Дайте определения понятий «сукцессия», «восстановительная сукцессия», «климакс», «квазиклимакс»

Перечислите факторы (условия), создающие особый микроклимат леса («лесную среду»).

· Солнечный свет;

· Затенение;

· Испарение воды;

· Лесная почва и подстилка;

· Ветровой режим;

· Понижение или повышение температуры;

· Ярусность;

· Антропогенные факторы (рубки).

 

Дайте определение понятия «биомасса».

Биомасса — суммарная масса живого вещества всех групп живых организмов.

 

В чем различие понятий «биологическая продукция» и «биологическая продуктивность»?

Способность организмов производить органическое вещество в процессе своей жизнедеятельности называется биологической продукцией.

Способность организмов поддерживать определенную скорость производства продукции называется биологической продуктивностью.

Какой компонент леса создает основную часть первичной биологической продукции в лесных экосистемах? Почему?

Биологическую продукцию, которую создают продуценты, называют первичной. В лесных экосистемах основная часть первичной продукции создается деревьями, причем она накапливается как их надземными частями, так и корнями. На скорость создания первичной продукции влияют прежде всего количество солнечного света и воды, суммарная температура и доступность биогенных элементов (в частности, входящих в состав минеральных солей). Именно деревья способны в максимальных количествах использовать все эти факторы окружающей среды и производить наибольший процент первичной продукции.

 

Какие из перечисленных ниже видов обитателей хвойных лесов являются эдификаторами (ключевыми видами)?

Ответ: А, Б, Г, Ж.

 

Перечислите виды – эдификаторы и ключевые виды экосистем широколиственных лесов.

Ответ: зубр, бобр речной, дуб черешчатый.

 

7. Объясните эдификаторную роль в лесных экосистемах:

• деревьев;

• листо- и хвоегрызущих насекомых;

• крупных растительноядных животных;

• дереворазрушающих грибов.

Деревья создают основную часть продукции в лесных экосистемах и тем самым выступают основанием для большинства трофических цепей (сетей). Полог леса, состоящий из взрослых крупных деревьев, формирует специфические условия среды. Большинство видов в лесных экосистемах существует именно благодаря наличию деревьев. Сами деревья являются местообитаниями для многих видов: эпифитных лишайников и мхов, сапрофитных грибов, насекомых, птиц, зверей. В процессе размножения, расселения, развития и гибели деревьев складывается характерная для данной экосистемы пространственная неоднородность. Эта неоднородность обеспечивает существование разнообразных видов, приуроченных к ветровальным окнам или парцеллам разного возраста и различных видов деревьев.

Насекомые, поедающие листву или хвою, в популяциях которых периодически происходят мощные вспышки численности, оказывают сильное влияние как на структуру лесных экосистем, так и на распре" деление потоков вещества и энергии в них. Повреждая листву и хвою деревьев, они создают разрывы в пологе леса. Такие повреждения могут вести к кратковременным обратимым изменениям. Обычно они не приводят к смерти деревьев, но меняют экологическую обстановку в созданных разрывах вследствие изменения режима освещенности и поступления большого количества экскрементов. Из-за мощных вспышек численности насекомых деревья могут гибнуть на больших площадях, что радикально изменяет динамику всей экосистемы и является одним из сукцессионных механизмов в лесных экосистемах.

Дереворазрушающие грибы — один из основных компонентов блока редуцентов экосистемы. Большинство животных не способно переваривать древесину, поэтому возвращение веществ из отмершей древесины в круговорот экосистемы происходит в основном благодаря деятельности грибов и бактерий. Ее результатом становится гибель отдельных деревьев или целых групп.

Важную роль в некоторых типах леса играют крупные копытные животные. Их жизнедеятельность приводит к формированию специфической пространственной структуры с мозаикой прогалин и разреженных участков леса, пригодных для светолюбивой флоры и фауны. В широколиственных и смешанных лесах такую роль прежде играли популяции зубра. Сейчас существенное влияние на лесные экосистемы оказывают кабаны, лоси, олени.

 

Приведите примеры ключевых видов лесных животных и растений в регионе своего проживания. Объясните роль этих видов в лесных экосистемах.

Ель обыкновенная играет важную роль в экосистеме. На территории моего проживания чисто еловых древостоев встречается мало, но вот в смешанных лесах ель можно часто встретить. Благодаря густой кроне ели под деревьями образуется затенение, что способствует появлению тенелюбивых растений: хвощ, плаун, различные мхи. Из кустарников встречается брусника. Ель оказывает влияние не только на видовой состав леса, но и на качество почвы. Еловый опад очень сильно меняет кислотность почвы. За счёт своей хвои кислотность повышается. Покров из иголок оберегает почвенный слой от пересыхания, а фитонциды в их составе – от грибковых заболеваний, а также всевозможных вредителей.

 

Что понимается под нарушением лесной экосистемы?

Современный живой покров суши из-за постоянных антропогенных нарушений практически лишен экосистем, достигших состояния климакса. Состояние большинства современных лесов, по крайней мере вне тропиков, является результатом совместного действия как природных факторов, так и деятельности человека.

 

10. Среди перечисленных ниже найдите примеры микро- и мезонарушений лесных экосистем:

Ответ: А, Б, Г, Д.

 

Дайте определения понятий «сукцессия», «восстановительная сукцессия», «климакс», «квазиклимакс».

Сукцессией называется процесс поэтапного развития экосистемы на месте, лишенном живого покрова, или ее восстановления после разрушения. Если исходить из определения экосистемы как множества популяций видов разных трофических групп, то сукцессия — это процесс формирования или восстановления потоков поколений в популяциях всех видов экосистемы.

В ходе и в результате сукцессий тем или иным образом меняются видовой состав (иногда полностью), пространственная структура, показатели круговорота веществ, почвы и другие параметры экосистемы. Последняя стадия этого процесса, когда экосистема достигает стационарного состояния, в котором она может существовать неограниченно долгое время, если ее не нарушают внешние воздействия, называется климаксом.

Процесс восстановления экосистемы под действием ее внутренних механизмов называют восстановительной сукцессией.

Квазиклимакс — состоянии лесной экосистемы, близком к равновесному.

 

12. Опишите сукцессионные процессы, динамику изменения биомассы и продуктивности в лесных экосистемах на примере:

· осинника, образовавшегося после сильного пожара;

· спелого ельника черничного, пройденного выборочной рубкой;

· вырубки, образовавшейся после сплошной рубки ельника черничного без проведения мер содействия естественному возобновлению.

В осинниках, образовавшихся в результате пожаров, возобновление осины почти не происходит, зато активно возобновляются другие породы, чаще всего ель, и постепенно осинник превращается в ельник. После пожара будет наблюдаться активный набор биомассы молодыми елями, а потом динамика придёт в равновесное значение.

Изъяв с помощью выборочной рубки деревьев часть биомассы в спелом ельнике черничнике в момент, когда темпы увеличения (прирост) биомассы достигли пика спелости и начинают заметно замедляться, можно резко снизить конкуренцию среди оставшихся деревьев. В результате часть из них (будущие доминанты) снова начнет быстро расти в высоту, и за короткое время восстановятся дорубочные запасы древесины. Тем самым удается искусственно удлинить период быстрого увеличения запасов биомассы. Повторив эту операцию несколько раз за один оборот сплошной вырубки, мы можем получить с единицы площади существенно больше древесины (в том числе в 2-3 раза больше высококачественных сортиментов), чем если бы использовали метод сплошной рубки.

При сплошной рубке ельника черничного без проведения мер содействия естественному возобновлению восстановление экосистемы будет очень долгим. Особенно если вырубка зарастает растительностью, препятствующей возобновлению древесных пород. В этом случае вырубка лишь медленно зарастает с краев — там, где соседствующий полог леса создает условия для возобновления деревьев. На таких участках для естественного (без создания лесных культур) восстановления лесной растительности требуется очень длительное время.