoza
- Akumulacija i hrastova šuma kao primjeri biogeocenoza
- Promjene u biogeocenozama
- Biogeocenoze koje je stvorio čovjek
- Prehrambene veze
- Gubici energije u strujnim krugovima
Biogeocenoza.
Biogeocenoza je stabilna zajednica biljaka, životinja i mikroorganizama koji su u stalnoj interakciji sa komponentama atmosfere, hidrosfere i litosfere. Energija Sunca, mineralne tvari tla i plinovi atmosfere, voda ulaze u ovu zajednicu, a iz nje se oslobađaju toplina, kisik, ugljični dioksid i otpadni proizvodi organizama. Glavne funkcije biogeocenoze su akumulacija i preraspodjela energije te kruženje tvari. Biogeocenoza je integralni samoregulirajući i samoodrživi sustav. Uključuje sljedeće obvezne komponente: anorganske (ugljik, dušik, ugljični dioksid, voda, mineralne soli) i organske tvari (proteini, ugljikohidrati, lipidi itd.); autotrofni organizmi - proizvođači organskih tvari; heterotrofni organizmi – konzumenti gotovih organskih tvari biljnog – potrošača (potrošači prvog reda) i životinjskog (potrošači drugog i sljedećih redova) podrijetla. Heterotrofni organizmi uključuju dekompozitore - reduktore, odnosno destruktore, koji razgrađuju ostatke mrtvih biljaka i životinja, pretvarajući ih u jednostavne mineralne spojeve.
Govoreći o biocenozama, razmatraju se samo međusobno povezani živi organizmi koji žive na određenom području. Biocenoze karakterizira raznolikost vrsta, t.j. broj vrsta živih organizama koji ga tvore; gustoća naseljenosti, tj. broj jedinki određene vrste, po jedinici površine ili po jedinici volumena (za vodene organizme i organizme u tlu); biomasa - ukupna količina životinjske organske tvari, izražena u jedinicama mase.
Biomasa nastaje kao rezultat vezanja sunčeve energije. Učinkovitost kojom biljke asimiliraju sunčevu energiju varira u različitim biocenozama. Ukupna proizvodnja fotosinteze naziva se primarna proizvodnja. Biljnu biomasu koriste potrošači prvog reda - životinje biljojedi - kao izvor energije i materijala za stvaranje biomase; štoviše, koristi se krajnje selektivno (slika 17.7), što smanjuje intenzitet međuvrsne borbe za postojanje i doprinosi očuvanju prirodnih resursa. Biljojedi, zauzvrat, služe kao izvor energije i materijala za potrošače drugog reda - grabežljivce itd. Slika 17.8 prikazuje usporedne podatke o produktivnosti raznih biogeocenoza. Najveća količina biomase nastaje u tropima iu umjerenom pojasu, vrlo malo - u tundri i oceanu.
Organizmi koji su dio biogeocenoza su pod utjecajem nežive prirode - abiotički čimbenici, kao i životinjskog svijeta - biotički utjecaji.
Biocenoze su integralni, samoregulirajući biološki sustavi, koji uključuju žive organizme koji žive na istom teritoriju.
Energiju sunčeve svjetlosti asimiliraju biljke, koje kasnije životinje koriste kao hranu.
Prehrambene veze .
Gubici energije u strujnim krugovima
Sve vrste koje čine prehrambeni lanac opstoje se od organske tvari koju stvaraju zelene biljke. U ovom slučaju postoji važna pravilnost povezana s učinkovitošću korištenja i pretvorbe energije u procesu prehrane. Njegova je bit sljedeća.
Ukupno se samo oko 1% energije zračenja Sunca koji upada na biljku pretvara u potencijalnu energiju kemijskih veza sintetiziranih organskih tvari te je heterotrofni organizmi mogu dalje koristiti za prehranu. Kada životinja pojede biljku, većina energije sadržane u hrani troši se na različite životne procese, pretvarajući se u toplinu i rasipanje. Samo 5-20% energije hrane prelazi u novoizgrađenu tvar životinjskog tijela. Ako grabežljivac pojede biljojeda, tada se opet gubi većina energije sadržane u hrani. Zbog tako velikih gubitaka korisne energije, lanci ishrane ne mogu biti jako dugi: obično se sastoje od najviše 3-5 karika (razina hrane).
Količina biljne tvari koja služi kao osnova hranidbenog lanca uvijek je nekoliko puta veća od ukupne mase biljojeda, a smanjuje se i masa svake od sljedećih karika u hranidbenom lancu HH o Ovaj vrlo važan obrazac naziva se pravilo ekološke piramide.
Akumulacija i hrastova šuma kao primjeri biogeocenoza
1. Biogeocenoza slatke vode.
Svaka prirodna vodena površina, poput jezera ili ribnjaka, sa svojom biljnom i životinjskom populacijom zasebna je biogeocenoza. Ovaj prirodni sustav, kao i druge biogeocenoze, ima sposobnost samoregulacije i kontinuiranog samoobnavljanja.
Biljke i životinje koje nastanjuju rezervoar neravnomjerno su raspoređene u njemu. Svaka vrsta živi u uvjetima na koje je prilagođena. U obalnom području stvaraju se najraznovrsniji i najpovoljniji uvjeti za život. Ovdje je voda toplija, jer se zagrijava uz sunčeve zrake. Dovoljno je oksigeniran. Obilje svjetlosti koje prodire do dna osigurava razvoj mnogih viših biljaka. Male alge su također brojne. Većina životinja živi u obalnom području. Neki su prilagođeni životu na vodenim biljkama, drugi aktivno plivaju u vodenom stupcu (ribe, grabežljivci plivači i vodene bube). Mnogi se nalaze na dnu (ječam, bezubi, ličinke nekih insekata - limuša, vretenaca, majmuna, niz crva itd.). Čak i površinski film vode služi kao stanište za vrste koje su mu posebno prilagođene. U tihim rukavcima možete vidjeti grabežljive vodene bube kako trče po površini vode i kovitlajuće kornjaše kako brzo plivaju u krugovima. Obilje hrane i drugi povoljni uvjeti privlače ribu u obalno područje.
U dubokim pridonskim dijelovima akumulacije, gdje sunčeva svjetlost slabo prodire, život je siromašniji i monotoniji. Fotosintetske biljke ovdje ne mogu postojati. Donji slojevi vode ostaju hladni zbog slabog miješanja. Ovdje voda sadrži malo kisika.
Posebni uvjeti stvaraju se i u debljini vode na otvorenim područjima akumulacije. U njemu živi masa najsitnijih biljnih i životinjskih organizama, koji su koncentrirani u gornjim, toplijim i dobro osvijetljenim slojevima vode. Ovdje se razvijaju razne mikroskopske alge; alge i bakterije hrane se brojnim protozoama – cilijatima, kao i rotiferima i rakovima. Cijeli ovaj kompleks malih organizama suspendiranih u vodi naziva se plankton. Plankton ima vrlo važnu ulogu u cirkulaciji tvari i životu rezervoara.
2. Prehrambene veze i stabilnost ribnjačke biogeocenoze.
Razmislite zbog čega postoji sustav stanovnika akumulacije i kako se održava. Prehrambeni lanci sastoje se od nekoliko uzastopnih karika. Na primjer, biljne ostatke i bakterije koje se razvijaju na njima hrane protozoe, koje jedu mali rakovi. Rakovi, zauzvrat, služe kao hrana za ribe, a potonje mogu jesti ribe grabežljivci. Gotovo sve vrste ne hrane se jednom vrstom hrane, već koriste različite prehrambene objekte. Prehrambeni lanci su zamršeno isprepleteni. Iz ovoga slijedi važan opći zaključak: ako bilo koji član biogeocenoze ispadne, onda se sustav ne narušava, jer se koriste drugi izvori hrane. Što je raznolikost vrsta veća, to je sustav stabilniji.
Primarni izvor energije u vodenoj biogeocenozi, kao iu većini ekoloških sustava, je sunčeva svjetlost, zahvaljujući kojoj biljke sintetiziraju organsku tvar. Očito, biomasa svih životinja koje postoje u akumulaciji u potpunosti ovisi o biološkoj produktivnosti biljaka.
Često je razlog niske produktivnosti prirodnih vodnih tijela nedostatak minerala (osobito dušika i fosfora) potrebnih za rast autotrofnih biljaka, odnosno nepovoljna kiselost vode. Unošenje mineralnih gnojiva, a u slučaju kiselog okoliša i vapnenje akumulacija pridonosi razmnožavanju biljnog planktona koji se hrani životinjama koje služe kao hrana ribama. Na taj se način povećava produktivnost ribnjaka.
3. Biogeocenoza širokolisne šume.
Sažetak ostalih prezentacija
"Dokaz evolucije organskog svijeta" - Oni su divergentne prirode. Usporedni anatomski (morfološki) dokazi evolucije. Skupine dokaza za evolucijski proces. 11. razred. Što znače pojmovi? Arheopteriks. Posebnost faune i flore otoka svjedoči u prilog evoluciji. Molekularno biološki i citološki. Paleontološki dokazi evolucije Fosilni oblici. Zaključak: A. Wallace je identificirao 6 zoogeografskih područja za rasprostranjenost životinja i biljaka na našem planetu. Faze embrionalnog razvoja kralježnjaka. Embriološki.
"Struktura ekosustava" - Kopnena biogeocenoza. ekosustav toka. Zajedno s čimbenicima nežive prirode, zajednica čini ekosustav. Biologiju 11. razred Završio Viktor Arkhipkin. Ekološka struktura ekosustava. Ekosustav hrasta. Proizvođači ili autotrofi (proizvođači ne-proteinskih toksina). Voda kao ekosustav.
„Prirodna selekcija i evolucija“ – U populaciji iz generacije u generaciju fenotip se mijenja u jednom smjeru. Uočava se tijekom dugotrajnog očuvanja stalnih uvjeta okoliša. Koncept prirodne selekcije. Nacrtaj tablicu. Pogonski oblik selekcije. Sadržaj. Promatrano u promjenjivim uvjetima okoline. Populacija ostaje fenotipski homogena. Unutar populacije nastaje nekoliko izrazito različitih fenotipskih oblika.
"Organizam kao biosustav" - Humoralna regulacija. Tijelo kao biosustav. Domaća zadaća. Kemotrofi su bakterije. U algama, gljivama i protozoama, kalcijevi ioni igraju važnu ulogu. Organizam ima određenu individualnu zalihu nasljednih informacija. Višestanične biljke Životinje Gljive Čovjek. Višestanični organizam. Živčana regulacija Brže Adresirano na strogo definiran organ. jednostanični organizmi.
"Arhejsko doba u biologiji" - voditelj: Ivanova N.N. MOU srednja škola br.43. Prezentacija na temu: "Arhejsko doba". Učenik 11. razreda „A“. Dovršila: Dzhurik Kristina Alexandrovna. Prezentacija iz biologije! Metode razmnožavanja: Aseksualno spolno. U arhejskoj eri nastali su prvi živi organizmi.
"Glavni pravci evolucije" - Glavni pravci evolucije organskog svijeta. Osnove Darwinovog učenja. Evolucija organskog svijeta. Završila: Litvinova E, 11.r. 2008
Među kopnenim biogeocenozama, jedna od najsloženijih je šuma širokog lišća, poput hrastove šume. hrast brava - savršen i stabilan ekološki sustav koji može postojati stoljećima u stalnim vanjskim uvjetima. Biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od više od stotinu vrsta biljaka i nekoliko tisuća vrsta životinja.
hrastove šumske biljke
U kopnenim biogeocenozama više biljke stvaraju glavne biološke produkte. U šumi su to pretežno višegodišnje vrste drveća (slika 39.).
Slika 39. Biogeocenoza širokolisne šume.Karakteristično obilježje listopadne šume je vrsta vegetacije. Između biljaka postoji pojačana konkurencija za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su prilagodbe koje omogućuju zajedničko postojanje različitih vrsta. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume.
Gornji sloj čine najsvjetlosnije vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod su prateća manje svjetloljubiva stabla: javor, jabuka, kruška itd. Još niže je sloj podrasta kojeg čine razni grmovi: lijeska, euonymus, krkavina, viburnum itd.
Konačno, na tlu raste sloj zeljastih biljaka. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu.
Slojevitost je također izražena u položaju korijenskih sustava. Stabla gornjih slojeva imaju najdublji korijenski sustav i mogu koristiti vodu i minerale iz dubokih slojeva tla.
Hrastovu šumu karakterizira visoka biološka produktivnost. Zbog svoje složene višeslojnosti, ukupna površina lišća biljaka koje rastu na svakom hektaru doseže 4-6 hektara. Ovako moćan fotosintetski aparat hvata i pretvara oko 1% godišnjeg dotoka sunčevog zračenja u potencijalnu energiju organske tvari. Potonji u srednjim geografskim širinama iznosi oko 3,8 10 7 kJ/ha. Gotovo polovicu sintetizirane tvari troše same biljke u procesu disanja. Neto proizvodnja u vidu povećanja organske tvari u nadzemnim dijelovima biljaka iznosi 5-6 t/ha godišnje. Tome treba dodati 3-4 t/ha godišnjeg prirasta podzemnih dijelova. Tako proizvodnja hrastovih šuma doseže gotovo 10 t/ha godišnje.
Lanci ishrane u hrastovim šumama.
Bogatstvo i raznolikost biljaka koje proizvode ogromnu količinu organske tvari koja se može koristiti kao hrana uvjetuju razvoj brojnih potrošača iz životinjskog svijeta u hrastovim šumama, od protozoa do viših kralježnjaka - ptica i sisavaca.
Prehrambeni lanci u šumi isprepleteni su u vrlo složenu hranidbenu mrežu, pa gubitak bilo koje vrste životinje obično ne remeti značajno cijeli sustav. Vrijednost različitih skupina životinja u biogeocenozi nije ista. Nestanak, na primjer, u većini naših hrastovih šuma svih velikih biljojeda papkara; bizon, jelen, srna, los – malo bi utjecali na cjelokupni ekosustav, budući da njihov broj, a time i biomasa, nikada nije bio velik i nisu imali značajnu ulogu u općem kruženju tvari. No, ako bi nestali kukci biljojedi, posljedice bi bile vrlo ozbiljne, budući da kukci u biogeocenozi obavljaju važnu funkciju oprašivača, sudjeluju u uništavanju stelje i služe kao osnova za postojanje mnogih kasnijih karika u lancima ishrane.
Samoregulacija u šumskoj biogeocenozi.
Proces samoregulacije u hrastovoj šumi očituje se u činjenici da cjelokupna raznolika populacija šume postoji zajedno, a da se međusobno potpuno ne uništavaju, već samo ograničavaju broj jedinki svake vrste na određenu razinu. Važnost takve regulacije stanovništva u životu šume može se vidjeti iz sljedećeg primjera. Nekoliko stotina vrsta insekata hrani se hrastovim lišćem, ali u normalnim uvjetima svaku vrstu predstavlja tako mali broj jedinki da čak i njihova zajednička aktivnost ne uzrokuje značajnu štetu stablu i šumi. U međuvremenu, svi insekti su vrlo plodni. Broj jaja koje položi jedna ženka rijetko je manji od 100. Mnoge vrste su sposobne proizvesti 2-3 generacije po ljetu. Posljedično, u nedostatku ograničavajućih čimbenika, brojnost bilo koje vrste insekata bi se vrlo brzo povećala i dovela do uništenja ekološkog sustava.
Mineralizacija organskih ostataka.
Od velike važnosti u životu šume su procesi razgradnje i mineralizacije mase odumirućeg lišća, drva, životinjskih ostataka i njihovih metaboličkih produkata. Od ukupnog godišnjeg prirasta biomase nadzemnih dijelova biljaka, oko 3-4 tone po 1 ha prirodno odumire i otpada, stvarajući takozvanu šumsku stelju. Značajnu masu čine i mrtvi podzemni dijelovi biljaka. S steljom se većina minerala i dušika koje biljke konzumiraju vraćaju u tlo.
Životinjske ostatke vrlo brzo uništavaju mrtvi kornjaši, kožni kornjaši, ličinke strvinastih muha i drugi kukci, kao i truležne bakterije. Teže je razgraditi celulozu i druge trajne tvari koje čine značajan dio biljne stelje. Ali služe i kao hrana brojnim organizmima, poput gljiva i bakterija, koji imaju posebne enzime koji razgrađuju vlakna i druge tvari u lako probavljive šećere.
Slika 40. Usporedba opće strukture kopnenih i vodenih biogeocenoza:
I - biljke koje proizvode organsku tvar: a - više biljke; b - alge;
II - životinje - potrošači organske tvari: a - biljojedi, b - mesožderi, c - jedu miješanu hranu.
Čim biljke uginu, razarači u potpunosti koriste njihovu tvar. Značajan dio biomase čine gliste, koje izvrsno obavljaju posao razgradnje i premještanja organske tvari u tlu. Ukupan broj kukaca, grinja, crva i drugih beskralježnjaka doseže nekoliko desetaka, pa čak i stotina milijuna po hektaru. U razgradnji stelje posebno je velika uloga bakterija i nižih, saprofitnih gljiva.
EKOSUSTAV HRAST: IZLET
1. Hrastova šuma kao prirodna zajednica (biogeocenoza), jedna je od najsloženijih među kopnenim biogeocenozama. Pa, prvo, što je biogeocenoza? Biogeocenoza je kompleks međusobno povezanih vrsta (populacija različitih vrsta) koje žive na određenom području s manje ili više ujednačenim uvjetima postojanja. Ova će definicija biti potrebna za kasniju upotrebu. Hrastova šuma je savršen i stabilan ekološki sustav koji može postojati stoljećima u stalnim vanjskim uvjetima. Biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od 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 ove biogeocenoze istrijebljenjem jedne ili više vrsta biljaka ili životinja. Teško je, jer su kao rezultat dugog suživota biljnih i životinjskih vrsta iz različitih vrsta postale jedinstvena i savršena biogeocenoza - hrastova šuma, koja, kao što je već spomenuto, može postojati stoljećima u nepromijenjenim vanjskim uvjetima.
2. Glavne komponente biogeocenoze i odnos među njima; Biljke su glavna karika u ekosustavu. Velika većina biogeocenoze temelji se na zelenim biljkama, koje su, kao što znate, proizvođač organske tvari (proizvođači). A budući da u biogeocenozi nužno postoje životinje biljojedi i mesožderi - potrošači žive organske tvari (potrošači) i, konačno, uništavači organskih ostataka - uglavnom mikroorganizmi koji dovode razgradnju organskih tvari do jednostavnih mineralnih spojeva (razlagača), nije teško je pogoditi zašto su biljke glavna karika u ekosustavu. Ali budući da u biogeocenozi svi troše organske tvari, odnosno spojeve nastale raspadanjem organskih tvari, i jasno je da ako biljke, glavni izvor organske tvari, nestanu, tada će život u biogeocenozi praktički nestati.
3. Kruženje tvari u biogeocenozi. Značaj u ciklusu biljaka koje koriste sunčevu energiju Krug tvari u biogeocenozi nužan je uvjet za postojanje života. Nastala je u procesu formiranja života i postala složenija tijekom evolucije žive prirode. S druge strane, da bi kruženje tvari bilo moguće u biogeocenozi, potrebno je u ekosustavu imati organizme koji stvaraju organske tvari iz anorganskih i pretvaraju energiju sunčevog zračenja, kao i organizme koji ih koriste. organske tvari i opet ih pretvaraju u anorganske spojeve. Svi se organizmi prema načinu ishrane dijele u dvije skupine – autotrofi i heterotrofi. Autotrofi (uglavnom biljke) koriste anorganske spojeve iz okoliša za sintezu organskih tvari. Heterotrofi (životinje, ljudi, gljive, bakterije) hrane se gotovim organskim tvarima koje sintetiziraju autotrofi. Stoga heterotrofi ovise o autotrofima. U svakoj biogeocenozi sve bi zalihe anorganskih spojeva vrlo brzo nestale da se ne obnavljaju tijekom života organizama. Kao rezultat disanja, razgradnje životinjskih leševa i biljnih ostataka, organske tvari pretvaraju se u anorganske spojeve, koji se vraćaju u prirodni okoliš i ponovno ih mogu koristiti autotrofi. Dakle, u biogeocenozi, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, postoji kontinuirani protok atoma iz nežive prirode u živu prirodu i obrnuto, zatvarajući se u ciklus. Za kruženje tvari neophodan 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 zračenja Sunca u biogeocenozi se pretvara u različite oblike: u energiju kemijskih veza, u mehaničku i, konačno, u unutarnju. Iz svega rečenog jasno je da je kruženje tvari u biogeocenozi nužan uvjet za postojanje života, a biljke (autotrofi) u njemu najvažnija karika.
4. Raznolikost vrsta u biogeocenozi, njihova prilagodljivost zajedničkom životu. Karakteristično obilježje hrastove šume je vrsta vegetacije. Kao što je već spomenuto, biogeocenoza hrastovih šuma sastoji se od više od stotinu biljnih vrsta i nekoliko tisuća životinjskih vrsta. Između biljaka postoji pojačana konkurencija za osnovne životne uvjete: prostor, svjetlost, vodu s otopljenim mineralima. Kao rezultat dugotrajne prirodne selekcije, biljke hrastove šume razvile su prilagodbe koje omogućuju zajedničko postojanje različitih vrsta. To se jasno očituje u slojevitosti karakterističnoj za hrastove šume. Gornji sloj čini najsvjetlosnije vrste drveća: hrast, jasen, lipa. Ispod su stabla koja ih prate manje svijetloljubiva: javor, jabuka, kruška itd. Još niže je sloj podrasta koji čine razni grmovi: lijeska, euonymus, krkavina, viburnum i dr. Na kraju raste sloj zeljastih biljaka. tlo. Što je niži sloj, to su biljke koje ga tvore otpornije na sjenu. Slojevitost je također izražena u položaju korijenskih sustava. Stabla gornjih slojeva imaju najdublji korijenski sustav i mogu koristiti vodu i minerale iz dubokih slojeva tla.
7. Promjene u biogeocenozi u proljeće: u životu biljaka i životinja.
Proljetne promjene u životu biljaka.
Neke vrbe, johe i lijeske cvjetaju prije nego im se lišće otvori; na odmrzlim krpama, čak i kroz snijeg, probijaju se klice prvih proljetnih biljaka. Do sredine proljeća gotovo sva stabla imaju lišće. Razdoblje cvatnje biljaka i cvijeća. Općenito, biljke oživljavaju iz zimskog zatišja.
Proljetne promjene u životu životinja.
Stižu ptice selice, pojavljuju se prezimljeni kukci, neke se životinje probude iz hibernacije. Razdoblje formiranja parova i razdoblje braka.
8. Mogući pravci promjene biogeocenoze. Svaka biogeocenoza se razvija i razvija. Vodeća uloga u procesu promjene kopnenih biogeocenoza pripada biljkama, ali je njihova aktivnost neodvojiva od aktivnosti ostalih komponenti sustava, a biogeocenoza uvijek živi i mijenja se kao cjelina. Promjena ide u određenim smjerovima, a trajanje postojanja raznih biogeocenoza je vrlo različito. Primjer promjene u nedovoljno uravnoteženom sustavu je zarastanje akumulacije. Zbog nedostatka kisika u donjim slojevima vode dio organske tvari ostaje neoksidiran i ne koristi se u daljnjoj cirkulaciji. U obalnom pojasu nakupljaju se ostaci vodene vegetacije, tvoreći tresetne naslage. Ribnjak se smanjuje. Obalna vodena vegetacija širi se do središta akumulacije, formiraju se naslage treseta. Jezero se postupno pretvara u močvaru. Okolna kopnena vegetacija postupno napreduje na mjestu nekadašnjeg rezervoara. Ovisno o lokalnim uvjetima, ovdje se mogu pojaviti livada šaša, šuma ili druga vrsta biogeocenoze. Hrastova šuma također se može pretvoriti u drugu vrstu biogeocenoze. Primjerice, nakon sječe može se pretvoriti u livadu, njivu (agrocenoza) ili nešto drugo.
9. Utjecaj ljudskog djelovanja na biogeocenozu; mjere koje treba poduzeti za njegovu zaštitu. Čovjek je nedavno postao vrlo aktivan u utjecaju na život biogeocenoze. Gospodarska aktivnost ljudi snažan je čimbenik u preobrazbi prirode. Kao rezultat ove aktivnosti nastaju osebujne biogeocenoze. To uključuje, na primjer, agrocenoze, koje su umjetne biogeocenoze koje proizlaze iz ljudskih poljoprivrednih aktivnosti. Primjeri su umjetno stvorene livade, polja, pašnjaci. Umjetne biogeocenoze koje je stvorio čovjek zahtijevaju neumornu pažnju i aktivnu intervenciju u svom životu. Naravno, postoje mnoge sličnosti i razlike u umjetnim i prirodnim biogeocenozama, ali na tome se nećemo zadržavati. Osoba također utječe na život prirodnih biogeocenoza, ali, naravno, ne toliko kao na agrocenozama. Kao primjer mogu poslužiti šumske površine stvorene za sadnju mladih stabala, kao i za ograničavanje lova. Kao primjer mogu poslužiti i rezervati i nacionalni parkovi stvoreni radi zaštite određenih vrsta biljaka i životinja. Stvaraju se i masovna društva koja promiču očuvanje i zaštitu okoliša, poput „zelenog“ društva itd.
10. Zaključak. Na primjeru vođene šetnje kroz prirodnu biogeocenozu - hrastovu šumu, saznali su i rastavili zašto je hrastova šuma integralna i postojana, koje su glavne komponente biogeocenoze, koja je njihova uloga i kakve veze među njima postoje, također su rastavili zašto je kruženje tvari u biogeocenozi nužan uvjet za postojanje života, otkrili su i kako se čitava raznolikost vrsta koje žive u hrastovoj šumi međusobno ne sukobljavaju, dopuštajući jedna drugoj da se normalno razvijaju, razvrstali smo koje prehrambene veze postoje u hrastovoj šumi i razvrstali koncept kao što je ekološka piramida, potkrijepili čimbenike koji uzrokuju promjenu broja i fenomen kao što je samoregulacija, saznali koje se promjene događaju u biogeocenozi u proljeće te razvrstane moguće smjerove evolucije biogeocenoze, kao i kako čovjek utječe na život u biogeocenozama. Općenito, na primjeru hrastovih šuma, život biogeocenoza potpuno je razbijen.
Uvod Slojevitost biljaka u hrastovoj šumi - prvi sloj - drugi sloj - treći sloj - četvrti sloj - peti sloj Različita razdoblja cvatnje Efemeroidne biljke Oprašivanje, širenje sjemena Uloga gljiva Životinje hrastove šume Šumska stelja Uzroci otpornosti hrastove šume
Hrastova šuma je tipična biogeocenoza. Kao iu svakoj drugoj biogeocenozi, mogu se razlikovati njezine komponente: 1. Proizvođači – tvorci organske tvari. To su biljke. 2. Potrošači – potrošači organske tvari. To su životinje i gljive. 3. Razlagači - razarači organske tvari. To su bakterije, gljive, neke životinje. 4. Abiotički čimbenici - klima, sastav tla itd. Na području Smolenske regije hrastove šume, uz borove i smrekove šume, pripadaju primarnim šumama. Primarne šume su primarne šume. Nastali su u postglacijalnom razdoblju, prije 12-15 tisuća godina. U regiji je ostalo malo primarnih šuma. Gotovo da nema tipičnih hrastovih šuma koje su se još mogle naći prije 300 godina. No, na onim mjestima gdje su nekada bile hrastove šume, a sada raste sekundarna šuma, može se vidjeti očuvano bilje hrastove šume. Sokolja Gora je takvo mjesto. Upoznajmo se s biogeocenozom na Sokolja Gori. sadržaj
Biljke koje rastu u šumi imaju različite visine. Time se postiže mogućnost suživota biljaka koje vole svjetlost, sjene i tolerantne na sjenu. Zbog slojevitosti po jedinici površine može rasti veliki broj vrsta. Površina lišća u hrastovoj šumi je 7,5 puta veća od površine zemlje na kojoj raste. Kao zrcalna slika nadzemnog slojevitosti, podzemna slojevitost postoji u tlu. Stabla prvog reda imaju najdublje korijenje. Razmotrite slojeve hrastovih šuma. sadržaj
Prvi sloj čine visoka stabla: hrast lužnjak, jasen, hrapavi brijest, sitnolisna lipa. Biljke prvog reda su fotofilne. Oni su viši od ostalih i stoga apsorbiraju maksimalno svjetlo. sadržaj
Stabla prvog reda Hrast lužnjak (ljeti) Sitnolisna lipa. Lišće cvate 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 javor, planinski jasen, trešnja, divlja jabuka. Ovaj sloj također uključuje podrast drveća prvog reda. Biljke drugog reda su fotofilne ili tolerantne na sjenu. Obični planinski jasen Trešnja Visina do 15 m. Živi do 100 godina. Voće je jabuka. Drvo ili grm do 10 m visine. Oslobađa puno fitoncida. sadržaj
Treći sloj Ovaj sloj uključuje grmlje: bradavičasti euonymus, šumski orlovi nokti, lijeska, viburnum, krhka krkavina, šipak od cimeta. Biljke trećeg sloja su tolerantne na sjenu. Šipak cimet Sadržaj
Četvrti sloj čine zeljaste biljke: paprat, đurđevak, kupena, vrančina oka, zekonja, rasprostranjena šuma, dlakavi šaš. Ove biljke vole sjenu. Višegodišnje su, imaju podzemne organe koji se razmnožavaju vegetativno. U šumi ima malo kukaca oprašivača, stvara se malo plodova sa sjemenkama. Vegetativna reprodukcija je i prilagodba biljaka životu u šumi. sadržaj
Bilje četvrtog reda
Biljke hrasta cvjetaju u različito vrijeme. To se može nazvati razvrstavanjem u vrijeme. 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 se oprašuju vjetrom. Na drveću nema lišća. Pelud slobodno leti na velike udaljenosti. Cvatovi u biljkama - viseće naušnice. U drveće i grmlje koje oprašuje vjetar su: jasika, topola, lijeska, joha, breza. sadržaj
Drugi val cvatnje Drugi val cvatnje uključuje cvjetanje snježnih kapljica. U travnju - početkom svibnja cijela šuma je preplavljena suncem. Na njegovim zrakama jasno je vidljiv raznobojni tepih cvjetova plavog izdanaka, hrastove anemone, ranunculus anemone, corydalisa, plućnjaka. Ove biljke oprašuju kukci, koji se do tada već pojavljuju u šumi. sadržaj
Efemeroidne biljke (drugi val cvatnje) Snjeguljice su fotofilne biljke. Među njima su ephemeroidi - višegodišnje biljke s brzim razvojnim razdobljem. Krajem svibnja - početkom lipnja, zračni dio efemeroida odumire, a sjeme ima vremena sazrijeti. Hrastova anemona Corydalis Ranunculus anemone 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 hrast anemona
Treći val cvatnje Krajem svibnja cvate većina kukcima oprašenih stabala, grmova, trava: javor, hrast, trešnja, jabuka, planinski jasen, orlovi nokti, euonymus, đurđevak, kupena, gavranovo oko , Zelenčuk. Većina biljaka ima bijele cvjetove i jak miris. Trešnja Jabuka Bijela boja u šumskom sumraku je najuočljivija. rowan đurđevak sadržaj
Četvrti val cvatnje Četvrti val cvatnje uključuje biljke koje cvjetaju ljeti. U lipnju cvjetaju obični giht, rasprostranjena šuma, šumska piletina i 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. Šuma piletine Obična lipa
Plodovi jasena Dio biljaka prvog reda oprašuje se vjetrom, a plodovi se šire vjetrom (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 distribuiraju. Plodovi krkavine Đurđevak svibanj
Ovisnost rasprostranjenosti sjemena o razinama Razina I II Rasprostranjenost Broj biljaka (u %) Vjetar 83 83 Mravi III, IV Ptice 50 Ptice 16 Glodavci 13
Biljke hrastove šume godišnje proizvode 10 t/ha neto rasta (uključujući rast korijena). Šuma stvara vlastitu mikroklimu: vlažnost, sjenčanje, zaštitu od vjetra. Zato ovdje živi toliko životinja. Obično su određene vrste životinja ograničene na biljne slojeve. Razmislite o tipičnim hrastovim šumskim životinjama. sadržaj
Životinje povezane s prvim slojem Svilena buba Crni djetlić Jay Ovaj sloj nastanjuju ptice: zebnjak, pjevica, sinica, pika. Mnogi kukci: lišćari, potkornjaci, mrene. 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 pješčanog pehara Robin Ovaj sloj naseljavaju mnogi kukci i mekušci. Pauci
Životinje ograničene na četvrti sloj Srna Elk Vuk Zmija Puh Žaba Lisica U ovom sloju se nalaze pčele, ose, bumbari, mravi zečevi, leptiri i drugi kukci, neke vrste ptica koje se gnijezde na tlu. Mnogo je mišjih glodavaca, među njima - šumski i žutogrli miševi.
Otpalo lišće štiti tlo od smrzavanja i brzog isparavanja vlage. Mnogi kukci i druge životinje hiberniraju u šumskom tlu. Životinje koje tvore detritalne prehrambene lance hrane se šumskom steljom. Razgradnji legla doprinose bakterije, gljive, protozoe, grinje, crvi, kukci ili njihove ličinke. Najveći dio životinja raspoređen je na dubinu od 50 cm Ispod 1 kvadrata. m tla nastanjuje do 20.000.000 protozoa, nematoda, ima i do 50.000.
Uzroci održivosti hrastove šume U hrastovoj šumi živi ogroman broj vrsta biljaka, životinja, gljiva, mikroorganizama (prema procjenama, više od 10.000 vrsta bez mikroorganizama). Vrste u hrastovoj šumi povezane su lancem ishrane. Prehrambeni lanci isprepleteni su u vrlo složenu mrežu hrane. Nestanak vrste obično ne poremeti cijeli sustav. Samoregulacija je dobro razvijena u hrastovoj šumi. Sva raznolika šumska populacija postoji zajedno, bez potpunog uništavanja međusobno, već samo ograničavanja broja jedinki svake vrste. U hrastovoj šumi jasno se prati kruženje tvari i kretanje energije. Hrastova šuma je otvoreni sustav, odnosno prima energiju izvana u obliku sunčeve energije. Organske tvari nastale fotosintezom prolaze kroz prehrambene lance i daju energiju pohranjenu u njima vitalnoj aktivnosti organizama. U konačnici dolazi do mineralizacije tvari pomoću razlagača. sadržaj
Krug tvari u hrastovoj šumi Energija sunca Drveće, grmlje, zeljasto zeleno bilje Glodavci (vjeverica, šumski miš) Zmije Ptice koje jedu žitarice (binjer, plijev, lješnjak) Ptice grabljivice (jastrebovi, sove) Biljojedi (gusjenice leptira, potkornjaci, mrene, lisnjaci Ptice koje jedu kukce (piva, kukavica, muharica) Vodozemci (obična žaba, krastača) kopitari (los, srna, jelen, divlja svinja) Sisavci grabežljivci (vuk, lisica, ris) Konzumenti ostataka mrtvih biljnih i životinjskih organizama (bakterije raspadanja, gliste, kornjaši), grobari, protozoe u tlu, gljive) (anorganske tvari (mineralne soli i dr.)
Zaključci Vadim Shefner Ti si čovjek, voli prirodu, iako je ponekad sažališ. U kampanjama zadovoljstva Ne gazi njegova polja. U kolodvornoj vrevi stoljeća Žuriš je ocijeniti. 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. Prilagodba živih organizama na zajednički život rezultat je duge evolucije. Bilo koja vrsta zauzima određeno mjesto u biogeocenozi. O tome ovisi postojanje drugih vrsta. Očuvati sve vrste znači očuvati stabilne biogeocenoze, znači sačuvati 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 načini raspršivanja sjemena ovise o sloju? 4. Kakvu ulogu imaju gljive u hrastovoj šumi? 5. Zašto mnoge životinje žive u hrastovoj šumi? 6. Koja je važnost šumske stelje u životu hrastove šume? Pismeni zadaci 1. Dopuni tablicu. Razina Ekološka skupina biljaka Primjeri životinja 2. Zapišite dva lanca ishrane u hrastovoj šumi. 3. Nabroj prilagodbe biljaka za 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. M. A. Gulenkova, A. A. Krasnikova Ljetna terenska praksa iz botanike. - M., Prosvjeta. 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., Prosvjeta. 1987. O. V. Petunin Nastava biologije u 11. razredu. - Jaroslavlj. Razvojna akademija. holding akademije. 2003. Nastava opće biologije. Ed. V. M. Korsunskaya. - M., Prosvjeta. 1977. Fotografije Yushkova Anastasia, Perlina N. B.
