З Законы лесной жизни

Определения и обозначения

Лесное сообщество — совокупность растений, животных, грибов и микроорганизмов, связанных между собой и с условиями среды. Поэтому лес включает не только деревья, но и почву, воду, воздух и множество живых организмов. Это понятие помогает увидеть лес как единую систему.

Ярусность леса — расположение организмов по вертикальным слоям в зависимости от их потребностей в свете и влаге. В верхней части растут высокие деревья, ниже — кустарники, травы и мхи. Ярусность показывает, как организмы разделяют пространство леса.

Пищевая цепь — последовательность организмов, в которой вещества и энергия передаются от одного звена к другому. Обычно она начинается с растения, которым питается растительноядное животное, а его может съесть хищник. С помощью цепей можно проследить взаимозависимость видов.

Круговорот веществ — постоянное возвращение веществ из живой природы в почву, воду и воздух и обратно в организмы. Отмершие листья и животные разлагаются, а образовавшиеся вещества снова используют растения. Так лес не теряет необходимые ему элементы.

Как это устроено

Лес является сообществом, потому что его обитатели зависят друг от друга и от неживой природы. Растения создают органические вещества и выделяют кислород, животные используют растения или других животных как пищу, а грибы и микроорганизмы разлагают остатки. Почва, вода, температура и свет определяют, какие виды смогут жить на этом месте.

Ярусы формируются главным образом из-за недостатка света внизу леса: верхние кроны задерживают значительную часть солнечных лучей. Растения нижних ярусов имеют более крупные листья или лучше переносят тень. На распределение организмов влияет и влага: возле почвы она обычно выше, а на открытых ветвях воздух суше, поэтому разные виды занимают подходящие им уровни.

Растения, растительноядные и хищные животные образуют пищевые цепи. Например, листья дуба может съесть гусеница, гусеницу — синица, а синицу — ястреб. Если одного звена становится меньше, его добыча может увеличиться, а хищники — испытать недостаток пищи, поэтому изменение одного вида отражается на других.

Отмершие листья, ветки, корни и тела животных не исчезают бесследно. Почвенные животные измельчают остатки, а грибы и бактерии разлагают их до более простых веществ. Эти вещества попадают в почву и затем поглощаются корнями растений, возвращаясь в новую цепь жизни.

Сезоны меняют освещённость, температуру, влажность и количество доступной пищи. Весной растения начинают расти и цвести, летом активно образуют органические вещества, осенью сбрасывают листья и запасают питательные вещества, а зимой многие растения находятся в состоянии покоя. Животные меняют поведение: часть их запасает корм, впадает в спячку, меняет покров или перемещается туда, где легче пережить холод.

Основные законы лесной жизни

Сначала определите, какой закон описывает ситуацию, затем найдите в строке проявление и пример. Последний столбец помогает объяснить не только что происходит, но и зачем это нужно всему лесу.

Разбор задач

Задача 1. Ярусы леса

Определите, к какому ярусу относятся дуб, рябина, папоротник и мох. Нужно сравнить высоту растений и условия, в которых они получают свет и влагу.

1. Дуб — высокое дерево, его крона образует верхний ярус.
2. Рябина ниже большинства высоких деревьев, поэтому относится к ярусу невысоких деревьев или высоких кустарников.
3. Папоротник растёт у поверхности почвы и переносит затенение, значит, входит в травяной ярус.
4. Мох располагается непосредственно на почве, камнях или нижних частях стволов и относится к самому нижнему ярусу.

Ответ: дуб — верхний ярус, рябина — ярус невысоких деревьев и кустарников, папоротник — травяной ярус, мох — напочвенный ярус. Число и границы ярусов могут немного различаться в разных лесах.

Задача 2. Пищевые цепи

Составьте две лесные пищевые цепи, используя растения, насекомых, птиц и хищников. Цепь нужно строить от источника пищи к организму, который эту пищу получает.

1. Выберите растение как начало цепи, потому что оно создаёт органические вещества за счёт энергии Солнца.
2. Подберите насекомое, которое питается растением: например, гусеницу для листьев дуба.
3. Добавьте птицу, поедающую насекомое, например синицу.
4. Завершите цепь хищником, который может охотиться на птицу.
5. Вторая цепь должна начинаться с другого растения или включать другую добычу: например, трава — кузнечик — скворец — ястреб.

Ответ: дуб — гусеница — синица — ястреб; трава — кузнечик — скворец — ястреб. Стрелки в такой записи мысленно направлены от пищи к тому, кто её съедает.

Задача 3. Уменьшение числа хищных птиц

Объясните, что может произойти в лесу после резкого уменьшения числа хищных птиц. Нужно проследить последствия не для одного вида, а для нескольких звеньев цепи.

1. Сначала определите добычу хищных птиц: это могут быть мелкие птицы, мыши или другие животные.
2. При ослаблении охоты численность такой добычи сначала увеличится.
3. Больше мелких птиц или мышей начнёт поедать насекомых, семена и плоды.
4. Численность насекомых или количество семян может уменьшиться, а растения начнут испытывать дополнительное воздействие.
5. Затем усилится конкуренция за корм, поэтому равновесие лесного сообщества нарушится.

Ответ: уменьшение числа хищных птиц может вызвать рост численности их добычи и сокращение организмов, которыми эта добыча питается. Точный результат зависит от конкретной пищевой сети и условий леса.

Типичные ошибки

Считать лес только группой деревьев. Такую ошибку допускают, потому что деревья заметнее остальных обитателей. Проверьте себя: назовите животных, грибы, микроорганизмы и неживые условия, связанные с деревьями.

Путать ярусы с природными зонами. Ярус — это слой внутри одного леса, а природная зона занимает большую территорию и имеет свой климат. Проверьте ответ вопросом: описываете вы высоту в лесу или крупную область Земли?

Строить пищевую цепь от хищника к растению. Ошибка возникает, если забыть, что стрелка показывает передачу пищи от съедаемого организма к едоку. Проверьте цепь, задавая к каждому звену вопрос: кто этим питается?

Думать, что отмершие организмы исчезают бесследно. При таком взгляде не учитывают работу грибов, бактерий и почвенных животных. Проверьте себя: укажите, кто разлагает остатки и как вещества возвращаются в почву.

Связь с другими темами

Для понимания темы нужны знания о признаках живого организма, условиях жизни растений и животных, питании и среде обитания. Эти понятия помогают объяснить, почему виды выбирают разные места и зависят друг от друга.

Тема связана с природными сообществами, цепями питания и охраной природы. Нарушение одной связи, например уничтожение хищников или загрязнение почвы, может изменить всё сообщество.

Позже эти знания пригодятся при изучении экосистем, круговорота веществ и влияния деятельности человека на природу. Лес можно рассматривать как пример сложной экосистемы.

Что запомнить

• Лес — это единое природное сообщество.
• Все организмы леса связаны между собой и с окружающей средой.
• Ярусы помогают растениям использовать свет и пространство.
• Пищевые цепи показывают передачу пищи и энергии.
• Отмершие организмы участвуют в круговороте веществ.
• Лес меняется по сезонам, но сохраняет взаимосвязь своих компонентов.