Ознакомьтесь с видовой структурой поля какие растения доминируют на поле

Обновлено: 19.05.2024

Популяции в природе не живут изолированно. Они взаимодействуют с популяциями других видов, образуя вместе с ними целостные системы ещё более высокого надвидового уровня организации — биотические сообщества, экосистемы .

Сообществом (биоценозом) называется совокупность видов растений и животных, длительное время сосуществующих в определённом пространстве и представляющих собой определённое экологическое единство.

Эти образования развиваются по своим законам. Одна из главных задач экологии — выявить эти законы; выяснить, как поддерживается устойчивое существование и развитие сообществ, какое влияние оказывают на них изменения различных факторов среды.

О том, что сообщества — не случайные образования — свидетельствует то, что в сходных по географическому положению и природным условиям районах возникают похожие сообщества.

озёра средней полосы характеризуются большим сходством фауны и флоры. В составе рыбного населения можно легко обнаружить такие хорошо всем знакомые виды, как плотва, окунь, щука, ёрш и др.

Биотоп вместе с сообществом (биоценозом) образуют биогеоценоз , в котором длительное время поддерживаются устойчивые взаимодействия между элементами живой и неживой природы.

Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность живых организмов (биоценоз) и абиотической среды вместе с занимаемым ими участком земной поверхности (биотопом).

Граница биогеоценоза устанавливается, как правило, по границе растительного сообщества ( фитоценоза ) — важнейшего компонента биогеоценоза.

Растительные сообщества обычно не имеют резких границ и переходят друг в друга постепенно при изменении природных условий.

на границе лесов и тундры на севере нашей страны имеется переходная зона — лесотундра. Здесь чередуются редколесья, кустарники, сфагновые болота, луга. На границе леса и степи простирается зона лесостепи. Более увлажнённые участки этой зоны заняты лесом, сухие — степью.

От участка к участку меняется не только состав растительности, но и животный мир, особенности вещественно-энергетического обмена между организмами и физической средой их обитания.

Рассмотрение экосистемы важно в тех случаях, когда речь идёт о потоках вещества и энергии, циркулирующих между живыми и неживыми компонентами природы, о динамике элементов, поддерживающих существование жизни, об эволюции сообществ. Ни отдельный организм, ни популяцию, ни сообщество в целом нельзя изучать в отрыве от окружающей среды. Экосистема, по сути, это то, что мы называем природой.

примером экосистемы может служить пруд, включающий сообщество его обитателей, физические свойства и химический состав воды, особенности рельефа дна, состав и структуру грунта, взаимодействующий с поверхностью воды атмосферный воздух, солнечную радиацию.

Экосистема — понятие очень широкое и применимое как к естественным (например, тундра, океан), так и к искусственным комплексам (например, аквариум).

Все природные экосистемы связаны между собой и вместе образуют живую оболочку Земли, которую можно рассматривать как самую большую экосистему — биосферу . Она охватывает часть атмосферы, часть литосферы и всю гидросферу. Целостное учение о биосфере создал выдающийся отечественный ученый В. И. Вернадский ( 1863 – 1945 ).

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.

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

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.

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.

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.

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 .

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.

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.

Важным экологическим свойством и признаком сообщества является его пространственное сложение — морфологическая структура . Это относится в первую очередь к растительным сообществам (фитоценозам), но также опосредованно — и к населяющим их животным (зооценозам).

О характерных чертах растительного сообщества, например, можно судить по соотношению присутствующих здесь жизненных форм.

Определённые типы внешнего строения организмов, возникшие как приспособления к условиям местообитания, называются жизненными формами .

Число жизненных форм, как правило, существенно меньше числа образующих сообщество видов, а преобладание тех или иных форм характеризует общие условия жизни организмов.

Жизненные формы у растений и животных очень разнообразны. Они выделяются по совокупности признаков строения и образа жизни.

наиболее распространённые жизненные формы растений — деревья, кустарники, кустарнички и травы (травянистые растения).

в тундрах, высокогорьях с низкой температурой, сухостью и при сильных ветрах — стланики и растения подушки.

Видовой состав лиственного и хвойного лесов различен, а по соотношению жизненных форм эти сообщества близки.

Набор жизненных форм растений, их соотношение определяют морфологическую структуру сообщества , по которой судят о его принадлежности к тому или иному типу (лес, луг, кустарник).

У зверей одним из основных признаков для выделения жизненных форм считаются способы передвижения (ходьба, бег, прыжки, плавание, ползание, полёт).

характерными чертами внешнего строения наземных прыгунов, например, являются длинные задние конечности с сильно развитой мускулатурой бёдер, длинный хвост, короткая шея. К ним относятся обычно обитатели открытых пространств: азиатские тушканчики, австралийские кенгуру, африканские прыгунчики и другие прыгающие млекопитающие, живущие на разных континентах.

Обитателей водной толщи объединяют в особую жизненную форму планктон — совокупность организмов, живущих во взвешенном состоянии и не способных противостоять течениям. В планктоне присутствуют как растительные организмы (водоросли), так и животные (мелкие рачки).

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 .

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).

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.

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).

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.

Из данного урока вы узнаете о том, как формируется видовая структура сообщества. О том, что одним из важных показателей сообщества является его морфологическая и пространственная структура. А также познакомитесь с характеристиками, описывающими основные свойства биоценозов. В данном уроке приводятся следующие понятия: биоценоз, видовое разнообразие, морфологическая структура, жизненные формы, ярусность, мозаичность.

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Структура сообщества"

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

Важнейшими показателями структуры сообщества являются видовая структура, а также морфологическая и пространственная.

Видовой состав сообщества определяется рядом факторов, важнейшие среди которых: географическое местоположение, определяющее состав флоры и фауны, особенности климата, тип ландшафта и его высота над уровнем моря, водный режим, возраст самого сообщества.

Разнообразие живых организмов сообщества также зависит и от абиотических факторов. К ним относят свет, температуру, влажность, химический и механический состав почвы, давление, осадки, рельеф, движение воздушных масс.

Например, факторами, определяющими состав населения тундры, являются: низкие температуры, короткий сезон вегетации, промёрзший (за исключением тонкого слоя ─ всего несколько сантиметров) грунт.

Растительность здесь представлена морошкой, голубикой, разнообразными лишайниками и другими растениями.

Животное население представлено крупными растительноядными млекопитающими (северный олень, овцебык) и мелкими (лемминги, полёвки), хищниками (белый медведь, волк, песец).

В районах с мягким климатом, с обильными и регулярными осадками, с оптимальными температурными показателями видовое богатство выше.

Так, разнообразие видового богатства сообществ зависит от его географического положения. Оно более разнообразно и обильно при продвижении от полюсов к экватору.

Например, в тропическом лесу на одном гектаре можно обнаружить более сотни видов птиц. А в лесу умеренного пояса на одном гектаре число видов птиц не превышает и десятка.

Участие каждого вида в сообществе различно. Виды с высокой численностью играют значительную роль в жизни сообщества, особенно так называемые виды средообразователи. В лесных экосистемах, например, к ним относятся виды преобладающих древесных растений. От них зависят условия, необходимые для выживания других видов живых существ: трав, насекомых, птиц, зверей, мелких беспозвоночных и микроорганизмов лесной подстилки и др.

В то же время редкие (как правило, стенобионтные) виды часто оказываются лучшими индикаторами (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).

Сообщества характеризуются разнообразием видов и соотношением численности (для животных) или биомассы (для растений) всех входящих в них популяций.

Чем выше видовое разнообразие растительного сообщества, тем ниже общая биомасса всех входящих в него растений.

Одним из важнейших показателей структуры сообщества является видовой состав входящих в него организмов и количественное соотношение видовых популяций.

Видовое разнообразие — это признак экологического разнообразия: чем больше видов, тем больше экологических ниш, т. е. выше богатство среды.

Морфологическая и пространственная структура сообщества

Важным экологическим свойством и признаком сообщества является его пространственное сложение — морфологическая структура. Это относится, в первую очередь, к растительным сообществам (фитоценозам), но также опосредованно и к населяющим их животным (зооценозам).

Жизненные формы ― это внешний облик животных и растений (как систематически близких, так и далёких), отражающий их приспособленность к условиям среды.

Самые распространённые жизненные формы растений, например, — это деревья, кустарники, кустарнички и травы (травянистые растения).

Например, в тундрах, высокогорьях с низкой температурой, сухостью и при сильных ветрах преобладают стелящиеся растения и растения подушки.

А в засушливом климате ― суккуленты с мясистыми листьями или стеблями.

Жизненные формы животных для разных систематических групп выделяют по разным признакам.

Характерными чертами внешнего строения наземных прыгунов, например, являются длинные задние конечности с сильно развитой мускулатурой бёдер, длинный хвост, короткая шея.

После того как очерчены границы биоценоза, уточнён список видов, входящих в его состав, приступают к его описанию. Для этого исследователи выделяют характеристики, описывающие основные свойства биоценозов.

Основной характеристикой биоценоза считается его обилие.

Обилием называют число особей на единицу объёма, то есть это аналог плотности в популяционном исследовании. Обилие меняет своё значение в зависимости от сезона, года или колебаний численности. Эта характеристика меняется от одного биоценоза к другому.

Так, в ботанике приняты пять степеней обилия: отсутствие, редко и рассеяно, не редко, обильно, очень обильно.

В зоологии пользуются соотнесением пойманных животных ко времени лова или количеству ловушек. Это так называемое относительное обилие.

Вторая характеристика — частота. Ее оценивают соотношением числа особей одного вида к общей численности организмов в данном сообществе.

Очень важной характеристикой биоценоза является постоянство его состава.

Сообщества бывают постоянные, которые встречаются в половине проб, взятых из одного биоценоза. Добавочные, которые встречаются не менее чем в четверти всех проб. И случайные, если вид обнаруживается менее чем в четверти всех проб.

Кроме того, в любом сообществе обязательно имеются один или несколько видов, которые по числу особей превосходят прочих, их называют виды доминанты.

Так, несколько крупных жвачных окажут на луг больше влияния, чем многочисленные насекомые-фитофаги. Поэтому таких жвачных назовут доминирующими видами.

Ещё одна характеристика биоценоза — верность местообитанию. Это показатель, выражающий степень привязанности вида к биоценозу. Он определяет частоту встречаемости вида в данном сообществе.

Виды, свойственные исключительно данному биоценозу или наиболее обильно в нем представленные, называют характерными. Так, характерный вид песчаной пустыни — ушастая круглоголовка, а глинистой — такырная.

Имеются виды, предпочитающие определённое местообитание (тихоценные), иначе их ещё называют преферентные. Они встречаются в нескольких рядом расположенных биоценозах, но предпочитают один из них. Таков, например, карась, живущий в реках, прудах, озёрах и даже болотах. Предпочитает же он озера.

Бывают виды чуждые, их ещё называют ксеноценными. Это случайно попавшие в сообщество виды, которые обычно ему не принадлежат. Так, в луговом сообществе в Барабинской низменности среди прочих грызунов может изредка появляться степная пеструшка — житель остепенённых участков, характерный вид для сухих степей. В пойме реки Оби отмечают иногда узкочерепную полёвку, хотя она тоже в основном степной зверёк.

Виды индифферентные способны существовать с равным успехом в нескольких биоценозах. К таким видам можно отнести обыкновенную лисицу, которая обычна в лесу, в тундре, в степи и даже в пустыне.

Структура биоценоза

Биоценозу присуща строгая временная и пространственная организация, ярким проявлением, которой является ярусность.

Ярусность — это вертикальное распределение видов сообщества. Чем больше видовое разнообразие, чем больше ярусов, тем устойчивее и продуктивнее сообщество.

Количество света ― это главный фактор, который определяет вертикальное распределение растений. Также на разных уровнях разный температурный режим и режим влажности.

Например, освещённость под сомкнувшимися кронами елового леса в летние дни в 1,5–2 раза меньше, чем под широколиственными деревьями. Тоже наблюдается и с температурным режимом, температура воздуха под кронами ели на 0,2–0,8 градуса ниже, чем под широколиственными. Атмосферные осадки также в 2–2,5 раза меньше проникают под густые кроны ели.

Рассмотрим ярусы леса умеренного пояса, их насчитывается обычно 5–6.

Первый (верхний) древесный ярус образуют деревья первой величины с высоко расположенной листвой, которая хорошо освещается солнцем (ель, сосна, дуб черешчатый и др.).

Неиспользованный свет поглощается деревьями, которые образую второй ярус. К ним относят рябину обыкновенную, клён, дикую яблоню ― деревья второй величины.

Третий ярус (подлесок) составляют кустарники и кустарниковые формы древесных пород (лещина, калина, малина).

Четвёртый ярус ― травяно-кустарничковый. Здесь произрастают такие травы, как купырь лесной, щитовник, крапива. А также кустарнички черника, клюква, вереск.

Пятый ярус образует живой надпочвенный покров (мхи, грибы, кислица).

Шестой ярус ― лесная подстилка. Она состоит из опавших листьев, веток, цветов, плодов и других остатков растений, трупов животных, оболочек куколок и личинок. Поэтому обычно подстилка и есть самый густонаселённый ярус.

Ярусное строение фитоценоза даёт растениям возможность более полно использовать ресурсы среды, прежде всего свет, тепло и влагу. Растения разных ярусов живут в разных экологических условиях, что уменьшает конкуренцию между ними и способствует увеличению видового разнообразия.

Во многих лесах низкорослых деревьев может и не быть. То есть ярусность будет представлена всего пятью или четырьмя уровнями. В тропических лесах количество ярусов может быть больше 10. Вообще, чем более благоприятны климатические условия и чем плодороднее почва, тем больше в растительном сообществе ярусов.

На лугах также выделяют ярусы. Первый — это высокие травы (высокотравье), второй — травы средней высоты (среднетравье), третий — низкорослые травы (низкотравье).

Однако бывают бедные растительностью сообщества, где можно выделить только один ярус. Таковы, например, сообщества полупустынь.

Ярусность создаёт разнообразие экологических ниш для обитания животных организмов.

В верхнем пологе леса на кронах деревьев гнездятся птицы (зяблики, щеглы, корольки и др.). Некоторые птицы гнездятся в кустарниковом ярусе (например, дрозд певчий, славка, малиновка). На земле гнездятся трясогузки, овсянки, тетеревиные.

В листовом опаде, на поверхности почвы, обитают различные многоножки, жужелицы, муравьи и другие мелкие животные. В почве живут почвенные черви, землеройные животные, медведки.

Также есть и горизонтальное расположение элементов сообщества, которые могут образовать мозаичность. Чередуются пространства с голой почвой и покрытые растениями. Животные также часто располагаются на территории скоплениями. Сообщества могут быть подвержены значительным сезонным изменениям. Иногда за счёт миграций животных сообщества могут сильно изменяться даже в течение суток.

Читайте также: