§ 58. Многообразие природных сообществ

Определения и обозначения

Природное сообщество — совокупность совместно обитающих растений, животных, грибов и микроорганизмов, связанных между собой и с условиями среды. Это понятие помогает увидеть не случайный набор организмов, а живую систему. В ней обитатели зависят от окружающих условий и друг от друга.

Биоценоз — совокупность живых организмов, населяющих определённую территорию. Словом «биоценоз» называют живую часть природного сообщества, рассматривая её обитателей вместе с их связями. Термин нужен, чтобы коротко говорить обо всех видах, живущих на одном участке.

Ярусность — расположение организмов, прежде всего растений, на разных уровнях пространства сообщества. Например, в лесу различаются высокие деревья, кустарники и травы. Это понятие помогает объяснить, как разные растения могут жить рядом и использовать доступные им условия.

Пищевые связи — отношения, при которых одни организмы служат пищей другим и передают им вещества и энергию. Например, растением питается растительноядное животное, а им может питаться хищник. Понимание таких связей помогает проследить зависимость обитателей сообщества друг от друга.

Как это устроено

Природные сообщества разнообразны, потому что условия среды на разных территориях неодинаковы. Количество света зависит от того, открыто ли место или затенено; температура и влажность связаны с климатом и близостью воды. Почва тоже важна: в ней различаются запас влаги и питательных веществ. Поэтому в лесу, на лугу и в водоёме складываются разные условия для жизни.

В каждом сообществе живут виды, которым подходят местные условия. Растениям нужны подходящие свет, вода и почва, а животным — пища и места для укрытия. Поэтому состав видов помогает распознать сообщество: на лугу преобладают травы, а в лесу заметны деревья и кустарники. В водоёме встречаются организмы, приспособленные к жизни в воде или у её поверхности.

Растения располагаются на разной высоте не случайно: каждому ярусу достаётся своё количество света и пространства. Верхние кроны могут задерживать часть солнечных лучей, а ниже растут теневыносливые кустарники и травы. Благодаря такому распределению растения используют пространство полнее, чем если бы все росли на одном уровне. Ярусы одновременно дают животным разные места для питания, укрытия и отдыха.

Пищевые связи объединяют обитателей сообщества в цепи и более сложные сети. Растения создают органические вещества и могут служить пищей растительноядным животным; растительноядными, в свою очередь, питаются хищники. Так вещества и энергия переходят от одного звена к следующему. Если меняется численность одного вида, это может отразиться на тех, кто им питается, и на организмах, которыми питается он сам.

Сообщества не отделены друг от друга непроницаемыми границами. Животные могут переходить с одного участка на другой, а семена и другие вещества переносятся водой, ветром или живыми организмами. Поэтому соседние сообщества способны влиять друг на друга. Если меняются влажность, освещённость или другие условия, одни виды могут исчезнуть, а другие — поселиться на этой территории, меняя связи между обитателями.

Сравнение природных сообществ

Сравнивайте сообщества по одной строке: так проще увидеть, какие условия и обитатели у них различаются. Примеры растений и животных в таблице не исчерпывают всего разнообразия видов. Стрелки в пищевой цепи показывают направление передачи пищи, веществ и энергии.

Разбор задач

Задача 1. Условия леса и луга

Назовите два условия среды, которые отличают лес от луга, и объясните, как они влияют на растения. Нужно сравнить не отдельные виды, а условия, с которыми сталкиваются растения. Возьмём освещённость и влажность: их различия помогают понять, почему растительность сообществ неодинакова.

1. В лесу кроны деревьев затеняют нижние ярусы, а на открытом лугу растения получают больше прямого света.
2. Влажность зависит от конкретного места: лесная тень может замедлять высыхание почвы, но сухой участок луга бывает менее влажным, чем лесной.
3. Свяжем условия с растениями: в тени хорошо растут подходящие к ней травы, а на светлом лугу могут развиваться светолюбивые травянистые виды.

Ответ: лес и луг различаются освещённостью и влажностью. Тень и увлажнение влияют на то, какие растения способны расти в каждом сообществе.

Задача 2. Растения леса по ярусам

Распределите растения леса по ярусам и укажите, какое значение имеет такое расположение. Представим, что нужно распределить высокое дерево, кустарник, траву и мох. Сначала сравним их высоту, а затем объясним, почему расположение на разных уровнях полезно обитателям леса.

1. Высокое дерево относится к верхнему ярусу, потому что его крона находится выше остальных названных растений.
2. Кустарники образуют более низкий ярус, травы растут ближе к земле, а мхи обычно покрывают почву или нижние части растений.
3. Разная высота помогает растениям использовать пространство и доступный свет; ярусы также создают места обитания для животных.

Ответ: сверху располагается дерево, ниже — кустарники, затем травы и мхи. Такое распределение позволяет полнее использовать пространство, а животным даёт разные места для жизни.

Задача 3. Пищевая цепь водоёма

Составьте пищевую цепь пресного водоёма из водорослей, дафнии и рыбы и объясните, что изменится при исчезновении одного звена. Начать нужно с организма, который становится пищей, а закончить тем, кто её потребляет. Затем проследим, кто пострадает, если из этой последовательности убрать дафнию.

1. Водорослями питается дафния, поэтому водоросли ставим первыми, а дафнию — следующей.
2. Некоторые рыбы питаются дафниями, поэтому добавляем рыбу последней. Получается цепь: водоросли → дафния → рыба.
3. Если исчезнет дафния, рыбе станет труднее находить эту пищу, а водоросли могут остаться без одного из потребителей. Реальные изменения зависят и от других видов, которыми питаются рыбы.

Ответ: водоросли → дафния → рыба. Исчезновение дафнии может уменьшить доступность пищи для рыбы и изменить численность водорослей, поэтому звенья цепи взаимозависимы.

Типичные ошибки

Ошибка — считать природное сообщество просто набором организмов. Так думают, когда перечисляют виды, но не замечают, что они связаны пищей и условиями среды. Проверьте себя: можете ли вы назвать хотя бы одну связь между обитателями и объяснить влияние среды?

Ошибка — смешивать сообщество и местообитание. Эти слова легко спутать, потому что они описывают одну территорию, но обозначают разное: местообитание — территория и её условия, сообщество — живые организмы на ней. Для проверки спросите себя, называете ли вы место или его обитателей.

Ошибка — полагать, что ярусность есть только в лесу. В лесу уровни хорошо заметны, поэтому другие примеры легко упустить; в водоёме организмы тоже распределяются по глубине и у поверхности. Проверьте себя, представив, где могут находиться водные растения и другие обитатели.

Ошибка — направлять стрелку пищевой цепи от того, кто ест, к тому, кого едят. Путаница возникает, если думать о направлении охоты, а не передачи пищи и энергии. Проверка простая: стрелка идёт от организма, который становится пищей, к тому, кто его ест.

Связь с другими темами

Чтобы разбираться в природных сообществах, нужно знать факторы неживой природы: свет, температуру, воду и почву. От них зависят возможности организмов и их приспособления к условиям. Это помогает объяснить, почему в разных местах живут разные виды.

Тема опирается на знания о растениях и животных, а также о способах питания организмов. Понимание того, кто чем питается, позволяет составлять пищевые цепи и прослеживать связи между видами. Так отдельные сведения об организмах складываются в картину сообщества.

Представление о сообществах пригодится при изучении экосистем и круговорота веществ. Оно также помогает понять, почему важно охранять природу и как деятельность человека влияет на окружающую среду. Изменение условий или исчезновение видов может затронуть взаимосвязи обитателей.

Что запомнить

• Природное сообщество объединяет организмы, связанные между собой и условиями среды.
• Сообщества различаются условиями обитания и видовым составом.
• Ярусность помогает организмам использовать пространство и свет.
• В сообществе существуют пищевые связи.
• Изменение условий может повлиять на состав сообщества и связи между его обитателями.
• Природные сообщества взаимодействуют друг с другом.