Такка
Такка – растение семейства Такковых, произрастающее в самых разнообразных экологических условиях и насчитывающего 10 видов. Они селятся на открытых и сильно затененных местах, в саваннах, в зарослях кустарников и в дождевых лесах. Молодые части растений, как правило, бывают опушены мельчайшими волосками, исчезающими по мере взросления. Размеры растений обычно невелики, от 40 до 100 сантиметров, но некоторые виды достигают иногда в высоту 3 метров. Хотя такка получает все более широкое распространение как комнатное растение, следует иметь в виду, что в комнатах успешно содержать такку непросто по причине особой требовательности растения к условиям содержания. Семейство такковые представлено одним родом Такка, насчитывающим около 10 видов растений.
— Такка перистонадрезанная произрастает в тропической Азии, Австралии, в тропиках Африки. Листья шириной до 40-60 см, длиной от 70 см и до 3 метров. Цветок с двумя покрывалами, крупными, достигающими 20 см ширины, цвет покрывал светлозеленый.
— Такка Шантрье произрастает в тропических лесах юго-восточной Азии. Вечнозеленое тропическое, травянистое растение, достигающее 90-120 см в высоту. Цветы обрамлены темно-бордовыми, почти черными, прицветниками, похожими на размах крыльев летучей мыши или бабочки с длинными, нитеобразными усиками.
— Такка цельнолистная произрастает в Индии. Листья широкие, глянцевые, шириной до 35 см, длиной до 70 см. Цветок с двумя покрывалами, крупными, достигающими 20 см ширины, цвет покрывал белый, по белому тону разбросаны пурпурные штрихи. Цветки черные, пурпурные или темно фиолетовые, расположенные под покрывалами.
Пространственная структура биоценоза
Предполагает расположение каждого вида на определенном участке биотопа как в вертикальном, так и в горизонтальном соотношении.
Под ярусностью понимается удаленность расположения видов от почвы. На принципе ярусности строится использование солнечного света разными видами растений. Ярусность бывает наземная и подземная.
Как правило, наземные ярусы делят на 5 частей в зависимости от высоты дерева:
- к 1-му ярусу относят высокие деревья (дуб);
- менее высокие деревья относятся ко 2-му ярусу;
- к 3-му ярусу принадлежат: лещина, крушина и другие кустарники;
- 4-й ярус составляют высокие травы;
- 5-й –наименьшие по высоте растения (земляника).
Ярусы в подземной части соотносятся с длиной корней трав и деревьев. Ярусов здесь намного меньше.
Различают 3 типа подземных ярусов:
подстилка (происходит образование перегноя), корневое пространство и минеральный слой.
К обозначенным ярусам относятся и животные организмы:
- в 1-м ярусе обитают постоянные жители кроны деревьев;
- 2-й ярус составляют птицы и насекомые, пожирающие стволы деревьев;
- 3-й и 4-й ярусы разделяют хищники, грызуны и копытные существа;
- 5-й ярус заполняют мелкие организмы (клещи, многоножки).
Среди всего многообразия обитателей есть и те, кого сложно отнести к какому-либо определенному положению.
Они могут обитать в любых ярусах и межъярусных пространствах (лианы).
Если ярусность определяет вертикальное расположение видов, то мозаичность характеризует их горизонтальное распределение. То есть конкретный вид растения произрастает на определенном участке почвы, которая наиболее ему соответствует.
Мозаичность может быть создана вручную вследствие вырубки лесов. На освободившемся месте появляются новые виды и создаются новые сообщества.
Биологическое значение
Испокон веков степь являлась кормилицей человечества и всего живого на Земле. Здесь расположены пашни и лучшие пастбища. Степные травостои играют важную роль в жизни данного биологического сообщества.
В первую очередь, это корм для многих животных, птиц, насекомых. В пищу употребляются все части растений: стебли, корни, листья, семена.
Ксерофиты, обладая крепкой, разветвленной сеткой корней, формируют дернину. Под влиянием корешков и дерна происходит образование ценных черноземных почв. Люди интенсивно используют их в хозяйственных нуждах. Чрезмерная деятельность привела к тому, что степи стали крайне уязвимыми биологическими системами.
Главная опасность — эрозия почвы, которая ведет к учащению пыльных бурь, размножению оврагов, избыточному засолению.
Еще одна проблема — перевыпас в животноводстве. Бесконтрольное уничтожение наземной части растительности обедняет флору. Степь — огромный дом для многих живых организмов, жизнь которых зависит от ее благополучия.
Россия — страна, владеющая обширными степными пространствами. В нашем государстве организована сеть природоохранных зон. Их можно назвать центрами научной деятельности, направленной на защиту живой природы.
Самые известные из них:
- Ростовский природный заповедник,
- Даурский,
- Хакасский,
- Центрально-Черноземный,
- Оренбургский.
Экологический туризм также помогает ознакомить людей с проблемами сохранения степной природы. Он начал развиваться в России недавно.
Чем отличается биоценоз от биогеоценоза
Многие путают значение биоценоза с биогеоценозом. Эти два понятия во многом схожи. Однако понятие «биогеоценоза» было разработано Сукачевым в 1942-м году.
Главным отличием между терминами является то, что биоценоз – это участок среды, охватывающий все живое и взаимосвязь только между живыми организмами. В то время как биогеоценоз включает в себя и факторы неживой природы.
Т. е. есть в биогеоценозе присутствует взаимосвязь не только между живыми организмами, но и живого с неживым (органические компоненты неразрывно связаны с неорганическими).
Однако стоит учесть, что самым важным сходством между биоценозом и биогеоценозом является устойчивая взаимосвязь между организмами и природой в целом. Следует это помнить и ценить природу, охранять ее и поддерживать экологию.
Изменения среды обитания
Среда обитания меняется со временем. Это может быть связано с такими опасными процессами, как извержения вулканов, землетрясения, цунами, лесные пожары и т.д.; или изменение может быть более постепенным, из-за изменений климата на протяжении тысячелетий, поскольку ледники тают, а это приводит к изменению климатических условий и солнечной радиации.
Другие изменения являются прямым результатом деятельности человека: обезлесение, вспашка пастбищ, заграждение рек, дренирование болот и работы на морском дне. Введение чужеродных видов может оказать разрушительное воздействие на местную дикую природу путем увеличения хищничества и конкуренции за ресурсы, или из-за введения вредителей и болезней, к которым у местных видов нет иммунитета. Человечество также несет серьезную ответственность за загрязнение и разрушение среды обитания.
Биогеоценоз и экосистема
Популяции живых организмов, которые входят в состав биоценозов, тесно связаны не только между собой, но и с условиями среды их существования. Из окружающей среды поступают вещества, необходимые для обеспечения их жизнедеятельности.
Обратно поступают продукты метаболизма. Так формируется определенная система из сообщества организмов и среды их существования. Ученые назвали ее экосистемой. Данный термин предложил в $1935$ году английский эколог А. Тенсли.
Он подчеркивал, что нельзя изучать живые организмы без учета среды их обитания.
Определение 1
Экосистема – это совокупность живых организмов различных видов, которые взаимодействуют между собой и со средой обитания, благодаря чему возникает поток энергии, который образует определенную трофическую структуру и обеспечивает круговорот веществ в средине системы.
Под круговоротом веществ следует понимать обмен веществом между неживой и живой частями экосистем.
Понятие биогеоценоза
В $1940$ году российский советский эколог В.Н. Сукачев ввел в науку понятие «биогеоценоз». Он считал, что понятия «экосистема» и «биогеоценоз» хоть и близки, но не идентичны.
Ничего непонятно?
Попробуй обратиться за помощью к преподавателям
Определение 2
Биогеоценоз – это территория с более-менее однородными условиями существования, населенная взаимосвязанными популяциями различных видов, которые объединены между собой и физической средой обитания круговоротом веществ и потоком энергии.
Сукачев считал, что биогеоценоз, в отличие от экосистемы, является более конкретным территориальным понятием (образованием).
Когда говорится об экосистеме, то имеется ввиду любая совокупность организмов разных видов, связанных между собой трофически, которые не обязательно занимают территорию с однородными условиями.
А биогеоценоз занимает ограниченную территорию с однородными условиями и определенным растительным сообществом – фитоценозом.
Структура биогеоценоза
Так как биогеоценоз представляет собой систему взаимодействия живой и неживой природы, то в его структуре выделяют абиотическую и биотическую части.
В состав абиотической части входят такие компоненты, как неорганические и органические соединения, климатические условия, явления неживой природы (гроза, землетрясения, извержения вулканов и т.п.).
Биотическую часть составляют различные экологические группы популяций организмов, которые объединены между собой трофическими и пространственными связями.
Важная роль в структуре биогеоценоза принадлежит редуцентам. Эти организмы, питаясь останками других живых организмов или продуктами их жизнедеятельности, расщепляют органические вещества до неорганических. Таким образом, они обеспечивают завершение цикла круговорота веществ в природе.
Свойства биогеоценозов
Биогеоценоз, как любая система, имеет ряд свойств. К особенным свойствам биогеоценозов относятся:
- целостность,
- устойчивость,
- способность к самовоспроизводству,
- способность к саморегуляции.
Целостность – это свойство, которое обеспечивается тесными связями организмов между собой и средой. При изменении хотя бы одного компонента нарушается поток энергии и круговорот веществ, поэтому изменяется весь биогеоценоз.
Устойчивость биогеоценозов определяется взаимоприспособленности различных видов к сосуществованию и их адаптации к условиям среды, способности противостоять их изменениям.
Саморегуляция биогеоценозов состоит в колебании количества особей и популяций того или иного вида, биопродуктивности популяций, способов и скорости круговорота веществ в биогеоценозе и потоков энергии вокруг определенных (оптимальных) значений. Регулирующими факторами могут выступать внутривидовые и межвидовые связи («растения–травоядные», «хищник-жертва», «паразит-хозяин» и т.п.).
Способность биогеоценозов к самовоспроизводству зависит от взаимодействия саморегулируемых популяций, входящих в их состав, и обеспечивается природными ресурсами окружающей среды (тепло, наличие воды и еды).
Человек в процессе своей деятельности вольно или невольно изменяет соотношение компонентов в биогеоценозах. Это может вызвать изменение биогеоценозов и всей биосферы вообще.
Формирование фитоценоза[]
Формирование фитоценозов можно рассматривать как в динамическом аспекте (смена сообществ), так и в плане образования их на свободных участках земной поверхности.
Различают первично свободные участки, которые в прошлом не заселялись растениями и не содержат их зачатков. Фитоценозы на них могут образоваться только при внесении диаспор извне. К таким участкам относятся скальные обнажения, свежие речные и морские наносы, обнажившееся дно водоёмов, участки, освободившиеся от ледников, лавовые поля и др. В целом на Земле они занимают незначительные площади.
Вторично свободные участки образуются в местах, где раньше растительность существовала, но была уничтожена вследствие воздействия какого-либо неблагоприятного фактора. Примером могут служить гари, осыпи, незасеянные пашни, участки выеденных вредителями или скотом фитоценозов. На них в большинстве случаев сохраняется почва и диаспоры, а формирование фитоценозов происходит значительно быстрее, чем на первично свободных участках. Формирование фитоценоза является непрерывным процессом, но условно может быть разделено на стадии:
по В. Н. Сукачёву:
- Отсутствие фитоценоза — случайный состав видов; отсутствие взаимодействия между растениями; очень слабое влияние на среду; невыраженность структуры.
- Открытый фитоценоз — неустойчивый состав, преимущественно из однолетников; структура с отдельными не взаимодействующими друг с другом ценопопуляциями.
- Закрытый невыработавшийся фитоценоз — выпадение значительной части видов-первопоселенцев; пятнистая структура с проникновением отдельных растений в скопления других видов; намечается ярусность.
- Закрытый выработавшийся фитоценоз — относительно постоянный видовой состав; затруднение проникновения новых видов; взаимодействие всех ценопопуляций; выраженная ярусность.
по А. П. Шенникову:
- Пионерная группировка — ценопопуляции малочисленны, взаимоотношения между ними отсутствуют
- Группово-зарослевое сообщество — ценопопуляции распределены куртинами, в которых происходит взаимодействие между растениями
- Диффузное сообщество — ценопопуляции смешиваются, вырабатывается система межвидовых взаимодействий
по Ф. Клементсу:
- Миграция — занос диаспор
- Эцезис — закрепление первопоселенцев
- Агрегация — образование групп потомства вокруг материнских растений
- Инвазия — перемешивание ценопопуляций
- Конкуренция — выработка конкурентных отношений вследствие резкого увеличения сомкнутости
- Стабилизация — формирование устойчивого замкнутого сообщества
Е. П. Прокопьев, суммируя различные схемы членения процесса формирования фитоценоза, предлагает выделять в нём три этапа:
- Поступление зачатков на свободный участок. Видовой состав формирующегося фитоценоза будет зависеть от видового состава растений окружающей территории и характера распространения их диаспор, причём основную роль будут играть зачатки аллохорических видов, главным образом анемохоры.
- Экотопический (абиотический) отбор. Не все попавшие на свободный участок диаспоры на нём приживутся: часть не прорастёт, а часть проросших погибнет в молодом состоянии вследствие неблагоприятного сочетания абиотических факторов. Закрепившиеся растения будут являться пионерными для данной территории.
- Фитоценотический отбор. Вследствие размножения и расселения пионерных видов по участку, они начнут влиять друг на друга и изменять экотоп, формируя биотоп (местообитание). Первичная абиотическая среда экотопа превращается во вторичную биотическую — фитосреду. Под влиянием фитосреды и взаимовлияний растений некоторые пионерные виды, не приспособленные к ней, выпадают. Это может происходить, например, вследствие затенения или аллелопатии. Параллельно происходит закрепление на участке новых видов, уже приспособленных к данной фитосреде.
Видовая структура биоценоза
Данная структура подразумевает наличие разнообразных видов организмов, их количество и общую массу. Богатство и бедность биоценоза определяется численностью и разнообразием обитающих в нем видов.
К примеру, на местах с девиацией (уклонением от нормы) условий внешней среды заметно сильное обеднение. Единичные особи способны выжить при неблагоприятном окружающем воздействии. Невелико видовое разнообразие и в местах с постоянным или негативным вмешательством (разрушение территории посредством затопления и уничтожения руками человека).
Биоценозы делят на естественные и искусственные. Естественный исторически складывается с течением многих лет. Поэтому более молодой биоценоз отличается более скудными видовыми характеристиками.
Человек также не может собрать большое многообразие видов на одной территории. Поэтому искусственные биоценозы также не отличаются широким разнообразием обитателей.
Плотность обитания зависит и от природных климатических условий. Чем благоприятней среда, тем выше концентрация организмов на одной территории.
Орхидеи в природе: как и где растут?
Орхидея является очень распространенным растением и её можно встретить по всему миру в количестве 35000 наименований. Их можно встретить на всех материках в тропических и умеренных широтах.
Наибольшее число видов этих прекрасных растений произрастает в тропиках. Эти условия наиболее подходят для орхидных.
Орхидейным необходимо тепло и влажность
С их особенной корневой системой зимовка в холодных регионах невозможна, поэтому в условиях квартиры важно не допускать попадания морозного потока воздуха
Сапрофиты
Этот вид необычен своей внешностью. Сапрофиты не похожи на привычные нам фаленопсисы. Эти орхидеи не имеют листьев, растут на земле и имеют глубокие толстые корни. Внешне они похожи на кораллы и не создают тонких отростков.
Образуют симбиоз с грибницей, питаясь веществами и водой из перегноя и торфа. Орхидея имеет тонкий стебель, покрытый чешуйками. Цветы мелкие и невзрачные.
Сапрофит Гнездовка обыкновенная (фото в естественных условиях).
Отсутствие листьев и хлорофилла позволяет растению жить в тенистых местах под кронами деревьев.
Эпифиты
Орхидеи этой группы наиболее привычны и знакомы всем цветоводам. Именно эпифитами являются распространенные виды, такие как фаленопсис и ванда.
Эпифиты не растут на земле. Их корни содержат веламен, который, как губка, впитывает воду. Стремясь укрыться от травоядных животных и излишков воды, орхидея забирается на вертикальные опоры. Она может расти на дереве или камне.
Многие неправильно полагают, что эпифиты паразитируют. Находясь на дереве, орхидея не наносит ему вреда, не повреждает кору. Воду получает из окружающей среды. Теплый тропический дождь, утренняя роса и туман удовлетворяют потребности растения в жидкости. Толстые листья и корни способны длительное время сохранять влагу, поэтому эпифитам не страшна неожиданная засуха.
Изобилие окрасок и форм делает цветы этих орхидей привлекательными для насекомых, а условия климата идеальны для размножения семенами. В естественных условиях орхидеи без труда образуют семенные коробочки, их цветы крупные, а листья достигают в длину тридцати сантиметров.
Эпифит Ванда (фото в живой природе).
Цветут эпифиты круглый год, образуя длинные соцветия. Семена сохраняют всхожесть до 2-х лет, потому как даже в идеальных условиях трудно найти подходящее место для ростка.
Интересно! Эпифиты не нуждаются в земле или торфе. Они приспособились жить на деревьях, используя их как опору.
Наземные
Такие растения имеют зеленые побеги и корни, углубленные в грунт. Так же как и у эпифтитов, на их корнях присутствует веламен и нет мелких отростков. Такая корневая система нуждается в легком грунте с большим содержанием воздуха.
Наземные орхидеи предпочитают верхний слой легкой лесной земли. Она состоит из мха, коры и торфа. Вода не задерживается здесь надолго, поэтому такой состав идеален для наземных видов.
Высота этих растений в естественных условия может быть выше 60 см. Разрастаясь, корневая система дает новые побеги, поэтому орхидея по виду напоминает огромный куст с множеством цветов. Каждый ствол цветет только раз в жизни и отдает всю силу на образование семян и рост новых побегов.
Наземная орхидея Цимбидиум (фото в естественной среде).
Орхидеи этого вида способны накапливать воду в утолщенных побегах или в псевдобульбах. В неблагоприятный период некоторые из них сбрасывают листву и теряют часть корневой системы.
К ярким представителям наземных орхидей относят:
- Цимбидиум;
- Мильтония.
Где и как растут?
Относятся к классу однодольных (покрытосеменных) растений. Среди всех растительных семейств это самое обширное, насчитывается более 30 тысяч видов.
Условно их классифицируют на 5 подсемейств, 22 трибы и более 70 подтриб.
Места обитания
Травянистые многолетники-орхидеи достаточно выносливы. В естественных условиях легко адаптируются к любому климату. Исключение – районы Крайнего Севера и пустыни, там экзотическому цветку просто не выжить.
Но орхидным раем считают тропики. Например, тропический лес Эквадора. Здесь обитают более 4 тысяч разновидностей экзота. На склонах Анд насчитывается порядка 20 климатических зон. На каждой произрастают определенные виды. Повышенная влажность, щадящее солнце и хорошая циркуляция воздуха – идеальные условия жизни для эпифитных видов.
В умеренных широтах отлично приспособились надземные представители орхидей. Достаточно развитая клубневая корневая система обеспечивает рост и питание растениям. Здесь насчитывается около 75 видов.
Существует условная классификация климатических зон обитания орхидей:
- Африка, Южная и Центральная Америка, северо-восток Австралии и местности, приближенные к экватору. Климат благоприятен для всех разновидностей.
- Скалистые местности и влажные горные леса – Анды, территория юго-восточной Азии, Филиппины, Бразилия. Температура здесь снижена, но климат всегда влажный. Здесь обитают фаленопсисы – эпифитные, литофитные и петрофитные виды (прикрепляются к скальным и каменистым породам).
- Плоскогорья Бразилии и степные участки – в основном, зона обитания наземных представителей. Лишь небольшая часть эпифитов, растущих вблизи водоемов, адаптировалась к этим условиям.
- В умеренном климате Европы, Азии, Северной Америки живут только наземные орхидеи.
Первые упоминания
Орхидные – одни из древнейших семейств цветковых растений
Первые представители стали известны человечеству благодаря древнегреческому философу, естествоиспытателю, основателю ботаники и географии растений, Теофрасту. В 4 в. до н. э. он впервые описал это загадочное растение с научной точки зрения.
Это интересно. В Древнем Китае цветок называли lan. Теофраст, изучив круглые корни-луковицы, дал растению научное название – Орхис (orchis – досл. – яичко, семенники). С тех пор все семейство носит имя Орхидные.
В эпоху великих географических открытий в одной из экспедиций за золотом, специями, слоновой костью и драгоценными камнями, случайно в руках у испанцев оказались клубни орхидеи. Так, в начале 16 века была открыта первая тропическая орхидея – Ваниль. Единственный в своем роде съедобный цветок. В настоящее время его выращивают в предгорьях Анд, в Эквадоре, как пряность.
Первые тропические орхидеи открыли в Америке в 18 веке и на протяжении столетия с успехом доставляли в Европу.
Почему прикрепляются на деревья?
Представители тропиков являются эпифитами (досл. – «на растении»). Они произрастают или прикрепляются на форофитах. Причем не поглощают из них питательных веществ. Растения, благодаря процессу фотосинтеза, получают необходимую энергию и питание. А дожди и туманы служат естественным источником влаги.
Структура фитоценоза[]
В зависимости от специфики исследований в понятии «структуре биоценоза» В. В. Мазингом 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. В каждом случае проводится качественный и количественный анализ состава.
2. Структура, как синоним строения (пространственная, или морфоструктура). В любом фитоценозе растения характеризуются определённой приуроченностью к экологическим нишам и занимают определённое пространство. Это относится и к остальным компонентам биогеоценоза. Между частями пространственного расчленения (ярусы, синузии, микрогруппировки и др.) можно достаточно легко и точно провести границы, можно нанести их на план, вычислить площадь, а затем, например, рассчитать ресурсы полезных растений или кормовые ресурсы животных. Только на основе данных по морфоструктуре можно объективно определить точки постановки тех или иных экспериментов. При описании и диагностики сообществ всегда проводится изучение пространственной неоднородности ценозов.
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 — конкуренция за питательные вещества в почве, за свет в надземной сфере, взаимопомощь).
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, то есть 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.
Фитоценоз состоит из ряда структурных элементов. Различают горизонтальную и вертикальную структуру фитоценоза. Вертикальная структура представлена ярусами, выделяемыми по визуально определяемым горизонтам концентрации фитомассы. Ярусы состоят из «разновысотных» растений. Примерами ярусов являются 1-й древесный ярус, 2-й древесный ярус, напочвенный покров, мохово-лишайниковый ярус, ярус подлеска и др. Число ярусов может различаться. Эволюция фитоценозов идёт в направлении увеличения числа ярусов, так как это ведёт к ослаблению конкуренции между видами. Поэтому в более древних лесах умеренного пояса Северной Америки число ярусов (8—12) больше, чем в аналогичных более молодых лесах Евразии (4—8).
Горизонтальная структура фитоценоза формируется благодаря наличию пологов деревьев (под которыми формируется среда, несколько отличная от среды в межпологовом пространстве), неоднородностям рельефа (которые обуславливают изменение уровня грунтовых вод, различную экспозицию), видовым особенностям некоторых растений (размножающихся вегетативно и образующих моновидовые «пятна», изменение среды одним видов и реагирование на это другими видами, аллелопатические воздействия на окружающие растения), деятельности животных (например, формирование пятен рудеральной растительности на пороях грызунов).
Закономерно повторяющиеся пятна (мозаики) в фитоценозе, различающиеся составом видов или их количественным соотношением, называются микрогруппировками, а такой фитоценоз — мозаичным.
Неоднородность может также носить случайный характер. В этом случае она называется пестротностью.