Смена растительных сообществ. Приспособленность различных растении к совместной жизни. Смена растительных сообществ Условия жизни в первом ярусе

Несколько миллионов лет назад леса покрывали примерно 80% суши Земли. За последние 10 тысяч лет наша планета лишилась 2/3 покрывавшей ее лесной растительности.

В настоящее время леса занимают около трети поверхности суши (не включая площадь Антарктиды). Площади, занятые лесами, продолжают ежегодно сокращаться.

Географический объект (значение лесов)

Лесом называют природный комплекс, который состоит из древесных растений одного или многих видов, произрастающих близко друг от друга и образующих полог из частично или полностью сомкнувшихся крон, множества организмов других царств в совокупности с почвами, поверхностными водами и прилегающим слоем атмосферы. Все компоненты лесной экосистемы влияют друг на друга, а также взаимодействуют со всеми другими экосистемами планеты, включая экосистему человека.

Лес имеет общепланитарное значение, поскольку оказывает значительное влияние на климат Земли, поверхностный и подземный водные стоки и почвообразование. Русские ученые Г.Ф. и В.Н.Сукачев первыми выделили глобальную роль леса как аккумулятора живого вещества в биосфере планеты.

Благодаря фотосинтезу лес накапливает и трансформирует солнечную энергию, вырабатывая кислород. Он активно участвует в глобальных циклах углеродного баланса. Изменение климата Земли и проблема парниковых газов, значительной мере связаны с уничтожением лесных экосистем.

Характеристика лесов

Выделяют два мировых лесных пояса: Северный и Южный. К Северному относятся Россия, Финляндия, Швеция, Канада и США, а к Южному — Юго-Восточная Азия, Амазония и бассейн Конго.

По природно-территориальным признакам принято выделять леса по континентам и крупным регионам:
- европейские,
- леса Восточной Европы,
- дальневосточные,
- сибирские,
- леса Юго-Восточной Азии,
- леса Северной Америки
и другие.

Природные зоны и типы лесов

В пределах природных территориальных зон используют описание породного состава деревьев и климатические характеристики. Леса мира подразделяют на леса тропических поясов и леса умеренных поясов.

Тропические влажные леса (дождевые) имеют нижний и горный пояса. Вегетируют в период дождей. Эти экваториальные вечнозеленые леса отличает огромное видовое разнообразие представителей флоры и фауны. К ним относятся леса Амазонии, бассейна реки Конго и джунгли Индии. Высота деревьев достигает здесь десятков метров. В верхнем ярусе произрастают фикусы и пальмы, внизу - лианы и древовидные папоротники. Сведено уже больше половины этого типа леса.

Сухие тропические листопадные и горные леса опадают во время засухи и вегетируют в дождливое время года. Они известны также под названием «каатинга», что в переводе с языка тупи-гуарани означает «белый лес».

В лесах умеренных поясов выделяют широколиственные, мелколиственные, таежные и смешанные типы леса.

Широколиственные леса умеренного климата расположены в Центральной Европе, на востоке Северной Америке, востоке Китая, горных районах Крыма, Кавказа и Карпат, Дальнем Востоке России, Новой Зеландии, Японии. Породный состав деревьев включает дуб, вяз, липу, каштан, платан, граб. От древних широколиственных лесов в настоящее время остались лишь небольшие зеленые островки в заповедниках и сильно пересеченных районах.

Таежные леса с хвойными породами деревьев занимают самый обширный ареал. В них входит большая часть лесов Сибири.

На смену широколиственным и хвойным лесам обычно приходят мелколиственные. Для этого типа леса характерны различные породы берез, ольха, тополь, осина, ива. Их древесина гораздо мягче, чем у широколиственных пород деревьев, поэтому эти леса называют также мягколиственными. Они составляют значительную часть лесов России, причем преобладают березняки.

Смешанные леса включают в себя широколиственные, хвойные и мелколиственных и хвойные породы деревьев и занимают ареал в Центральной и Западной Европы.

Климат лесов

Влажный и жаркий экваториальный климат, где круглый год температура не снижается меньше 24 - 28°С — условия произрастания влажных тропических лесов. Обильные дожди идут здесь часто, количество осадков составляет до 10000 мм в год. Сухой сезон чередуется здесь с тропическими ливнями при влажности воздуха от 80 %.

Преодолевать засуху и жару от 4 до 6 месяцев в году приходится сухим тропическим лесам. Им достается от 800 до 1300 мм осадков в год.

Климат тайги колеблется от мягкого морского на западе до резко континентального на востоке, где зимой морозы могут доходить до отметки -60°С. Количество осадков составляет от 200 до 1000 мм. В условиях вечной мерзлоты влага застаивается, что приводит к образованию заболоченных редколесий.

Умеренно континентальный климат смешанных и широколиственных лесов относительно мягкий и достаточно теплый летом, с длинной и холодной зимой. Среднегодовое количество осадков — примерно 700 мм. Если влажность избыточна и испарение недостаточно, начинаются процессы заболачивания.

Самые большие леса в мире

Даже в авторитетных источниках встречается утверждение, что самые большие лесные массивы расположены в бассейне Амазонки. Но на самом деле это не так. Первенство принадлежит тайге. Она заняла бореальную зону Евразии, Канады и Аляски, разместилась в Северной Америке, на значительных территориях в Финляндии, Швеции и Норвегии, растянулась через всю территорию России. Ее площадь составляет 10,7 млн.кв. км.

Урок по теме: «Условия жизни растений. Лес как растительное сообщество»

Цель: продолжить знакомство с растительными сообществами, выделить отличительные особенности леса, как растительного сообщества

воспитательные - продолжить формирование бережного отношения к природе;

образовательные - повторить материал по жизненным формам растений, растительным сообществам,

ознакомиться с понятиями: ярусность, светолюбивые, теневые, теневыносливые, холодостойкие, теплолюбивые, ксерофитные, мезофитные, гидрофитные растения,

научиться выделять ярусы в лесу и распределять растения по группам по отношению к воде, свету, температуре;

развивающие - продолжить знакомство с растениями своего региона.

Формы работы: рассказ учителя, дискуссия, эвристическая беседа.

Оборудование: таблица «Дубрава», «Ярусность».

Термины урока: ярусность, факторы среды, светолюбивые, теневые, теневыносливые, теплолюбивые, холодостойкие, ксерофиты, мезофиты, гидрофиты, жизненные формы, растительное сообщество.

Ход урока.

I. Организационный момент.

II. Контрольная работа по теме лишайники.

III. Изучение нового материала

Мы с Вами изучали разные Царства живой природы. Какие?	Растения, Бактерии, Грибы
Какое Царство нами еще не изучено?	животные
Скажите, а в природе все организмы распределены по царствам и обитают изолированно?	Нет, совместно
Как называется явление, когда Папоротники, Мхи, Лишайники, Покрытосеменные обитают совместно	Растительное сообщество
Давайте вспомним определение	Растительное сообщество- совместно произрастающие растения
Какие типы растительных сообществ вы знаете?	Луг, болото, лес и т.д.
Сегодня на уроке мы изучим особенности леса, как растительного сообщества Тема записывается на доске: Условия жизни растений. Лес как растительное сообщество	Запись темы в тетрадь
Когда Вы приходите в лес, на что в первую очередь обращается ваше внимание?
А в следующий момент?	Кустарники, травы
Как правильно называется, то что мы перечислили	Жизненные формы
Если приглядеться, можно обнаружить мхи и лишайники. Распределение растений по высоте называется - ярусностью. 1. Деревья 2. Низкие деревья 3. Кустарники 5. Мхи и лишайники	Запись определения в тетрадь.
Учитель показывает ярусы на таблице. Пользуясь учебником, назовите растения каждого яруса и покажите их на плакате	Ученик после прочтения книги отвечает, пользуясь таблицей и материалами учебника, у доски
Куда следует отнести мхи и лишайники растущие на деревьях?	Отвечают с корректировкой учителя- межярусный слой
А если мы сделаем вертикальный разрез почвы и посмотрим что там внутри. Показывает на плакате	Учащиеся комментируют и приходят к выводу, что есть и подземная ярусность
А всем ли растениям одинаково живется в лесу? Давайте подумаем. Учитель корректирует ответы учащихся	Одни растения произрастают на свету, другие в тени Одни в холодных местах, другие в теплых и т.д.
Учитель подводит итог: на растения влияют: освещенность влажность, температура, которые называются факторами среды	Записывают в тетрадь: факторы среды- освещенность влажность, температура
Давайте вместе заполним схему: Группы растений по отношению к: Свет: Вода: Температура:	Работа с учебником с записью в тетрадь: Свет: Вода: Теневые ксерофиты Светолюбивые мезофиты Теневыносливые гидрофиты Температура: Теплолюбивые холодостойкие

IV. Закрепление материала: работа с терминами в конце § 62

V. Домашнее задание: § 62, уметь отвечать на вопросы в конце параграфа, выписать в тетрадь растения хвойных и лиственных лесов.

Стволы деревьев часто заселяют насекомые: усачи, златки, рогохвосты, короеды, заболонники, лубоеды и другие, которые могут не только ускорить гибель деревьев, но и повредить древесину.

Некоторые виды (соня, ласка, белка, куница, бурундук и другие) с деревьев спускаются на землю. Другие наоборот – основное время проводят на земле, но могут забираться на деревья и перемещаться по ним (глухарь, лесная кошка, горностай, рысь, соболь и другие).

Трудно представить лес без животных, которые обитают в нижнем ярусе леса. В густых зарослях подлеска ближе к почве и на почве, где значительно меньше света из-за того, что

Кроны деревьев поглощают его, а в воздухе больше влаги и нет ветра, гнездится большое количество птиц. В сумрачных зарослях кладки яиц и птенцы находятся в большей безопасности. Лось - этот лесной великан, питается только растительной пищей: ветками, побегами, корой деревьев, мхом, лишайником и грибами. Ягоды ему тоже по нраву. Любит лось грызть кору осины, а иногда и ели. Следы его зубов хорошо видны на стволах, они располагаются довольно высоко над землей.

В нижнем ярусе леса обитают млекопитающие - хищники.

Бурый медведь - пример всеядного животного. Он обожает поедать в больших количествах незрелые колоски злаков, питается ягодами, кореньями, плодами, яйцами и мясом, любит мед.

Охотясь на крупного зверя и забив животное, медведь оставляет тушу на несколько дней разлагаться, затем возвращается и поедает добычу. Ежи селятся под корнями деревьев, в густом кустарнике, под камнями, роют норы. Преимущественно всеядны, но предпочитают животные корма: беспозвоночных, амфибий, рептилий (ежи знамениты своей устойчивостью к змеиному яду), падаль.

Гадюки питаются, в основном мышевидными грызунами, земноводными и ящерицами, разоряют расположенные на земле птичьи гнёзда.

Есть животные, жизнь которых проходит как над землей, так и в почве, например, рыжий лесной муравей, бурозубка, мышевидные грызуны.

Муравьи играют большую роль в распространении лесных растений, так как служат переносчиками их семян.

Мышевидные грызуны питаются семенами и корнями лесных растений, но и сами являются пищей более крупных животных. Некоторые животные обитают только в почве.

Жизнь в почве связана с отсутствием света, трудностями передвижения, большой влажностью или недостатком воды, большим количеством отмирающих корней растений и растительных остатков на ее поверхности.

Это, в первую очередь, дождевые черви. Общая масса дождевых червей

Дождевые черви, перерабатывая отмершие органические остатки, повышают плодородие почвы, разрыхляют и «проветривают» ее, что создает благоприятные условия для растений, микроорганизмов и обитающих в почве других животных.

Медведки могут питаться как мертвой органикой, так и живыми корешками растений, причиняя повреждения сеянцам в питомниках и лесным культурам.

Крот, постоянно разрыхляя почву, способствует повышению ее плодородия. Он уничтожает «вредных» лесу насекомых, таких как личинки майского хруща.

Свободно уживаться друг с другом различным растениям позволяет не только ярусное размещение.

Внимательно наблюдая за жизнью растений в растительном сообществе, можно заместить и другие черты их приспособленности к совместной жизни.

Одно из таких приспособлений - развитие в разные сроки .

В средней полосе, например, растет орешник - лещина. Он цветет, когда высокие деревья еще не покрылись листвой и ветер свободно переносит пыльцу с тычиночных цветков на пестичные. Раннее цветение орешника - приспособление к жизни в лесу с другими растениями.

Деревья, кроны которых расположены над всеми другими растениями леса, чаще всего опыляются ветром. Цветут они до распускания листьев. А большинство кустарников опыляется насекомыми, так как под пологом леса (По́лог ле́са - совокупность крон сомкнувшихся деревьев, размещающихся в одном или нескольких ярусах. Википедия) почти не бывает ветра. Зеленый шатер леса не позволяет ветру проникнуть к растениям ярусов. Поэтому и плоды, созревшие на кустарниках, распространяются не ветром, как большинства деревьев первого яруса, а птицами, живущими в лесу. Ягоды и другие сочные плоды, например жимолости, малины, крушины, шиповника, бересклета, осенью становятся лакомым кормом для многих птиц.

Интересной приспособленностью травянистых растений к жизни в растительном сообществе широколиственного леса является известное вам раннее цветение некоторых травянистых растений, называемых подснежниками.

Подснежники - светолюбивые растения. Они цветут весной, когда безлистные ветви деревьев и кустарников леса свободно пропускают лучи солнца. Раннее цветение подснежников возможно прежде всего потому, что почва широколиственного леса зимой промерзает меньше, чем на открытых местах. Глубокий рыхлый снеговой покров и лесная подстилка из опавшей листвы, отмерших частей травянистых растений, перегнивающих сухих ветвей и коры предохраняют почву от промерзания. Под снегом в таком лесу температура почвы часто бывает около 0°С, не опускаясь ниже минус 1-2°С. За счет запасенных питательных веществ происходит развитие подснежников под снегом.

Приспособленностью к жизни под деревьями при недостатке света является окраска лепестков цветков травянистых растений. Так, у травянистых растений хвойного, темного леса преобладает белая окраска венчиков цветков, хорошо заметных насекомым-опылителям.

Только растения, цветущие до распускания листьев деревьев и кустарников или растущие на лесных полянах и опушках, имеют цветки с ярко окрашенными лепестками, как у купальницы, медуницы, хохлаток, лютиков и других.

Изучая жизнь растений, можно заметить, что одни растительные сообщества постепенно сменяются другими . Например, в лесу условия жизни благоприятны для теневыносливых трав, папоротников и других растений, растущих под пологом деревьев.

Если вырубить деревья, составляющие верхние ярусы леса, то многие тенелюбивые растения нижних ярусов (кислица, ландыш, майник, грушанка и другие) погибнут, их место займут другие, более светолюбивые растения и постепенно сложится другое растительное сообщество. Изменение освещенности растений солнцем является одной из причин смены растительного сообщества леса.

Растительное сообщество леса может изменяться и в том случае, когда в лесу разовьется сфагновый моховый покров, что приведет к заболачиванию почвы и вызовет гибель растений. Лес постепенно заменяется болотной растительностью. Одно растительное сообщество заменится другим.

Смена растительных сообществ может быть вызвана различными причинами. Часто это колебания климата, погоды, изменения почвы, изменения, вызванные процессами жизни растений в самих сообществах.

В существующем растительном сообществе из-за этих причин могут появляться другие виды, отмирать и гибнуть ранее жившие.

Так, в стареющих березовых лесах можно наблюдать вытеснение светолюбивой березы елью, в результате чего взамен светлого березового леса через несколько лет возникает растительное сообщество тенистого елового леса.

Значительное влияние на смену одного растительного сообщества другим оказывает хозяйственная деятельность человека.

Человек вырубает леса, заменяет их пашнями; осушает, болота, распахивает степи; закрепляет движущиеся пески в пустыне, превращает пустыню в цветущие сады.

Наряду с этим своевременное вмешательство человека может продлить жизнь растительного сообщества.

Так, например, старый, замшелый луг с уплотненной почвой может быть омоложен и превращен в луг, на котором снова будут расти главным образом злаки. Для омолаживания таких лугов разработаны и применяются специальные меры: боронование луга, посев злаковых и бобовых трав и др.

Первоначально были замечены и возникли из определений данных народом, а практическое, научно разработанное деление леса по типам - основоположником учения о лесе Г. Ф. Морозовым и другими учеными-лесоводами. Деление леса на разновидности - научно разработано основоположником учения о лесе Г. Ф. Морозовым и другими учеными-лесоводами.

Деление лесов

Издавна леса средней полосы Европейской части России делят на краснолесье (хвойные), чернолесье (лиственные) и смешанные , состоящие из хвойных и лиственных деревьев. От пород, населяющих различные почвы севера, произошли старинные русские наименования разновидностей этих лесов: бор, суборь, рамень, согра, красная рамень и т. д.

• Бор - сосновый лес на песчаной, обычно возвышенной или холмистой местности;
• рамень - по преимуществу еловый лес на глинистых или суглинистых почвах;
• согра - сыроватый сосновый лес с примесью , и других деревьев.

Сосновый лес. Сосновые леса, в свою очередь, также имеют различные подразделения. Крестьяне издавна приметили:

• Лучшая строевая (кондовая) с прочной, слегка красноватой древесиной растет в бору-ягоднике, то-есть в таком сосняке, где понизу много ягодных кустарников, особенно черники.
• В согре сосна имеет сбежистый ствол, то-есть быстро утончающийся к вершине, и поэтому малопригодный для построек. Эта сосна мяндовая - крупнослойная, с недостаточно прочной древесиной.
• Самая смолистая сосна растет в бору-беломошнике, где под деревьями много оленьего лишайника, имеющего светлосерую окраску.

Типы лесов

Теперь такие типы лесов , как:

• бор-беломошник (или лишайниковый бор),
• сосняк-брусничник (сосна с брусникой понизу),
• бор-черничник (сосна с черникой),
• ельник-кисличник (ель с травой кислицей),
• дубняк кленово-снытевый (дуб с примесью в подлеске клена, а понизу - травянистого растения из семейства зонтичных - снытью)

и другие, получили всеобщую известность.
Куст черники. Большинство названий этих создано народом. Таким образом, в основу классификации лесов положен главный вид деревьев , составляющих лес, а также растущие под ними деревья подлеска (более низкорослые) - кустарники и некоторые травы, мхи и лишайники , наиболее характерные для данного леса. Обычно каждому типу леса соответствуют и определенные почвенные условия.

Классификация лесов по ярусам

Сложная зависимость между растениями, составляющими лес , определяется прежде всего расположением этих растений по ярусам . Главных ярусов три:

• верхний, состоящий из высокоствольных деревьев,
• средний - из невысоких деревьев и кустарников, растущих под покровом больших деревьев,
• нижний- из живой подстилки леса: трав, мелких, низкорослых кустарников (брусники, малины), а также мхов и лишайников.

Некоторые лесоводы один ярус, например , рассматривают как несколько (два-три яруса). Так, подлесок может состоять из невысоких, расположенных под пологом главной породы, деревьев и растущих под ними кустарников. Нижний ярус иногда также распадается на отдельные ярусы. Умение различать ярусы важно для изучения взаимосвязей между растениями леса. С определенным ярусом часто связано и животное население леса, например гнездящиеся в лесу многочисленные птицы. По развитию ярусности леса могут быть различны. В бору-беломошнике часто бывает всего лишь два яруса: верхний, состоящий из сосен, и нижний - из подстилающих лишайников и редких трав.
Дубовый лес. Самый сложный лес в средней полосе Европейской части Росии - дубовый: в нем нередко можно обнаружить пять-шесть ярусов, например, вверху , под ним невысокие деревья, еще ниже - кустарники, затем высокие травы, возвышающиеся над ярусом низкорослых травянистых растений и мхов. Таким образом, очевидно, что взаимосвязь между организмами дубравы много сложнее и разнообразнее, чем в бору-беломошнике.

Условия жизни отдельных ярусов леса

Иногда отдельные ярусы леса по высоте различаются очень незначительно, но все же условия жизни каждого яруса не совсем одинаковы и по температуре, и по влажности, и по освещению, и по силе ветра, и по многим другим признакам. Каждый ярус, любого древостоя имеет поэтому свои климатические особенности, или, как говорят, свой микроклимат. Особенно значительна бывает разница в степени освещенности ярусов. Высокие деревья, составляющие верхний ярус, выносят свои кроны непосредственно к яркому солнцу, подлеску света достается уже меньше, а растениям нижнего яруса обычно приходится довольствоваться слабым рассеянным светом. Естественно поэтому, что теневыносливость растений в лесу увеличивается от высшего этажа к низшему. Однако в разных лесах световые условия для нижнего яруса могут быть также очень различными. Это зависит и от густоты деревьев, и от состава подлеска, и от того, какие деревья образуют верхний ярус - светолюбивые или теневыносливые.

Говоря о разновидности леса, необходимо помнить, что леса, по выражению Г. Ф. Морозова,

текут во времени,

то-есть одни типы постепенно сменяются другими. Растения, составляющие любой тип леса, своей жизнедеятельностью постепенно изменяют условия своего существования, состав леса меняется, одни виды исчезают, другие появляются, и постепенно возникает новый тип лесного сообщества. Каждой разновидности леса соответствуют и . Нередко какие-либо стихийные явления (пожар, массовое развитие вредителей и т. п.) уничтожают лес и способствуют смене одного лесного сообщества другим лесным или не лесным сообществом - болотом, лугом.
Луг как результат смены одного лесного сообщества другим лесным или не лесным сообществом. Бор-черничник может постепенно перейти в бор-брусничник. Эта перемена в составе растений нижнего яруса - смена черники брусникой - свидетельствует об изменении условий жизни леса и прежде всего об изменении влажности почвенного слоя. Появление зеленых мхов, кукушкина льна, а затем и белого мха - сфагнума - говорит о дальнейшем заболачивании леса. Это - первый показатель изменения леса. Вслед за переменами понизу идут и перемены верхнего яруса, но они происходят значительно медленнее. Лишь в течение долгого времени высокоствольный бор в результате заболачивания может превратиться в сосняк на болоте. С гибелью сосны в этом лесу вместо лесного сообщества возникает уже качественно новое сообщество - моховое болото. Здесь нередко живет та же сосна (низкорослая, болотная), но она уже не является главным, ведущим растением, как сосна в бору.
Человек, знакомый с законами смены одного типа леса другим, при наличии у него знаний и наблюдательности в ряде случаев может без особого затруднения установить, как меняются разновидности леса, то-есть на какой ступеньке своего существования лес находится, каким он был в прошлом, что может ожидать его в будущем и, следовательно, как можно направить его развитие.