Пространственная структура сообществ

Урок 1

Тема урока «Структура экосистем»

1. Прочитай параграф в учебнике 5.4 на стр.319-325 и выполни задания:

- выпиши определения в тетрадь (словарь): биоценоз, биогеоценоз, экосистема, продуценты, консументы, редуценты;

- расскажи о пространственной структуре экосистемы (взрослому, который рядом);

- опиши (в тетради) видовой состав и пространственную структуру экосистемы дубравы (используй стр. учебника 322-325 и теорию данную ниже)

Видовая структура сообществ

Теория:

Структурой сообщества обычно называют соотношение различных групп организмов, различающихся по систематическому положению, по роли, которую они играют в процессах переноса энергии и вещества, по месту, занимаемому в пространстве в пищевой или трофической сети, либо по иному признаку, существенному для понимания закономерностей функционирования естественных экосистем.

 

Одним из важнейших показателей сообщества является видовая структура.

Видовая структура сообщества включает видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций.

О сообществе судят прежде всего по его видовому разнообразию и видовому богатству.

Видовое богатство — это общий набор видов сообщества, который выражается списками представителей разных групп организмов.

Видовое разнообразие — это показатель, отражающий не только качественный состав биоценоза, но и количественные взаимоотношения видов.

Видовое разнообразие — признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, то есть выше богатство среды.

Видовое разнообразие связано также с устойчивостью сообщества: чем больше разнообразие, тем шире возможность адаптации сообщества к изменившимся условиям, будь это изменения климата или других факторов.

 

Число видов в сообществе зависит от многих факторов, например от его географического положения. Оно заметно возрастает при продвижении с севера на юг.

Пример:

в тропическом лесу на одном гектаре можно встретить сотню видов птиц, тогда как в лесу умеренного пояса на той же площади число их не превышает десятка. Но в обоих случаях численность особей примерно одинакова. На островах фауна обычно беднее, чем на материках, причём она тем беднее, чем меньше остров, и чем более он удалён от материка.

Разнообразие живых организмов определяется как климатическими, так и историческими факторами.

Пример:

в районах с мягким устойчивым климатом, с обильными и регулярными осадками, без сильных заморозков и сезонных колебаний температур видовое богатство выше, чем в районах, находящихся в зонах сурового климата, — таких, например, как тундры или высокогорья.

Видовое богатство растёт по мере эволюционного развития сообщества. Чем больше времени прошло с момента образования сообщества, тем выше его видовое богатство.

Пример:

в таком древнем озере, как Байкал, например, только лишь рачков-бокоплавов обитает 300 видов.

Самую короткую историю имеют сельскохозяйственные сообщества, они создаются искусственно, время их существования измеряется несколькими месяцами. Но если крестьянское поле остаётся незасеянным и необработанным в течение двух-трёх лет, оно приобретает совсем иной облик: повышается разнотравье, появляются новые виды насекомых, птиц, грызунов.

 

В любом сообществе, как правило, сравнительно мало видов, представленных большим числом особей или большой биомассой, и сравнительно много видов, встречающихся редко. Виды с высокой численностью играют огромную роль в жизни сообщества, особенно так называемые виды-средообразователи.

Пример:

в лесных экосистемах к видам-средообразователям относятся преобладающие виды древесных растений; от них зависят условия, необходимые для выживания других видов растений и животных — трав, насекомых, птиц, зверей, мелких беспозвоночных, лесной подстилки и др.

В то же время редкие виды часто оказываются лучшими показателями состояния сообщества. Это связано с тем, что для поддержания жизни редких видов требуются строго определённые сочетания различных факторов (например, температуры, влажности, состава почв, определённых видов пищевых ресурсов и др.). Поддержание необходимых условий во многом зависит от нормального функционирования экосистем, поэтому исчезновение редких видов позволяет сделать вывод о том, что функционирование экосистем нарушилось.

Обрати внимание!

Видовое разнообразие — признак устойчивости сообществ.

Видовое разнообразие может рассматриваться как показатель благополучия сообщества или экосистемы в целом. Его уменьшение часто указывает на неблагополучие гораздо раньше, чем изменение общего числа живых организмов. В сообществах с высоким разнообразием многие виды занимают сходное положение, населяя один и тот же участок пространства, выполняя сходные функции в системе вещественно-энергетического обмена. В таком сообществе изменение условий жизни под действием, например, изменений климата или иных факторов может привести к исчезновению одного вида, однако эта потеря будет компенсироваться за счёт других видов, близких к выбывшему по своей специализации. Таким образом, чем больше видовое разнообразие, тем более устойчивым является сообщество к внезапным изменениям физических факторов или климата.

Пространственная структура сообществ

Теория:

Совместное существование разных видов и жизненных форм в сообществе приводит к их пространственному обособлению. Это выражается в горизонтальном и вертикальном расчленении фитоценоза на отдельные элементы, каждый из которых играет свою роль в накоплении и преобразовании вещества и энергии. Это обособление характеризует пространственную структуру сообщества.

Вертикальное расслоение сообщества — ярусность

По вертикали растительное сообщество разделяется на ярусы, в которых располагаются надземные или подземные части растений определённых жизненных форм.

Особенно чётко ярусность выражена в лесных фитоценозах, где насчитывается обычно 5–6 ярусов: древесные ярусы (высоких и низких деревьев), кустарниковый (подлесок), травяно-кустарничковый, моховой (или лишайниковый), подстилка (опад листвы).

 

 

Малоярусные сообщества (луг, степь, болото) имеют по два-три яруса.

 

Ярусное строение фитоценоза даёт растениям возможность более полно использовать ресурсы среды, прежде всего свет, тепло и влагу. Растения разных ярусов живут в разных условиях, что уменьшает конкуренцию и способствует увеличению видового разнообразия. Чем благоприятнее условия местообитания, тем сложнее ярусность.

Животное население сообщества, «привязанное» к растениям, также распределено по ярусам.

Пример:

микрофауна почвенных животных наиболее богата в подстилке. Разные виды птиц строят гнёзда и кормятся в разных ярусах — на земле (трясогузка), в кустарниках (малиновка, соловей), в кронах деревьев (грачи, сороки).

Горизонтальное расслоение сообщества — мозаичность

По горизонтали сообщество также расчленяется на отдельные элементы — микрогруппировки, расположение которых отражает неоднородность условий жизни. Особенно хорошо это видно в структуре наземного (напочвенного) покрова — в наличии «мозаики» из различных микрогруппировок.

Пример:

кочки или куртинки трав, теневыносливые травы под деревьями, пятна мхов или голого грунта, светолюбивые травы в «окнах» лесных полян.

Пространственная структура сообщества является показателем разнообразия условий жизни организмов, богатства и полноты использования ими ресурсов среды. В определённой мере они характеризуют также устойчивость сообществ, т. е. их способность противостоять внешним воздействиям.

Домашнее задание.

ü Выучить словарь и рассказать взрослому, который рядом.

ü Выполнить описание экосистемы дубравы (смотри выше)

ü Выполнить задания:

а) Примерами богатых видами биоценозов могут служить:

 

· арктические пустыни

· биоценозы, подверженные затоплению при разливах рек

· коралловые рифы