Взаимодействие между растениями и животными
Цель урока: п ознакомить учащихся с проявлением взаимосвязей между растениями и животными , человеком .
Задачи:
Учебные:
· Сформировать у учащихся знания о взаимоотношениях между животными и растениями.
· Углубить знания о животных – опылителях, травоядных, зерноядных и хищных животных, растениями – хищниками (росянка, жирянка обыкновенная, венерина мухоловка).
Развивающие:
· Продолжить формировать умение находить взаимосвязи между отношениями животных и растениями; развивать речь учащихся.
Воспитательные:
· Продолжить эстетическое воспитание учащихся на уроке.
· Оборудование: картинки с изображениями животных; учебник: Плешакова А.А.«Окружающий мир»; магнитофон.
Ход урокаI. Организационный момент.
Громко прозвенел звонок,
Начинается урок.
Наши ушки на макушке,
Глазки широко открыли
Слушаем.запоминаем,
Ни минутки не теряем.
Что относится к природе?
А что относится к неживой природе?
Открывается запись на доске после ответов детей.
(солнце, воздух, вода, полезные ископаемые, почва).
II. Живая природа. Фронтальная работа.
1.
Что относится к живой природе?
Открывается запись на доске после ответов детей
(растения, животные, грибы, бактерии, вирусы).
2.
Сегодня на уроке мы будем говорить о растениях, животных и человеке..
Открывается схема на доске
3. Какую роль играет солнце?(тепло,свет,энергия)
4. Какую роль играют растения в природе?
5. Какую роль играют животные в природе?
6. А есть ли связь в природе между растениями, животными и человеком?
Дети: Растения дают кислород, дом, пищу животными человеку. А животные опыляют растения, разносят семена, удобряют, рыхлят почву.
Вывод…
Связь…
||| . Работа по изучению нового материала.
Сегодня мы на уроке обсудим тему: Роль растений, животных в природе и жизни людей.
Учитель: Растения играют в жизни животных большую роль, точно, так как и животные в жизни растений. Но обо всем по порядку.
(На доске схема – “Значение растений в жизни животных” Рассказ учителя сопровождается слайдами презентации, в соответствии со схемой.)
Растения - основа жизни наземле. Они обогащают воздух кислородом, который нужен для дыхания всем живым существам. Они создают сложные вещества из простых (пищу) . Только благодаря растениям на Земле появились и существуют животные и человек.
Что дают растения животным, а животные растениям? (Взаимосвязь растений и животных)
2-я группа . Что дают растения человеку (Роль растений в жизни человека)
3-я группа . Что дают животные человеку? (Роль животных в жизни человека)
4-я группа . Показать на схеме, что произойдет, если:
Человек срубит все деревья в лесу?
Люди будут мыть автомобили в водоеме?
Мы договорились, что образно будем называть растения кормильцами.
Могут ли животные создавать себе пищу так же, как растения?
Нет. Животные едят готовую пищу. Растительноядные животные питаются растениями. Хищники охотятся на других животных. В их зубы чаще попадают больные и слабые животные, чем сильные и здоровые. Если не будет хищников, то растительноядных животных станет слишком много. Они съедят все растения и погибнут от голода.
У: - А как мы с вами решили образно называть всех животных?
Д: - Всех животных мы называем едоками.(хищниками)
У: - Давайте уточним отличия животных от растений.
Д: - Животные отличаются от растений:
· по способу питания;
· по способу дыхания (растения способны очищать воздух);
· по цвету (у растений преобладает зелёный цвет).
У: (М Ч) - Наши наблюдения показывают, что каждый живой организм приспособился сосуществовать вместе с другими живыми организмами. (Показывает слайд № 5). Растения создают сложные вещества из простых и служат пищей для растительноядных животных. А те, в свою очередь, являются пищей для хищников.
У : - Рано или поздно все растения и животные старятся и умирают. Их останки попадают в почву. Мелкие почвенные животные и мельчайшие организмы - мы их договорились называть "мусорщики" - превращают сложные вещества опять в простые. Таким образом, они снова становятся пригодными для растений. Следовательно, получилась круговая связь живого и неживого.
У: - Какой проблемный вопрос предлагает нам решить Муравей Вопросик на стр. 9 ?
Давайте подумаем, что произойдёт, если исчезнет хотя бы одно звено из нашей цепи (растения - растительноядные животные - хищники - почвенные организмы)?
: - Если бы исчезли все растения - не стало бы пищи для травоядных и кислорода для дыхания. Исчезли бы травоядные - растений стало бы слишком много, они не могли бы расти; пропали бы и хищники, так как им нечем стало бы питаться. Исчезли бы хищники - слишком много стало бы травоядных, они съели бы все растения. Исчезли бы мусорщики - никто бы не разрушал тела умерших, они заполонили бы всю землю.
У: - Какой сделаем вывод из наших наблюдений?
Д: - В природе нет ничего лишнего. Всё в природе взаимосвязано.
У: - Сравните ваши предположения с выводом в учебнике на стр. 9. Какие будут дополнения?
Д: - Человек не должен нарушать природное равновесие.
А может кто - нибудь из вас объяснить значение слова "экология".
Экология - это наука о том, как животные и растения, вообще все живые организмы уживаются друг с другом, как они приспособились друг к другу и окружающей среде. Об этом мы и поговорим. Только сначала вспомним:
· какие объекты не относятся к природе,
· кого мы называем живыми организмами,
· какими свойствами обладают живые организмы;
· что относится к неживой природе.
Д: - Предметы, сделанные руками человека, не относятся к природе. Всё, окружающее нас, что существовало, существует и будет существовать независимо от человека и его усилий, относится к природе. (Показывает слайд № 3). Природа бывает живая и неживая. Основные признаки тел живой природы - питание, дыхание, размножение, рост и смерть. Только при наличии всех этих признаков тело можно отнести к живой природе. Следовательно, объектами неживой природы являются: звёзды, камни, воздух, вода:
У: -
Рассмотрим обе группы (растения и животные) подробнее. Как, из чего строят свой организм растения?
Д: - Растения строят свой организм из воздуха, почвенной влаги и растворённых в почве питательных веществ.
У: - Растения используют для этого силу солнечного света. Откройте учебник на стр. 8. Что изображено на первом рисунке?
Д: - На первом рисунке художник нарисовал растения: луговые травы, кустарники и деревья.
У: - Прочитайте текстпод иллюстрацией и скажите, о какой важной способности растений мы ещё не говорили.
Д: -
IV. Физкультминутка. Элемент дыхательной гимнастики.
Ребята, кто из вас знает, что такое экология? Наука о взаимосвязях между растениями, животными и окружающей средой.
– Как вы понимаете слово взаимосвязи?
– Какие взаимосвязи в природе вы знаете?
1. “животное – растение”
2. “животное – животное”
3. “животное – человек”
– Сегодня мы с вами поговорим об этих взаимосвязях
- Как вы думаете, что же необходимо для роста и развития животных? (Питание)
- А знаете ли вы, на какие группы делятся животные по типу питания?
- Давайте вспомним, чем питаются животные.(Ответы детей)
- Из ваших ответов видно, что питание в животном мире разнообразно. Попробуем разделить всех животных на группы в зависимости от внешнего вида и их пищи. (Отвечают дети)
Вывод №1:
1. Если животные питаются растительной пищей, то их называют растительноядными;
2. Если они употребляют в пищу других животных - это хищники;
3. Если питаются только насекомыми - насекомоядными;
Если питаются и растениями и животными, то такие имеют звание всеядных
(Слайд № 9, 10, 11,12,13)
- Распределите животных по типам питания, продолжив таблицу в тетрадь.
(Идёт работа в группах, осуществляется проверка)
- Какой вывод по первому пункту плана мы можем сделать?
Вывод №2:
1. Животные по типу питания делятся на растительноядных, насекомоядных, хищников, всеядных.
(Слайд №14)
Вывод №3:
1. Растения - первое звено в цепи питания, так как они сами образуют питательные вещества с помощью воды, света и углекислого газа.
2. Растениями питаются растительноядные и всеядные животные.
3. Растительноядными - питаются насекомоядные, хищники и всеядные.
4. Насекомоядными - хищники и всеядные.
5. Хищниками - всеядные.
4. Физкультминутка
5. Закрепление нового материала.
Игра «Узнай животное»
6. Подведение итогов. (Слайд №21)
- Какие выводы можно сделать из нашего урока? (Ученики высказывают своё мнение)
- Что нового вы для себя открыли?
- О чём бы вы хотели узнать ещё?
Цель урока: познакомить учащихся с проявлением взаимосвязей между растениями и животными.
- Сформировать у учащихся знания о взаимоотношениях между животными и растениями.
- Углубить знания о животных – опылителях, травоядных, зерноядных животных, растениями – хищниками (росянка, жирянка обыкновенная, венерина мухоловка).
Развивающие:
- Продолжить формировать умение находить взаимосвязи между отношениями животных и растениями; развивать речь учащихся.
Воспитательные:
- Продолжить эстетическое воспитание учащихся на уроке.
Оборудование:
Таблицы по биологии “экосистема смешанного леса”, экологическое лото, таблички для сценки.
Ход урока
Учитель: На прошлом уроке мы изучали взаимоотношения между животными: это взаимовыгодные отношения, квартиранство, нахлебничество, хищничество, конкуренция. И сейчас проверим, как вы усвоили материал.
I. Групповая работа.
Учитель: Сыграем в “Экологическое лото”. В конвертах картинки животных, карточки с названиями взаимоотношений. Надо сложить, правильно, взаимоотношения между животными.
II. Индивидуальный опрос.
– Расскажите о взаимовыгодных отношениях между животными?
– Что значит нахлебничество?
– Охарактеризуйте хищничество?
– Что вы знаете о конкуренции животных?
III. Постановка задач урока.
Учитель: На прошлом уроке мы изучали взаимоотношения животных. Но в природе жизнь любого животного прямо или косвенно связана с растениями. И они взаимодействуют друг с другом, эти взаимоотношения могут быть полезны или вредны. Вот об этом мы сегодня и поговорим.
Запишите в тетрадь число и тему нашего урока. (Работа учащихся в тетради).
IV. Работа по изучению нового материала. (Материал излагается в виде экскурсии)
Учитель: Растения играют в жизни животных большую роль, точно, так как и животные в жизни растений. Но обо всем по порядку.
(На доске схема – “Значение растений в жизни животных” Рассказ учителя сопровождается слайдами презентации, в соответствии со схемой.)
“Значение животных в жизни растений”.
- Опылители растений; (смотри слайд №4)
- Растения вдыхают углекислый газ, выдыхаемый животными; (смотри слайд №5)
- Распространение плодов и семян; (смотри слайд №6)
- Уничтожают семена, влияют на возобновление; (смотри слайд №7)
- Животные ломают и вытаптывают растения; (смотри слайд №8)
Учитель: Теперь более подробно познакомимся с данными взаимосвязями. А знакомство построим в виде заочной экскурсии в природу. Благодаря воображению мы беспрепятственно можем попадать в лес, на поляну, болото. И можем позволить себе услышать разговоры растений. Начнем. Приглядитесь внимательно, мы на лугу.(смотри слайд № 9). В воздухе стоит гул от летающих над цветами шмелей, ос, пчел. В воздухе пестрое мелькание бабочек, жуков. Это работают насекомые – опылители. В этом они преуспели. Нектаром растений питается насекомое, а пыльцу разносит с одного растения на другое. В результате образуется много семян, – которые дадут жизнь другим растениям.
Давно замечена связь между шмелями и клевером. Только шмели своим длинным хоботком могут доставать нектар из цветков клевера при этом переносить его с цветка на цветок. Значение шмелей в опылении клевера заметили в Австралии, когда европейцы завезли на этот континент семена и посеяли их. Появившиеся всходы стали быстро расти, вскоре растения зацвели, но урожая семян не дали. Оказалось, что в Австралии не было насекомых, которые могли бы питаться нектаром цветком клевера и опылять их. Тогда на континент завезли шмелей, и клевер стал давать урожай семян.
Но есть растения цветущие в ночное время, и находятся ночные насекомые – опылители.
Учитель: А теперь давайте прислушаемся к голосам вокруг нас, может что – то и услышим.
(Сценка № 1. Действующие лица: Природа, Клевер, Эколог.)
Природа: К нам поступает много вопросов, довольны ли растения, тем, как насекомые их опыляют? Не слишком ли велика плата, которую они берут за работу. Может надо поменять что – ни будь в отношениях? Кто нам ответит? Клевер?
Клевер: Мы, насекомоопыляемые растения очень довольны тем, как нас опыляют насекомые – опылители. В тропических странах им помогают в этом деле птички – колибри и даже мыши. Но в нашем умеренном климате нас опыляют только насекомые. И мы делаем все, чтобы насекомые – опылители смогли это сделать.
Природа: И что вы для этого делаете?
Клевер: Мы наряжаемся в красивые венчики и собираем свои цветки в соцветия, чтобы опылителям было легче нас увидеть издалека, удобнее опылять, перебираясь с одного цветка на другой. Кроме того, мы источаем ароматы, которые приятны насекомым и привлекают их. И, наконец, мы делимся с ними частью пыльцы, её у нас вполне достаточно.
Природа: Вам все равно, какие насекомые прилетят, или у вас есть свои любимчики?
Клевер: Мы не любим, когда нас обслуживает много разных насекомых. Ведь в этом случае нашу пыльцу они могут передать совсем не тем растениям. В этом случае мы напрасно истратим и нектар и пыльцу.
Природа: Что вы делаете, чтобы у каждого вида были свои опылители?
Клевер: Мы придумываем специальные формы цветков, которые ограничивают круг наших опылителей.
Эколог: Замечу, что среди насекомоопыляемых растений есть и большие привереды. Которые дружат только с одним видом опылителей. Цветки некоторых орхидей – пахнут так же как самки насекомых – опылителей. И самцы на их зов и опыляют растения.
(Сценка №2 Действующие лица: Природа, Мятлик, Эколог.)
Природа: Мне бы очень хотелось, чтобы растения рассказали о том, как они относятся к тем, которые их поедают.
Мятлик: Я и мои родственники, злаковые, основа лугов и степей. Мы главные кормовые растения для крупных травоядных и насекомых. И мы не в обиде на них, кто нас ест. У нас с нами сложились хорошие отношения. Если бы нас не ели, то запасы веществ не возвращались бы в почву, а эти элементы мы получаем из неё. И мы бы голодали.
Эколог: Это плохо, когда в степи накапливается несъедобная трава. Она очень плохо покрывает почву, накапливает воду и дает рост другим растениям. А степные травы гибнут. Так, что растениям выгодно, что их ели.
Природа: Это хорошо, но как растениям удается спастись от тех, кто не в меру имеет большой аппетит?
Эколог: Это просто, вкусные только те растения, которые легко и быстро отрастают после объедания.
Природа: Но крупные животные иногда выедают растения под корень. Есть ли способ защититься растениям от них?
Мятлик: Есть. Если пасущихся слишком много, то разрастаются растения приземистой формы, которые недоступны их зубам. Это подорожник, одуванчик.
Учитель: Да, растения не прочь дать еду животным, если их не много, т.к. переваренные части пищи возвращаются в виде навоза в почву и удобряют ее, давая питание растениям.
Но многие копытные животные, поедая растения, заламывают, затаптывают их, пытаясь достать молодые побеги с верхушек растений. Этим они изменяют форму растений. Но травой питаются не только крупные животные, но и мелкие. Посмотрите, вот на травинке поместился кузнечик, такой, же зеленый, как сама трава и усиленно работает челюстями.
(Сценка №3 Действующие лица: Природа, Клевер, Эколог.)
Природа: А вы не забыли про мелких травоядных насекомых?
Клевер: У большинства из нас много листьев. И верхние листы затеняют нижние. И эти листья затрачивают много веществ при дыхании, а создают их мало. Цветков тоже у нас много и завязи много и не все мы можем вырастить. Поэтому если часть завязи съедают насекомые, это для нас полезно.
Эколог: Деревьям в саду, чтобы они давали урожай, садовник срезает лишние ветки. Травам тоже нужна подрезка. Роль садовников выполняют насекомые – листоеды.
Природа: А если это произойдет с культурными растениями, например с пшеницей, что будет?
Экологи: Если насекомые поедят немного зелени, то это для них не страшно, а даже полезно.
Учитель: Но многие насекомые, например саранча – это родственник нашего кузнечика(смотри слайд № 11) , могут съедать всю траву на корню, оставляя лишь голую землю. Это плохо – нет семян, нет возобновления этих трав.
– Но не все так плохо, слышите стук. Это дятел (смотри слайд № 12) . Он спешит помочь пострадавшим растениям, и сам получает от растений и стол и дом. Дятлы используют в пищу, семена ели и сосны, личинок жуков – усачей и жуков – короедов, это их пища. Кроме того в стволах деревьев делают дупла и выводят птенцов. Питаясь различными жуками и их личинками, дятлы спасают деревья и те хорошо себя чувствуют и активно плодоносят, давая пищу дятлам.
– Да и другие птицы так – же помогают деревьям – спасая их от насекомых вредителей, например поползни, синицы. Так что к птицам надо относится бережно.
Учитель: А теперь опять вернемся к степным растениям, здесь много злаковых дающих зерно и очень много грызунов (зайцы, хомяки, полевки, суслики)(смотри слайд №13) . Они в пищу используют и стебли, и листья, и семена. Много птиц – питающихся зерном. И если зерноядных и грызунов очень много – можно увидеть замену одних растений другими.
Учитель: А теперь нас ждет самое удивительное в нашей экскурсии. Растения – хищники, а искать их надо на болоте и в водоеме. Хищники имеются не только среди животных. На болотах часто встречается насекомоядное растение – росянка (смотри слайд №14) . Округлые листья росянки покрыты красноватыми ресничками, выделяющими липкий сок. Мелкие насекомые, садящиеся на росянку, прилипают к её листьям. Реснички изгибаются и удерживают жертву. Листья росянки выделяют сок, который переваривают захваченных насекомых.
– В прудах и озерах растет не менее интересное растение – пузырчатка (смотри слайд № 15) . Её листья рассечены на тонкие дольки, на которых образуются небольшие пузырьки, заполненные воздухом. Пузырек имеет отверстие с клапаном, который может отгибаться внутрь. Мелкие животные даже личинки рыб, попав в пузырек, не могут выбраться из него потому, что отверстие закрывается клапаном. Погибших животных пузырчатка использует как дополнительное питание.
Учитель: А теперь попадаем на пасеку (смотри слайд №16) . Посмотрим, как человек использует взаимосвязи растений и насекомых.
– Во время цветения подсолнечника на поля вывозят ульи с пчелами. Собирая нектар и пыльцу, пчелы опыляют цветки подсолнечника. На таких полях подсолнечник дает высокие урожаи, а в ульях образуется много меда.
Учитель: Вернемся в класс. А теперь нам надо оформить отчет об экскурсии. Из утверждений с 1 по 6 выберите правильное, и запишите в тетрадь.
Утверждения:
- Питаясь различными жуками и их личинками, дятлы спасают деревья от засыхания.
- Ночью распускаются растения, имеющие сильный запах, но их никто не опыляет.
- Только шмели своим длинным хоботком могут доставать нектар из цветков клевера и при этом переносить его пыльцу с цветка на цветок.
- В лесу птицы не собирают с деревьев вредителей насекомых, деревья их уничтожают сами.
- Ночные насекомые опыляют цветы, распускающиеся в ночное время.
- Хищники имеются не только среди животных. На болоте встречается хищное растение – росянка.
Проверка правильности ответов.
Анализ урока.
Работа с дневниками.
Домашнее задание: (найти примеры взаимосвязей между организмами).
Тема: Взаимосвязи в природе. Понятие об экологической пирамиде
Цель: Формирование у детей представления о взаимосвязи обитателей леса – растений и животных, их пищевой зависимости.
Задачи:
1 Образовательные: обобщить представление детей о животных, их внешнем виде, среде обитания, зависимости от человека.
2 Расширять представления об особенностях питания животных в природе.
Развивающие:
3 Закрепить знания об особенностях диких и домашних животных.
4 Воспитывать интерес к природе родного края.
Воспитательные:
5 Воспитывать доброжелательное отношение к природе в целом.
Ход занятия.
Воспитатель: В связи с тем, что 2017 – объявлен годом Экологии, Сообщество юных экологов нашего города прислало нам к 15апреля (День экологических знаний) вот эту замечательную книгу и предлагает вступить в ряды юных экологов.
слайд
(В: Какой сейчас месяц? Время года?.....) До апреля есть время, но чтобы вступить в ряды Юных экологов необходимо показать свои знания.
В: открываем нашу книгу
Кто это? (животные), какие?(дикие), как можно разделить по способу питания?(хищники и травоядные, перечислите их).
Обратить внимание на медведя: точно ли хищник?, ведь он сладкоежка и очень любит поедать ягоды, мед, корешки?(медведь-хищник, т.к поедает мелких животных, которых сможет добыть и может нападать на человека).
Волк – точно хищник!
Слайд
Чем любит лакомиться волк?(зайцем)
А как вы думаете, зайцев должно быть в природе больше чем волков или поровну, чтобы всем хватило?(зайцев в природе должно быть больше, т.к. часть зайцев должна дать потомство)
Если возьмем прямоугольник, то какой будет больше, тот который обозначает волков или зайцев? (зайцев)
Слайд
В: Но зайцы не существуют сами по себе, им тоже нужно питаться, чем? (травой)
Сколько в природе должно быть травы? (много, т.к трава корм для животных, дом для насекомых, перегной для леса)
Если зайцев и траву обозначим прямоугольником, какой больше? (тот, который обозначает траву)
Слайд
В: вот какое сооружение получилось, на что похоже?(предположения детей)
А можно ли сделать ее еще больше? Что можно добавить?(землю, воду, солнце…).
Какую геометрическую фигуру напоминает?(треуг-к, пирамидка)- в биологии это называется экологической пирамидой.
Слайд
Игра: постройся в экологическую пирамиду!
Воспитатель разделяет детей на команды из трех человек. Каждая команда получает 3 карточки с напечатанными словами, например: рысь, трава, антилопа. Воспитатель предлагает детям одной команды прочитать, посовещаться и выстроиться в экологическую пирамиду, начиная с хищника.
2-я команда: лист, гусеница, птица
3-я команда: трава, божья коровка, тля
4-я команда: желуди, мыши, лиса
и т.д
В: все в природе взаимосвязано, все обитатели-растения и животные зависят друг от друга.
Можно ли из природы удалить участника экологической пирамиды?
Слайд
В: представим, что исчезли зайцы!(ответы детей) –
волку и другим хищникам нечем питаться и они начнут вымирать.
Слайд
В: представим, что не станет волка!(ответы детей)
Сначала зайцам будет хорошо, их станет много, но потом станет мало травы, они начнут болеть и вымирать.
В: Кто может помочь природе удержать равновесие?(человек)
Что делает человек для сохранения численности животных?(заповедники, заказники, Красная книга, зоологи следят за численностью животных в природе, экологи помогают в возведении очистных сооружений….)
Как мы с вами можем помочь в охране природы?(не жечь костры, не бросать мусор в лесу, не убивать насекомых, подкармливать птиц, не ловить рыбу электроудочками…)
Продуктивная деятельность: самостоятельно выбери животных и построй экологическую пирамиду (аппликация).
Экосистема - система жизни различных организмов. В это обширное понятие входит и место обитания и система связей и способы выживания всех существ.
Роль растений в экосистеме
Растения играют огромную роль в любой экосистеме. Они являются неотъемлемым звеном в любой пищевой цепочке. Насыщаясь во время своего роста энергией солнечного света, они передают ее другим видам животного и растительного мира. Например, травоядное животное питается насыщенными энергией растениями, но служат пищей для хищных представителей. Поэтому, исчезновение любой растительности пагубно скажется на всех живых представителях.
Кроме этого, именно растения выделяют необходимый для жизни кислород и избавляют мир от углекислого газа. Вырабатываемый растениями кислород защищает планету от ультрафиолетовых лучей.
Также растения играют большую роль в становлении климата в любой точке мира.
Не стоит забывать о том, что именно растения служат убежищем для многих представителей животного мира, грибов, лишайников. Они являются экосистемами для некоторых организмов.
Растительный мир является основополагающим звеном в почвообразовании, изменении ландшафтов и круговороте минеральных веществ.
Человек является одним потребителей продуктов, вырабатываемых растениями. Людям необходим свежий воздух, кислород, пища, а без флоры это невозможно получить.
Флора нашей планеты крайне важна для человечества. Растения являются нашей пищей и лекарствами. Без растительного мира человек бы не смог заниматься сельскохозяйственной деятельностью. Мировая экономика также не смогла бы существовать без них, ведь именно растения являются причиной появления угля, нефти, торфа и газа.
Роль животных в экосистеме
Животные, как и растения являются важной частью круговорота веществ. Помимо того, что они потребляют растительность или охотятся на травоядных, создавая пищевую цепочку, многие являются природными санитарами - потребляют мертвые органические вещества.
Хищные животные играют огромную роль в различных экосистемах. Благодаря им на планете существует некое равновесие популяций всех видов животного мира.
Травоядные животные также важны для всех экосистем планеты - они отвечают за плотность растительных популяций, избавляют мир от вредоносных и сорняковых растений.
Многие животные разносят пыльцу и семена - насекомые, птицы и млекопитающие.
Благодаря животным, имеющим твердый скелет, мы можем пользоваться различными осадочными породами - мелом, известняком, кремнеземом и другими.
Для человеческой экосистемы животные также важны. Во-первых, они являются основным источником пищи. Во-вторых, люди используют животные материалы для пошивки одежды, создания мебели и необходимых вещей.
Некоторые животные используются человеком, как способ избавления от вредителей. Как правило, вредители уничтожаются и химическими способами, при этом человек не задумывается о последствиях масштабного уничтожения тех или иных видов живых существ. Ведь каждый вид важен для окружающего мира, пусть он и приносит немало хлопот.
Взаимосвязь растений и животных
Взаимосвязь растений и животных очень велика. Как было сказано выше, эти экосистемы не смогут существовать друг без друга, ведь они являются регуляторами популяций обоих миров.
Эта связь начала образовываться в момент появление всего живого на планете, именно поэтому невозможно представить природу без одного из этих звеньев.
Для того, чтобы разобраться в чем именно заключается взаимосвязь растений и животных, можно разобрать всего несколько примеров. Например, муравьи живут внутри дерева, а взамен защищают это растение от вредоносных особей. А крылатые насекомые разносят цветочную пыльцу, взамен получая питание. Птицы оберегают деревья от разрушающих стволы гусениц, при этом также получают запасы питания.
Взаимосвязь со стороны растительного мира также проста - растения вырабатывают кислород, без которого все живое просто не смогло бы существовать.
Лекция 9 и 10. Взаимосвязи в ценозе, типы отношений между организмами. Сопряженноть видов.
ТЕМА: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА БИОГЕОЦЕНОЗА (2 лекции)
Лекция 9. ВЗАИМОСВЯЗИ В БИОГЕОЦЕНОЗЕ. ТИПЫ ОТНОШЕНИЙ МЕЖДУ ОРГАНИЗМАМИ В ЦЕНОЗЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
В первых двух лекциях по структуре биогеоценоза шла речь о видовом составе и пространственной структуре фитоценоза как главного компонента биогеоценоза. В этой лекции рассматривается функциональная структура биоценоза. В.В. Мазингом (1973) выделяются три направления, разработанные им для фитоценозов.
1. Структура как синоним состава (видовая, конституционная). В этом смысле говорят о видовой, популяционной, биоморфологической (состав жизненных форм) и других структурах ценоза, имея ввиду лишь одну сторону ценоза – состав в широком смысле.
2. Структура как синоним строения (пространственная, или морфоструктура). В любом фитоценозе растения характеризуются определенной приуроченностью к экологическим нишам и занимают определенное пространство. Это относится и к остальным компонентам биогеоценоза.
3. Структура как синоним совокупностей связей между элементами (функциональная). В основе понимания структуры в таком смысле лежит изучение взаимоотношений между видами, в первую очередь изучение прямых связей – биотический коннекс. Это изучение цепей и циклов питания, обеспечивающих круговорот веществ и раскрывающих механизм связей трофических (между животными и растениями) или топических (между растениями).
Все три аспекта структуры биологических систем тесно взаимосвязаны на ценотическом уровне: видовой состав, конфигурация и размещение структурных элементов в пространстве являются условием для их функционирования, т.е. жизнедеятельности и продуцирования растительной массы, а последнее, в свою очередь, в значительной степени определяет морфологию ценозов. И все указанные аспекты отражает условия среды, в которых формируется биогеоценоз.
Список литературы
Воронов А.Г. Геоботаника. Учеб. Пособие для ун-тов и пед. ин-тов. Изд. 2-е. М.: Высш. шк., 1973. 384 с.
Мазинг В.В. Что такое структура биогеоценоза // Проблемы биогеоценологии. М.: Наука, 1973. С. 148-156.
Основы лесной биогеоценологии / под ред. Сукачева В.Н. и Дылиса Н.В.. М..: Наука, 1964. 574 с.
Вопросы
1. Взаимосвязи в биогеоценозе:
3. Типы отношений между организмами в ценозе:
а) Симбиоз
б) Антагонизм
1. Взаимосвязи в биогеоценозе
Биоценотический коннекс - сложный клубок взаимоотношений, «разматывание» которого может быть произведено различными способами. Под путями расшифровки функциональной структуры подразумеваются отдельные подходы.
Биогеоценоз в целом представляет собой ту лабораторию, в которой совершается процесс аккумуляции и трансформации энергии. Этот процесс слагается из многих разнообразных физиологических и химических процессов, также взаимодействующих между собой. Взаимодействия между компонентами биогеоценоза выражаются в обмене веществом и энергией между ними.
Взаимоотношения между организмами и средой, которые составляют одну из основ для понимания существа биогеоценоза, относятся к экологическому направлению. Взаимоотношения между особями одного вида относятся обычно к популяционному уровню, а взаимоотношения между разными видами и разными биоморфами составляют основу уже биоценотического подхода.
а) Взаимодействие между почвою и растительностью
Взаимодействие между почвою и растительностью все время происходит в известном смысле «круговорот» вещества и перекачивание минеральных веществ из различных горизонтов почвы в надземные части растений, а затем возвращение их в почву в виде растительного опада. Таким образом осуществляется перераспределение минеральных веществ почвы по ее горизонтам.
Особо важную роль в этом процессе играет опад , так называемая лесная подстилка, т. е. накапливающийся на поверхности собственно почвы слой из остатков листьев, ветвей, коры, плодов и других частей растений. В лесной подстилке происходит разрушение и минерализация этих растительных остатков.
Огромную роль играет растительность также в водном режиме почвы , поглощая влагу из определенных горизонтов почвы, отдавая ее затем в атмосферу путем транспирации, влияя на испарение воды с поверхности почвы, воздействуя на поверхностный сток воды и подземное ее перемещение. При этом влияние растительности на почвенные условия зависит от состава растительности, ее возраста, высоты, мощности и густоты.
б) Взаимодействия между растительностью и атмосферой
Не менее сложные взаимодействия наблюдаются между растительностью и атмосферой. Рост и развитие растительности зависят от температуры, влажности воздуха, его движения и состава, но и наоборот – состав, высота, ярусность и густота растительности влияют на эти свойства атмосферы.
Поэтому каждый биогеоценоз имеет свой климат (фитоклимат ), т.е. те свойства атмосферы, которые вызваны самой растительностью.
в) Взаимосвязь между микроорганизмами и разными компонентами биогеоценоза
Одновременно микроорганизмы прямо или косвенно находятся во взаимодействии с животными (как позвоночными, так и беспозвоночными).
г) Взаимоотношения между растениями
Другие «влияния» растений: ослабление действия ветра, защита от ветровала и бурелома; накапливание из отмирающих и опадающих остатков растений, листьев, ветвей, плодов, семян и т.п. лесной подстилки, которая не только косвенно влияет на растения через изменение почвенных процессов, но и создает особые условия для прорастания семян и развития всходов и т.п.
Изучение биоморф как моделей наиболее существенных экологических черт видов перспективно при выяснении общих ценогеографических закономерностей.
д) Взаимосвязь растительности с животным миром
Не менее тесна взаимосвязь растительности с животным миром, населяющим данный биогеоценоз. Животные в процессе своей жизнедеятельности многосторонне влияют на растительность как непосредственно, питаясь ею, вытаптывая ее, строя в ней или при помощи ее свои жилища, убежища, содействуя опылению цветков и распространению семян или плодов, так и косвенно, изменяя почву, удобряя ее, разрыхляя, вообще меняя ее химические и физические свойства, а в некоторой степени влияя и на атмосферу.
Взаимоотношения между разными трофическими уровнями относятся к трофико-энергетическому направлению (Odum, 1963) и являются объектом многих исследований, получившим широкое развитие в последние десятилетия. Это дает возможность выявить общий характер и количественные показатели обмена веществ и энергии, раскрывая тем самым биогеофизическую и биогеохимическую роль живого покрова.
е) Взаимодействия между неживыми (абиотическими) компонентами
Не только живые организмы взаимодействует с другими компонентами биогеоценоза, но и эти последние взаимодействуют друг с другом. Климатические условия (атмосфера) влияют на почвообразовательный процесс, а почвенные процессы, определяя выделение углекислоты и других газов (дыхание почвы), изменяют атмосферу. Почва влияет на животный мир, не только ее населяющий, но косвенно и на весь остальной животный мир. Животный же мир воздействует на почву.
2. Факторы, влияющие на взаимодействия компонентов биогеоценоза
Рельеф и биогеоценоз. Всякий биогеоценоз, занимая известное место в природе, связан с тем или иным рельефом. Но рельеф сам по себе не входит в число компонентов биогеоценоза. Рельеф является лишь условием, влияющим на процесс взаимодействия названных выше компонентов, и, в соответствии с этим, на их свойства и структуру, определяя направление и интенсивность процессов взаимодействия. В то же время взаимодействие компонентов биогеоценоза нередко может приводить к изменению рельефа и к созданию особых форм микрорельефа, а в известных случаях и мезо- и макрорельефа.
Влияние человека на биогеоценоз. Человек не входит в число компонентов биогеоценозов. Он, однако, является в высшей степени мощным фактором, могущим не только в той или иной мере изменять, но и создавать путем культуры новые биогеоценозы. Ныне почти нет лесных биогеоценозов, не испытавших влияние хозяйственной, а часто и бесхозяйственной деятельности человека.
Взаимовлияния между биогеоценозами. Вместе с тем каждый биогеоценоз, так или иначе, влияет на другие биогеоценозы и вообще явления природы, соседние с ним или в той или иной мере удаленные от него, т. е. обмен веществом и энергией имеет место не только между компонентами данного биогеоценоза, но и между самими фитоценозами. Часто ведущим фактором являются конкурентные отношения между фитоценозами. Фитоценоз более мощный вытесняет фитоценоз менее устойчивый, например, при определенных условиях происходит вытеснение соснового фитоценоза еловым, а вместе с этим изменяется и весь биогеоценоз.
Таким образом, взаимодействие всех компонентов биогеоценоза, особенно лесного биогеоценоза (включая воду в почвогрунтах и атмосфере), очень разнообразно и сложно:
Растительность все время находятся в зависимости от почвы, атмосферы, животного мира и микроорганизмов.
Химический состав почвы, ее влага и физические свойства влияют на рост и развитие растений, на их плодоношение и возобновляемость, на технические свойства их древесины древесных пород, на их, на рост и развитие всей другой растительности.
Вся растительность же в свою очередь в сильной степени воздействует на почву, определяя, главным образом, качество и количество органического вещества в почве, влияя на физические и химические ее особенности.
3. Типы отношений между организмами в ценозе
Организмы могут взаимодействовать друг с другом постоянно, в течение всей жизни или кратковременно. При этом они либо соприкасаются друг с другом, либо оказывают влияние на другой организм на расстоянии.
Взаимные влияния растений могут иметь то благоприятный для их роста и развития характер, то неблагоприятный. В первом случае условно говорят о «взаимопомощи», во втором – о «борьбе за существование» между растениями в широком, дарвинском смысле, или о конкуренции. Само собой разумеется, что все эти взаимовлияния между организмами в биоценозе в то же время играют большую роль и в биогеоценозе в целом. Они могут проходить между особями как разных видов, так и одного и того же вида, т. е. могут быть как межвидовыми, так и внутривидовыми.
Отношения между организмами весьма многообразны. Удачна классификация эти отношений Г. Кларка (Clark, 1957) (табл. 1).
Таблица 1
Классификация отношений между организмами(по Кларку, 1957)
| Вид А | Вид Б | Отношения Условные знаки: «+» – приращение или польза в жизненном процессе в результате отношений, «–» – уменьшение или ущерб, 0 – отсутствие заметного эффекта. – отношения между организмами, обычно разных видов и находящихся в более или менее длительном контакте, при которых один или оба организма извлекают из этих отношений пользу и ни один не испытывает ущерба. Первый тип симбиотических отношений, когда пользу извлекают оба организма, называется мутуализмом, второй, когда пользу извлекает лишь один из организмов, – комменсализмом («нахлебничеством»). Мутуализм Симбиоз азотфиксирующих организмов с голосеменными и цветковыми растениями – отношения между высшим растением и бактериями. На корнях многих растений встречаются клубеньки, образованные бактериями или реже грибами. Клубеньковые бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в доступную для высших растений форму.
|
|||||||
В каждом фитоценозе подбираются растения:
Представляющие различные жизненные формы и занимающие место в различных синузиях, ярусах, микроценозах, т.е. образующие группы, характеризующиеся неодинаковым отношением к среде и неодинаковым местом в фитоценозе;
Дифференцированные по срокам прохождения сезонных фаз.
Сочетание в одном фитоценозе растений с различными экологическими особенностями – тенелюбивых и светолюбивых, в различной степени приспособленных к недостатку влаги и другим факторам среды, позволяет фитоценозу наиболее полно использовать условия местообитания.
Смена видов происходит не сразу, постепенно один вид вытесняет другой, поэтому между фитоценозами обычно нет четкой границы. Полоса на которой происходит смена фитоценозов, называется экотоном. В экотоне, как правило, присутствуют виды смежных сообществ, и мозаичность растительного покрова здесь выше, но жизненное состояние видов-доминантов обоих сообществ в экотоне обычно хуже, чем в тех ценозах, условия которых этим видам соответствуют больше.
Вытеснение одних видов другими на границе фитоценозов (правда, не одновидовых) происходит и без изменений условий среды, в результате различной конкурентной способности видов, в частности различной энергии вегетативного размножения.
ПРИМЕРЫ. Так, известный всем сорный злак пырей не только способен заглушить культурные посевы, но и вытесняет многие дикие виды (крапиву, чистотел и др.), растущие с ним по соседству и которые вегетативно размножаются очень слабо. Даже клевер ползучий постепенно уступает позиции пырею.
Очень сильной конкурентной способностью обладает мох сфагнум. По мере разрастания он в прямом смысле поглощает соседние растения. В районах распространения вечной мерзлоты фитоценозы с господством сфагнума занимают обширные пространства, вытесняя зоны своего влияния не только травы и кустарнички, но и кустарники и деревья.
В результате борьбы за существование происходит дифференциация видов, образующих фитоценоз. В то же время строение фитоценоза – не только результат борьбы за существование, но и результат приспособления растений к уменьшению напряженности этой борьбы. В фитоценозе виды подобраны таким образом, что дополняют друг друга своими свойствами.
Лекция 10. СОПРЯЖЕННОСТЬ ВИДОВ В ФИТОЦЕНОЗЕ. ВНУТРИ- И МЕЖВИДОВЫЕ ОТНОШЕНИЯ В БИОГЕОЦЕНОЗЕ.
Вопросы
а) Дифференциация ценопуляций
в) Перенаселение вида
4. Сопряженность видов в фитоценозе
Одним из качественных показателей видов, входящих в состав фитоценоза, является их сопряженность (ассоциированность). Сопряженность отмечается только по присутствию или отсутствию двух видов на пробной площадке. Существует положительная или отрицательная сопряженность.
Положительная бывает тогда, когда вид В встречается с видом А чаще, чем это имело бы место при независимом друг от друга распределении обоих видов.
Отрицательная сопряженность наблюдается тогда, когда вид В встречается вместе с видом А реже, чем это имело бы место при независимом друг от друга распределении обоих видов.
В учебнике геоботаники А.Г. Воронова приводится формулы и таблицы сопряженности В.И. Василевича (1969), с помощью которых можно обработать данные по присутствию и отсутствию двух видов и определить уровень их сопряженности и приводится пример расчета.
Для определения степени сопряженности двух и более видов существуют и различные коэффициенты (Грейг-Смит, 1967; Василевич, 1969).
Один из них предложен Н.Я. Кацем (Кац, 1943) и рассчитывается по формуле:
Если К >1, то это значит, что данный вид встречается чаще с другим видом, чем без него (сопряженность положительная); если К <1, то это значит, что данный вид чаще встречается без другого вида, чем с ним (сопряженность отрицательная). Если К = 1, то виды индифферентно относятся друг к другу, и встречаемость данного вида вместе с другим не отличается от общей встречаемости первого вида в фитоценозе.
Естественно, сопряженность тем выше, чем больше коэффициент сопряженности удаляется от единицы.
Чаще всего для определения сопряженности используют квадратные площадки по 1 м 2 , иногда прямоугольные по 10 м 2 . Б.А. Быков предложил круглые площадки по 5 дм 2 (радиус 13 см). Но если величина пробной площадки соизмерима с величиной особи хотя бы одного вида, то ложное представление об отрицательной корреляции с другим видом будет получено только потому, что две особи не могут занимать одно и то же место. В этом случае следует увеличить размеры площадок.
Следует их увеличить и в том случае, если в фитоценозе, к примеру, 3 вида, и особи одного вида крупные, а двух другие – мелкие. На учетной площадке, занятой "крупным" видом, могут отсутствовать вытесненные им "мелкие". Это создает впечатление, что между видами с мелкими особями существует положительная корреляция, чего на самом деле нет. Это представление при достаточных размерах пробных площадок исчезнет.
В случаях, когда задаются целью только установить наличие или отсутствие сопряженности, можно закладывать площадки ""в строго систематическом порядке", например, вплотную друг к другу. Если же степень сопряженности устанавливается по одной из формул, необходим случайный отбор образцов.
О чем свидетельствует сопряженность?
Если речь идет о положительной сопряженности, то она может иметь место в двух случаях:
Виды «приспосабливаются» друг к другу настолько, что чаще встречаются друг с другом (свиты видов тех или иных типов леса, в с/х чеснок и морковь), чем порознь
Оба вида сходны по своим экологическим особенностям и чаще обитают вместе потому, что в пределах одного фитоценоза условия оказываются более благоприятными для обоих видов (виды одних и тех же ярусов).
При отрицательной сопряженности она может зависеть от того, что в результате межвидовой борьбы:
Оба вида стали антагонистами (не надо рядом сажать землянику и морковь; волжанка, вейник – угнетают своих соседей по эконише);
У видов различно отношение к влаге, освещению и другим факторам среды в пределах фитоценоза (растения разных ярусов и разные парцелл).
5. Внутри- и межвидовые отношения в биогеоценозе
а) Дифференциация ценопуляций
Лесоводам давно известно, что число стволов деревьев на единицу площади с возрастом насаждений уменьшается. Чем более светолюбива порода и чем лучше условия произрастания, тем быстрее самоизреживается древостой. Гибель деревьев особенно интенсивна в первые десятилетия и постепенно уменьшается с увеличением возраста леса. Это наглядно показано в таблице 2.
Таблица 2
Уменьшение общего числа стволов с возрастом (по Г. Ф. Морозову, 1930)
| Возраст в годах | Число стволов на 1 га | ||
| Буковый лес на раковистом известняке | Буковый лес на почве из пестрого песчаника | Сосновый лес на супесчаной почве |
|
| 10 | 1 048 660 | 860 000 | 11 750 |
| 20 | 149 800 | 168 666 | 11 750 |
| 30 | 29 760 | 47 225 | 10 770 |
| 40 | 11 980 | 14 708 | 3 525 |
| 50 | 4 460 | 8 580 | 1 566 |
| 60 | 2 630 | 4 272 | 940 |
| 70 | 1 488 | 2 471 | 728 |
| 80 | 1 018 | 1 735 | 587 |
| 90 | 803 | 1 398 | 509 |
| 100 | 672 | 1 057 | 461 |
| 110 | 575 | 901 | 423 |
| 120 | 509 | 748 | 383 |
| 130 | – | 658 | 352 |
| 140 | – | 575 | 325 |
| 145-150 | – | 505 | 293 |
 | Количество отмерших деревьев бука за 100 лет (от 10 до 110 лет) составило более 1 млн. на богатых почвах и более 850 000 на бедных, а для сосны – более 11000, что связано с малым числом стволов этой породы уже в десятилетнем возрасте. Сосна весьма свето-любива, поэтому уже к 10 годам у нее произошел значительный отпад. В результате за сто лет сохраняется одно дерево бука из 1800 на богатых почвах и из 950 – на более бедных, и одно дерево сосны из 28. На рис. 5 тоже показано, что гибель более светолюбивой породы (сосна) происходит быстрее, чем теневыносливых (бук, ель, пихта). Таким образом, различия в темпах изреживания у древостоя объясняются: 1) различным светолюбием (теневыносливостью); 2) увеличением темпа роста в хороших условиях и, как следствие, быстрым возрастанием его потребностей в экологических ресурсах, отчего конкуренция между видами становится все более напряженной. |
 | Конкуренция внутри вида, значительно более интенсивна, чем между особями разных видов, но, в этом случае происходит дифференциация особей по высоте. В лесу деревья одного вида можно распределить по классам Крафта (рис. 6). Первый класс объединяет деревья хорошо развитые, поднимающиеся выше других – исключительно гос-подствующие, второй класс – господствующие, третий – согосподствующие, с развитыми, несколько сдавленными с боков, четвертый – заглушённые деревья, пятый – деревья угнетенные, отмирающие или отмершие. Сходная картина уменьшения количества экземпляров растений (на этот раз в течение одного сезона) и дифференциации по высоте наблюдается и в фитоценозах, образованных однолетними растениями, например солеросом травянистым (Salicornia herbacea). |
б) Экологический и фитоценотический оптимумы
Каждый вид имеет свою оптимальную плотность . Оптимальной плотностью называют те пределы плотности, которые обеспечивают наилучшее воспроизведение вида и его наибольшую устойчивость.
ПРИМЕРЫ. Для деревьев в рединах оптимальная плотность весьма невелика, они растут поодиночке на значительном расстоянии друг от друга, зато для лесообразующих пород она гораздо выше, а для болотных сфагновых мхов (Sphagnum) чрезвычайно высока.
Величина оптимальной площади и реакция на загущение зависит от тех условий, в которых проходила эволюция вида: одни виды развивались в условиях высокой плотности популяции, другие – в условиях низкой плотности; в одних случаях плотность была постоянной, в других – непрерывно меняющейся. Виды, эволюционировавшие в условиях постоянной плотности, резко реагируют на повышение плотности за пределы оптимальной замедлением роста; виды, развившиеся в условиях непрерывно менявшейся плотности, реагируют на изменение плотности за пределы оптимума слабо.
Каждый вид имеет два оптимума развития : экологический, сказывающийся на размерах особей вида, и фитоценотический, характеризующийся наиболее высокой ролью данного вида в фитоценозе, выражающейся в его обилии и степени проективного покрытия. Эти оптимумы и ареалы могут не совпадать. В природе чаще встречается фитоценотический оптимум, а экологический можно выявить, искусственно создавая растениям разные условия.
ПРИМЕРЫ. Многие галофиты лучше развиваются не на засоленных почвах, где они образуют сообщества, а на влажных почвах с незначительным содержанием солей. Многие растения скал с ксероморфным обликом свой экологический оптимум имеют на лугах.
Несовпадение экологического и фитоценотического оптимумов – результат борьбы за существование между растениями. В ряде случаев в процессе борьбы за существование растения оттесняются в экстремальные условия из более благоприятных для них фитоценозов.
ПРИМЕРЫ. Пихта белокорая и ель аянская не потому растут в более высоких горных поясах, что там лучше условия, а потому, что туда их вытесняют ель корейская, кедр и пихта цельнолиствная. Так же и светлолюбивые осина и береза уступают свои более благоприятные экотопы темнохвойным породам. Точно также травами из пойменных местообитаний вытесняются мхи и кустарнички.
в) Перенаселение вида
Для характеристики плотности вида существует такое понятие, как перенаселение . Рассматривают несколько видов перенаселения: абсолютное, относительное, возрастное, условное и локальное.
Под абсолютным перенаселением понимают такие условия загущения, при которых неизбежно наступает массовая гибель, носящая общий характер. (сверх густой посев – семена заделываются сплошным слоем или в два-три слоя), при котором, при условии очень дружных одновременных всходов на больших делянках, погибают все растения, кроме крайних).
Под относительным перенаселением понимают такие условия загущения, при которых гибель растений более или менее повышена, чем при густоте оптимальной для вида. При этом гибель растений избирательна, Действие отбора мягче, чем в случае абсолютного перенаселения.
Под возрастным перенаселением понимают перенаселение, возникающее с возрастом в результате неравномерного роста корневых систем (например, у корнеплодов) или надземных частей растений (у деревьев).
Условно перенаселенными называют сильно загущенные фитоценозы, в которых острота взаимоотношений между растениями снижена временной задержкой их роста до такой степени, что изреживание иногда полностью прекращается. Так, многие растения очень долго остаются в ювенильном (юношеском) состоянии, сохраняя весьма высокую выживаемость. Стоит вынудить растения к активному росту, как наступает настоящее перенаселение. Например, сильно угнетенные особи древесных пород под пологом густого леса имеет вид подроста.
Локальным перенаселением называют случаи перенаселения в гнездовых насаждениях очень высокой плотности и малой площади, в которых благодаря малой площади гнезда выживание каждой отдельной особи определяется не положением этой особи в гнезде, а ее особенностями, иными словами, гибель здесь носит избирательный характер.
Каково же значение явлений перенаселения для борьбы за существование и, следовательно, для процесса эволюции?
Перенаселение может иметь место в одних случаях и в одни периоды жизни растений и отсутствует в других случаях и в другие периоды жизни растений. В зависимости от степени перенаселения и от особенностей организмов оно способно как ускорять, так и замедлять процесс эволюции. При небольших степенях перенаселения оно вызывает дифференциацию особей и тем ускоряет процесс эволюции; при значительных степенях оно может вызвать обеднение популяции, уменьшение плодовитости и в результате – замедление эволюционного процесса. Перенаселение замедляет и ускоряет процесс естественного отбора, но не служит ему препятствием и не является непременным условием отбора, так как отбор может идти и без перенаселения.
Мы знаем, что для двух наиболее крупных групп органического мира – животных и растений – значение перенаселения неодинаково: оно играет гораздо большую роль в растительном мире, так как подвижность животных позволяет им в ряде случаев уйти от перенаселения.
Для разных систематических и экологических групп растений перенаселение играет не одну и ту же роль. Развитие большего, чем может впоследствии выжить, количества проростков и молодых растений обеспечивает виду господство в фитоценозе. Если бы проростки вида, преобладающего в фитоценозе, были единичными, то в массах развились бы проростки другого вида, и этот другой вид мог бы стать доминирующим в фитоценозе. Господствующий вид обычно дает большое количество проростков, но совершенно естественно, что лишь небольшая часть достигает зрелости. Значит, гибель большого количества молодых растений в данном случае неизбежна, именно она обеспечивает процветание вида и сохранение его положения в фитоценозе. Кроме молодых растеньиц погибает большое количество диаспор – зачатков растений (семена, плоды, споры) – еще до начала их развития (поедаются животными, погибают в. неблагоприятных условиях и т. д.). Таким образом, огромное количество диаспор, образуемых растениями, обеспечивает не только господство, но зачастую и само существование вида.
Внутривидовая конкуренция всегда более ожесточенна, чем межвидовая, поскольку особи одного вида более сходны друг с другом и предъявляют более сходные требования к среде, чем особи разных видов. Однако в природе, по-видимому, все сложнее. Так, при воспитании двух видов в чистых по севах и в смешанных (причем суммарное число особей на единицу площади в смешанном посеве равно числу особей на единицу площади в чистых посевах обоих видов) наблюдаются три типа взаимоотношений (Сукачев, 1953).
1. При совместном посеве оба вида развиваются лучше, чем каждый из них в одновидовом посеве. В этом случае межвидовая борьба оказывается слабее внутривидовой, что соответствует точке зрения Ч. Дарвина.
2. Из двух видов один лучше чувствует себя в смеси, чем в чистом посеве, а второй – хуже в смеси и лучше в чистом посеве. В этом случае для одного из видов межвидовая борьба оказывается более суровой, чем внутривидовая, а для другого – наоборот. Причины этого различны: выделение одним из видов колинов, вредных для особей другого вида, различие экологических особенностей видов, влияние продуктов разложения отмерших остатков одного вида на другой, различия в строении корневой системы и других особенностей.
3. Оба вида чувствуют себя в смеси хуже, чем в одновидовых посевах. В этом случае для обоих видов внутривидовая борьба менее сурова, чем межвидовая. Этот случай очень редок.
Следует иметь в виду, что отношения между парой каких-либо видов зависят от условий опыта: состава питательной среды, исходной численности растений, условий освещения, температурного режима и других причин.
