Интернет-урок по окружающему миру «Экосистема леса»

Общие данные

Экосистема леса – это совокупность живых организмов, основной жизненной формой которой являются деревья. Леса занимают третью часть суши Земли, что составляет 38 млн.км². Половина этой площади занято тропическими, остальное хвойными, смешанными, лиственными и широколиственными лесами.

По своей структуре экосистема леса делится на ярусы. Высота каждого яруса и состав живых организмов в нем, находится в зависимости от видового разнообразия растений его формирующих.

Главными в экосистеме в целом и в ее пищевой цепи, очевидно, являются растения — продуценты. Остальные звенья трофической цепи — потребители и разрушители экосистемы леса, играют в ней хотя и зависимую, но важную роль. И если «деятельность» потребителей во всех видах экосистем приблизительно одинакова, то «существование и работа» разрушителей различна в каждом виде.

Хвойный

Экосистема хвойного леса формируется в холодных климатических условиях. Среднегодовая температура этой природной зоны от +5С до – 5С. Небольшой уровень осадков – до 200 мм. В основном они выпадают в виде снега. Зима долгая. Лето короткое. Но световой день длинный. Такой температурный и световой режим не дают влаге быстро испаряться с поверхности почвы, а это прекрасные условия для роста хвойных пород деревьев.

Распространены они в Северной Америке и Евразии. В южном полушарии такие леса не создают единого массива. В Южной Америке и в Австралии встречаются в основном в горах.

В тропиках, на определенных видах почв, могут расти сосновые леса. Они имеют свой видовой состав.

Основные виды такие: пихта, сосна, ель, тсуга и лиственница. Еще одной их отличительной чертой, кроме иголок вместо листьев, являются шишки. Наличие иголок вместо листьев еще не говорит о том, что все хвойные вечнозеленые. Есть породы деревьев, которые сезонно сбрасывают иголки.

Хвойные лесные экосистемы населяют мхи и лишайники, которые вместе с деревьями также относятся к продуцентам. Они не только участвуют в процессе фотосинтеза, но и являются питательной базой для следующего звена пищевой цепи – потребителей — животных.

Главными и вершиной трофической цепи этого вида леса являются хищники, в частности, кошачьи — тигр и рысь. Водятся волки, медведи, лисы и другие хищники. Травоядные млекопитающие в основном из семейства оленьих. Есть заяц, белка, куница, соболь, еж и древесный дикобраз, разные виды птиц.

«Работа» редуцентов или разрушителей в них зависит от плотности сомкнутости крон или полога. Есть леса темнохвойные и светлохвойные. Первые состоят из сортов теневыносливых деревьев, которые тесно сомкнуты, отчего плотность полога высокая. Это замедляет процессы переработки органических веществ и формирование гумуса. Почвы потому менее плодородны. В светлохвойных солнечный свет проникает к почве легче и процессы в ней идут быстрее.

Южнее хвойного располагается смешанный.

Смешанный

Экосистема смешанного леса представляет собой смешение двух экосистем, обусловленное наличием в ней лиственных и хвойных пород. Так, экосистемы дополняют и укрепляют друг друга, а образовавшаяся в результате общая становится более устойчивой. Смешанным он считается тогда, когда к одному виду деревьев примешивается другой в объеме не менее 5%. Потому неслучайно, что такие леса располагаются между хвойными с севера и широколиственными с юга. В основном они встречаются в климатических зонах с теплым летом и холодной зимой. Со среднегодовым количеством осадков до 700 мм. Почвы их произрастания – дерново-подзолистые или бурые с большим количеством перегноя.

Природная зона этих лесов – умеренного пояса: южная часть Скандинавии, Восточно-Европейская и Западно-Сибирские равнины, Карпаты, Кавказ, Дальний Восток, Юго-Восточная Азия. На Американском континенте – Аппалачи, регион Великих озер и Калифорния в Северной Америке, большая часть Южной Америки и Новая Зеландия.

Основными породами деревьев являются: ель, сосна, дуб, клен, липа, ясень и вяз. На Кавказе и Дальнем Востоке добавляются бук и пихта. В горных регионах – лиственница, а в Америке – секвойя. Растения, представляющие нижние ярусы также имеют широкое видовое разнообразие.

Богатый растительный мир смешанных лесов – это продуценты и автотрофы, то есть организмы, которые синтезируют с помощью солнечной энергии кислород и органические вещества из неорганических. Они — основа любой экосистемы, и смешанные леса не являются исключением.

Следующий этап в пищевой цепи принадлежит потребителям или консументам, организмам гетеротрофным. Их общая масса на порядок меньше растительной – зеленой, что является основным правилом жизнеспособности экосистемы. К ним относят: животных, птиц, рыб, земноводных, пресмыкающихся, насекомые, грибы и бактерии. Он менее разнообразен. Это: грызуны — зайцы, белки, мыши; млекопитающие — олени, лоси, волки, лисы; пернатые – сова, дятел; насекомые – клещи, комары, пауки; простейшие – бактерии.

Замыкают пищевую цепь – могильщики — разрушители или редуценты: личинки насекомых, черви, микроорганизмы.

Особенностью пищевой цепи смешанного леса является устойчивость, за счет видового взаимного дополнения и, если необходимо, замены. При снижении популяции или исчезновении какого-либо вида продуцентов, он замещается количеством особей другого. Такое правило не работает в отношении насекомых. Они являются опылителями растений, а их личинки — редуцентами. Их исчезновение приведет к затуханию экосистемы.

Смешанные лесные экосистемы сменяют широколиственные.

Широколиственный

У широколиственного леса экосистема характеризуется видовым разнообразием растений листопадных или летне-зеленых, то есть сбрасывающих листву в осенне-зимний период. Их листья имеют широкие листовые пластины. Произрастают такие леса во влажном и умеренно влажном климате с высокой температурой. Лето продолжительное. Зима – мягкая. Почвы они предпочитают серые, подзолистые, бурые или, даже, черноземы.  Ареалы распространения – Европа, Северная Америка, Восточная Азия, Новая Зеландия и юг Чили.

Основу леса и его верхние ярусы представляют: граб, липа, ясень, вяз, клен, бук, дуб и каштан. Ниже идут лещина, черемуха и бересклеты. «Первый этаж» у пролесника, сныти, зеленчука, медуницы и так далее. Все это продуценты.

Потребители – консументы, это такие млекопитающие, как: кабан, олень, лось, зубр, бобр, белка, еж, лисица, рысь, волк, тигр, скунс, енот и бурый медведь. Птицы: чиж, рябчик, соловей, синица, снегирь, глухарь, тетерев, сова, филин, аист, утка и другие. Рептилии, амфибии и рыбы также являются потребителями. Это уж, гадюка, медянка, лягушка, жаба, саламандра, сом, щука, карповые и лососевые.

Редуценты или могильщики широколиственного леса практически все те же, что и в других экосистемах – черви, личинки насекомых, микроорганизмы.

Экосистема широколиственного леса также устойчива и хорошо себя регулирует. Особенностью является период, когда деревья без листы. Процесс фотосинтеза останавливается. «Главная» роль переходит к редуцентам, которые должны максимально преобразовать органические соединения в неорганические.

На экваторе лиственные меняют тропические лесные экосистемы.

Тропический

У тропического леса экосистема сформировалась на основе теплого тропического, субтропического и экваториального климата. Они опоясывают Землю по экватору. Разнообразие флоры и фауны продиктовано исключительно количеством и распределением осадков по временам года. Есть леса влажного экваториального пояса и сухого тропического. Если влажность примерно одинакова в течение года, то они стоят вечнозеленые. Если нет, то зеленые только зимой.

Влажные тропические леса имеют очень разнообразную флору. Доминируют в ней деревья, которых может быть до 100 видов на га. Основные виды деревьев — это: диптерокарповые, бобовые, миртовые и пальмы. Из остальных видов растительности необходимо выделить папоротники, которые существуют на разных ярусах тропического леса. Всего таких ярусов три. Верхний достигает 55 метров в высоту, следующий до 30 и нижний до 20. Травы здесь могут достигать высоты 6 метров. Например: банан. Размывают границы ярусов такие растения, как лианы, эпифиты, бамбук, папоротник и так далее.

В сезонных листопадных лесах растут терминалии, далбергии, альбиции, бамбук, тиковое и эбеновое дерево, пальмы, лавр и сахарный тростник. Основными травами являются злаки. Иногда, для удержания влаги, растения покрыты колючками.

Видовое разнообразие потребителей тропических превосходит любые другие леса. Многие виды животных большую часть времени проводят на деревьях. Самые известные – обезьяны, белки-летяги, ленивцы. Там живут и птицы – попугаи, дятлы, туканы, колибри и много других. Пресмыкающиеся также обитают в местах максимального «скопления» пищи, то есть на деревьях. Это – хамелеоны, змеи, гекконы, ягуаны, агамы и, даже земноводные лягушки, пытаются взобраться повыше. Исключительно наземных видов животных не много, но они очень крупные. Основные их виды: слон, носорог, бегемот, буйвол, жираф. Многообразны по внешнему виду беспозвоночные – муравьи, термиты, многоножки и бабочки.

Растения второго яруса, обычно столь плотно смыкают полог, что не пропускают солнечного света. Это отрицательно сказывается на «деятельности» разрушителей. В листопадных лесах редуценты, а это в основном грибы и термиты, которые также не могут переработать такой огромный объем органической массы. Потому тропические, при столь интенсивном «производстве» кислорода – около 55,5 Гт в год, «консервируют» в своем органическом веществе до 4,6 Гт углекислого газа.

Вывод

Общая для экосистемы леса характеристика может быть такой. Все они строятся на основе доминирования растительного мира над животным. Среди растений основную роль играет один или несколько видов деревьев. В зависимости от этого системы относят с одновидовым или смешанным. Экосистема любого вида имеет ярусы. От плотности смыкания крон деревьев зависит количество солнечного света и кислорода, проникающие в его нижние ярусы. Особенно, в слои населенные редуцентами – разрушителями. А это, в свою очередь, сказывается на количестве синтезируемой ими неорганической «пищи» для самих же деревьев. Экосистемы, в которых существует дисбаланс в пользу каких-либо живых организмов, недостаточно устойчивы и могут быть повреждены и уничтожены. Самыми устойчивыми являются лесные экосистемы со смешением видов и их взаимозаменяемостью.

Видео — Лесные экосистемы

Состав экосистемы леса

Экосистема леса устроена так, что виды произрастающих растений и животных образуют ярусы. Верхний ярус образуют деревья, средний кустарники и нижний травы. Каждый ярус заселен своими представителями живых организмов. Деревья, растения, животные, птицы, лишайники, грибы, водоросли и мхи это живые представители экосистемы. Но есть еще неживое – почва, вода и воздух. Все это вместе, сообщаясь между собой, составляет одно целое в лесной экосистеме. Например, только растения могут образовывать из солнечного света, воды и углекислого газа питательные вещества.

• 
• 
• 

• 
• 
• 

Экосистема смешанных лесов

Лес, состоящий из хвойных и лиственных деревьев в допустимой пропорции, является смешанным. Процентное соотношение одного вида по отношению к другому не должно быть меньше 5%. Смешанные леса располагаются между северными хвойными и южными широколиственными лесами. Это зона умеренного климата с жарким летом и довольно холодной зимой, за год здесь выпадает до 700 миллиметров осадков.

Растут смешанные леса на дерново-подзолистых почвах или на бурых почвах, богатых перегноем. Непрерывающихся лесных массивов они не образуют. К верхнему ярусу относятся сосны и ели. Средний ярус занимают лиственные деревья. В нижнем ярусе растут кустарники, травы, лишайники и мхи. Территория произрастания смешанных лесов охватывает Восточно-Европейскую и Западно-Сибирскую равнины, Карпаты, Кавказ, юг Скандинавии, Дальний Восток и Юго-Восточную Азию. В Западном полушарии это территория Калифорнии, Великих озер и Аппалачи, Новая Зеландия и почти вся Южная Америка. Преобладающими видами деревьев в лесах смешанного типа являются дуб, ясень, вяз, клен, липа, сосна и ель. В кавказском и дальневосточном регионах это пихта и бук, в горах – лиственница.

Читайте также:  Основные антропогенные источники загрязнения воздуха

На американском континенте – секвойя. Так же разнообразен мир кустарников и травянистых растений. К животному миру смешанного леса относятся мышь, заяц, белка, лось и олень, волк и лиса. Птицы – дятел и сова; разнообразные насекомые, бактерии, личинки и черви.

Остальные грибы

Маслята и зеленушки являются самыми урожайными, но это не единственные грибы сосновых лесов. На равнинных местах можно повстречать рядовку сероватую, белоснежный гриб и его разновидность (у него желто-коричневая шляпка и сравнимо узкая цилиндрическая ножка.) В молодняке обильно плодоносят опята осенние, либо истинные. Они семьями вырастают на пеньках либо вокруг стволов. Также в юном сосновом бору водятся рыжики, произрастающие группами во мокроватых низинах и на просеках. В сырых лесах прижились козлята и моховики, сыроежки болотные, млечники серо-розовые. Осенью в равномерно мокроватых рощах могут встречаться подгруздки темные. А на лесных полянах и опушках можно отыскать реальный деликатес – гриб Зонт пестрый.

Если вместе с соснами находятся и другие породы деревьев, то обилие грибов существенно возрастет. Могут показаться и подберезовики, и синята, и сыроежки, и волжанки, и грузди темные, и многие другие.

Экосистема хвойных лесов

Лес, в котором произрастают только породы хвойных деревьев, является хвойным лесом. Экосистема такого леса формируется в холодных климатических зонах, где средняя температура воздуха за год составляет от -5°С до +5°С. Осадки выпадают чаще зимой. За год их уровень составляет около 200 мм. При коротком летнем периоде и продолжительной зиме на этой территории световой день достаточно длинный. Такие условия прекрасно подходят для здоровой экосистемы хвойных лесов. Территории хвойных лесов находятся в Евразии и Северной Америке, также встречаются в горах Австралии и Южной Америки.

В лесах Северной Америки растет канадская ель – белая и черная, а так же американская лиственница. Есть здесь леса бальзамической пихты, встречаются и сосновые леса. В тайге хвойные леса занимают огромные площади и преобладают над другими видами деревьев. Иглы на хвойных деревьях это разновидность листьев, которые не осыпаются зимой, кроме лиственницы, и процесс фотосинтеза происходит до начала минусовых температур воздуха. Хвоя способна хорошо сохранять влагу, а слой смолы защищает деревья от суровых морозов.

Кроме игл на деревьях хвойной породы растут шишки, которых на других деревьях не встретишь. Различают темнохвойные леса, это кедровые, еловые и пихтовые. Из-за сильной затененности наличие других видов растительности и живых организмов очень небольшое, почва неплодородна. Кустарники, которые можно встретить – это можжевельник, жимолость и брусника, которые тоже являются вечнозелеными. Леса из сосны и лиственницы относятся к светлохвойным лесам, в которых солнечные лучи намного лучше проникают сквозь хвою и ускоряют процессы переработки органики и обогащения почвы.

Экосистема хвойных лесов не предполагает наличие среднего яруса, на нижнем ярусе растут лишайники и мхи, которыми питаются животные. К представителям фауны тайги относятся тигры и рыси, медведи, лисы, волки. Водятся олени, лоси и мелкие животные – белки, ласки, куницы, ежи и много птиц.

Маслята и зеленушка – вечные спутники соснового бора

Как уже говорилось, сосняк растет преимущественно на бедных песчаных почвах. Это сказывается и на видах грибов, которые в нем можно встретить. А вот на их количество влияет возраст леса. Так, в молодняке, начиная со второго года, появляются первые маслята, они растут в траве под отдельно стоящими деревьями или между рядами. Урожайность этого гриба ежегодно возрастает и достигнет своего пика через 10-15 лет, затем начинает снижаться. Когда сосновый лес разрастается, здесь появляется зеленушка. Этот гриб растет большими группами, но встречаются и одиночные экземпляры. Чаще всего зеленушки можно найти в низинах — в молодняке, средневозрастных и взрослых лесах.

Экосистема тропических лесов

Леса, растущие на экваториальной территории , и занимающие климатическую зону тропиков, субтропиков и экватора, составляют тропическую лесную экосистему. Леса, растущие в этих климатических зонах, в зависимости от осадков, выпадающих в течение года, могут не сбрасывать листву. В таких лесах растут виды миртовых деревьев, пальмы и бобовые. Эти деревья более распространены, но существуют еще десятки других видов. Леса тропиков насчитывают почти сорок видов. Главные — это влажные и сезонные леса. Тропические леса образуют три яруса. Представители верхнего яруса вырастают до 60-ти метров, среднего яруса могут быть 30-ти метровые, а нижний ярус от 20-ти метров и ниже, причем, такая трава, как банан вырастает до 6-ти метров.

Папоротники встречаются во всех трех ярусах. Промежутки заполняют различные лианы, бамбук и другие растения. В лесах, где влажность гораздо меньше и деревья сбрасывают листву, растут пальмы, лавровое и эбеновое дерево, бамбук и сахарный тростник. Нижний ярус занимают травы, среди которых преобладают злаковые виды. В тропических лесах очень богатый животный мир. Экосистемы других лесов не имеют такого разнообразия. Большинство животных или просто живут на деревьях, или предпочитают охотиться и отдыхать, забравшись повыше. Среди них обезьяны, ленивцы, белки, разнообразные ящерицы, змеи и много других видов животных. Очень много птиц, начиная от крупных попугаев и туканов, до маленьких колибри, облюбовали тропические леса.

Не являются исключением и представители насекомых, здесь их множество. Водятся здесь и такие представители фауны, которые не могут забраться на деревья, но являются травоядными. Это жирафы, слоны, бегемоты, носороги и буйволы. Солнечный свет не может пробиться сквозь растительность среднего яруса и это мешает переработке органики, которой занимаются термиты и грибы, они не в состоянии справиться с большими объемами.

Экосистема широколиственных лесов

Лес, в котором произрастают виды деревьев с широкой листовой пластиной и являются листопадными, называют широколиственным лесом. Располагаются широколиственные леса между степными и таежными территориями. Экосистема таких лесов формируется в зоне влажного и умеренно-влажного климата. Зима здесь не холодная, а лето очень теплое и длинное. Количество осадков зависит от близости моря. Такой лес любит черноземные, бурые, подзолистые и серые виды почв.

Территория широколиственных лесов это Европа, Восточная Азия, Северная Америка, Новая Зеландия и южная часть Чили. Не смотря на то, что эти леса уступают по площади другим экосистемам, флора и фауна здесь более разнообразна. Основные древесные породы, растущие в широколиственном лесу это дуб, липа, ясень, клен, каштан, граб и бук. Средний ярус может занимать черемуха, бересклет или лещина. Нижний ярус по разнообразию видов преобладает над верхним ярусом. Постоянно опадающие листья, образуют на земле толстый слой, поэтому мхов и лишайников здесь нет.

Животных, населяющих широколиственные леса очень много. Это олени, лоси, волки, лисы, ласки и куницы. Водятся бурые медведи, кабаны, рыси и дикие кошки, уссурийские тигры, леопарды и гималайские медведи. Также очень много разнообразных грызунов, пресмыкающихся тоже немало. Очень богаты широколиственные леса пернатыми представителями фауны. Больше всего представителей воробьиных – синицы, жаворонки, соловьи, скворцы и ласточки. Из крупных хищных птиц – совы, ястребы, сыч и филин. Есть также водоплавающие – утки, гуси и другие виды.

Читайте также:  Экологические аспекты использования углеводородного сырья. Введение

Очень большая проблема широколиственных лесов это их вырубка, эти леса уже относятся к исчезающим видам. Человек использует древесину для строительства и изготовления мебели. Много лесов уничтожается пожарами и плохой экологией. Животные истребляются браконьерами.

Устойчивость экосистемы лесов

Экосистема лесов чувствительна к переменам в окружающей среде и к воздействию человека на лесное сообщество растений и животных. Устойчивость экологической системы зависит от развития леса в естественных условиях. Различают несколько категорий естественных лесов. Это девственные дальневосточные леса, где вмешательства человека не было в течение сотен лет. Естественные сибирские леса, которые после отрицательного влияния различных факторов, восстанавливаются без влияния человека за длительный период.

И антропогенные леса, которые постоянно испытывают отрицательное влияние и имеют самую низкую устойчивость к этому процессу. Это активно используемые леса в промышленных целях. Устойчивость экосистемы лесов испытывает большие трудности. Функция леса очищать окружающую среду, а сильная загрязненность атмосферы убивает лес. Осадки из кислотных дождей разрушают древесину, повреждают корневую систему. Хвойные леса менее устойчивы к таким воздействиям.

А вот береза, ольха и осина более выносливы. Люди пытаются обезопасить экосистему леса путем удобрения почвы и образованием опушек вокруг леса. Отрицательное влияние на экосистему оказывает человек, устраивая зоны отдыха в лесу и загрязняя территорию. Иногда от такого воздействия лес может полностью погибнуть. Нарушается состав почвы, от этого деревья и растения не получают нужных питательных веществ. В результате молодняк деревьев плохо растет, исчезают целые виды трав. Становится меньше организмов, отвечающих за переработку отходов. Естественный рост хвойных пород тоже уменьшается. Устойчивость леса к такому воздействию человека считается высокой, если после нанесенного ущерба, лес способен восстановиться самостоятельно.

Слабая устойчивость характеризуется способностью леса восстановиться частично. Критическая ситуация возникает тогда, когда экосистема леса не может восстановиться самостоятельно. Поэтому, чтобы сделать отдых человека в лесу сделать менее безопасным для самого леса, принимаются необходимые меры. Строятся специальные стоянки для транспорта, устраиваются контролируемые зоны отдыха, прокладываются прогулочные тропинки и туристические пути.

Чтобы уменьшить отрицательное влияние на экосистему леса, присутствие человека в лесу должно быть ограничено. Устойчивость экосистемы леса становится хуже из-за того, что искусственные лесные насаждения чувствительней естественных лесов к изменениям в окружающей среде. Многие естественные леса находятся на грани исчезновения, поэтому необходимо создавать больше заповедных зон, национальных природных парков и специальных мест для отдыха человека в лесных зонах.

Деятельность человека и использование лесных богатств и животного мира в промышленных целях, не должна пагубно влиять на экосистему леса. Состояние леса на планете напрямую зависит от человеческого фактора.

Природная аптечка

Тут можно собрать и приготовить массу природных и экологически незапятнанных фармацевтических средств. Люди уже не одно столетие употребляют спиртовые настойки на пыльце хвойных деревьев. Сосновая живица отлично заживляет раны и трещинкы кожного покрова. При ревматизме советуют употреблять настой из сосновых почек. Юная хвоя помогает в борьбе с цингой. В то время как английские и испанские мореплаватели теряли из-за нее до 70 процентов команды, сибирские мореходы даже не знали о существовании таковой заболевания. Чтоб сделать витаминный коктейль, нужно четыре стакана новых (лучше юных) иголок залить водой (три стакана), дать настояться, а потом уже можно употреблять дважды в денек по 100 мл. Сосновые шишки отлично помогают реабилитироваться после инсультов, а все благодаря тому, что в их содержится огромное количество танинов.

Используемые источники:

• http://ecology-of.ru/priroda/lesnaya-ekosistema/
• https://baikalhangkai.ru/problemy/ekosistema-smeshannogo-lesa.html