15. Широколиственный лес как природное сообщество организмов

Определения и обозначения

Природное сообщество — это организмы, которые совместно обитают на одной территории и связаны друг с другом и условиями среды. Например, растения служат пищей животным, а животные опыляют цветы или распространяют семена. Это понятие помогает увидеть в лесу не набор отдельных видов, а целую систему взаимосвязей.

Широколиственный лес — лес, в котором главную роль играют деревья с широкими листовыми пластинками. К его характерным деревьям относятся дуб, клён, липа, вяз и ясень. По преобладающим деревьям можно отличить такой лес от хвойного и представить, какие условия нужны его обитателям.

Ярусность — размещение растений и животных на разных уровнях леса. Высокие деревья образуют верхний ярус, а под ними располагаются кустарники, травы, мхи и организмы, живущие у поверхности почвы. Это понятие помогает объяснить, где именно обитают виды и как они используют пространство леса.

Пищевая цепь — последовательность организмов, в которой каждый предыдущий служит пищей следующему. По такой цепи передаются пища и заключённая в ней энергия: например, от растения к растительноядному животному, а затем к хищнику. Понятие нужно, чтобы проследить питание организмов и понять, как они зависят друг от друга.

Как это устроено

Широколиственные леса развиваются там, где климат достаточно тёплый и влажный, а растения могут получать воду и питательные вещества из почвы. При достатке тепла деревья успевают расти и образовывать широкие листья, а влага поддерживает рост трав, кустарников и других обитателей. Поэтому распространение леса зависит от сочетания температуры, осадков, почвы и освещённости, а не только от наличия семян деревьев.

Ярусы возникают потому, что разные растения имеют разную высоту и неодинаковые потребности в свете. Верхние кроны получают больше солнечных лучей, а под ними освещение слабее, поэтому там растут теневыносливые кустарники и травы. У поверхности почвы обычно влажнее, и это подходит мхам и некоторым мелким организмам. Животные тоже выбирают уровни: одни кормятся в кронах, другие ищут пищу среди кустов или на земле.

Растения создают органические вещества, используя свет, воду и углекислый газ, поэтому они служат началом многих пищевых цепей. Растительноядные животные поедают листья, семена или другие части растений, а хищники охотятся на животных. Так возникает передача пищи и энергии между организмами. Например, листья дуба может съесть гусеница, которой, в свою очередь, питается насекомоядная птица.

После отмирания организмов в лесу остаются листья, ветки и другие органические остатки. Грибы, бактерии и мелкие почвенные животные разрушают их на более простые вещества. Эти вещества попадают в почву и снова становятся доступными растениям, поэтому разрушители поддерживают круговорот веществ. Без их работы лесная подстилка накапливалась бы, а растениям было бы сложнее получать необходимые вещества.

Численность видов связана с тем, сколько у них пищи и естественных врагов. Если становится меньше насекомоядных птиц, гусениц может стать больше, и они способны повредить больше листьев. Изменение количества пищи может затем сказаться и на других животных сообщества. Поэтому даже один вид влияет на связи, от которых зависят многие обитатели леса.

Ярусы широколиственного леса и его обитатели

Используйте таблицу, чтобы сопоставить место обитания организмов с их примерами и ролью. Некоторые животные могут перемещаться между ярусами, поэтому их не всегда можно отнести только к одному уровню. Роль грибов и бактерий связана не с высотой, а с разложением остатков.

Разбор задач

Задача 1. Распределите дуб, лещину и лесную траву по ярусам широколиственного леса. Нужно определить, насколько высоко обычно растёт каждое растение. Помните, что ярус описывает расположение, а не то, чем растение питается.

1. Дуб — высокое дерево, его крона образует верхний ярус.
2. Лещина — кустарник, который растёт ниже высоких деревьев, поэтому относится к ярусу кустарников.
3. Лесная трава растёт у поверхности почвы и входит в травянистый ярус.

Ответ: дуб — ярус деревьев, лещина — ярус кустарников, лесная трава — травянистый ярус. Высота помогает определить положение растения, но внутри каждого яруса могут встречаться разные виды. Например, молодое дерево пока не достигает высоты взрослых деревьев, однако относится к подросту.

Задача 2. Составьте пищевую цепь из дуба, гусеницы и насекомоядной птицы. Расположите организмы в порядке передачи пищи. Отдельно укажите, кто в этой цепи является производителем.

1. Определите, какой организм создаёт органические вещества самостоятельно: это дуб, то есть растение.
2. Гусеница может питаться листьями дуба, поэтому поставьте её после дуба.
3. Насекомоядная птица поедает гусеницу, значит, она будет последним звеном цепи.

Ответ: дуб → гусеница → насекомоядная птица. Дуб — производитель, гусеница — растительноядное животное, а птица — потребитель животной пищи. Стрелка показывает направление передачи пищи: от того, кого едят, к тому, кто ест.

Задача 3. Предположите, как уменьшение числа насекомоядных птиц повлияет на гусениц и листья деревьев. Нужно рассуждать по связи между соседними звеньями, а затем проследить последствия для растения. Не следует считать изменение численности одного вида изолированным событием.

1. Птицы поедают гусениц, поэтому при уменьшении числа птиц у гусениц может стать меньше естественных врагов.
2. Если пищи хватает, численность гусениц может возрасти.
3. Большее количество гусениц способно съесть больше листьев деревьев, в том числе дуба.

Ответ: вероятно, гусениц станет больше, а повреждение листьев усилится. Это не означает, что такой результат наступит обязательно: на численность влияют также погода, доступность пищи и другие животные. В задаче важно показать возможное направление влияния по пищевой цепи.

Типичные ошибки

Ошибка — считать лес просто совокупностью деревьев и не учитывать животных, грибы, бактерии и связи между организмами. Так думают, когда замечают прежде всего крупные и хорошо видимые растения. Проверьте себя: назовите, кто ест растения, кто разлагает остатки и от чего зависят обитатели леса.

Ярусность иногда путают с пищевыми отношениями: ярусы показывают, где организмы располагаются, а цепи — кто кого ест. Путаница возникает потому, что одни и те же виды могут быть частью обеих картин. Чтобы проверить ответ, спросите себя: описываю я высоту и место обитания или передачу пищи?

Пищевая цепь бывает записана в обратном направлении, когда первым ставят того, кто ест, а не того, кого едят. Ошибку допускают, если читают стрелку как указание на охотника, а не на переход пищи и энергии. Проверьте каждую пару: организм справа должен питаться тем, что стоит слева.

Нельзя считать разрушителей неважными только потому, что они незаметны или не выглядят как крупные животные. Без грибов и бактерий отмершие остатки не разлагались бы так, чтобы вещества возвращались в почву. Проверьте себя: сможете ли вы объяснить, как вещества из остатков снова становятся доступными растениям?

Связь с другими темами

Чтобы понять устройство леса, нужно знать, что живые организмы зависят от условий среды и имеют признаки, характерные для растений, животных и грибов. Эта тема связана с изучением экосистем, пищевых цепей и круговорота веществ. Знание ярусов и связей между организмами помогает сравнивать разные природные сообщества и понимать, почему их нужно охранять. При обсуждении охраны природы важно учитывать не только отдельные виды, но и их отношения друг с другом.

Что запомнить

• Широколиственный лес — природное сообщество, в котором главную роль играют широколиственные деревья.
• Организмы леса связаны между собой и с условиями среды.
• Ярусность помогает организмам использовать разные условия леса.
• Растения создают органические вещества и служат пищей другим организмам.
• Пищевая цепь показывает передачу пищи от одного организма к другому.
• Грибы и бактерии разлагают остатки организмов.