Водоймище і ліс як приклади екосистем

Більшість екосистем розрізняються видовим складом і властивостями середовища проживання. Розглянемо для прикладу біоценози прісного водойми і листопадного лісу.

Екосистема прісного водойми. Найбільш сприятливі умови для життєдіяльності організмів створюються в прибережній зоні. Вода тут до самого дна прогрівається сонячними променями і насичена киснем. Поблизу берега розвиваються численні вищі рослини (очерет, рогіз, водяний хвощ) і водорості. У жаркий час у поверхні утворюється твань, це теж водорості. На поверхні видно листя і квіти білого латаття і жовтої кубушки, дрібні пластинки ряски повністю затягують поверхню деяких ставків. У тихих заводях ковзають по поверхні води хижі клопи-водоміри і обертаються колами жуки-вертячкі.

У товщі води живуть риби і численні комахи: великий хижий клоп Гладиш, водяний скорпіон. Водна рослинність утворює на дні великі темно-зелені скупчення. Донний мул населяють плоскі черви планарії, вельми поширений кільчастий черв’як трубочник і п’явки.

Незважаючи на зовнішню простоту прісноводного водоймища, його трофічна структура досить складна. Личинки комах, амфібій, черевоногі молюски, риби харчуються вищими рослинами. Численні найпростіші (джгутикові, інфузорії, голі і раковини амеби), нижчі ракоподібні (дафнії, циклопи), фільтруючі двостулкові молюски, личинки комах (поденщин, бабок, ручейників) поїдають одноклітинні і багатоклітинні водорості. Рачки, черви, личинки комах служать їжею рибам і амфібіям (жабам, тритонам). Хижі риби (наприклад, окунь) полюють за рослиноїдних (карась), а великі хижаки (щука) – за більш дрібними. Знаходять собі їжу і ссавці (хохуля, бобри, видри): вони поїдають рибу, молюсків, комах та їх личинки. Органічні залишки осідають на дно, на них розвиваються бактерії, споживані найпростішими і фільтруючими молюсками. Бактерії та водні види грибів розкладають залишки на неорганічні сполуки, знову використовуються рослинами і водоростями.

Причиною слабкого розвитку життя в деяких водоймах є низький рівень вмісту мінеральних речовин або несприятлива кислотність води. Евтрофікація (<грец. Eutrophia гарне харчування) – збільшення кількості продуцентів допомогою внесення біогенних сполук (солей азоту та фосфору), а також нормалізація кислотності вапнуванням (карбонати вступають в реакцію з кислотами, розчиненими у воді, і нейтралізують їх) сприяють розвитку планктону – комплексу дрібних зважених у воді організмів (мікроскопічних водоростей, бактерій і їх споживачів,: інфузорій, рачків та ін.), не здатних протистояти перенесенню течіями. Планктон, будучи підставою харчової піраміди, живить різних тварин, споживаних рибами. Риб та інші водні організми, здатні до самостійного переміщенню на великі відстані, відносять до нектону – <грец. nektos плаваючий)

На розгортанні в просторі харчових ланцюгів водойми розроблена технологія переробки відходів тваринництва. Гній змивається у відстійники, де служить мінеральним живленням численним одноклітинним водоростям, – вода зацвітає. Водорості разом з водою невеликими дозами переміщують в іншу водойму, де їх поїдають дафнії та інші рачки-фильтратори. У третьому ставку на рачках вирощують рибу. Чиста вода знову використовується на фермах, надлишок рачків йде на білковий корм худобі, а риба споживається людиною.

Водоймище, як і будь біоценоз, – цілісна система, взаємозв’язки в якій деколи бувають дуже складні. Так, знищення бегемотів у деяких африканських озерах призвело до зникнення риби. Фекалії бегемотів служили природним добривом водойм і основою розвитку фіто – і зоопланктону. Росія здавна славилася перлами, здобутим з раковин жемчужниц. Личинки прісноводних двостулкових молюсків європейської жемчужніци перші тижні можуть розвиватися тільки на зябрах лососевих: сьомги, форелі, харіуса. Надмірний вилов лососів в північних річках скоротив чисельність жемчужниц. Тепер без молюсків річки очищаються недостатньо ефективно, і ікра лосося не може в них розвиватися. Екосистема листопадного лісу включає кілька тисяч видів тварин, більше сотні видів рослин. Добові коливання температури в лісі згладжуються наявністю рослинності і підвищеною вологістю: крони дерев дають тінь, а пари води стабілізують температуру.

Лісова рослинність конкурує за світло. Лише невелика частина сонячних променів досягає грунту, тому рослини в лісі живуть в декількох ярусах. У верхньому ярусі розташовані крони світлолюбних дерев: дуба, берези, ясена, липи, осики. Нижче – менш світлолюбні форми: клен, яблуня, груша. Ще нижче виростають тіньовитривалі чагарники підліска: калина, ліщина. Тіньолюбні трав’янисті рослини і мохи утворюють самий нижній ярус – напочвенний покрив. Велика кількість галявин і галявин, створюючи різноманітність умов, значно збагачує видовий склад рослинності, комах і птахів. Опушечной ефект використовують при створенні штучних насаджень.

У грунті живуть нірні гризуни (миші, полівки), землерийки та інші дрібні істоти. У нижньому ярусі лісу мешкають і хижі звірі – лисиці, ведмеді, борсуки. Частина ссавців займає верхній ярус. На деревах проводять основну частину часу білки, бурундуки та рисі. У різних ярусах лісу гніздяться птахи: на гілках і в дуплах дерев, у чагарнику і траві.

Коріння дерев одного виду часто зростаються між собою. В результаті живильні речовини перерозподіляються складним чином. У густих ялинових лісах зростається корінням до 30% дерев, в дубняку – до 100%. Зрощення коренів різних видів і родів спостерігається вкрай рідко. Залежно від дії різних екологічних факторів дерева одного і того ж віку можуть мати вигляд потужних плодоносних особин або тонких пагонів, а можуть навіть постаріти, не досягнувши зрілого стану.

Первинні консументи представлені різними видами мишоподібних гризунів, зайцями, птахами та великими травоїдними: лосями, оленями, косулями. Поживні речовини, накопичені влітку листям дерев і чагарників, переміщуються восени в гілки, стовбур, коріння, різко підвищуючи їх кормову цінність і допомагаючи тваринам пережити зимову нестаток кормів. До первинних консументами відносяться і інші мешканці лісу – комахи, що харчуються листям (гусениці) і деревиною (короїди). Всі види хребетних є середовищем існування і джерелом їжі для зовнішніх паразитів (комах і кліщів) і внутрішніх паразитів (бактерій, найпростіших, плоских і круглих черв’яків).

Поверхню грунту покрита підстилкою, утвореної напіврозкладеними залишками, опалим листям, відмерлими травами та гілками. У підстилці мешкає безліч комах (жуки-мертвоїди, кожееди) та їх личинок, дощових черв’яків, кліщів, а також грибів, бактерій і ціанобактерій, зеленим нальотом покривають поверхню грунту, каменів і стовбурів дерев. Для цих істот (сапротрофов – <грец. Sapros гнилої) органічні речовини підстилки служать їжею. Значну частину рослинного опади становить клітковина. Шапинкових і цвілеві гриби, бактерії виробляють ферменти, що розщеплюють клітковину до простих цукрів, легко засвоюваних живими організмами. Мешканці грунту харчуються і виділеннями кореневої системи дерев: від 15 до 50% синтезованих деревом органічних кислот, вуглеводів та інших сполук потрапляє через кореневу систему в грунт. При ослабленні діяльності грунтових організмів опад починає накопичуватися, дерева вичерпують запаси мінерального живлення, марніють, піддаються нападам шкідників і гинуть. Це явище, на жаль, часто спостерігається в міських насадженнях.

Значну роль у житті рослин відіграють гриби і бактерії. Завдяки величезній кількості, швидкості розмноження і високої біохімічної активності вони істотно впливають на обмінні процеси між країнами і грунтом. Кореневі системи лісових рослин конкурують за грунтовий азот. З бульбочкових бактерій, що засвоюють азот з повітря, сожітельствуют види акації, вільхи, лоха і обліпихи. Бактерії споживають синтезовані деревами вуглеводи та інші поживні речовини, а дерева – азотні сполуки, що виробляються бактеріями. За рік сіра вільха здатна фіксувати до 100 кг / га азоту. У деяких країнах вільха використовується як азотоудобряющая культура.

Кожен харчової рівень в лісовій екосистемі представлений безліччю видів, значення різних груп організмів для благополучного її існування неоднаково. Скорочення чисельності великих рослиноїдних копитних в більшості випадків слабо відбивається на інших членах екосистеми, оскільки їх біомаса відносно невелика, харчуються ними хижаки в змозі обійтися менш великою здобиччю, а зеленої маси копитні споживають відносно небагато. Дуже значна в лісовій екосистемі роль рослиноїдних комах. Їх біомаса у багато разів більше, ніж копитних тварин, вони виконують важливу функцію запилювачів, беруть участь у переробці опаду і служать необхідним харчуванням для наступних рівнів харчових ланцюгів.

Однак природний біоценоз – цілісна система, в якій навіть малозначущий з вигляду фактор на ділі є важливим. З цікавим фактом цілісності дібров зіткнулися жителі гори Шпессарт в Німеччині. На одному зі схилів цієї гори селяни вирубали дуби, а потім спробували їх відновити. Але як не старалися, на цьому місці нічого не вдавалося розвести, крім чахлих сосонок. У чому ж справа? Виявилося, разом з дубами були знищені олені. Їх послід служив їжею безлічі грунтових організмів, переробляють залишки й удобрювати грунт. Тому без оленів дуби і не могли зростати.

Прісноводний водойму і листопадний ліс мають однотипні харчові групи. Продуценти в лісі – дерева, чагарники, трави і мохи, у водоймі – укоріняються і плаваючі рослини, водорості та ціанобактерії. Консументи в лісі – комахи, птахи, рослиноїдні і м’ясоїдні звірі, у водоймі – водні комахи, амфібії, ракоподібні, рослиноїдні і хижі риби. Редуценти в лісі представлені наземними грибами, бактеріями і безхребетними, а у водоймі – водними. Ці ж харчові групи організмів присутні у всіх наземних та водних екосистемах. Первинним джерелом енергії в спільнотах водойми і ліси, як і в більшості екосистем, служить сонячне світло.

Біоценози являють собою злагоджені системи організмів, у яких одні спільноти і види дивовижно поєднуються з іншими, проявляючи цілісність і взаємозв’язок богосотворен-ного світу.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 5.00 out of 5)

Водоймище і ліс як приклади екосистем