ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.10.2023
Просмотров: 25
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Занятие «Изменения растительных сообществ»
Изменения в течение суток. Цветут разные виды, как вы уже знаете , в разное время суток, поэтому в течение дня внешний вид сообщества может измениться. Это вы можете наблюдать сами, например на газонах и лугах, где много одуванчика лекарственного. Во время его цветения в первой половине дня газоны и луга окрашены в нарядный желтый цвет из-за множества раскрывшихся соцветий-корзинок. К 14—15 часам корзинки закрываются, травостой утрачивает яркую желтую окраску. На следующий день все повторяется. Рано утром (в 5—6 час.) раскрываются новые корзинки, а после полудня закрываются.
Сезонные изменения. Об отчетливо выраженных сезонных изменениях лесов, лугов и полей вы уже узнали из § 40, 41, 42. Эти изменения связаны с разными сроками цветения, плодоношения, листопада, роста и отмирания побегов у разных видов растений. Массовое цветение тех или иных видов меняет внешний вид сообществ. Вспомните, как нарядно выглядят городские газоны в конце мая—начале июня во время цветения одуванчика лекарственного. Когда одуванчики отцветают, газоны утрачивают золотисто желтую окраску и становятся сероватыми от пушистых соплодий одуванчика.
Очень ярко выражены сезонные изменения степных сообществ. В степях под Курском, например, с весны до осени по крайней мере десять раз одни цветущие виды сменяют другие. Соответственно меняется окраска степи. Ранней весной, например, степь окрашена в бурые цвета перезимовавших и засохших листьев, на фоне которых выделяются лиловые пятна цветущей сон-травы. К началу мая зацветает горицвет весенний, и зеленеющую степь украшают его ярко-желтые цветки. В конце мая начинается массовое цветение незабудки душистой, степь голубеет. В начале июня зацветают горный клевер, нивяник обыкновенный, таволга шестилепестная. Степь становится беловатой. В течение вегетационного сезона степь многократно меняет свой внешний вид (рис.1). Сезонные изменения курских степей впервые подробно описал русский ботаник В.В. Алехин.
Рис.1. Сезонные изменения внешнего вида степи: А — степь ранней весной, цветут горицвет (1) и сон-трава (2); Б — степь поздней весной
, цветут незабудка душистая (3) и ветреница лесная (4)
Изменения растительных сообществ от года к году. Разногодичные изменения, как уже отмечено в § 51, связаны с колебаниями погоды и хорошо выражены на лугах и в степях. В сухие и влажные годы один и тот же участок луга или степи выглядит различно, так как на нем господствуют разные виды. Например, на лугах в сухой год преобладают более устойчивые к засухе растения — костер безостый, овсяница красная, лютик многоцветковый, горный клевер, васильки луговой и шероховатый. Для влажного года характерно разрастание более влаголюбивых видов: лисохвосты луговой и коленчатый, щучка, лютик ползучий, мятлик болотный (рис.2).
Р
ис. 2. Луговые злаки: 1 - лисохвост луговой, 2 — костер безостый, 3 — овсяница луговая, 4 — щучкаОбратимые изменения растительных сообществ. Суточные, сезонные, разногодичные изменения растительных сообществ регулярно повторяются через определенные промежутки времени. Отцвел одуванчик на газоне, а в будущем году он снова будет здесь цвести. В засушливый год лисохвост в луговом травостое незаметен, но в дождливое лето он обильно разрастется. Такие повторяющиеся изменения называют обратимыми. Они не меняют основных свойств растительных сообществ: луг остается лугом, и степь остается степью, как бы не менялось по годам обилие составляющих их видов.
Необратимые изменения, или смены растительных сообществ. Смены сообществ происходят в тех случаях, когда условия жизни становятся непригодными для большинства составляющих сообщество видов или их вытесняют более сильные виды — конкуренты. Тогда на месте одних сообществ формируются другие.
Часто смены сообществ связаны с хозяйственной деятельностью человека. Например, при выпасе скота в лесах животные уничтожают подрост деревьев и кустарников. В случае гибели старых деревьев им нет замены. Лес редеет и осветляется. Со временем он может и совсем исчезнуть, а на его месте появится пастбище.
Зарастание озер. Смены сообществ могут происходить и без участия человека, например при зарастании озер. Прибрежно-водные растения обычно образуют вокруг озер характерные пояса. Для каждого вида растений нужна определенная глубина воды. Так, рдесты живут на глубине до 3 м, кубышки и кувшинки — до 2,5, тростник обыкновенный и камыш озерный — до 1,5 м, осоки — до 0,8—1 м. Обычно центр озера — зеркало открытой воды, по его краю живут подводные растения (рдесты, уруть, пузырчатка), за ними следуют виды с плавающими на поверхности воды листьями (кубышка желтая, кувшинки). Ближе к берегу располагаются заросли тростника и камыша озерного, а у самого берега — мелкие осоки, частуха подорожниковая, стрелолист обыкновенный (рис.3).
Рис. 3. Зарастание озера: 1 — ольховый лес, 2 — заболоченный луг, 3 — заросли тростника, рогоза, камыша озерного, 4 — пояс кубышек, 5 — пояс подводных растений — рдестов, 6 - отложения торфа и озерного ила
Отмершие части растений (листья, кусочки стеблей, веточки) падают на дно озера, где образуются озерный ил и торф. Озеро мелеет, и полосы растительности перемещаются к центру. Там, где прежде росли рдесты, поселяются кубышки и кувшинки, уступая место тростнику и камышу. Постепенно водоем зарастает целиком. Зеркало открытой воды исчезает. Бывшее озеро превращается в травяное болото. Со временем здесь поселяются деревья (береза пушистая, сосна обыкновенная), и в конце концов может вырасти лес. Зарастают даже крупные озера, но это происходит очень медленно. Ученые подсчитали, например, что Боденское озеро в Швейцарии может полностью зарасти за 12 тыс. лет.
Вопросы для обсуждения
1.Какие изменения растительных сообществ называют обратимыми?
2.В чем отличия обратимых изменений и смен растительных сообществ?
3.С какими причинами связаны смены растительных сообществ? Приведите примеры.
4.Почему зарастают озера? С какой скоростью идет их зарастание?
5.Почему нельзя пасти скот в лесу?
«Воздействие человека на растительность»
Доисторический период. Растительный покров Земли уже несколько тысячелетий испытывает влияние человека. Вначале, когда первобытные племена занимались охотой и собирательством, оно было мало заметно. С переходом к оседлой жизни и земледелию люди с помощью примитивных орудий и огня стали корчевать леса, а освободившиеся участки использовать под посевы. Скот пасли в лесах, а также на неудобных для земледелия склонах. Животные уничтожали подрост древесных пород, в результате леса редели, оголялись горные склоны. Лесные сообщества уступали место травянистым — лугам и пастбищам. Вокруг поселений возникали безлесные территории. Однако леса сохранялись на больших площадях.
Историческое время. С развитием земледелия и скотоводства, со строительством дорог во многих странах начинают преобладать культурные ландшафты. На месте естественной растительности, в первую очередь лесов
, появились обширные поля, сады, виноградники, луга и пастбища. К IX в. н.э. в Европе была вырублена четверть всех лесов, а к XV в. — три четверти.
Опустынивание. Неразумное, хищническое использование в хозяйственных целях земель приводит к их опустыниванию. На месте лесов, кустарниковых зарослей, лугов и тучных пастбищ образуются оголенные, почти лишенные растений пространства. Такие опустыненные территории особенно велики в странах с засушливым климатом, давно обжитых человеком. Например, в Южной Европе, на Ближнем Востоке, в Северной Африке в результате многовекового перевыпаса, массовых рубок и частых пожаров леса сменились кустарниковыми зарослями, а затем выбитыми пастбищами и опустыненными участками. В этом процессе опустынивания большую роль сыграло разведение коз. Козы способны полностью уничтожить древесную растительность, так как объедают кустарники и молодые деревья полностью, включая все почки. Кроме того, козы способны пастись на очень крутых склонах и этим усиливают почвенную эрозию.
Краткая история использования и охраны растительности в Западной Европе. Первые попытки сохранять наиболее полезные для человека растения предпринимаются в Европе в ХУ-ХУШ вв. В связи с развитием свиноводства появился повышенный спрос на желуди, которыми кормили свиней. Поэтому дубы стали особенно ценить. С XV в. начали охранять крупные дубовые деревья и дубравы, которые имели большое значение еще и как охотничьи угодья.
Когда в XVIII в. из Америки вывезли картофель и стали выращивать его в Европе, дубы утратили свое кормовое значение. С развитием промышленности для фабрик и заводов требовалось много древесины на топливо. Самые лучшие дрова давал бук. И люди начали рубить дубы и сажать бук. К началу XIX в. в Европе дубравы были повсеместно вытеснены буковыми лесами.
В первой половине XIX в. началось массовое строительство шахт, увеличилась добыча каменного угля. Потребность в дровяном топливе резко упала. Одновременно возросла цена на деловую древесину, необходимую в строительстве, для производства мебели и различных деревянных изделий. Лучшую деловую древесину дают хвойные породы, в первую очередь ель. Поэтому состав европейских лесов вновь изменяется: буковые деревья вырубают и сажают еловые. В настоящее время в Западной и Средней Европе преобладают саженые еловые леса.
Влияние человека на растительность в наши дни. Вы уже знаете, что в современную эпоху хозяйственная деятельность человека изменила весь облик нашей планеты. В большинстве стран мира естественные леса, степи, болота заменены плантациями культурных растений, полями, сеяными лугами, культурными пастбищами. В зонах, благоприятных для сельского хозяйства, практически не осталось земель, которые не использовал бы человек. Лишь в заповедниках, национальных парках сохраняют участки естественной растительности, о чем подробнее будет сказано в . В тундре и тайге, где вечная мерзлота препятствует земледелию, до сих пор на больших территориях сохранилась естественная растительность. Однако и здесь природе наносится большой урон: происходит загрязнение воздуха и воды, ведётся открытая добыча полезных ископаемых, почва разрушается тяжелыми вездеходами.
Сильно меняют и даже уничтожают естественную растительность разрастающиеся города, крупные промышленные предприятия, тепловые электростанции, мусорные свалки, карьеры, отвалы и терриконы. Все эти последствия хозяйственной деятельности человека загрязняют воздух и воду, уничтожают почвенный покров, приводят к гибели множество растений и животных. В конечном итоге сами люди тоже оказываются в условиях, не пригодных для нормальной жизни.
Стремясь смягчить губительность таких воздействий на природу, люди устанавливают очистные сооружения на заводских трубах, восстанавливают растительность в карьерах и на отвалах, озеленяют города и поселки. Эти усилия иногда достигают цели. В настоящее время создаются экологически чистые, т.е. не загрязняющие среду, промышленные предприятия. Некоторые бывшие карьеры, отвалы, терриконы засажены лесами, садами, засеяны луговыми и пастбищными травами. Возникло особое направление сельского хозяйства, так называемое экологическое земледелие, главная цель которого — безотходность, получение устойчивых урожаев и экологически чистых сельскохозяйственных продуктов, не содержащих вредных веществ.
В ряде стран облик местности, обустроенный руками людей, производит благоприятное впечатление, например в Швейцарии, Южной Германии, Франции. Ухоженные поля, сады, виноградники чередуются с высокоурожайными сеяными лугами и живописными сажеными лесами и парками. Однако более детальное знакомство с современной растительностью этих стран показывает, что состав растительных сообществ очень обеднен. На сеяных лугах, например, растет всего 8—12 видов цветковых растений вместо 30—40, характерных для естественных лугов. В лесах господствует преимущественно ель, другие древесные породы практически отсутствуют. На полях нет сорных растений. Следовательно, в сообществах представлены исключительно господствующие виды, а сопутствующих очень мало. Такие сообщества, как вы знаете (см. § 51) неустойчивы. И действительно, в последние десятилетия кислотные дожди (см. § 21) повреждают хвою и вызывают массовые болезни ели. В результате саженым еловым лесам угрожает гибель. Исчезновение сорных видов нарушило на полях естественные связи растений и насекомых. Это увеличило опасность нашествий сельскохозяйственных вредителей и потребовало усиленной химической защиты культурных растений. Таким образом, искусственно созданный человеком растительный покров по сравнению с естественным менее устойчив к неблагоприятным воздействиям. Особую опасность представляет сокращение его биологического разнообразия.