Тема урока: Понятие о природном сообществе-биогеоценозе и экосистеме. Совместная жизнь организмов в природном сообществе.
Природное сообщество, которое сложилось на определенной территории, представляющее собой совокупность живых организмов и абиогенной среды называется биогеоценозом. Биогеоценоз также является биосистемой как организм, однако иного, более высокого уровня. Если в организме взаимодействуют различные органы и системы органов, то в биогеоценозе — различные виды живых организмов. У каждого вида в биогеоценозе есть свои функции, поэтому нарушение видового состава может приводить к гибели биогеоценозов.
В биогеоценозе выделяют четыре звена:
1) Неорганические вещества и энергия солнца.
2) Автотрофы — это растения. Они запасают солнечную энергию, синтезируя органические вещества из неорганических.
3) Гетеротрофы — это животные и грибы. Они потребляют готовые органические вещества и используют накопленную в них энергию.
4) Сапрофиты — это бактерии, грибы и животные. Они тоже гетеротрофы, но питаются остатками организмов или мертвыми организмами. Они разлагают органические вещества до неорганических. Таким образом завершают круговорот веществ и поток энергии.
Понятие экосистемы почти идентично понятию биогеоценоза. Однако считается, что оно более узкое, обращенное внутрь биогеоценоза. Когда говорят об экосистеме, то подразумевают взаимодействие между отдельными организмами или организмами и абиогенной средой. Рассматривают взаимодействия внутри биогеоценоза. Когда же говорят о биогеоценозе, то обращают внимание на его взаимодействие с другими биогеоценозами.
Растения играют в экосистемах существенную роль. Можно сказать, они формируют экосистему. Они не только синтезируют органические вещества, но и определяют внешний вид, условия среды обитания, определяют видовой состав других организмов.
1. Строение природного сообщества
Посмотрите на рисунок 142 на стр.163
Обратите, пожалуйста, внимание на то, что не все растения имеют одинаковую высоту. Это одно из приспособлений растительных организмов к совместной жизни. В процессе эволюции они научились “делить” пространство между собой. Растения распределяются в соответствии с потребностями во влаге, свете, минеральном питании. Внешне подобное распределение растений выглядит как вертикальное расчленение растительности, называемое ярусностью, где ярус — часть растительного сообщества,
в котором расположена большая часть органон, участвующих в фотосинтезе (листья, стебли). Наиболее четко ярусное деление проявляется в лесных фитоценозах.
— Какие растения занимают верхний ярус в лесном фитоценозе? (Верхний ярус образуют кроны самых высоких деревьев сосен, елей, берез.)
Эти растения будут являться средообразующими видами, так как они регулируют поступление света на нижние ярусы сообщества.
Высота верхнего яруса растительного сообщества может составлять 10—20 м. Этот ярус может быть представлен как одним видом (ель обыкновенная в еловом лесу), так и несколькими преобладающими видами растений (дуб, липа, клен в широколиственном лесу).
Второй ярус в лесном сообществе представлен подростом — низкорослыми деревьями. В смешанном или широколиственном лесу подрост часто состоит из таких растений, как рябина, черемуха, боярышник, яблоня и др.
Третий ярус называют подлеском. Здесь расположены различные кустарники. В смешанном и широколиственном лесу для подлеска наиболее характерными видами растений являются лещина (орешник), крушина, калина, бересклет, жимолость, бузина и др.
Четвертый ярус — травянистый — состоит из различных трав и кустарничков. В хвойном лесу в травянистом ярусе растут черника, брусника, кислица обыкновенная, седмичник европейский, майник двулистный, грушанка круглолистная и др. В смешанном и широколиственном лесах — сныть обыкновенная, ландыш майский, зеленчук желтый, копытень европейский, медуница неясная, ветреница дубравная, вороний глаз и др.
Ниже четвертого, травянистого яруса, может располагаться пятый, надпочвенный ярус. Здесь произрастают преимущественно мхи, лишайники, грибы.
Но ярусность характерна не только для надземных частей растительности, но и для подземных. Корни деревьев проникают глубже в почву, чем корни других растений сообщества, соответственно, они составляют первый подземный ярус.
Второй подземный ярус составляют корни низкорослых деревьев (подроста). Третий ярус представлен корнями подлеска, четвертый - травянистого яруса, а в пятом ярусе располагаются ризоиды мхов. Таким образом, подземная ярусность является зеркальным отображением надземной ярусности.
2. Условия обитания в природном сообществе
— Как вы думаете, какие из растений лесного сообщества будут получать наибольшее количество солнечного тепла и света? (Растения верхнего яруса — деревья.)
— А какие растения получат меньше всего света? (Растения нижнего яруса.)
В растительном сообществе нижний ярус занимают теневыносливые растения, а верхний — светолюбивые.
— Как еще могут различаться условия обитания растений в различных ярусах? (В нижних ярусах выше влажность, обитающие там растения меньше подвержены воздействию сильных ветров.)
— Как подземная ярусность влияет на растения природного сообщества?
Например, корни деревьев нередко достигают грунтовых вод, следовательно, деревья лучше обеспечены водой по сравнению с другими растениями сообщества.
Ярусность наблюдается не только в лесных, но и в луговых и болотных сообществах.
1. Прочитать §30-31, повторить основные термины, выполнить задания в конце параграфа31.
Дополнительный материал(прочитать)
Растения-паразиты
Есть на свете травы и даже кустарники, живущие на других растениях и добывающие питательные вещества из их тканей.
Одно из таких растений — омела. Для обеспечения своего существования омела пускает вглубь древесных тканей растения-хозяина, на котором она обосновалась, особые присоски. Почти все виды омелы, паразитирующие на разных деревьях, имеют между собой много общего. Это небольшой густой кустик с короткими вильчатыми веточками и торчащими в разные стороны кожистыми листьями. В развилке веточек располагаются желто-зеленые цветки, на месте которых осенью созревают яркие липкие ягоды. Благодаря липким ягодам омела и попадает на другие деревья. А помогают ей в этом птицы. Они едят плоды, а семена выходят из кишечника птиц непереваренными. Помет попадает на ветку дерева, и семечко вместе с ним присыхает к ней. Со временем семечко прорастает, и на ветке появляется новый кустик омелы.
Омела имеет хлорофилл и сама способна к фотосинтезу. Таким образом, она хотя бы некоторую часть пищи добывает самостоятельно. Но есть среди цветковых растений и настоящие паразиты, например, повилика льняная. Она лишена нормальных корней и листьев. Стебли повилики обвиваются вокруг растений и прикрепляются к ним гаусториями. При этом они плотно сплетаются вокруг растения-хозяина, часто буквально иссушая его.
В европейской части России встречается еще один паразит — заразиха. Пустынные виды заразихи паразитируют на корнях саксаула, вытягивая из них не только воду и минеральные соли, но и органические вещества. Оказавшись рядом с корнями будущего хозяина, миниатюрные семена заразихи прорастают и внедряются в них. Заразиха растет быстро, вытягиваясь над поверхностью почвы в виде жирных соцветий. Другие виды заразихи паразитируют на сельскохозяйственных культурах — клевере, люцерне и многих других.
Единственным в своем роде паразитом среди хвойных растений является паразитаксус. Поселяясь на стволах деревьев, этот кустарник пускает корни между их корой и древесиной, причем корни распространяются не как можно было ожидать — вниз, к основанию ствола, а наоборот — вверх, в сторону кроны, и притом на довольно значительную высоту.