0

Цепь питания леса

Пищевой цепочкой называется перенос энергии от ее источника через ряд организмов. Все живые существа связаны, так как служат объектами питания для других организмов, каждое звено пищевой цепи называется трофическим уровнем (греч. trophos «питание»).

Живые организмы тесным образом связаны не только между собой, но и с неживой природой. Связь эта выражается через поступление пищи, воды, кислорода в живые организмы из окружающей среды. Пища содержит энергию, которая необходима для жизнедеятельности организма. Таким образом, биоценоз может стабильно существовать только при перераспределении вещества и энергии через пищевые цепочки.

Пищевые цепочки в природе

Все цепи питания состоят из трех-пяти звеньев. Первым обычно являются продуценты (автотрофы) — организмы, которые способны сами вырабатывать органические вещества из неорганических. Это растения, которые получают питательные вещества путем фотосинтеза. Далее идут консументы различного порядка — это гетеротрофные организмы, которые получают уже готовые органические вещества. Такими будут являться животные: как травоядные, так и хищные. Замыкающим звеном пищевой цепи обычно являются редуценты — микроорганизмы, которые разлагают органические вещества.

Автотрофы

Автотрофы или продуценты — это организмы, способные строить свои тела за счет неорганических соединений, используя солнечную энергию. К автотрофам относятся растения ( только растения).

Они синтезируют из СО2, Н2О (неорганические молекулы) под воздействием солнечной энергии — глюкозу (органические молекулы) и О2. Они составляют первое звено в пищевой цепи и находятся на 1 трофическом уровне. Для растений пищей являются крахмал и питательные вещества, которые добываются из почвы и солнечного света. Им не нужно заниматься поисками пропитания, достаточно будет просто использовать свои собственные врожденные способности и особенности для получения необходимых питательных веществ, обеспечивающих рост и развитие.

Итак, автотрофы — это растения, которые добывают себе пропитание из дождя, почвы и солнечного света. Важную роль в снабжении клеток питательными и минеральными веществами играет фотосинтез (использование света), а также хемосинтез (химическая энергия). В ходе этих сложных процессов «сырые» питательные вещества и полезные ископаемые преобразовываются в специальные клетки, которые поглощают солнечный свет и трансформируют его в энергию. Автотрофы также именуются производителями.

В природе известны два типа автотрофов:

  1. Фотоавтотрофы. К данному виду относятся живые существа, участвующие в фотосинтезе – растения, преобразующие солнечную энергию в сложные комбинации. То есть они производят питательные вещества, полученные из углекислоты вследствие работы фотосинтеза. По подобному принципу живут и водоросли с цианобактериями.
  2. Хемоавтотрофы. Благодаря химическим взаимодействиям неорганических соединений, происходит поступление органических веществ в организмы экосистемы. Этот процесс носит название “хемосинтез”.

Практически все продуценты — фотоавтотрофы, т. е. зеленые растения, водоросли и некоторые прокариоты, например цианобактерии (раньше их называли сине-зелеными водорослями). Роль хемоавтотрофов в масштабах биосферы пренебрежимо мала. Микроскопические водоросли и цианобактерии, составляющие фитопланктон, являются главными продуцентами водных экосистем. Напротив, на первом трофическом уровне наземных экосистем преобладают крупные растения, например деревья в лесах, травы в саваннах, степях, на полях и т. д.

Гетеротрофы

Гетеротрофы (от греч. Heterone — «другой» и trophe — «питание») — организмы, требующие органических соединений, как источника углерода для роста и развития. Также известны как консументы (от лат. consume — употреблять).

К гетеротрофным организмам относятся все животные и человек, а также некоторые паразитические растения и бактерии. Среди этих растений можно выделить группу растений паразитов и растений-хищников. Гетеротрофные организмы (животные, грибы, часть прокариотов) не могут создавать органические соединения непосредственно из неорганических.

Гетеротрофы или консументы — это организмы, использующие для своего питания готовые органические вещества (обычно ткани растений или животных), этот процесс известен, как гетеротрофное питание.

Гетеротрофы известны как консументы или потребители в пищевой цепочке. Гетеротрофы является противоположностью автотрофам, которые используют неорганические вещества, углекислоту или бикарбонат, как единственный источник углерода. Все животные — гетеротрофы, также как и грибы и многие бактерии и археи (группа микроорганизмов с прокариотным типом строения клетки). Некоторые паразитические растения также полностью или частично являются гетеротрофами, тогда как хищные растения потребляют мясо для получения азота, будучи при этом автотрофами.

Гетеротрофы не в состоянии синтезировать органические соединения на основе углерода независимо, используя неорганические источники (например животные, в отличие от растений, не могут проводить фотосинтез) и поэтому должны получать питательные вещества от автотрофов или других гетеротрофов. Чтобы называться гетеротрофам, организм должен получать углерод из органических соединений. Если он получает азот из органических соединений, но не углерод, он будет считаться автотрофом.

Есть два возможных подтипа гетеротрофов:

  1. Фотогетеротрофы, получающих энергию от света. К ним относятся некоторые виды бактерий, нуждающихся в готовых органических соединениях, источником энергии является свет. В частности, к фотогетеротрофам относят большинство несерных пурпурных бактерий, поскольку они растут лишь при наличии света и органических соединений.
  2. Хезогетеротрофы, что получают энергию за счет окисления или восстановления неорганических смесей. Такой тип питания реализуется у человека, животных и многих микроорганизмов.

Деструкторы

Немаловажную роль в экосистеме и структуре пищевого взаимодействия выполняют представители группы деструкторов или разрушителей. Данную группу составляют редуценты, перерабатывающие неживые органические соединения и превращающие их в неорганические вещества. Деструкторы занимают нишу отдельного трофического этапа в природе. Их роль состоит в переработке разлагающихся растений и останков погибших животных. Характерными представителями редуцентов являются классы грибов и бактерий, играющих, в свою очередь, большое значение в деятельности экосистем. С их помощью почва получает питание и воду, используемую представителями продуцентов.

Деструкторы — (редуценты) — это организмы, в ходе своей жизнедеятельности превращающие (разрушающие) органические вещества в неорганические вещества, пригодные для использования продуцентами. Являются гетеротрофами. Преимущественно это бактерии и грибы. Деструкторы по своему положению в экосистеме близки к детритофагам, так как тоже питаются мертвым органическим веществом.

Наконец, деструкторы в виде сапрофагов и бактерий используют энергию мертвых растений и животных. На этом этапе потребляется наибольшее количество запасенной живыми существами энергии. Разложение органической массы происходит в двух направлениях: распад углеводов в процессе минерализации до диоксида углерода, аммиака и воды; образование гумуса в почве под влиянием микроорганизмов.

Воз­вращая в почву или в водную среду биогенные элементы, они, тем самым, завершают биохимический круговорот. Функционально деструкторы — это те же самые гетеротрофы (консументы), поэтому их часто называют микроконсументами.

Уровни пищевой цепи

Автотрофы не зависят от других организмов, они сами являются основным производителем и занимают начальный уровень пищевой цепочки. Травоядные животные, которые питаются автотрофами, занимают второй трофический уровень. Далее располагаются всеядные и плотоядные гетеротрофы. Наконец, на вершине цепи питания находится человек, который использует для пропитания как первых, так и вторых. Биологические организмы автотрофы и гетеротрофы — это два типа биотических компонентов экосистемы, которые взаимодействуют друг с другом. Все живые организмы могут быть классифицированы как автотрофы или как гетеротрофы. В экосистеме поток энергии от одного организма к другому определяется понятием пищевой цепи.

Все пищевые цепочки начинаются на уровне производителя. Основные потребители едят производителей для получения энергии. Основные потребители съедаются вторичными потребителями- вторичных потребителей едят третичные потребители и так далее.

Пищевая цепочка – линейная иерархия живых существ, передающая питание и энергию от автотрофов к высшим животным. Определенное положение, занятое организмом в тот или иной момент пищевой цепи, носит название трофический уровень.

Каждый организм, зависящий от следующего организма в плане пропитания, формирует линейную последовательность, через которую энергия переходит от одного организма к другому. Проще говоря, пищевая цепочка показывает, кто кого ест. Следует особо отметить, что один и тот же биологический вид может занимать несколько трофических уровней. Например, если он употребляет в пищу мясо травоядных животных, он является консументом второго порядка, но если он питается и растительностью, то выступает одновременно и в качестве консумента первого порядка.

Примеры цепей питания в лиственно-хвойном лесу:

кора березы —> заяц —> волк —> редуценты;

древесина —> личинка майского жука —> дятел —> ястреб —> редуценты;

опавшая листва (детрит) —> черви —> землеройки —> сова —> редуценты.

Пищевые цепи в лесу

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример: животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов — каждый последующий питается предыдущим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено — трофическим уровнем (греч. trophos-питание). Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

Схема уровней пищевой (трофической) цепи

Итак, рассмотрим существующие трофические уровни:

Первый

Автотрофы (первичные продуценты). Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фото — синтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотоавтотрофы превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены их ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли — часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

Второй

Второй уровень цепи занимают первичные консументы, которые питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих — это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов — ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) — питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

К первичным консументам относятся также паразиты растений (грибы, растения и животные).

Третий

Следующее, третье звено в пищевой цепи принадлежит животным, поедающих других травоядных зверей. Это плотоядные животные, хищники, которые охотятся и убивают жертву или те, которые питаются падалью (грифы) или паразиты, которые меньше своих хозяев (блохи, комары и т. п.). К данному классу относится, например, змея, питающаяся как зайцами, так и грызунами.

Четвертый

О четвертом уровне трофической цепи можно говорить, когда животного из третьей трофической стадии (например лису) поедает более крупный зверь (например, волк). В типичных пищевых цепях хищников плотоядные животные оказываются крупнее на каждом следующем трофическом уровне. Любая пищевая цепочка заканчивается на хищнике или же суперхищнике – самом сильном животном, не имеющего “врагов”, равных ему по размеру, весу и силе (медведь, крокодил, акула). Таких представителей относят к “хозяевам” своих природных условий существования.

Пятый

Замыкающим звеном пищевой цепи обычно являются редуценты — микроорганизмы, которые разлагают органические вещества. Это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). Детритом могут также питаться животные – детритофаги, ускоряя процесс разложения остатков.

Цепь питания не может состоять из шести и более звеньев, так как каждое новое звено получает только 10% энергии предыдущего звена, еще 90% теряется в виде теплоты.

Виды пищевых цепей

В природе существуют две разновидности пищевого взаимодействия, или пищевых цепей: пастбищная и детритная:

Пастбищная пищевая цепь

Она начинается с растений и тянется дальше к растительноядным животным (фитофагам), а затем и к хищникам. В подобной цепи при каждом переходе к следующему звену теряется до 80-90% потенциальной энергии пищи, так как она переходит в тепло. Пастбищные пищевые цепи делятся на пищевые цепи хищников и пищевые цепи паразитов.

Схема пастбищной пищевой цепи

При продвижении по пищевой цепи хищников, размер каждого последующего его члена больше, чем размер предыдущего, но численность каждых следующих участников пищевой цепи меньше численности ее предыдущих представителей. Примером пищевой цепи хищников может служить следующая последовательность:

  • Сосна обыкновенная => Тли => Божьи коровки => Пауки =>Насекомоядные птицы => Хищные птицы.

В отличии от пищевой цепи хищников, пищевые цепи паразитов ведут к организмам, которые все более уменьшаются в размерах и увеличиваются численно. В качестве примера можно привести следующую цепь:

  • Трава => Травоядные млекопитающие => Блохи => Жгутиконосцы.

В пастбищных пищевых цепях первым звеном всегда служат продуценты (растения). За ними идут консументы первого порядка — растительноядные животные. Далее — потребители второго порядка — мелкие хищники. За ними — консументы третьего порядка — крупные хищники. Далее также могут быть потребители четвертого порядка, такие длинные пищевые цепи обычно встречаются в океанах. Последним звеном являются редуценты.

Детритная пищевая цепь

Детритная пищевая цепь берет свое начало от мертвого органического вещества (т.н. детрита), которое либо потребляется в пищу мелкими, преимущественно беспозвоночными животными, либо разлагается бактериями или грибами. Организмы, потребляющие мертвое органическое вещество, называются детритофагами, разлагающие его — деструкторами. Пастбищная и детритная пищевые цепи обычно существуют в экосистемах совместно, но один из видов пищевых цепей почти всегда доминирует над другим. В некоторых же специфических средах (например в подземной), где из-за отсутствия света невозможна жизнедеятельность зеленых растений, существуют только детритные пищевые цепи. В экосистемах пищевые цепи не изолированы друг от друга, а тесно переплетены. Они составляют так называемые пищевые сети. Это происходит потому, что каждый продуцент имеет не одного, а нескольких консументов, которые, в свою очередь, могут иметь несколько источников питания.

В пищевых цепях образуются так называемые трофические уровни. Трофические уровни классифицируют организмы в пищевой цепи по типам их жизнедеятельности или по источникам получения энергии. Растения занимают первый трофический уровень (уровень продуцентов), травоядные (консументы первого порядка) относятся ко второму трофическому уровню, хищники, поедающие травоядных, образуют третий трофический уровень, вторичные хищники — четвертый и т.д. Поток энергии в экосистеме. Как нам известно, перенос энергии в экосистеме осуществляется через пищевые цепи. Но далеко не вся энергия предыдущего трофического уровня переходит на следующий. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: чистая первичная продукция в экосистеме (то есть количество энергии, накопленное продуцентами) составляет 200 ккал/м2, вторичная продуктивность (энергия, накопленная консументами первого порядка) равна 20 ккал/м2 или 10% от предыдущего трофческого уровня, энергия же следующего уровня составляет 2 ккал/м2, что равно 20% от энергии предыдущего уровня. Как видно из данного примера, при каждом переходе на более высокий уровень теряется 80-90% энергии предыдущего звена пищевой цепи. Универсальная модель потока энергии. Поступление и расход энергии можно рассмотреть с помощью универсальной модели потока энергии. Она применима к любому живому компоненту экосистемы: растению, животному, микроорганизмам, популяции или трофической группе. Подобные графические модели, соединенные между собой, могут отражать пищевые цепи (при последовательном соединении схем потока энергии нескольких трофических уровней образуется схема потока энергии в пищевой цепи) или биоэнергетику в целом.

Движение энергии в пищевой цепи

После смерти какой-либо особи она употребляется детритофагами (стервятниками, крабами, червями и т.д.). Остальная ее часть разлагается редуцентами (бактериями, грибами), вследствие чего и продолжается процесс энергетического обмена. Поток энергии в периодичности цепи указан стрелками от солнца либо гидротермального начала до класса высших существ. В независимости от того, как и от кого передается энергия, она имеет свойство “потери” на каждой трофической стадии пищевой цепи. Подобные потери связаны с тем, что значительная часть энергии при переходе с одной ступени на другую не усваивается представителями следующего трофического уровня или превращается в тепло, недоступное для использования живыми организмами.

Итак, нам известно, что перенос энергии в экосистеме осуществляется через пищевые цепи. Но далеко не вся энергия предыдущего трофического уровня переходит на следующий. В качестве примера можно привести следующую ситуацию: чистая первичная продукция в экосистеме (то есть количество энергии, накопленное продуцентами) составляет 200 ккал/м2, вторичная продуктивность (энергия, накопленная консументами первого порядка) равна 20 ккал/м2 или 10% от предыдущего трофического уровня, энергия же следующего уровня составляет 2 ккал/м2, что равно 20% от энергии предыдущего уровня. Как видно из данного примера, при каждом переходе на более высокий уровень теряется 80-90% энергии предыдущего звена пищевой цепи. Универсальная модель потока энергии. Поступление и расход энергии можно рассмотреть с помощью универсальной модели потока энергии. Она применима к любому живому компоненту экосистемы: растению, животному, микроорганизмам, популяции или трофической группе. Подобные графические модели, соединенные между собой, могут отражать пищевые цепи (при последовательном соединении схем потока энергии нескольких трофических уровней образуется схема потока энергии в пищевой цепи) или биоэнергетику в целом.

Для лучшего усвоения материала о пищевой цепи рекомендуем посмотреть познавательное видео:

Как составить схему цепи питания характерной для лесного сообщества?

  • Для обычного лесного сообщества можно придумать множество схем питания, главное подключить свою фантазию к этому делу и знания по биологии из начальной школы. И собственно вот примеры нескольких схем:

  • Рассмотрим примеры цепей питания для лесного сообщества:

    1. Бактерии — черви — птицы семейства врановых;
    2. Дождевые черви — крот — ласка — рысь;
    3. Лесные орехи- белка- лесная куница — сова;
    4. Личинки насекомых — муравьи — медведь.

    Можно составить много цепей, зная обитателей какого-то конкретного леса. Необходимо помнить, что в одной пищевой цепи должно быть 3-4 представителя, не больше.

  • Если в качестве примера взять экосистему леса, то цепи питания можно составить такие:

    • уж — лягушка — бабочка,
    • кора деревьев — короед — кукушка,
    • жлуди — сойка — орл,
    • листья — гусеница — дятел,
    • ягода — червяк — птица — человек.
  • Для лесной зоны можно составить очень много пищевых схем, так как в лесу, в отличии от степи или пустыни обитает множество животных, растет много растений, живут тут жуки и насекомые.

    Для всех схем нужно включить воображение. Оцените кто кого ест и тогда вы не ошибетесь. Заяц не может съесть крупное животное, такое как волк.

    Так что волк будет на вершине цепи. Заяц питается осиновыми листьями, так что второе звено — заяц, а внизу осина.

    Это самый короткий вариант осина-заяц-волк.

    А вот пищевая цепь из пяти составляющих: начинает ее гусеница а заканчивает лиса. Довольно длинная цепь характерная для пищевого сообщества.

  • Рассмотрим самые элементарные цепи питания для леса.

    Заяц питается осной, в свое время волк съест зайца.

    Мышь- полевка съедает зерно, а на нее охотится лиса.Мышь так же может стать добычей совы, рыси.

    Траву едят травоядные, травоядных, в свою очередь плотоядные.

    По рисунку очень легко составить цепь питания обитателей леса.

  • Поскольку в лесу основу составляют растения, то пищевая цепочка начинается с них либо насекомых, затем идут насекомоядные либо травоядные животные, а затем хищники. В зависимости от типа леса (хвойный, лиственный, смешанный) можно составить такие цепочки:

  • Такие цепи питания как правило начинаются с какого-либо растения или насекомого. Затем будут птицы, затем животные.

    Вот пример такой цепи:

    quot;Кора дубаquot; — quot;короедquot; — quot;кукушкаquot;.

    Много различных схем представлено ниже:

  • Для начала надо посмотреть какие животные обитают в лесу и затем посмотреть кто кем питается.

    Примеры схему цепи питания леса:

    трава-заяц-лиса;

    трава-ящерица-орел

    зерна-мышь-змея-сова

    И можно составить еще много таких цепей питания.

  • Чтобы составить схему питания, характерную для представителей лесного сообщества, необходимо обладать определнными знаниями о том, где именно расположен этот лес, кто в нм обитает. Ребнку будет легче справиться с заданием, если он нарисует представителей флоры и фауны той или иной лесной зоны, обозначив стрелками соответствующие связи между ними:

    В качестве подсказки можно использовать и схемы-таблицы.

    Вот примеры схем цепи питания обитателей лесных зон:

    Растения, травы — олень — тигр;

    Растения, травы — заяц — лиса (сова, тигр);

    Листья — гусеница — жук — паук — ж (землеройка) — лиса (горностай);

    Листья — дождевой червь — чрный дрозд — сокол (сова) и т.п.

Стр. 86–89. Среди лесов



С.86

Вспомним

1. Что такое лес? Какие растения в лесу главные?

Ответ: Лес – пространство, заросшее деревьями, и вся растительность покрывающая почву между деревьями, состоит из кустарников, трав, папоротников, грибов и т.д. Лес состоит из множества самых разных растений, но в основе его – деревья..

2. Какие хвойные и лиственные деревья вы знаете?

Ответ: Хвойные деревья – кедр, кипарис, пихта, можжевельник, лиственница, ель, сосна.

Лиственные деревья – ясень, клен, рябина, дуб, береза, тополь, бук, липа.

3. С кем «дружат» ель, дуб, ива?

Ответ: Ель «дружит» с клестом, дятлом, белкой, лесной мышью, зайцем.

Клест срывает шишку своим клювом, съедает часть семян, а потом она падает на снег, где становится едой для дятла, зайца, белки и мышки.

Дуб «дружит» с такими животными как кабан, волк, лось, лиса, мышь и сова.

Они напрямую связаны с дубом. Кабан, лось, мышь питаются листьями, желудями дерева, а волк и лиса охотятся на этих животных.

Ива «дружит» с различными животными, особенно с козами и овцами.

4. Есть ли в вашем крае леса? Какие растения и животные в них обитают?

Ответ: Челябинская область делится на три природные зоны — горно-лесную, лесостепную и степную. В крайней западной части лесной зоны растут широколиственные леса, представленные березами, липами, осинами, кленами, вязами. Иногда встречаются дубравы. Из деревьев и кустарников, составляющих подлесок, можно перечислить иву, рябину, вишню, черемуху, малину, шиповник. Большая часть лесной зоны занята елово-пихтовыми и хвойными лесами. Травяной покров здесь очень слабый, мало кустарников, зато много мхов. Дальше идут сосновые и сосново-лиственничные леса с рябиной, липой и осиной в подлеске. Много грибных и ягодных мест. Основная растительность лесостепной зоны — сосновые, сосново-лиственничные и сосново-березовые леса, а в южной ее части распространены березовые рощи.

Фауна региона достаточно богата и разнообразна. В лесной части обитают такие крупные млекопитающие, как лоси, медведи, косули и рыси, а также ценные пушные породы зверей – ласка, выдра, лесная куница, черный хорек, лисица, горностай, европейская норка. Часто можно встретить белку, полосатого бурундука и белку-летягу. К пернатым обитателям лесной зоны относятся дятел, глухарь, мохноногий сыч, рябчик, свиристель, клест, кедровка, серая куропатка, тетерев-косач и зяблик. Из пресмыкающихся встречаются уж, медянка, веретенница, гадюка обыкновенная и ящерица живородящая.

С.87

Рассмотрите рисунок. С его помощью определите, какие животные характерны для тайги. Информацию о некоторых животных вы можете найти на «страничках умного совенка».

Ответ: В тайге обитают следующие птицы и животные: кедровые, утка-гоголь, черный дятел, трехпалый дятел, филин, глухарь, беркут, щур, свиристель, ворон, ястребиная сова и другие ночные совы, животные – бурундук, летяга, рысь, соболь, росомаха, кабарга, бурый медведь, волк. Таежный лес – это место более благоприятное для жизни животных. Здесь больше оседлых животных. Самое большое количество в мире пушистых зверей. В зимний период многие беспозвоночные, все земноводные и пресмыкающиеся, и некоторые виды млекопитающих погружаются в спячку.

С.89

Обсудим

В книге «Великан» на поляне прочитайте рассказ «Кто-кто в теремочке живет?» и обсудите его. Что нового о жизни лесного сообщества вы узнали из этого рассказа? Какому отношению к лесу он учит?

Ответ: Мы узнали, что старый пень только с первого взгляда кажется безжизненным, трухлявым. Но если приглядеться, то в нем живет огромное количество разнообразных насекомых – серый длинноусый жук-дровосек, жук-златка, лесной таракан, многоножка-костянка, рыжие муравьи и многие другие. Каждый пень очень важен для различных насекомых. Он служит и родным домом где многие личинки появляются на свет, и убежищем на короткое время и даже местом охоты.

Трухлявый пень как огромный замок, со сложными и длинными коридорами, с большим количеством этажей и даже подвалов. Пень очень важен в жизни многих живых существ, поэтому нельзя их разрушать, так как погибнут многие удивительные насекомые – обитатели этого небольшого дома.

Рассказ учит бережному отношению к лесу.

Подумаем!

Сравните природу лесных зон с природой тундры. Составьте 2-3 цепи питания, характерной для тайги.

Ответ: Природа тундры значительно холоднее, чем климат в лесных зонах. Тундра – это равнина, где очень холодно. Температура достигает -50 С, а зима длится 7-8 месяцев. В тундре весь год дуют порывистые, сильные и холодные ветра, постоянно метет пурга. Во время зимы на два месяца наступает полярная ночь. Лето очень короткое и холодное, а когда наступает полярный день, то все равно бывают и заморозки. Поверхность земли в этот период оттаивает всего на полтора метра в глубину, а под ним лежит слой многолетней мерзлоты. Этот слой никогда не оттаивает. Он также не пропускает талую и дождевую воду. В итоге вода скапливается на поверхности земли и не успевает испариться, так как очень холодно. Поэтому в тундре так много заболоченных мест, озер, а почва постоянно влажная. Климат лесных зон значительно теплее. Тепло и большое количество влаги способствуют росту деревьев (хвойные деревья). В тайге лето значительно теплее, чем в тундре, но зима все равно холодная. В тайге также есть многолетняя мерзлота. Летом почва в тайге оттаивает значительно больше, чем в тундре. Здесь уже растут лиственные деревья. А еще южнее появляются широколиственные деревья, которые любят тепло.

Сосна — жук-короед, личинка — дятел — сова

Кедр — белка — куница — росомаха

Проверим себя

1. Покажите на карте зоны лесов.

Ответ: Зона тайги занимает среди природных зон России наибольшую площадь, простираясь от западных границ России до побережья Охотского и Японского морей. В западной части Восточно-Европейской (Русской) равнины тайга граничит на юге с зоной смешанных и широколиственных лесов, восточнее Нижнего Новгорода — с лесостепной зоной. В Западной Сибири к югу от типично таежных ландшафтов располагается узкая полоса мелколиственных лесов из березы и осины, которую обычно включают в состав таежной зоны, поэтому и здесь тайга граничит с лесостепью. У подножий гор Алтая и Саян хвойные леса таежной зоны смыкаются с горно-таежными лесами. Зона смешанных и широколиственных лесов распространена на Восточно-Европейской равнине и на Дальнем Востоке. На Русской равнине она имеет форму треугольника, широкой стороной обращенного к западной границе, вершина которого лежит в районе Нижнего Новгорода на Волге. К этой же зоне относится крайний юг Дальнего Востока.

2. Какие природные условия лесных зон благоприятны для роста деревьев?

Ответ: Для роста деревьев в лесной зоне благоприятны следующие условия:

— достаточно теплый климат, продолжительный безморозный период;

— достаточное количество выпадающих осадков;

— относительно плодородные почвы;

— продолжительность дня уменьшается от лета к зиме и увеличивается от зимы к лету;

— здесь много водоёмов: ручьёв, рек, озёр.

3. Раскройте особенности тайги, смешанных и широколиственных лесов.

Ответ: Лесная зона находится южнее зоны тундры, на карте она обозначена зелёным цветом. Зона лесов расположена на Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнинах и на Среднесибирском плоскогорье. Эта природная зона – самая большая.

Зона лесов занимает большую часть территории России. Продолжительность дня уменьшается от лета к зиме и увеличивается от зимы к лету. Зима короче и теплее, чем в тундре. И чем дальше на юг, тем продолжительность её меньше. Больше и тепла. Осадков выпадает достаточное количество. Они выпадают в виде дождя и снега. Здесь много водоёмов: ручьёв, рек, озёр.

Зона лесов расположена в умеренном поясе, значит ярко выражены времени года, холодная зима и тёплое лето. Зимняя температура может быть до –30◦ мороза, летняя до +25◦ тепла.

Почвы в лесной зоне гораздо богаче питательными веществами, чем в тундровой. Поэтому для роста и развития растений достаточно не только тепла, но и влаги. В тайге тоже есть вечная мерзлота, на за лето она оттаивает на большую глубину. Здесь нет многолетней мерзлоты.

Хвойные деревья менее требовательны к теплу. Она растут в северной части лесной зоны. К югу от тайги расположены смешанные леса, так как здесь наиболее благоприятные условия для лиственных деревьев. Ещё южнее находятся широколиственные. Здесь произрастают наиболее теплолюбивые деревья с крупными листьями.

В тайге растут ель, сосна, лиственница, пихта, кедровая сосна. В широколиственных лесах растут дуб, клён, липа, ясень, вяз. Смешанные леса: смесь хвойных лиственных деревьев.

4. Назовите некоторых животных тайги. Чем они интересны?

Ответ: Весь год лес обеспечивает своих обитателей разнообразными кормами: листьями, почками, ветками, плодами, семенами растений, грибами, другими животными. В лесу животные меньше страдают от резких перемен в погоде. Здесь много удобных мест для устройства гнезд: густые заросли, дупла деревьев, коряги. Поэтому в зоне лесов много разнообразных животных.

В теплое время года лес, луг, болото наполнены насекомыми. Это комары, бабочки, жуки, муравьи, стрекозы. Обилие растительной пищи и множество насекомых привлекают сюда много птиц. Это дятлы, синицы, кукушки, дрозды, сойки, клесты, зяблики, поползни, соловьи.. Одна из интереснейших таежных птиц — кедровка.

В лесной зоне можно встретить мелких и крупных животных.

Белка-летяга — родственница белки, но меньше ее. Она умеет не только прыгать, но и летать: у нее есть кожаные перепонки между передними и задними лапками.

Бурый медведь — всеядный зверь, очень подвижный, может быстро бегать, прыгать, влезать на деревья, плавать.

Лось — лесной исполин. В различные сезоны года лоси потребляют разное количество пищи. В зимний период они объединяются в группы.

Рысь — хищник, имеет пятнистый окрас. По бокам головы развиты баки, а на ушах — кисточки. Рысь, затаившись, поджидает жертву и тихо подкрадывается к ней.

Заяц — беляк на зиму меняет окрас, становится белым, только кончики ушей — черные, шерсть становится густой. Это осторожные животные.

А еще живут мыши, лисы, волки. В лесной зоне немало промысловых пушных зверей. Великолепен мех у соболя, норки, куницы, бобра, ондатры. Россия издавна славится пушниной.

Соболь — национальная гордость России. И не только потому, что водится лишь в нашей стране. Мех соболя во все времена ценился выше золота. Он почти невесомый, шелковистый, искрящийся на свету, удивительно красивый, к тому же очень теплый и прочный. Основная пища соболя — мыши. Еще совсем недавно соболь был на грани полного уничтожения, но был взят под строгую охрану. К настоящему времени сибирские леса вновь стали соболиными.

Поскольку в зоне лесов теплее, чем в тундре, здесь живут змеи, ящерицы, лягушки. Многочисленные водоемы населены водными животными, среди которых очень разнообразны рыбы. Из них немало промысловых. Это щука, окунь, карась, плотва. Есть и довольно ценные. Это форель, судак, белуга, стерлядь.

Жизнь животных лесной зоны изменяется в зависимости от изменений в живой и неживой природе по временам года.

Ежи – это маленькие млекопитающие, населяющие почти все уголки земного шара. Они покрыты колючими шипами, которые используют в качестве защитного механизма против хищников, скручиваясь в шар при угрозе, заставляя казаться очень болезненной закуской.

В то время как шипы удерживают некоторых хищников от желания нападать, другие хищники могут успешно охотиться на них и есть. Так кто ест ежей? Сегодня мы постараемся в этом разобраться.

Куньи

Mustelidae (куньи) — это семья, которая включает в себя хорьков и ласок. Они являются известными охотниками на ежей. Изучение диких хорьков в Новой Зеландии показало, что ежи были основным источником их пищи. Хорьки Греции тоже очень сильно любят лакомиться мясом этого животного.

Рекомендуем прочитать: «Как зимуют комары?»

Барсуки – это главный хищник из семейства куньи, который охотится на этого млекопитающего.

Ежи активно избегают районов, где присутствуют барсуки. За последние несколько лет численность барсуков значительно увеличилась, а ежей становится все меньше и меньше.

Чтобы посмотреть презентацию с картинками, оформлением и слайдами, скачайте ее файл и откройте в PowerPoint на своем компьютере.
Текстовое содержимое слайдов презентации:Поленова Василина, ученица 10 «А»,МОУ СОШ №9Руководитель:Карплюк Татьяна Иосифовна, учитель биологии МОУ СОШ №9 УКМО Создание учебного пособия по экологии и биологии ЦЕЛЬ Углубить материал по пищевым отношениям в сообществах через изучение пищевых цепей на примере озера БайкалПознакомиться с флорой и фауной озера БайкалСоставить пищевые цепи озера БайкалОформить материал в виде презентации ЗАДАЧИ В схемах пищевых цепей каждый организм бывает представлен как питающийся другими организмами какого-то одного типа. ПИЩЕВЫЕ СВЯЗИ Продуценты -производители органических веществ из неорганических. Это растения, а так же фото- и хемосинтезирующие бактерии. На суше большую часть продуцентов составляют растения лесов и лугов; в воде это, в основном, зелёные водоросли. Кроме того, производить органические вещества могут сине-зеленые водоросли и некоторые бактерии. ПРОДУЦЕНТЫ Консументы -потребители готовых органических веществ. Различают первичных консументов (животных, питающихся зелеными растениями, травоядных) и вторичных консументов (хищников, плотоядных, которые поедают растительноядных). Вторичный консумент может служить источником пищи для другого хищника — консумента третьего порядка. КОНСУМЕНТЫ Редуценты — это сапрофиты (обычно, бактерии и грибы), питающиеся органическими остатками мёртвых растений и животных (детритом). ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ Пищевые связи между организмами сообществ по которым вещество и энергия передаются от одного вида организмов к другому, именуется пищевой цепью. ПИЩЕВЫЕ СЕТИ В пастбищной трофической цепи основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные , потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы), хищники 2-го порядка (например, щука). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка. ПАСТБИЩНАЯ ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ Детритные трофические цепи начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, которые им питаются, а затем к детритофагам и к их потребителям — хищникам. В водных экосистемах часть продукции растений и животных также поступает в детритные трофические цепи. ДЕТРИТНАЯ ПИЩЕВАЯ ЦЕПЬ Часть вещества и энергии в процессе питания теряются. Каждое последующее звено в цепи питания содержит 10% меньше чем предыдущий. Правило 10% Лицеманна .Трофическую цепь можно изобразить в виде экологической пирамиды, где количество энергии продукции или численности организмов на каждом уровне изображается в виде прямоугольника в одном масштабе. Основой служат продуценты, последующие образуют этажи и вершины пирамиды. ПРАВИЛО 10% ЛИЦЕМАНА Различают три вида экологических пирамид:1) Пирамида энергии или продукции. Показывают изменение энергии или первичной продукции на последующих трофических уровнях.2) Пирамиды биомассы- характеризует массу живого вещества. Для сухопутных систем суммарная масса растений превращает массу всех травоядных и массу всех хищников. Для биомасс систем – пирамида перевёрнута.3)Пирамида чисел или пирамида Эльтона – отражает численность организмов на каждом уровне.Все три типа пирамид отражают энергетические отношения в экосистеме. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ Более низкие трофические уровни могут иметь меньшую плотность и биомассу, чем более высокие трофические уровни. ПЕРЕВЕРНУТАЯ ПИРАМИДА В Байкале пищевая цепь состоит из пять звеньев: водоросли-эпишура-макрогектопус-рыба-нерпа или хищные рыбы( омуль, ленок и д.р.) Человек участвует как последнее звено, но он может потреблять продукцию боле низких звенья, например рыб или употреблять в пищу ракообразных. ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ В БАЙКАЛЕ 1-й тип – Пастбищная цепь, в основе лежат растения, которые поедаются животными. Водоросли используют солнечный свет, интенсивно размножаются и служат кормом для рачков и образуя биомассу . Рачок – Эпишура – растительноядный, является основным видом пищи для омуля. Еще один рачок – макрогектопус заселяет воду в придонном слое. Рачков поедают рыбы: голомянка , омуль, бычок и нерпа. Эпишура – планктонный рачок, отфильтровывает и поедает живые клетки водорослей и бактерии, очищает воду. 2-й тип – Детритная цепь, в основе которой органические вещества от разложения потребляются бактериями и животными. Микроорганизмы (бактерии и грибы) разлагают отмершие организмы, черви и загрязняющие вещества. Гаммариды питаются остатками животных и растений, не дают загнивать воде, очищая воду. ТИПЫ ЦЕПЕЙ ПТАНИЯ В БАЙКАЛЕ Продуцентами озера Байкал являются зеленые водоросли. ПРОДУЦЕНТЫ БАЙКАЛА КОНСУМЕНТЫ БАЙКАЛА РЕДУЦЕНТЫ БАЙКАЛА Пищевая цепь в о.Байкал образована несколькими видами фитопланктона, растительными рачками, рыбами – омулем, голомянкой, бычками, байкальской нерпой. Так замыкается круговорот органического вещества и энергии в озере Байкал. Эти цепи образуют круговорот вещества и энергии в природе.Данную презентацию можно использовать на уроках биологии в 9–11 классе или на факультативных занятиях по экологии. ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ Что такое «пищевые цепи»?Чем «пищевые связи» отличаются от «пищевых цепей»?На какие две группы делятся цепь питания?Из скольких звеньев состоит пищевая цепь на озере Байкал?Кто такие консументы и кто их представляет на Байкале?Найдите ряд где дана ОШИБКА в пищевой цепочки: водоросли-эпишура-макрогектопус-рыба-нерпа водоросли-рыбы-эпишура-нерпа-хищная рыбафитопланктоны –рыбы -хищные рыбы-нерпы- гаммаридыводоросли-эпишура-макрогектопус-рыба-нерпаРешите задачку: Нерпа, обитающая в озере Байкал, съела 10000 кг рыба, а поправилась всего лишь на 10 кг. Почему? Какие цепи питания преобладают на Байкале?Какие редуценты обитают в Байкале? ВОПРОСЫ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ Функциональная система, включающая в себя сообщество живых существ и их среду обитания, называется экологической системой (или экосистемой). В такой системе связи между ее компонентами возникают прежде всего на пищевой основе. Пищевая цепь указывает путь движения органических веществ, а также содержащихся в ней энергии и неорганических питательных веществ.В экологических системах в процессе эволюции сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено — трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают организмы автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего — вторичными консументами и т. д. Последний уровень обычно занимают редуценты или детритофаги. Пищевые связи в экосистеме не являются прямолинейными, так как компоненты экосистемы находятся между собой в сложных взаимодействиях. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Озера

Озера можно классифицировать различными способами. Здесь мы основываемся на их способности воспроизводить органические вещества. Олиготрофные озера, бедные питательными веществами, относительно глубокие и содержат мало живых организмов. Эвтрофные озера, богатые питательными веществами, довольно мелкие, являются источником богатой органической жизни.

Производительность озера определяется прежде всего его бассейном, то есть местом водосбора или сбора осадков, а также климатом. Как правило, большинство олиготрофных озер расположено в районах с незначительными древними камнеотложениями, а основное число эвтрофных озер — в регионах, богатых известняком. Озера в густонаселенных частях Западного мира становятся все более эвтрофными, постоянно получая питательные вещества из коммунальных и фермерских стоков. Этот все увеличивающийся приток питательных веществ, как мы скоро увидим, представляет собой серьезную угрозу для лососевых, хотя в настоящее время такие условия вполне устраивают так называемые эвтрофные виды, главным образом, многочисленных карповых (cyprionids).

Жизнь в озере

Жизнь животных и растительности в озере во многом зависит от наличия в нем пищи. Как количество, так и разнообразие живых организмов значительным образом отличается в эвтрофных и олиготрофных озерах. Однако у обоих этих типов озер имеются общие биотические черты.

Планктон — это большая группа мельчайших парящих в воде организмов, чье передвижение в более или менее значительной мере зависит от течения. В большей степени это относится к растительным видам (фитопланктону), в то время как животные его виды (зоопланктон) являются более активными пловцами. Основная часть зоопланктона живет в свободных водах озера, которые называются пелагической зоной. Некоторые из них, такие как веслоногие и ветвистоусые ракообразные, совершают вертикальные дневные миграции, поднимаясь к поверхности воды ночью и возвращаясь в глубину днем. Такое явление миграции еще не объяснено, но, вероятно, связано с солнечным светом. Как мы увидим, планктон является основной пищей почти для всей рыбной молоди, а также для многих видов взрослых рыб.

Нектон обычно включает в себя плавающие организмы, в частности, самые сильные из них, которые могут по желанию изменять направление своего плавания. Главным образом, это конечно рыбы, а также некоторые другие организмы, такие как ракообразные и водоплавающие птицы, которых тоже относят к нектону.

Бентос — это группа организмов, обитающих или отдыхающих на дне. Они живут в донных отложениях или связаны с дном какими-то другими условиями своей жизни или питания. В прибрежной зоне озер окружающая среда весьма разнообразна, интенсивна и требует особой адаптации. Например, виды, живущие на участках крутого, подверженного воздействию ветров, каменистого дна, должны обладать способностью противостоять механическому давлению. Как и многие речные животные, они часто имеют довольно плоское тело, а иногда когти, присоски или шершавые подушечки на конечностях. В противоположность им особи, живущие в спокойной лагуне с глинистым или илистым дном, могут быть довольно хрупкими. Им необходимо только вдохнуть достаточно кислорода, чтобы компенсировать его нехватку, часто свойственную для таких мест. Благодаря фотосинтезу, такая защищенная среда обычно высоко продуктивна с точки зрения растительности. Ее бентос зачастую весьма многообразен и включает в себя червей, моллюсков, ракообразных и насекомых на различных стадиях развития.

Прибрежная зона озера наиболее богата разнообразием видов. Если двигаться в глубину, число видов сокращается из-за большего оскудения среды обитания.

В эвтрофном озере бентос состоит главным образом из корневой растительности в прибрежной зоне. Отмели этой зоны заселены гелиофитами — светолюбивой растительностью с длинными стеблями, устремленными своей верхней частью к поверхности. Рядом с ними существуют корневые растения с плавающими листьями, чьи цветы едва достигают поверхности воды. Далее располагаются донные корневые растения, полностью скрытые под водой. Эта глубоководная растительность обычно не свойственна эвтрофным озерам, но имеет большое значение для олиготрофных водоемов.

Пищевые цепочки в озере

Главными производителями пищи в озерах являются зеленые водоросли. С помощью своего хлорофилла они вырабатывают питательные вещества путем фотосинтеза из солнечной энергии, двуокиси углерода и воды. В определенном смысле они питают себя сами, но все же зависят от подкормки извне. Кроме всего прочего, они нуждаются в бактериях, разлагающих мертвые вещества, и, таким образом, обеспечивающих их основными продуктами питания. Поэтому бактерии следует рассматривать в качестве основы пищевой «сети» в озерах.

Зеленые водоросли представляют собой первую ячейку этой сети. За ними следуют растительноядные животные — основные потребители, которым приходится выбирать между живыми и мертвыми растительными материалами. Чему они отдают предпочтение, нам почти не известно. Расти-тельноядные организмы, живущие на таких глубинах, куда не попадает достаточно солнечного света для роста зеленых водорослей, естественно должны питаться мертвыми веществами, попадающими туда с поверхности. Возможно, они также составляют основную диету растительноядных организмов в прибрежной зоне.

Пищевые цепочки в озере умеренной климатической зоны. Эти цепочки не обязательно должны вести от первичных потребителей к завершающим. Благодаря своим тесным взаимосвязям, они часто формируют сложную пищевую цепь в окружающей их среде.
а детрит
b личинки поденки
с прибрежные водоросли
d фитопланктон
е прибрежные растения
f моллюски
g коловратки
h циклопы
i дафнии
j водяной ослик
k мотыль
l пресноводные улитки
m конская пиявка
n поденка
о мальки окуня
р форель
q окунь
r щука

Третью ячейку пищевой сети составляют плотоядные животные, пожирающие растительноядных. Ими питаются другие животные, в основном рыбы, представляющие собой четвертую ячейку, и т.д. Любая простая последовательность организмов в рамках этой сети — это уже пищевая цепочка, однако рацион большинства организмов охватывает несколько пищевых цепочек, которые сложным образом переплетаются иногда в очень запутанную пищевую сеть. Эта модель может также меняться с течением времени: например, в молодом возрасте большинство рыб питается зоопланктоном, затем переключается на донных обитателей, а некоторые из них, подобно карпу, могут питаться водорослями, уже во взрослом возрасте.

Где обитает рыба в озере?

Рыбы занимают почти все ниши обитания, или биотопы, озера, однако основное число видов и особей располагается в прибрежной зоне. Естественно, такие питающиеся планктоном рыбы, как сиг, обитающие главным образом в пелагических водах, гораздо меньше привязаны к прибрежной зоне, чем, например, форель, чей основной источник питания находится именно там.

На рисунке изображено «вымышленное» озеро, на котором отмечены наиболее вероятные места обитания рыбы: (а) впадение ручья, реки, (b) заболоченный берег, (с) мыс, (d) исток ручья, реки, (е) нависающие деревья, (f) валуны на дне.

Как и в море, места обитания рыбы в озере определяются многими факторами. Часто большое значение имеет температура воды. Это вынуждает таких рыб, как щука, относительно хорошо адаптированных к холодной воде, оставаться на мелководье весной и осенью, но перемещаться летом в более прохладные и глубокие воды. Рассказывают, что окунь любит тепло и держится в наиболее теплых во все сезоны местах или слоях воды, даже если разница температур составляет всего несколько десятых градуса.

Утверждается, что форель обитает главным образом в прибрежной зоне, и мы наверняка найдем ее там в любое время года, если, конечно, наше определение этой зоны не будет слишком узким.

Жизнь в водном потоке

Как уже говорилось выше, в озерах роль первичного производителя принадлежит планктону. Однако водный поток создает далеко не самые благоприятные условия для существования этих дрейфующих организмов. Обнаруживаемый здесь планктон обычно принесен водой из озер или медленно текущих (стоячих) водоемов.

В быстрых водных потоках зеленая растительность в основном состоит из мхов, лишайников и водорослей, покрывающих камни на дне. Только в спокойных участках ручьев или рек можно встретить более развитые водные растения, влияющие на первичное воспроизводство.

Несмотря на это, данный процесс может быть даже более интенсивным, чем в любой другой известной экосистеме. Причина этого явления кроется в том, что поток воды постоянно приносит необходимые этим организмам вещества и уносит их продукты распада. Такой эффективный обмен позволяет этим организмам производить гораздо больше, чем можно было бы ожидать.

Вместе с тем, водный поток создает экстремальные и стрессовые условия, к которым различным организмам часто приходится приспосабливаться. Сплюснутые тела и коготки, которые позволяют личинкам насекомых удерживаться на грубой поверхности камней, имеют здесь гораздо большее значение, чем у их собратьев, живущих по берегам озер. Многие личинки речных насекомых, такие как веснянки, отличаются приплюснутыми телами, хотя точно и не известно, вызвано ли это адаптацией к давлению воды или необходимостью забиваться в трещины, спасаясь от водного потока.

Реки умеренного пояса зарождаются высоко в горах и бегут в моря, где пресная вода смешивается с соленой. (1) Холодная и насыщенная кислородом вода источника стекает вниз часто по довольно каменистому руслу. Животные приспособилась к этим условиям: они хорошо плавают, как лосось и форель, умело пользуются участками спокойной воды, подобно бычку, и т. д. (2) Ниже по течению глубина увеличивается и сила потока ослабевает, в воде еще достаточно кислорода, а каменистое дно кое-где покрыто песком и гравием.
(3) В нижней половине реки дно в основном покрыто песком и гравием, а течение гораздо медленнее. Здесь часто встречаются окунь и угорь. (4) В своем нижнем течении река напоминает скорее пруд, где мутная вода медленно течет по илистому дну. Кругом царит большое разнообразие растительной и животной жизни. Большинство рыб двигаются медленно и имеют высокий профиль тела, как например, карп и наиболее известный хищник — щука.

Среди других адаптационных изменений животных, рискующих быть унесенными быстрым потоком, можно назвать сокращение размеров выпирающих частей тела, как, например, у личинок поденки. Некоторые виды членистых животных удерживаются на месте с помощью секреции, выделяемой слюнными железами. Опасность быть смытым водой можно также снизить с помощью веса или нагрузки, — так, некоторые личинки делают себе «домики» из песка и кусочков гравия. Рыба тоже приспосабливается к сильному давлению водного потока, поэтому живущие на быстрине виды обычно имеют наиболее обтекаемые формы тела.

Снос органики

Дрейф живых и мертвых органических материалов в потоке воды известен как органический снос. Он представляет собой смесь насекомых и их личинок, упавших на поверхность воды, планктона, смытого потоком из озер, организмов, унесенных со дна и т. д. Эти органические вещества частично потребляются определенным типом организмов, которые называются фильтраторами. Они получают пищу из дрейфующей фауны, используя для этого различные улавливающие приспособления. Довольно простые у одних видов, у других они могут быть довольно сложными, например, сетями с такими мелкими ячейками, что могут задерживать даже бактерии! Наибольший снос органики обычно происходит из озер и других водоемов с медленно текущей водой. Там наблюдаются также максимальное количество фильтраторов и, соответственно, больше ракообразных хищников, которые питаются ими. Таким образом, снос, фильтраторы и хищники «сообща» формируют пищевую цепочку, эффективную, словно фабрика. Содержащиеся в воде частички питательных веществ, как правило, слишком маленькие, чтобы заинтересовать рыбу, задерживаются фильтраторами, а когда те отрываются ото дна, накапливаются в хищниках.

На схеме отрезка реки и его участков с различным течением отмечены места обычного скопления рыбы: (а) глубокая заводь, (b) слабое поверхностное течение, (с) спокойный участок поверхности, (d) быстрое придонное течение, (е) отмель с быстрым течением, (f) начало потока со спокойным течением.

Поскольку данный процесс происходит главным образом на выходах из озер, эти участки водных потоков весьма продуктивны и пользуются популярностью у рыб и, естественно, рыболовов. Фактически многие речные рыбы используют этот снос так же, как и фильтраторы. Вместо того, чтобы гоняться за добычей, они выбирают в потоке стратегически выгодное место и хватают все, что проплывает мимо. Такое поведение в водном потоке свойственно, например, молодым лососям, речной и радужной форели, а также в некоторой степени хариусу и гольцу.

Места обитания рыбы в водных потоках

В водных потоках можно встретить большинство видов пресноводных рыб. Многие из них живут как в озерах, так и в реках. Более того, все эти рыбы обитают на своей определенной территории.

Некоторые рыбы, обитающие в быстрых (проточных) потоках, анатомически к ним адаптированы. Как правило, у них довольно обтекаемое тело. Лососевые, типа форели и хариуса, приспособлены к быстрому течению по многим показателям, хотя хариус обычно предпочитает более спокойные места, чем форель, которая своими повадками напоминает лосося. Другие же виды, например, бычки и сомы придерживаются дна, ищут убежища за или под камнями. Карповые и щуки обычно обитают в более спокойных местах рек и ручьев.

Места обитания рыб в проточной воде не определяются какими-то строгими правилами, поскольку сами виды и их способность к адаптации создают массу вариаций. Ниже показаны возможные места обитания форели на участках реки с различной скоростью течения.

Пищевые цепочки в море напоминают подобные связи в континентальных озерах, но в большей степени зависят от фотосинтеза растений. Здесь многочисленные пищевые цепочки также сплетаются и образуют сложную пищевую пирамиду. Для питания большое значение имеет зоопланктон.
а детрит
b бурые морские водоросли
с фитопланктон
d мидии
е гребешок
f двустворчатые моллюски
g морские улитки
h — п зоопланктон
о крабы
р морские звезды
q камбала
r креветки
s сельдь
t бычки
и треска
v акула

Море

Благодаря огромной площади мирового океана и его средней глубине, составляющей примерно 3800 метров, морские организмы обладают гораздо большим жизненным пространством, чем их материковые собратья, обычно ограниченные своим местом обитания. И все же морская фауна сравнительно бедна в видовом отношении: в морях обитает примерно 160 000 из миллиона известных на земле видов животных, две трети из которых составляют насекомые, которых вы не найдете в море.

Как и в озерах, в морях различаются различные зоны.
Пелагическая зона открытого водного пространства практически подразделяется на две зоны, или региона. Неритическая (прибрежная) зона, включая воды континентального шельфа до глубин примерно в 200 метров, за которыми начинается океаническая зона, грубо говоря, соответствует прибрежной зоне озер. Наибольшее разнообразие окружающей среды характерно именно для неритической зоны с ее берегами, участками, поросшими морскими водорослями, эстуариями, отмелями и коралловыми рифами южных морей и т. д., а также многочисленными видами и разновидностями рыб.

Жизнь моря

Животные и растения, встречающиеся исключительно в пелагической зоне, — среди них примерно 200 видов животных и практически все микроскопические водоросли, — относятся биологами к холопелагическим видам. Организмы, которые обитают главным образом в пелагической зоне, но проводят некоторые стадии своей жизни на дне бентических зон, называются меропелагинескими. В эту группу включают около 1000 видов животных, таких как медузы.

Между меропелагическими животными и настоящими бентическими видами много переходных форм. Например, взрослые особи сельди обитают в пелагических условиях, однако отложенные ими икринки вызревают на дне. Треска откладывает икру в пелагических водах, но ведет бентическую жизнь. Даже камбала и другие плоские рыбы изначально развиваются в пелагической зоне. Практически именно там большинство бентических морских животных проходит зародышевую стадию своего развития.

Морские организмы, как и озерные, подразделяются на планктон и нектон. От фитопланктона (водорослей) зависит почти все первичное воспроизводство в море. Важнейшим типом фитопланктона, помимо диатомовой водоросли, являются жгутиковые. Они также обитают в озерах и предоставляют собой один из основных видов микроскопического питания ракообразных, которыми, в свою очередь, питается сельдь. Жгутиковые знамениты тем, что появляются в огромных количествах, особенно в тропических морях, где их коричнево-красные панцири окрашивают большие участки воды и формируют так называемое «красное течение».

Основным морским зоопланктоном считаются ракообразные, такие как веслоногие раки Calanus finmarchicus. Это, вероятно, основной тип животного питания на земле, обитающий почти во всех океанах, от их поверхности до глубины в 3000 метров. Кроме того, этот криль — непревзойденный фильтратор микроскопических водорослей, и поэтому имеет первостепенное значение как источник питания в море. Морской нектон состоит из рыб, головоногих моллюсков (кальмары, осьминоги, каракатицы), млекопитающих и птиц.

Различные места обитания морских животных вдоль этого берега возникли благодаря движению ветра и воды. Среди них можно выделить три основных типа. (1) Состоящий из скал, больших камней и гравия скалистый берег, на который обрушиваются волны. Он предоставляет различные, в зависимости от глубины, ниши обитания для растений, рыбы и прочих животных.
(2) На мелких пляжах, подвергающихся постоянному воздействию приливов, животная жизнь должна быть адаптирована к суровым условиям, связанным с длительными сухими периодами или ветрами, дующими с суши.
(3) Чуть дальше, возле устья реки, среда более защищена, а пляжи зачастую покрыты песком или глиной с небольшими вкраплениями камней.

Если число пелагических видов морских животных составляет только около 3000, бентических же видов насчитывается примерно
150 000. Они обитают главным образом в прибрежных зонах на глубинах до 200 метров. Разнообразие жизненных форм в морях Арктики и Антарктики гораздо беднее, чем в тропических морях. Такое распределение видов во многом определяется температурой, которая в свою очередь зависит от географической широты и больших океанических течений.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *