Растительные сообщества. Многообразие и смена фитоценозов

Вспомните
Какое значение имеют растения в природе?

Как вы думаете

1. Что такое природное сообщество?
2. Что такое ярусность? Какое значение имеет ярусность для лесных растений?

Вы, вероятно, согласитесь с тем, что в природе растения окружены не только представителями своего и других видов, но и представителями животного мира, грибов, бактерий, лишайников. Все живые организмы образуют на разных участках каждой местности определённые природные комплексы, которые называются природные сообщества (биоценозы). Такое сообщество в единстве с окружающей средой называется биогеоценозом (греч. био — жизнь, гео — земля).

Если вы задумаетесь, то сможете назвать несколько примеров таких сообществ: луг, лес, поле, болото, водоём. В каждом из этих сообществ основную роль выполняют растения: травы, кустарники, деревья. В их зелёных листьях из углекислого газа и воды под действием потоков солнечного света образуется органическое вещество, которое необходимо и самим растениям, и всем живым существам на Земле. Преобладающие в каждом сообществе растения создают его внешний вид, оказывают воздействие на условия обитания других организмов. Например, в хвойных лесах произрастает меньше светолюбивых растений, чем в лиственных — из-за их затенённости, что, в свою очередь, оказывает влияние на видовой состав животного мира этого леса. Поэтому в любом биогеоценозе важной частью является весь комплекс растительных организмов, который назвали растительным сообществом или фитоценозом (греч. фитон — растение).

Многообразие фитоценозов. Фитоценозы отличаются друг от друга определённым составом растительных организмов. Так, растительное сообщество с большим количеством дубов называется дубравой. Участок биогеоценоза с обилием берёз называется березняком. Если лес состоит почти из одних сосен, это сосновый бор. Обилие елей образует ельник.

В зависимости от древесного состава различают хвойные, смешанные и лиственные леса.

Природные сообщества с преобладанием травянистых растений называются лугами. В таких фитоценозах почвы более увлажнены, чем в лесных сообществах. На лесных полянах и в безлесных долинах развиваются суходольные луга. Луга, находящиеся вдоль рек, по берегам водоёмов, называются заливными. Их часто заливают весенние воды. Высоко в горах благоухают альпийские, или высокогорные, луга.

Травяным фитоценозом является также степь. Степной фитоценоз формируется на засушливых чернозёмных почвах. В условиях избыточного увлажнения в лесах, на лугах создаётся особый фитоценоз — болото. Кроме трав на болотах могут произрастать кустарники.

Ярусность. В фитоценозах происходит постепенное приспособление организмов к условиям совместного обитания. Выражается результат такой приспособленности в растительных ярусах: надземных и подземных. В надземных ярусах (рис. 129) растения распределяются по высоте. Так, в смешанном лесу первый ярус составляют самые высокие деревья: ель, берёза, клён, дуб, сосна. Во втором ярусе произрастают менее рослые растения: рябина, черёмуха, боярышник, осина.

В третьем ярусе располагается малина, орешник, крушина и др. Ниже всех этих растений растут травы, относящиеся к четвёртому ярусу.

Под листьями травы, почти у самой поверхности почвы, поселяются мхи и лишайники.

Подземные ярусы образуются корнями растений, которые проникают в почву на разную глубину. Корни трав располагаются близко от поверхности почвы. У кустарников корни длиннее, чем у травянистых растений. На очень большую глубину прорастают корни самых высоких деревьев.

Значение ярусности. Ярусное расположение растений в фитоценозах имеет большое значение для их выживания, потому что позволяет полнее использовать растениям условия окружающей среды, особенно свет и тепло.

Для ветроопыляемых растений произрастание в верхнем ярусе имеет большое значение, так как не будет помех для их опыления и распространения плодов и семян. Растения среднего яруса могут неплохо существовать в меньших потоках солнечного света, чем растения первого яруса. В опылении им помогают насекомые. В этом ярусе обычно бывает много гнёзд птиц и жилищ мелких зверьков.

Теневыносливые растения занимают нижние ярусы. Произрастание в условиях меньших потоков света способствовало возникновению у них в процессе эволюции черт приспособленности к таким условиям. У теневыносливых растений обычно широкие и тёмно-зелёные листья, белые венчики цветков. У многих растений осуществляется самоопыление. Распространение семян и плодов происходит с помощью насекомых, муравьёв. В  затенённых участках развиваются грибы. Они, как особые организмы, не нуждаются в солнечном свете. Вспомните, какой у них тип питания, — они гетеротрофы, вступают в симбиоз со многими лесными растениями.

В лесной подстилке много микроорганизмов, гифов грибов. В результате их жизнедеятельности происходит разложение останков различных организмов, и почва обогащается питательными веществами.

Смена фитоценозов. Несмотря на приспособленность организмов к обитанию в растительном сообществе, с течением времени в каждом из фитоценозов начинают происходить изменения, которые приводят к их смене. Причины смены фитоценозов различны. Искусственные причины чаще всего бывают связаны с деятельностью людей (вырубка леса, пожар, осушение болот и др.).

Естественная смена происходит постепенно и повсюду, с разной скоростью и по различным причинам. Изменение рельефа местности, например растущий в лесу овраг или оползень, повлияет на смену фитоценоза. Сами растения тоже изменяют среду обитания, а вслед за этим изменяется и видовой состав. Например, в смешанном лесу с большим количеством берёз поселяются молодые ели. Теневыносливые ели быстро растут под кронами берёз. С ростом и развитием елового подроста берёзы начинают испытывать недостаток света, их жизнедеятельность угнетается. Хорошо развитые ели обгоняют в росте своих лиственных соседей, берёзы начинают усыхать и погибать. Через некоторое время бывший смешанный лec может превратиться в еловый, в котором постепенно погибнут светолюбивые травянистые растения. Под пологом елей будут развиваться только теневыносливые травы.

Подобные изменения происходят со многими биогеоценозами. Пруд со временем может зарасти влаголюбивой растительностью и превратиться в болото. Луг, на котором начинают поселяться кустарники, будет через какое-то время сплошными кустарниковыми зарослями.