МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Г.Ф. МОРОЗОВА
Кафедра лесоводства, лесной таксации и лесоустройства
УЧЕНИЕ О БИОГЕОЦЕНОЗАХ
Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.04.01 – Лесное дело,
направленность – Государственное управление лесами
Воронеж 2017
УДК Беспаленко О.Н. Учение о биогеоценозах [Электронный ресурс]:
методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 35.04.01 – Лесное дело, направленность – Государственное управление лесами / О.Н. Беспаленко; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» - Воронеж, 2017 – 19 с.
Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол №___ от «___» ___________ 2017 г.)
Рецензент: ведущий научный |
сотрудник ВНИИЛГиСбиотех, кандидат |
с.-х. наук |
В.А. Кострикин |
Ответственный редактор: заведующий кафедрой лесоводства, лесной
таксации и лесоустройства, |
|
профессор, доктор биол. наук |
С.М. Матвеев |
ТЕМА 1
(2 часа)
СТРУКТУРА ЛЕСНОГО БИОГЕОЦЕНОЗА
Цель работы – ознакомление с лесным биогеоценозом, как сложной биологической системой, изучение роли отдельных структурных элементов лесного биогеоценоза.
Теоретическая часть.
Лесной биогеоценоз (экосистема) – это открытая сложная саморегулирующаяся, организованная обменом веществ и потоком энергии, динамическая система взаимодействующих компонентов живых организмов (биоценоза: фитоценоза, зооценоза, микробоценоза) и окружающей среды (экотопа: атмосферы, почвы, горной породы, гидрологических условий) в границах однородного фитоценоза, где основным первичным продуцентом и эдификатором является древостой.
По Н.В. Сукачеву каждый из компонентов биогеоценоза в той или иной мере является материалом для биогеоценотического процесса; и трансформатором и обменным аппаратом, и суммарным выразителем этого процесса. Каждый компонент биогеоценоза существует и развивается по своим собственным законам. Однако ни один из компонентов не существует и не развивается изолированно. Непрерывный обмен веществ между отдельными компонентами определяет целостность биогеоценоза.
Органический мир биогеоценоза (биоценоз) характеризуется сложными противоречивыми взаимоотношениями, взаимосвязями, в том числе трофическими связями, под которым понимается передача заключенной в пище энергии от ее первоначального источника – растения – через ряд организмов (консументов) каждый из которых поедает предыдущий и поедается последующим. Трансформация существующего вещества представляет собой беспрерывный ряд фаз, каждая из которых ведет к потери части энергии с дыханием и использованию другой части для синтеза нового вещества.
По В.И. Вернадскому, основные функции живого вещества биосферы следующие:
1. Энергетическая – поглощение энергии при фотосинтезе, передача энергии по трофической цепи.
2.Концентрационная – избирательное накопление в ходе жизнедеятельности определенных видов веществ, используемых для построения тела организма и выделяемых при метаболизме.
3.Деструктивная – минерализация органического вещества.
4.Средообразующая – преобразование физико-химических параметров
среды.
5.Транспортная – перенос вещества против градиента силы тяжести в горизонтальном направлении.
Лесу, как составной части биосферы, в высшей степени насыщенному живым веществом, также присущи отмеченные биологические функции, среди которых наиболее важными являются энергетическая и средообразующая.
Практическая часть.
1. В часы самостоятельной работы по рекомендуемым литературным источникам изучить структуру и значение отдельных элементов лесного биогеоценоза.
3.Подготовить конспект ответов на вопросы:
1.Роль компонентов биогеоценоза по В.Н. Сукачеву.
2.Что подразумевается под биоценозом и экотопом?
3.Влияние почвы на лес и леса на почву.
4.Почвоулучшающие и почвоухудшающие древесные породы.
5.Структура и признаки лесного фитоценоза.
6.Влияние гидрологических условий на лесоводственные
признаки лесного насаждения.
7. Светолюбивые и теневыносливые древесные породы.
8. Особенности атмосферного воздуха под пологом леса.
9. Роль грибов в жизни лесного фитоценоза.
ТЕМА 2
(2 часа)
ТРИ ОСНОВНЫХ УРОВНЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ
Цель работы – ознакомление с понятием биоразнообразия как особого свойства живой природы, с основными уровнями биоразнообразия.
Теоретическая часть.
В 1992 г. была принята Конвенция о биологическом разнообразии. Россия присоединилась к ней в 1995 г. Конвенция в международном
масштабе поставила вопрос о необходимости сохранения биоразнообразия и устойчивого использования его отдельных компонентов.
Согласно этой конвенции «Биологическое разнообразие» означает вариабельность живых организмов из всех источников, включая, среди прочего, наземные, морские и иные водные экосистемы и экологические комплексы, частью которых они являются; это понятие включает в себя внутривидовое разнообразие, разнообразие видов, разнообразие экосистем. Биологическое разнообразие обеспечивает устойчивое развитие экосистем.
Вцелом выделяются три основных уровня биоразнообразия: генетическое, видовое, экосистемное (разнообразие экосистем). Генетическое разнообразие есть сумма генетической информации, содержащаяся в генах всех особей растений, животных, микроорганизмов. Видовое разнообразие – число видов. Разнообразие экосистем – количество разных местообитаний, сообществ и экологических процессов на различных уровнях организации ландшафтов.
Зачем нужно сохранять разнообразие видов? Можно ли, например, не заботиться о выживании видов, являющихся вредителями леса (например, таких, как непарный шелкопряд, еловый усач и т.д.)?
Существует часто прагматический ответ на такие вопросы. Огромная масса биологических видов, особенно мелких (насекомых, мхов, червеобразных) крайне мало изучена, либо вообще до сих пор не описана учеными.
Генетически каждый вид живых организмов уникален, и каждый из видов может оказаться носителем свойств, например пищевых или лекарственных. Важным является то, что каждый вид, занимая свою, только ему присущую экологическую нишу, играет уникальную роль в экосистеме. Исчезновение любого вида приводит к разрыву его многочисленных связей с другими видами, вследствие чего нарушается функционирование экосистемы.
Влесоводстве, лесной таксации и лесоустройстве такие понятия, как тип леса, тип лесорастительных условий, состав древостоя, состояние деревьев, возраст, класс бонитета и т.п. являются прямыми категориями отображения разнообразия лесного биогеоценоза.
Практическая часть.
1.В часы самостоятельной работы по рекомендуемым литературным источникам изучить содержание основных уровней биоразнообразия.
2.Подготовить конспект ответов на вопросы:
1.Биоразнообразие как свойство живой природы.
2.Определение генетического разнообразия.
3.Фенотипическая и генотипическая изменчивости.
4.Видовое разнообразие – зависимость от экологических
условий.