Cechy morfologiczne i ekologiczne populacji. Podstawy ekologii

Ekologia (z greckiego. oikos - dom i logo- doktryna) - nauka o prawach interakcji organizmów żywych z ich środowiskiem.

Za twórcę ekologii uważany jest niemiecki biolog E. Haeckela(1834-1919), który po raz pierwszy użył tego terminu w 1866 r "ekologia". Pisał: „Przez ekologię rozumiemy ogólną naukę o relacjach organizmu ze środowiskiem, która obejmuje wszystkie „warunki bytu” w szerokim tego słowa znaczeniu. Mają częściowo charakter organiczny, a częściowo nieorganiczny.”

Nauką tą była pierwotnie biologia, która bada populacje zwierząt i roślin w ich środowisku.

Ekologia bada systemy na poziomie wyższym niż indywidualny organizm. Głównymi obiektami jego badań są:

• populacja - grupa organizmów należących do tego samego lub podobnego gatunku i zajmująca określone terytorium;
• , w tym zbiorowisko biotyczne (ogółem populacji na danym terytorium) i siedlisko;
• - obszar dystrybucji życia na Ziemi.

Do tej pory ekologia wyszła poza zakres samej biologii i stała się nauką interdyscyplinarną, która bada najbardziej złożone problemy interakcji człowieka ze środowiskiem. Ekologia przeszła trudną i długą drogę do zrozumienia problemu „człowiek-natura”, opierając się na badaniach w układzie „organizm-środowisko”.

Interakcja Człowieka z Naturą ma swoją specyfikę. Człowiek jest obdarzony rozumem, a to daje mu możliwość uświadomienia sobie swojego miejsca w naturze i celu na Ziemi. Od początku rozwoju cywilizacji Człowiek zastanawiał się nad swoją rolą w przyrodzie. Będąc oczywiście częścią natury, człowiek stworzył specjalne siedlisko, który jest nazywany ludzka cywilizacja. W miarę rozwoju popadał w coraz większy konflikt z naturą. Teraz ludzkość już zdała sobie sprawę, że dalsza eksploatacja przyrody może zagrozić jej własnemu istnieniu.

Doprowadziła do tego pilność tego problemu, spowodowana pogarszającą się sytuacją środowiskową w skali planety "papierówka"- Do konieczność uwzględnienia przepisów i wymagań dotyczących ochrony środowiska- we wszystkich naukach i w całej działalności człowieka.

Ekologię nazywa się obecnie nauką o „własnym domu” człowieka – biosferze, jej charakterystyce, interakcjach i relacjach z człowiekiem oraz człowieka z całym społeczeństwem ludzkim.

Ekologia to nie tylko zintegrowana dyscyplina, w której łączą się zjawiska fizyczne i biologiczne, stanowi ona swego rodzaju pomost pomiędzy naukami przyrodniczymi i społecznymi. Nie jest to jedna z dyscyplin o strukturze liniowej, tj. Nie rozwija się wertykalnie – od prostych do złożonych – rozwija się poziomo, obejmując coraz szerszy zakres zagadnień z różnych dyscyplin.

Żadna nauka nie jest w stanie rozwiązać wszystkich problemów związanych z poprawą interakcji między społeczeństwem a przyrodą, ponieważ interakcja ta ma aspekty społeczne, ekonomiczne, technologiczne, geograficzne i inne. Tylko nauka zintegrowana (uogólniająca), jaką jest współczesna ekologia, może rozwiązać te problemy.

W ten sposób ekologia z zależnej dyscypliny biologii przekształciła się w złożoną naukę interdyscyplinarną - nowoczesna ekologia- z wyraźnym składnikiem ideologicznym. Współczesna ekologia przekroczyła granice nie tylko biologii, ale także w ogóle. Idee i zasady współczesnej ekologii mają charakter ideologiczny, dlatego ekologia wiąże się nie tylko z naukami o człowieku i kulturze, ale także z filozofią. Tak poważne zmiany pozwalają stwierdzić, że pomimo ponad stuletniej historii środowiska, współczesna ekologia jest nauką dynamiczną.

Cele i zadania współczesnej ekologii

Jednym z głównych celów współczesnej ekologii jako nauki jest badanie podstawowych praw i rozwój teorii racjonalnej interakcji w układzie „człowiek – społeczeństwo – natura”, uznając społeczeństwo ludzkie za integralną część biosfery.

Główny cel współczesnej ekologii na tym etapie rozwoju społeczeństwa ludzkiego – wyprowadzić ludzkość z globalnego kryzysu ekologicznego na ścieżkę zrównoważonego rozwoju, w którym zostanie osiągnięte zaspokojenie żywotnych potrzeb obecnego pokolenia, nie pozbawiając takiej szansy przyszłych pokoleń.

Aby osiągnąć te cele, nauki o środowisku będą musiały rozwiązać szereg różnorodnych i złożonych problemów, w tym:

• rozwijać teorie i metody oceny trwałości systemów ekologicznych na wszystkich poziomach;
• badać mechanizmy regulacji liczebności populacji i różnorodności biotycznej, rolę fauny i flory jako regulatora stabilności biosfery;
• badać i tworzyć prognozy zmian biosfery pod wpływem czynników naturalnych i antropogenicznych;
• oceniać stan i dynamikę zasobów naturalnych oraz skutki środowiskowe ich zużycia;
• opracowywać metody zarządzania jakością środowiska;
• ukształtować zrozumienie problemów biosfery i kultury ekologicznej społeczeństwa.

Otacza nas środowisko życia nie jest nieuporządkowaną i przypadkową kombinacją żywych istot. Jest to stabilny i zorganizowany system, który rozwinął się w procesie ewolucji świata organicznego. Można modelować dowolne systemy, tj. można przewidzieć, jak dany system zareaguje na wpływy zewnętrzne. Podejście systemowe jest podstawą badania problemów środowiskowych.

Struktura współczesnej ekologii

Obecnie ekologia podzielony na szereg gałęzi i dyscyplin naukowych, czasami dalekie od pierwotnego rozumienia ekologii jako nauki biologicznej o relacjach organizmów żywych ze środowiskiem. Jednak wszystkie współczesne trendy w ekologii opierają się na fundamentalnych ideach bioekologia, co dziś stanowi połączenie różnych kierunków naukowych. Na przykład rozróżniają autekologia, badanie indywidualnych powiązań pojedynczego organizmu ze środowiskiem; ekologia populacji, zajmujący się związkami między organizmami należącymi do tego samego gatunku i żyjącymi na tym samym terytorium; synekologia, która kompleksowo bada grupy, zbiorowiska organizmów i ich powiązania w systemach naturalnych (ekosystemach).

Nowoczesny ekologia to zespół dyscyplin naukowych. Podstawowe jest ekologia ogólna, badając podstawowe wzorce zależności między organizmami a warunkami środowiskowymi. Ekologia teoretyczna bada ogólne wzorce organizacji życia, w tym w powiązaniu z antropogenicznym wpływem na systemy przyrodnicze.

Ekologia stosowana bada mechanizmy niszczenia biosfery przez człowieka i sposoby zapobiegania temu procesowi, a także wypracowuje zasady racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych. Ekologia stosowana opiera się na systemie praw, reguł i zasad ekologii teoretycznej. Od ekologii stosowanej odróżnia się następujące kierunki naukowe.

Ekologia biosfery, badający globalne zmiany zachodzące na naszej planecie w wyniku wpływu działalności gospodarczej człowieka na zjawiska naturalne.

Ekologia przemysłowa, badając wpływ emisji przedsiębiorstw na środowisko i możliwości ograniczenia tego wpływu poprzez udoskonalanie technologii i zakładów oczyszczania.

Ekologia rolnicza, która bada sposoby wytwarzania produktów rolnych bez wyczerpywania zasobów gleby, przy jednoczesnej ochronie środowiska.

Ekologia medyczna zajmująca się badaniem chorób człowieka związanych z zanieczyszczeniem środowiska.

Geoekologia, badanie budowy i mechanizmów funkcjonowania biosfery, powiązania i wzajemne powiązania biosfery z procesami geologicznymi, rola materii żywej w energetyce i ewolucji biosfery, udział czynników geologicznych w powstaniu i ewolucji życia na Ziemi.

Ekologia matematyczna modeluje procesy środowiskowe, tj. zmiany w przyrodzie, które mogą wystąpić, gdy zmieniają się warunki środowiskowe.

Ekologia ekonomiczna rozwija mechanizmy ekonomiczne racjonalnego wykorzystania zasobów naturalnych i ochrony środowiska.

Ekologia prawna opracowuje system praw mających na celu ochronę przyrody.

Ekologia inżynierska - Stosunkowo nowy kierunek nauk o środowisku, bada wzajemne oddziaływanie technologii i przyrody, wzorce powstawania regionalnych i lokalnych systemów przyrodniczo-technicznych oraz sposoby zarządzania nimi w celu ochrony środowiska naturalnego i zapewnienia bezpieczeństwa ekologicznego. Zapewnia zgodność urządzeń i technologii obiektów przemysłowych z wymaganiami środowiskowymi

Ekologia społeczna powstało całkiem niedawno. Dopiero w 1986 roku odbyła się we Lwowie pierwsza konferencja poświęcona problematyce tej nauki. Nauka o „domu”, czyli siedlisku społeczeństwa (osoby, społeczeństwa), bada planetę Ziemię, a także przestrzeń - jako środowisko życia społeczeństwa.

Ludzka ekologia - część ekologii społecznej, która uwzględnia interakcję człowieka jako istoty biospołecznej z otaczającym go światem.

- jedna z nowych niezależnych gałęzi ekologii człowieka - nauka o jakości życia i zdrowia.

Syntetyczna ekologia ewolucyjna- nowa dyscyplina naukowa obejmująca poszczególne obszary ekologii - ogólną, bio-, geo- i społeczną.

Krótka historyczna droga rozwoju ekologii jako nauki

W historii rozwoju ekologii jako nauki można wyróżnić trzy główne etapy. Pierwszy etap - geneza i rozwój ekologii jako nauki (do lat 60. XX wieku), kiedy to zgromadzono dane dotyczące związku organizmów żywych z ich siedliskiem, poczyniono pierwsze uogólnienia naukowe. W tym samym okresie francuski biolog Lamarck i angielski ksiądz Malthus po raz pierwszy ostrzegli ludzkość przed możliwymi negatywnymi konsekwencjami wpływu człowieka na przyrodę.

Druga faza - formalizacja ekologii w samodzielną dziedzinę wiedzy (od lat 60. do 50. XX w.). Początek etapu upłynął pod znakiem publikacji prac rosyjskich naukowców K.F. Roulier, N.A. Severtseva, V.V. Dokuchaev, który jako pierwszy uzasadnił szereg zasad i koncepcji ekologii. Po badaniach Karola Darwina w dziedzinie ewolucji świata organicznego niemiecki zoolog E. Haeckel jako pierwszy zrozumiał, że to, co Darwin nazwał „walką o byt”, reprezentuje niezależną dziedzinę biologii, i nazwał to ekologią(1866).

Ekologia ostatecznie ukształtowała się jako niezależna nauka na początku XX wieku. W tym okresie amerykański naukowiec C. Adams stworzył pierwsze podsumowanie dotyczące ekologii i opublikowano inne ważne uogólnienia. Największy rosyjski naukowiec XX wieku. W I. Wernadski tworzy podstawę doktryna biosfery.

W latach 1930–1940 angielski botanik A. Tansley (1935) po raz pierwszy zaproponował koncepcja „ekosystemu” i trochę później V. Ya Sukachev(1940) uzasadnił bliską mu koncepcję o biogeocenozie.

Trzeci etap(lata 50. XX w. do chwili obecnej) – przekształcenie ekologii w naukę złożoną, obejmującą nauki o ochronie środowiska człowieka. Równolegle z rozwojem teoretycznych podstaw ekologii rozwiązywano także zagadnienia stosowane z ekologią.

W naszym kraju w latach 60.-80. XX w. niemal co roku rząd podejmował uchwały wzmacniające ochronę przyrody; Opublikowano kody dotyczące ziemi, wody, lasu i innych. Jak jednak pokazała praktyka ich stosowania, nie dawały one wymaganych rezultatów.

Dziś Rosja przeżywa kryzys ekologiczny: około 15% jej terytorium to w rzeczywistości strefa katastrofy ekologicznej; 85% populacji oddycha powietrzem zanieczyszczonym znacznie powyżej MPC. Rośnie liczba chorób „wywoływanych przez środowisko”. Następuje degradacja i uszczuplenie zasobów naturalnych.

Podobna sytuacja rozwinęła się w innych krajach świata. Jednym z najbardziej palących staje się pytanie, co stanie się z ludzkością w przypadku degradacji naturalnych układów ekologicznych i utraty zdolności biosfery do utrzymywania cykli biochemicznych.

Wegetacja. Roślinność pustynna, reprezentowana przez kserofity i halofity, nie tworzy pokrywy zamkniętej i zajmuje zwykle mniej niż 50% powierzchni, charakteryzuje się dużą różnorodnością form życia (np. Trzmielowce). Efemerydy i efemerydy zajmują ważne miejsce w zbiorowiskach roślinnych. Wiele endemitów. W Azji na piaskach pospolite są bezlistne krzewy i półkrzewy (skrzypce białe, akacja piaskowa, czerki, efedryny); W Ameryce, a także w Afryce sukulenty (kaktusy, juka, opuncja itp.) są powszechne. Na pustyniach gliniastych dominują odmiany piołunu, solanki i saxaula czarnego.

Świat zwierząt. Zwierzęta, które przystosowały się do życia na otwartych przestrzeniach pustyni, potrafią szybko biegać i przez długi czas pozostawać bez wody. Na przykład wielbłąd od dawna udomowiony, nazywany „statekiem pustyni” ze względu na swoją wytrzymałość i niezawodność. Wiele zwierząt ma żółte lub szarobrązowe „pustynne” ubarwienie. Latem większość zwierząt prowadzi nocny tryb życia, niektóre zapadają w sen zimowy. Gryzonie (skoczki, myszoskoczki, susły) i gady (jaszczurki, węże itp.) są liczne i wszechobecne. Wśród zwierząt kopytnych często spotyka się gazele i antylopy wolowe, w tym gazele; Do mięsożerców zalicza się wilk, fenek, hieny, szakale, kojot, karakal itp. Owady i pajęczaki (falangi, skorpiony itp.) są liczne.

Wpływ na działalność gospodarczą

Jak już wspomniano, pustynie wyróżniają się naturalnymi kontrastami. Wiele naturalnych procesów zachodzi w nich w ekstremalnych warunkach lub na ich granicy. Z tego powodu charakteryzują się gwałtownymi reakcjami, gdy równowaga w ekosystemach zostaje zakłócona. Każde ze zjawisk pustynnych ma swój własny wpływ na topografię, glebę, roślinność, dziką przyrodę, na ludzi i ich działalność gospodarczą. Jak każde zjawisko ekstremalne, zjawiska pustynne są niekorzystne dla człowieka, czasem niebezpieczne. Powodują nieurodzaj roślin pastewnych; zasypują piaskiem budynki, drogi, studnie itp. Burze piaskowe na kilka dni z rzędu wstrzymują prace na polach, suche wiatry działają depresyjnie na organizmy żywe, w tym na człowieka, powodując u nich depresję. Nawet delikatny wiatr wprawia piasek w ruch.

Ekstremalne zjawiska zimą objawiają się silnymi mrozami, po których następują odwilże i lód. Specyfiką zdarzeń ekstremalnych jest to, że są one nieregularne i zawsze nieoczekiwane, co czyni je jeszcze bardziej niebezpiecznymi w swoich konsekwencjach. Przykładowo stabilna pokrywa śnieżna o wysokości większej niż 0,5 metra nie występuje co roku, ale w niesprzyjających momentach.

W rzadkich latach przebywa w niektórych nizinnych rejonach Azji Środkowej przez 40–70 dni, co jest niebezpieczne dla owiec.

Wpływ człowieka

Pod wpływem procesów naturalnych i czynników antropogenicznych zachodzą gwałtowne zmiany w istniejących naturalnych kompleksach pustynnych. W pierwszym przypadku środowisko naturalne zmienia się tymczasowo i nie radykalnie. Wpływ człowieka objawia się inaczej: w warunkach łowieckich jest wolniejszy niż w koczowniczej hodowli zwierząt, a w tym ostatnim jest mniej zauważalny niż w rozwoju rolnictwa nawadnianego na dużych obszarach w niektórych obszarach.

Największe i najbardziej zauważalne przemiany na pustyniach nastąpiły w XX wieku, kiedy to przemysł wydobywczy, a w miastach przemysł produkcyjny, budowa kolei, a następnie dróg i mechanizacja rolnictwa sprowadziły na pustynię nowoczesne maszyny. Zwiększyło to znacząco intensywność jego przemian, wymagając wyodrębnienia szczególnej kategorii oddziaływania na terytorium – czynnika technogennego. Będąc częścią wpływu czynnika antropogenicznego, siły technogeniczne mają również swoje własne charakterystyczne cechy. W warunkach pustynnych jest to bardzo zauważalne, gdyż działanie sił technogenicznych gwałtownie pogarsza wygląd terenu, a ponadto zmienia naturalne procesy tworzące ekosystemy.

Budowa dróg przecinających pustynię, kopanie dużych głównych kanałów, układanie rurociągów gazowych i naftowych - wszystko to jest możliwe tylko przy użyciu nowoczesnego sprzętu: ciągników, buldożerów, koparek, monitorów hydraulicznych, pojazdów i innych środków technicznych. Wykonując wiele pożytecznej pracy, jednocześnie powodują znaczne i trudne do naprawienia szkody: podczas ich ruchu roślinność ulega zniszczeniu, unieruchomione piaski stają się ruchome i przenoszone. Jednocześnie wiatr i suche, gorące powietrze wysuszają je, piaski tracą swoje właściwości wodnofizyczne, a poziom wód gruntowych pod nimi obniża się. W tym przypadku fitomelioracja nie daje pożądanego rezultatu. Z pastwiska wypadają nagie piaski. Generują wiatry pyłowe, tornada piaskowe, tworzą zaspy na drogach i powiększają obszar luźnego, ruchomego piasku. Ale nie tylko siły technogenne, ale także wszelkie nadmiernie intensywne zarządzanie środowiskiem na pustyni może prowadzić do podobnych rezultatów. Zatem pastwisko przepełnione owcami lub bardzo długim, ciągłym wypasem zwierząt gospodarskich lub intensywnym wycinaniem krzaków zamienia się w wylęgarnię unoszącego się piasku.

Podobnie nawodniony obszar o nadmiernym podlewaniu zamienia się w słone bagno lub przynajmniej w szereg zasolonych gleb, nienadających się do uprawy bez kompleksowej rekultywacji.

Jak widzimy, procesy naturalne i czynnik antropogeniczny mogą, każdy na swój sposób, znacząco modyfikować i przekształcać pustynię, a im intensywniejsze jest wykorzystanie zasobów naturalnych, tym jest to intensywniejsze. Niewątpliwie pod tym względem siły technogeniczne zajmują pierwsze miejsce, ale nie można pomijać innych czynników. Dlatego działalność gospodarcza na pustyni, bardziej niż w jakimkolwiek innym krajobrazie, musi być ściśle powiązana z ochroną przyrody i środkami mającymi na celu zrekompensowanie wyrządzonych szkód.

Problem pustynnienia. W wyniku długotrwałych i intensywnych oddziaływań antropogenicznych (system przesunięcia upraw, nadmierny wypas

bydło itp.) odnotowuje się początek pustyni i ekspansję jej obszarów. Proces ten nazywany jest pustynnieniem lub pustynnieniem. Stanowi to realne zagrożenie dla wielu ludów Afryki Północnej i Wschodniej, Azji Południowej i tropikalnej Ameryki. Po raz pierwszy problem pustynnienia zwrócił szczególną uwagę po tragicznych wydarzeniach z lat 1968-73, kiedy katastrofalna susza ogarnęła południowe regiony Sahary, strefę Sahelu, gdzie tysiące lokalnych mieszkańców zmarło z głodu. W tak ekstremalnych warunkach naturalnych problemy żywności, paszy, wody i paliwa stają się niezwykle dotkliwe. Pastwiska i grunty rolne nie wytrzymują przeciążenia. Terytoria przylegające do pustyni same stają się pustyniami. W ten sposób rozpoczyna się lub nasila proces pustynnienia. Sahara przesuwając się na południe, zabiera rocznie 100 tysięcy hektarów gruntów ornych i pastwisk. Atacama porusza się z prędkością 2,5 km rocznie, Thar – 1 km rocznie. Dzięki wspólnym wysiłkom naukowców z wielu krajów w ramach programu UNESCO Człowiek i Biosfera wypracowano kompleksowe podejście do badania problemu pustynnienia.

Poszerzanie granic pustynnych i problemy pustynnienia są charakterystyczne dla obszarów bezpośrednio sąsiadujących z pustyniami, na których jest aktywna działalność człowieka.

Tabela 4 potencjalnego pustynnienia według kontynentów pokazuje, że największe obszary silnie zdegradowanych krajobrazów znajdują się w Azji, Afryce i Australii, gdzie jest najwięcej

pustynie. Najmniejsze obszary znajdują się w Europie, Ameryce Północnej i Południowej.

Tabela 4 Potencjalne terytoria pustynnienia według kontynentów (tys. km2)

Stopień pustynnienia			Australia	Ameryka północna	Ameryka Południowa		Świat w ogóle
Bardzo silny

Czynniki prowadzące do pustynnienia w suchych regionach globu są dość zróżnicowane. W nasilaniu procesów pustynnienia szczególną rolę odgrywają:

eksterminacja szaty roślinnej i niszczenie pokrywy glebowej podczas budownictwa przemysłowego, komunalnego i nawadniającego;

2) degradacja szaty roślinnej na skutek nadmiernego wypasu;

niszczenie drzew i krzewów w wyniku pozyskiwania paliwa;

deflacja i erozja gleby w wyniku intensywnego rolnictwa zasilanego deszczem;

wtórne zasolenie i podlewanie gleb w nawadnianych warunkach rolniczych;

intensyfikacja formacji takyr i solonchak na równinach podgórskich i bezodpływowych zagłębieniach;

niszczenie krajobrazu na terenach górniczych na skutek odpadów przemysłowych, odprowadzania ścieków i wód drenażowych.

Istnieje wiele naturalnych procesów prowadzących do pustynnienia. Ale wśród nich najbardziej niebezpieczne są:

klimatyczny – wzrost suchości, spadek zapasów wilgoci spowodowany zmianami makro- i mikroklimatu;

hydrogeologiczne – opady stają się nieregularne, zasilanie wód gruntowych epizodyczne;

morfodynamiczny – aktywizują się procesy geomorfologiczne (wietrzenie soli, erozja wodna, deflacja, powstawanie ruchomych piasków itp.);

gleba – przesuszenie gleb i ich zasolenie;

fitogeniczne – degradacja szaty roślinnej;

zoogeniczne - zmniejszenie populacji i liczby zwierząt.

Ochrona pustyni. Aby chronić i badać typowe i unikalne krajobrazy naturalne pustyń świata, utworzono szereg rezerwatów przyrody i parków narodowych, m.in. Etosha, Joshua Tree (w Dolinie Śmierci - jednym z najgorętszych miejsc na świecie), Repetek , Namib itp.

§ 17. Obszar zasiedlony jako specyficzny ekosystem

Gdziekolwiek pojawia się człowiek, tworzy dla siebie wyjątkowe siedlisko - obszary zaludnione. Są to pojedyncze osady, wsie, miasteczka i wreszcie miasta: małe, średnie, duże i megamiasta. Rozwój osiedli ludzkich wiąże się z tworzeniem komfortowych warunków życia ludzi i ich działalności gospodarczej. W osadzie budowane są mieszkania, drogi i inna komunikacja, wznoszone są przedsiębiorstwa przemysłowe i różne obiekty do użytku gospodarczego. W wyniku budowy ludzie znacząco przekształcają środowisko: niszczą pokrywę glebową i naturalną roślinność, niszczą zadomowione zbiorowiska zwierząt, zakłócają reżim hydrologiczny terytorium, zanieczyszczają atmosferę i ogólnie zmieniają otaczający krajobraz. Skala tych zmian zależy przede wszystkim od wielkości osady, obszarów działalności gospodarczej, gęstości zaludnienia i charakteru zabudowy.

Na obszarach zaludnionych wpływ czynników środowiskowych różni się od wpływu czynników środowiskowych na naturalne ekosystemy. Na przykład reżim temperaturowy w dużej mierze zależy od emisji ciepła, stopnia ukształtowania terenu, powierzchni i innych cech osady. Oprócz naturalnych, na aktywność życiową organizmów wpływają również specyficzne czynniki abiotyczne: promieniowanie elektromagnetyczne, narażenie na hałas, skutki wypadków spowodowanych przez człowieka i inne. Na obszarach zaludnionych nie można ignorować czynników społecznych. Na przykład wraz ze wzrostem gęstości zaludnienia wzrasta liczba chorób zakaźnych, a warunki życia roślin i zwierząt pogarszają się.

Wiele zmian środowiskowych charakterystycznych dla obszarów zaludnionych ma negatywny wpływ na człowieka. Aby złagodzić niepożądane konsekwencje, człowiek stara się częściowo przywrócić warunki życia przypominające naturalne. Obejmuje to kształtowanie krajobrazu obszarów zaludnionych, tworzenie sztucznych zbiorników wodnych i ogrodów zoologicznych, ogrodów botanicznych oraz hodowlę zwierząt domowych. W efekcie osada stanowi „pstrokate” połączenie sztucznych budowli i naturalnych elementów przyrody.

Rozwój ekosystemu osad i ich stan ekologiczny w dużej mierze zależy od polityki społeczno-gospodarczej władz i kultury ekologicznej ludności.

Należy zauważyć, że ekosystemy obszarów zaludnionych są niestabilne jak sztuczne obiekty. Znajduje to odzwierciedlenie w bardzo szybkich zmianach w strukturze gmin. Przykładowo otwarte tereny szybko zamieniają się w nieużytki porośnięte wysoką trawą. Osoba może wyciąć park, zabudować terytorium, zmienić asortyment roślin ozdobnych, od których w dużej mierze zależy wygląd zaludnionego obszaru.

Obszary zaludnione charakteryzują się występowaniem ognisk liczebności niektórych gatunków, dla których człowiek stwarza sprzyjające warunki. Uderzającym przykładem są hordy szczurów, skupiska gołębi i wron, zarośla komosy ryżowej i pokrzyw.

Podobnie jak gdzie indziej w naszym regionie, osady różnią się wiekiem i wielkością, historią powstania i lokalizacją. Stwarza to różnorodność ich ekosystemów. Osiedla ludzkie wywierają wieloaspektowy wpływ na otaczające zbiorowiska naturalne. Główny negatywny wpływ dotyczy ekosystemów wodnych i leśnych, ponieważ większość osad jest ograniczona do zbiorników wodnych, a lasy zostały wycięte w trakcie ich powstawania. Okolica wykorzystywana jest do rekreacji, budowy domków letniskowych oraz zbierania grzybów, jagód i roślin leczniczych. Zaludniony obszar jest źródłem substancji zanieczyszczających, śmieci, obcych roślin i zwierząt. Szczególnie duże oddziaływanie mają duże miasta, takie jak Czerepowiec, którego oddziaływanie rozciąga się na setki kilometrów.

Wpływ wsi, najpowszechniejszego rodzaju osadnictwa w regionie Wołogdy, wiąże się z produkcją rolną i gospodarką leśną. Obecnie obserwuje się spadek produkcji rolnej i wzrost pozyskiwania drewna. W naszym regionie w ostatnich dziesięcioleciach wiele wsi opustoszało, a tereny wokół nich opustoszały. Chaty są stopniowo niszczone, ogrody zarastają, a drogi są ledwo widoczne. To smutny widok dla ludzi. Takie emocje nie są typowe dla natury. Kiedy na terytorium pojawia się jakikolwiek zasób, konsumenci natychmiast z niego korzystają.

Rozwój społeczności na opuszczonych wsiach dobrze ilustruje wpływ osadnictwa ludzkiego na środowisko. Tutaj przyroda nie zostaje przywrócona do pierwotnej postaci, a tworzenie się społeczności przebiega inną drogą. Relacje konkurencyjne są wyraźnie widoczne, ponieważ siedliska zajmowane na przykład przez rośliny uprawne są zajmowane przez inne gatunki. Od wielu lat świat roślin jest zdominowany przez zachwaszczone gatunki wieloletnie. Są to pełzająca trawa pszeniczna, oset polny i sverbiga wschodnia. Zachowane są drzewa i krzewy uprawne (jabłoń, wiśnia, bz, topola, agrest, czarna porzeczka i malina). W starych, opuszczonych ogrodach warzywnych od dawna rosną rośliny zielne - oman, chrzan, goździk turecki, stokrotka wieloletnia, nawłoć kanadyjska i inne byliny. Czasem dopiero obecność tych gatunków w zbiorowiskach roślinnych pozwala stwierdzić, że istniała tu kiedyś osada.

We wsiach niemieszkalnych skład gatunkowy i liczba zwierząt zależą od tego, jak dawno temu zostały porzucone, od ich powierzchni oraz cech roślinności i środowiska.

Opuszczone wioski są stopniowo opuszczane przez ludzkich „towarzyszy”. Wśród ptaków pierwsze znikają wróbel domowy i wróbel drzewny, które po kilku latach nie są w stanie znieść „samotności”. Gołębie skalne nadal gniazdują na strychach chat. Latają lepiej niż wróble i potrafią znaleźć pożywienie daleko od wsi, gdzie wszystko zwykle porasta wysoka trawa i trudno jest zebrać nasiona z ziemi. A zimą, kiedy wszystko jest pokryte śniegiem, gołębie latają na duże obszary zaludnione, zwłaszcza te, gdzie znajdują się gospodarstwa rolne. Jest tam cieplej i można znaleźć jedzenie. Kawki mogą żyć na wsiach dość długo, zasiedlając pozostałe wysokie budynki - najczęściej stodoły gospodarcze, stodoły i kościoły. Żerują na krótkich łąkach trawiastych, ale wolą latać na farmy i pastwiska. Zimą podobnie jak gołębie przenoszą się do dużych osiedli. Szpaki pozostają w wioskach tak długo, jak długo pozostają tam domki dla ptaków. Kiedy ich sztuczne domy zapadają się w ruinę, zmuszeni są szukać nowego miejsca do życia. Jeśli nie ma czegoś takiego jak budki dla ptaków, ptaki opuszczają wioskę. Jaskółki płomykówki najdłużej pozostają wśród ludzkich towarzyszy w opuszczonych wioskach, budując gniazda w zrujnowanych budynkach. Ssaków blisko spokrewnionych z człowiekiem jest znacznie mniej. Myszy domowe znikają dość szybko, nie mogąc wytrzymać konkurencji z „dzikimi” gryzoniami. Jednak szare szczury pozostają w małych ilościach na wsiach nawet przez 20 lat.

Jednocześnie pojawiają się tu nowi mieszkańcy. Powszechne stają się małe ptaki preferujące krzaki i wysokie trawy, na przykład wodniczki i wodniczki. Zasiedlają się pliszki białe i drozdy polne. W miarę zmniejszania się zakłóceń osiedlają się także bardziej ostrożne gatunki. Niektóre sokoły i sowy gniazdują na zniszczonych kościołach i wysokich drzewach. A w maju i na początku czerwca na dachach chatek pojawiają się cietrzewie – widok jest dobry, a samiec widać w całej okazałości. Ssaki pojawiają się w starych wioskach. Dziki często orają ziemię w opuszczonych ogrodach warzywnych - gleba jest tam luźna i bogata w pożywienie. Liczne są drobne gryzonie łąkowe i leśne. Lisy budują swoje nory w budynkach - istnieją prawie gotowe schronienia.

Tym samym opuszczone wioski stanowią obecnie unikalny typ siedliska o złożonym składzie roślin i zwierząt. Społeczności te bardzo różnią się od rdzennych zbiorowisk organizmów tajgi.

Pytania i zadania

Czym ekosystemy na obszarach zaludnionych różnią się od ekosystemów naturalnych?

Jaka jest specyfika przejawów czynników środowiskowych na zaludnionym obszarze?

H Opisz cechy ekosystemu swojej miejscowości.

§ 18. Cechy ekosystemów obszarów miejskich

Nieważne, jak bardzo ludzie próbowali... zniekształcić ziemię, na której się skupili, nieważne, jak mocno kamieniowali ziemię, aby nic na niej nie rosło... Wiosna była wiosną nawet w mieście. Słońce grzało, trawa odżywała, rosła i wszędzie zieleniała... nie tylko na trawnikach bulwarów, ale także między kamiennymi płytami, a brzozy, topole i czeremchy kwitły lepkie i pachnące liście...

L.N. Tołstoj „Zmartwychwstanie”

Wraz ze wzrostem liczby ludności i przemysłu środowisko naturalne na obszarach zaludnionych ulega przemianie nie do poznania. W dzisiejszych czasach często mówi się o „środowisku miejskim”, które pod wieloma względami znacznie różni się od środowiska naturalnego. Człowiek otoczony jest wielopiętrowymi budynkami i hałaśliwymi ulicami, zanieczyszczonym powietrzem, gorącym asfaltem... Miasto „ogranicza” i „wypędza” przyrodę. Jednak nadal trudno wyobrazić sobie środowisko miejskie całkowicie wolne od natury.

Świat warzyw. Natura wnika do miasta nie tylko spontanicznie, ale także z woli człowieka (tereny zielone, rabaty kwiatowe na podwórkach). W rezultacie miasta rozwijają własne siedliska. Tak bardzo różni się od dzikiej przyrody, ani składem, ani bogactwem i różnorodnością gatunków. Codzienne „zielone środowisko” człowieka w mieście tworzą miejskie rośliny na ulicach, podwórkach, w parkach i placach.

Terytoria obszarów zaludnionych mają z reguły jasno określoną strukturę przestrzenną, która odpowiada różnym kompleksom gatunkowym. Struktura przestrzenna obejmuje samo miasto i jego najbliższe otoczenie, niezabudowane lub z zabudową o charakterze wiejskim. Wewnątrz miasta znajdują się różne strefy starej, nowej i najnowszej zabudowy. Stopień zmian w środowisku naturalnym maleje od centrum do peryferii. W związku z tym zmienia się także różnorodność florystyczna: maksymalna jest na obrzeżach miasta, a minimalna na granicy stref nowej i niedawnej zabudowy.

Siedliska miejskie dzieli się zwykle na dwa typy:

1. Zespół siedlisk stanowiący pozostałości dawnego krajobrazu;

2. Zespół siedlisk związany z działalnością człowieka.

Do pierwszej zalicza się naruszone obszary lasów i łąk, a także strefy przybrzeżne w miastach, przez które przepływają rzeki. Do drugiej grupy zaliczają się siedliska uprawne (parki, skwery, ogrody, bulwary, trawniki, rabaty kwiatowe itp.). Obejmuje również terytoria, na których powstają spontaniczne (nieukierunkowane) zbiorowiska roślinne:

· grupa erozyjna – wychodnie, nasypy, nieużytki;

· grupa przydrożna – siedliska wzdłuż autostrad;

· grupa kolejowa – siedliska wzdłuż torów kolejowych;

· grupa szczelin – pęknięcia na nawierzchniach asfaltowych, betonowych itp.;

· grupa składowiskowa – składowiska, hałdy śmieci, ruiny;

· grupa ścian – ściany i dachy;

· zagęszczony zespół – dziedzińce, stadiony, ścieżki, boiska dla dzieci i sportu.

Siedliska miejskie stwarzają niezwykłe i trudne warunki dla wzrostu roślin. Są to szczególny reżim świetlny i termiczny, brak wilgoci, sztuczne podłoża odbiegające właściwościami od naturalnych gleb, zanieczyszczenie powietrza gazami i pyłami.

Rośliny miejskie zostają „wyrwane” z naturalnego systemu powiązań biologicznych. Zanikają wzajemnie korzystne powiązania z sąsiadującymi roślinami, grzybami tworzącymi mikoryzy, bakteriami glebowymi i owadami zapylającymi. Wręcz przeciwnie, w środowisku miejskim szkodniki owadzie i grzyby chorobotwórcze czasami osiągają duże liczebności.

Cechą flory miejskiej jest to, że zmienia stosunek gatunków lokalnych i obcych. Przeważają tu gatunki obce. Większość lokalnych roślin jest „wyrzucana” z flory już podczas zakładania miast - podczas wylesiania, oczyszczania terenów pod zasiedlenie. A później trudno im wrócić do miasta – warunki miejskie zbyt odbiegają od tych znanych lokalnej florze. Gatunki obce napływają do miast szerokimi strumieniami, ponieważ to tutaj skupiają się skrzyżowania głównych szlaków dystrybucji gatunków obcych. Rola człowieka w rozmieszczeniu tych gatunków jest związana z jego działalnością gospodarczą i społeczną. Odgrywają ważną rolę w rozprzestrzenianiu się obcych roślin. transportu i handlu.

Dużą rolę w kształtowaniu flory miast odgrywa działalność człowieka polegająca na wprowadzaniu do upraw roślin z innych stref przyrodniczych oraz przenoszeniu do upraw gatunków z lokalnej flory. W osadach miejskich gatunki obce wykorzystywane są głównie do kształtowania krajobrazu i dekoracji. Uwagę mieszczan od zawsze przyciągały drzewa i krzewy nie tylko o jadalnych owocach, ale także o wysokich walorach dekoracyjnych. Miejski design „kwiatowy” opiera się niemal w całości na gatunkach obcych. Wykorzystuje rośliny zielne, pięknie kwitnące jednoroczne i byliny oraz bardzo rzadko gatunki lokalne.

Fauna obszarów zaludnionych. Często panuje błędne przekonanie, że w pobliżu ludzi na obszarach zaludnionych – wioskach, miasteczkach i miasteczkach – żyje bardzo mała liczba zwierząt. W rzeczywistości w osadach ludzkich i ich bezpośrednim otoczeniu zwierzęta są różnorodne i często liczniejsze w porównaniu do siedlisk naturalnych. Już w XIX wieku rosyjski przyrodnik Modest Nikołajewicz Bogdanow, charakteryzując zwierzęta żyjące w sąsiedztwie ludzi, napisał: „ Są wokół ciebie, blisko ciebie, nad tobą i pod tobą, a w końcu na tobie.

Osady ludzkie mają wiele cech przyciągających zwierzęta.

W osadach ludzkich panują bardzo różne warunki. Przecież w pobliżu mogą znajdować się drewniane i kamienne budynki, nasadzenia, puste działki i wiele innych obiektów. Dlatego wiele gatunków zwierząt żyje na niewielkim obszarze.

Na obszarach zaludnionych mikroklimat (temperatura, wilgotność) różni się od naturalnego krajobrazu i jest bardzo korzystny dla wielu zwierząt. W średnich miastach, w tym Wołogdy i Czerepowca, temperatura w centrum jest o 1-2 stopnie wyższa niż na przedmieściach, co jest już korzystne dla zwierząt.

Zwierzęta wszystkożerne (wrony kapturowe, szczury szare) mają zapewniony niewyczerpany zapas pożywienia w ludzkich domach, budynkach gospodarczych, składowiskach śmieci i pojemnikach na śmieci.

W porównaniu z ekosystemami naturalnymi zwierzęta muszą przystosować się do czynników zakłócających (transport, obsługa maszyn, hałas). Większość ludzi nie zwraca uwagi na zwierzęta i nie przeszkadza im.

Fauna osady się zmienia. Z jednej strony wraz z rozwojem zaludnionego obszaru stopniowo maleje różnorodność gatunkowa i liczebność lokalnych gatunków zwierząt. Tylko część z nich przeżywa w pobliżu człowieka. Zasadniczo są to gatunki szeroko rozpowszechnione, zdolne do życia w różnych warunkach (bogatka, kwiczoł, wrona kapturowa). Często osiedlają się na terenach z zachowanymi naturalnymi lub sztucznie utworzonymi zbiorowiskami roślinnymi (parki, skwery, nieużytki, brzegi zbiorników wodnych). W małych wioskach dominują lokalne gatunki zwierząt.

Z drugiej strony wraz ze wzrostem obszaru zaludnionego wzrasta liczba gatunków przybywających z innych stref naturalnych. Zamieszkują także całkowicie zmienione obszary, na których zniknęły zbiorowiska naturalne. W przypadku zwierząt migrujących warunki na zaludnionym obszarze mogą być podobne do ich „rodzimych” warunków życia. Dlatego kamienne budynki wyglądają jak skały dla jerzyka, jaskółki miejskiej i innych. Dość często gatunki te stają się liczne. Takie pospolite gatunki jak kawka, gawron, gołąb skalny, wróbel domowy i drzewny, szczur szary, mysz domowa, karaluch czerwony poza zaludnionym obszarem nie przeżywają w „dzikich” miejscach. Tylko latem ptaki mogą żerować na łąkach i brzegach zbiorników wodnych. Prawie zawsze wracają do zaludnionego obszaru, aby spędzić noc.

Zwierzęta zamieszkujące obszar zaludniony, jak każdy inny ekosystem, są włączone w łańcuchy pokarmowe i uczestniczą w obiegu substancji. Wśród zwierząt zamieszkujących osiedla ludzkie znajdują się zwierzęta roślinożerne, mięsożerne, konsumenci martwej materii organicznej i wszystkożerne. W parkach, placach, na działkach osobistych, w zaroślach roślinnych występuje wiele zwierząt żywiących się roślinami. Ich pożywieniem są liście, igły (owady, gryzonie), drewno (owady), korzenie (owady, glisty glebowe), nektar (owady zapylające), owoce i nasiona (owady, ptaki, gryzonie). Rozmieszczenie zwierząt w osadzie jest nierównomierne. W centralnych częściach miasta owadów jest niewiele - zapylaczy i roślinożerców.

Zatem ekosystemy miejskie należą do najbardziej zmiennych i złożonych pod względem struktury. Mają większy wpływ na otaczające tereny niż inne osady ludzkie. Można powiedzieć, że świat rozwija się w stronę miasta. Jak stwierdzono w Programie Zrównoważonego Rozwoju ONZ: „ W nowym tysiącleciu połowa ludności świata będzie mieszkać w miastach; Rządy muszą dążyć do zmniejszenia liczby biedoty miejskiej, ograniczenia napływu ludności do miast poprzez poprawę warunków życia na obszarach wiejskich i rozwój infrastruktury wiejskiej. Konieczne jest zdecydowane zarządzanie ekspansją obszarów miejskich».

Pytania i zadania

Czym różnią się warunki życia roślin i zwierząt na obszarach zaludnionych i w naturalnych ekosystemach?

W jaki sposób rośliny i zwierzęta zasiedlają obszary zaludnione?

Jakie grupy roślin można wyróżnić według siedliska na zaludnionym obszarze?

Jakie grupy zwierząt można wyróżnić według siedliska na zaludnionym obszarze?

H Zrób diagram możliwych powiązań pokarmowych najpospolitszych zwierząt na zaludnionym obszarze.

§ 19. Stan środowiska na obszarach zaludnionych.

Stan środowiska na zaludnionym obszarze zależy bezpośrednio od rodzaju i wielkości działalności gospodarczej. Jakość środowiska jest mniej zróżnicowana w małych osiedlach ludzkich. Najpoważniejsze problemy związane z degradacją środowiska człowieka są charakterystyczne dla dużych ośrodków przemysłowych. Są to różnego rodzaju zanieczyszczenia środowiska, zwłaszcza powietrza atmosferycznego i gleby.

Zanieczyszczenie środowiska na obszarach zaludnionych

Stan powietrza atmosferycznego w osiedlach ludzkich jest najważniejszym wskaźnikiem jakości środowiska życia. Organizmy żyjące na powierzchni ziemi otoczone są powietrzem i zależą od jego składu. Po prostu nie da się istnieć poza powietrzem!

Właściwości powietrza są takie, że niemal niemożliwe jest odizolowanie się od zanieczyszczeń. Powietrze jest w ciągłym ruchu, a wszystkie substancje dostające się do niego przenoszone są na duże odległości. Ludzie, rośliny i zwierzęta cierpią z powodu pyłów i zanieczyszczeń powietrza. Nawet w małych wioskach powietrze jest stale zanieczyszczone. Tutaj kurz z dróg, dym z kominów i pożarów zakłócają czystość okolicy. W miastach źródeł zanieczyszczeń powietrza jest nieporównywalnie więcej. Obecnie do atmosfery przedostaje się ogromna ilość zanieczyszczeń z licznych przedsiębiorstw, transportu, placów budowy i innych źródeł.

Najbardziej problematycznymi miejscami – obszarami zwiększonego zagrożenia życia w miastach – są okolice przedsiębiorstw, szlaki komunikacyjne oraz obszary centralne.

Rośliny są swego rodzaju żywym filtrem, który pochłania z powietrza kurz i wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia chemiczne. Dlatego roślinność obszarów zaludnionych ma istotne znaczenie sanitarno-higieniczne. Wiele gatunków drzew emituje do powietrza lotne substancje organiczne – fitoncydy. Działają destrukcyjnie na drobnoustroje, przez co zawartość mikroorganizmów zmniejsza się kilkakrotnie. Dodatkowo w warunkach miejskich rośliny tworzą niepowtarzalny mikroklimat. Latem w zielonych „oazach” miast (place, parki, bulwary) temperatura powietrza jest niższa średnio o 2-3 o C. Wilgotność powietrza jest tutaj wyższa niż na terenach otwartych i ulicach. Efekt przeciwhałasowy terenów zielonych jest związany z wysoką zdolnością odbijania dźwięku przez liście drzew.

Równie ważne jest, aby rośliny dawały człowiekowi „dla duszy”. „Zielone wyspy” poprawiają „jakość życia”, zwłaszcza mieszkańców miast, zwiększają odporność na stres i stres.

W regionie Wołogdy tempo zazieleniania osiedli jest znacznie opóźnione w stosunku do tempa ich rozwoju. Ponadto nasadzenia nie spełniają wymagań sanitarnych, higienicznych i estetycznych, ani pod względem ilościowym, ani jakościowym. Wszędzie zauważalna jest jednolitość i ubóstwo asortymentu stosowanych roślin. Flora regionu Wołogdy obejmuje 75 lokalnych gatunków drzew, z których większość jest wykorzystywana w kształtowaniu krajobrazu obszarów zaludnionych. Należą do nich brzoza brodawkowata, brzoza omszona, wiąz szorstki, wiąz gładki, lipa drobnolistna, dąb szypułkowy, modrzew syberyjski i inne.

Na terenie regionu Wołogdy odnotowano 155 gatunków roślin drzewiastych wprowadzonych przez człowieka. Większość z nich ma ograniczone zastosowanie: sadzenie w pobliżu domów, w domkach letniskowych. Zachowały się pozostałości kultury parkowej z XIX wieku. Jako pozytywny przykład można przytoczyć niedawną szerszą dystrybucję herbaty kurylskiej, pachnącej maliny, głogu Maksimowicza, sosny Weymouth i sosny Lodgepole. Największą różnorodnością gatunkową roślin drzewiastych charakteryzuje się ośrodek regionalny (ok. 120 gatunków).

Rośliny i inne organizmy zamieszkujące obszary zaludnione są również w dużym stopniu zależne od innego elementu środowiska – gleby. Zmiany chemiczne w składzie gleby związane są z depozycją substancji z powietrza i przedostawaniem się substancji szkodliwych wraz z opadami atmosferycznymi. Stężenie zanieczyszczeń w glebie, szczególnie w ośrodkach przemysłowych i w pobliżu autostrad, może być tak wysokie, że staje się „martwe”. Bardzo niebezpieczna jest uprawa warzyw i owoców oraz zabawa dzieci w takich miejscach. Ponadto gleby na obszarach zaludnionych są silnie zagęszczone. Zakłóca to ich reżim wilgoci i gazu i nie pozwala na normalne istnienie organizmów glebowych. Stosowanie mieszanek soli do zwalczania oblodzenia dróg doprowadziło do zasolenia gleb przydrożnych. To znacząco wpłynęło na rozprzestrzenianie się południowych roślin kochających sól daleko na północ.

Na obszarach zaludnionych woda jest jednym z najważniejszych zasobów. Nawet Tales z Miletu, wielki mędrzec starożytności, głosił, że woda jest początkiem wszystkiego. Człowiek ma cztery podstawowe zadania dotyczące wody: znaleźć ją, nosić, zbierać i przechowywać. Organizmy nie mogą istnieć bez wody. Człowiek potrzebuje go do życia, w domu, w pracy. Tereny rekreacyjne zlokalizowane są w pobliżu zbiorników wodnych. Obecność stawów znacząco poprawia estetykę terenu.

Ekosystemy wodne należą do najbardziej wrażliwych ekosystemów. Zbiorniki zajmują najniższe obszary płaskorzeźby. Prowadzi to do tego, że do wody dostają się zanieczyszczenia z całego terytorium w postaci ścieków, zanieczyszczonych osadów, pyłów i gruzu. W wodzie nie są w jednym miejscu. Wraz z przepływem wody zanieczyszczenia rozprzestrzeniają się daleko od źródła zanieczyszczenia. Dlatego jednym z najważniejszych problemów środowiskowych jest utrzymanie czystości zbiorników wodnych, od źródła po dużą rzekę i jezioro.

Obiekty biologiczne wpływają także na jakość środowiska człowieka. Wiele organizmów nie jest bezpiecznych dla zdrowia lub powoduje znaczne szkody gospodarcze. Zatem roślinożerne gatunki zwierząt (ślimaki, owady, gryzonie), rozmnażając się w dużych ilościach, mogą uszkadzać rośliny uprawne. Topole, które są szeroko rozpowszechnione w kształtowaniu krajobrazu na obszarach zaludnionych, są uszkadzane przez ćmy topolowe, których gąsienice gryzą liście od wewnątrz. Na czeremchach czeremcha rozwija się w ogromnych ilościach. Wiele gatunków powoduje uszkodzenia budynków w wyniku swojej działalności życiowej. Na przykład szare szczury mogą przeżuć prawie wszystko. Ptaki często budują gniazda w urządzeniach elektrycznych, co może powodować ich uszkodzenia. Wiele zwierząt może powodować choroby lub przenosić patogeny (wszy, pchły, karaluchy, muchy, gryzonie, ptaki).

Jednocześnie większość zwierząt ma atrakcyjny wygląd i ciekawe zachowanie. Mieszkając obok nas, budzą pozytywne emocje i czynią nasze życie wygodniejszym.

W wyniku istnienia osiedli ludzkich powstają liczne problemy środowiskowe. Przede wszystkim dochodzi do naruszenia abiotycznych warunków istnienia organizmów. Jest to zmiana powierzchni ziemi na terytorium zaludnionego obszaru (wyrównanie rzeźby, drenaż, zmiany w korytach rzek itp.). Na skutek zanieczyszczenia powietrza, wody i gleby następuje pogorszenie jakości składników naturalnych. Teren jest zaśmiecony odpadami domowymi i przemysłowymi. Malownicze krajobrazy zanikają.

Stosunki biotyczne ulegają istotnym zmianom, gdyż na zaludnionym obszarze głównym gatunkiem wpływającym na życie innych organizmów staje się człowiek. Zmniejsza się różnorodność gatunkowa lokalnych gatunków roślin i zwierząt. Ich miejsce w zbiorowiskach osadniczych zajmują gatunki migrujące. W ten sposób zostaje zakłócona struktura naturalnych ekosystemów i często tworzą się zupełnie nowe zbiorowiska organizmów. Obserwuje się zmiany w stosunkach żywnościowych w społecznościach. Można powiedzieć, że ludzie „karmią” niektóre gatunki, a inne pozbawiają „pożywienia i schronienia”. Gatunki żyjące na wysypiskach śmieci (mewy, wrony, komosa ryżowa i inne) stały się powszechne.

Zaludniony obszar wydaje się wykluczać przyrodę. W miejscu gajów i łąk pojawiają się budynki otoczone betonem i asfaltem.

Liczne zmiany w środowisku i przyspieszony rytm życia wpływają na człowieka jako istotę biologiczną i społeczną (od mikroklimatu po istotne psychologicznie warunki pracy, wypoczynku i życia społecznego).

Osada nie powinna rozwijać się samoistnie. Konieczne jest stworzenie naukowych podejść do kształtowania środowiska miejskiego w harmonii z naturą.

Pytania i zadania

Dlaczego na zaludnionym obszarze istnieje wiele źródeł zanieczyszczeń?

Dlaczego konieczne jest zachowanie „zielonych wysp” na obszarach zaludnionych?

Jaką rolę odgrywają zwierzęta na zaludnionym obszarze?

W jaki sposób zanieczyszczenia „łączą” powietrze, glebę i wodę?

Udowodnij, że nie można stworzyć środowiska przyjaznego środowisku tylko w otoczeniu własnego domu.

Temat: Charakterystyka ekologiczna zwierząt w zależności od temperatury.

Cele:

• Pokaż różne przystosowania zwierząt do temperatury jako czynnika środowiskowego.
• Naucz się odróżniać zwierzęta zimnokrwiste od ciepłokrwistych.
• Rozwijaj zainteresowania poznawcze i logiczne myślenie.
• Kształtuj właściwy stosunek do natury.

Sprzęt: mapa „Przyrodnicze obszary świata”, projektor multimedialny do oglądania prezentacji, karty zadań, ulotki.

Podczas zajęć

1. Część organizacyjna.

-Cześć chłopaki! Usiądź!

2. Przekaż temat i cele lekcji.

– Na poprzednich lekcjach ekologii nauczyłeś się już, czym są czynniki środowiskowe, jak wpływają na organizmy żywe, jakie cechy mają zwierzęta w związku z wpływem tych czynników środowiskowych. Spójrz na temat naszej lekcji. Jakie masz skojarzenia po przeczytaniu? Co będziemy dzisiaj studiować?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

- Wiesz wiele! I jasne jest, przyjacielu,
Jaka jest teraz dla Ciebie ważna lekcja!

– Przed nami kilka zadań! Trzeba dowiedzieć się, jakie warunki temperaturowe panują na naszej planecie, jakie grupy zwierząt wyróżnia się pod wpływem temperatury, a co najważniejsze, jak zwierzęta przystosowują się do różnych temperatur.

– Otwórz zeszyty i zapisz datę oraz temat lekcji.

III. Nauka nowego materiału.

1. Opowieść nauczyciela z elementami rozmowy.

– Jakie są zatem warunki temperaturowe na naszej planecie?

Góry, pustynie, sawanny, lasy,
Rzeki, jeziora, pola i morza.
Jak wielka jesteś, moja planeto!
Jakże tajemnicza jesteś, nasza Ziemio!

– Spójrz na mapę „Przyrodnicze obszary świata”. Z lekcji geografii wiesz już, że istnieją różne strefy naturalne. Zastanów się, jakie kryteria służą ich rozróżnieniu?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Są przedstawiani w różnych kolorach. Najgorętszy znajdują się terytoria w pobliżu równika - są to tropiki i subtropiki.

– Jaki kolor jest pokazany na mapie?

(POMARAŃCZOWY)

- Prawidłowy. Ale ten kolor jest sztuki piękne zaliczane są do barw ciepłych!

- A tutaj są pokazane najzimniejsze strefy – w pobliżu biegunów znajdują się obszary subpolarne. Jaki kolor został tutaj użyty?

(FIOLETOWY)

- Prawidłowy! Należy do grupy kwiatów chłodnych!

- A pomiędzy nimi leży obszary o umiarkowanych temperaturach. Są nam pokazane na zielono.

Planeta jest ogromna!
Gdzie jest wilgotno, gdzie jest gorąco!
Gdzie zimno jest straszne
I silny mróz.
I nie ma zakątka na tej ogromnej planecie
Gdzie ktoś w ogóle nie byłby w stanie przetrwać!

(W TRAKCIE CZYTANIA WIERSZA PREZENTUJĘ POGLĄDY NATURY)

– Zwierzęta żyją w niemal całym zakresie temperatur prezentowanym na planecie. Ameby jąderkowe występują w temperaturze + 58°C, a larwy wielu muchówek mogą żyć w temperaturze około + 50°C. Szczeciniaki, skoczogonki i roztocza żyjące wysoko w górach dobrze radzą sobie w nocnych temperaturach około -10°C. Nauka zna nielotnego komara, palanta, który żyje na zboczach Himalajów. Pozostaje aktywny nawet w temperaturze –16°C. Metabolizm stale zachodzi w organizmie zwierzęcia. Jego intensywność zależy od temperatury ciała zwierzęcia. Jednocześnie metabolizm zapewnia zwierzęciu energię. Temperatura ciała zwierząt zależy od temperatury otoczenia. Jeśli ciepło jest zbyt mocne lub zimno jest zbyt zimne, zwierzę umiera.

2. Praca z podręcznikiem.

– Temperatura, jako czynnik środowiskowy, ma oczywiście wpływ na organizmy żywe i w zależności od tego wyróżnia się dwie grupy zwierząt: zimnokrwisty i ciepłokrwisty.

(TWORZĘ SCHEMAT NA TABLICY)

- Chłopaki, zapiszcie schemat w zeszycie.

– ZIMNOKRWI... CIEPŁOKRWI

– Są to przymiotniki złożone, utworzone przez dodanie dwóch rdzeni: zimno i krew, ciepło i krew.

– Co oznaczają te określenia?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

–A jak jest to napisane w podręczniku? Nacięcie?

- Otwórzcie swoje podręczniki. Znajdź § 12 na stronie 31, 4 akapit od góry. Przeczytaj definicje.

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

- Prawidłowy. Do grupy zmiennocieplnej zaliczają się wszystkie bezkręgowce, ryby, płazy i gady.

– Przewróć stronę podręcznika i znajdź akapit 2 od dołu. Przeczytaj definicję kursywą. (ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Do grupy zwierząt stałocieplnych zaliczają się wyłącznie ptaki i ssaki. (W TRAKCIE OBJAŚNIEŃ JESTEM DODATKIEM DO WCZEŚNIEJ UTWORZONEGO WYKRESU). Zapisz to w swoim notatniku.

– Zwróć uwagę na schemat. Dlaczego używam koloru niebieskiego, gdy oznaczam zwierzęta zimnokrwiste, a czerwonego, gdy oznaczam zwierzęta stałocieplne?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Zgadza się, dzisiaj na zajęciach będziemy używać koloru niebieskiego do przedstawienia niskich temperatur i zwierząt zimnokrwistych, a koloru czerwonego do przedstawienia wysokich temperatur i zwierząt stałocieplnych.

– Weź ołówki i zaznacz wyrazy w zeszycie.

– Wymień zwierzęta, które możemy zaliczyć do stałocieplnych.

– A co ze zwierzętami, które można zaliczyć do zimnokrwistych?

3. Pracuj w małych grupach.

– Kochani, proponuję łączyć się w grupy 5-osobowe. Aby to zrobić, goście z trzecich biurek będą musieli zmienić miejsca. Na waszych biurkach leżą pakiety zadań. Musisz określić, do której grupy należą te zwierzęta. Kart jest 5, tak jak ty, i wokół zwierzęcia jest też 5 kółek. Każda osoba wypełnia 1 okrąg i przekazuje go kolejnemu. Napisz swoje imię i nazwisko na opakowaniu i zapamiętaj numer seryjny. Każda osoba koloruje tylko kółko ze swoim numerem seryjnym. Dla zwierząt stałocieplnych stosujemy kolory – czerwone, a zimnokrwiste – niebieskie. Na podstawie uzyskanych wyników podejmiesz jedyną słuszną decyzję. Ponadto musisz pomyśleć o tym, gdzie mieszka zwierzę. Pracę trzeba wykonać szybko! Daję ci minutę na dyskusję! Zaczynaj! Czas minął!

(W TYM MUZYKA I WIDEO OBRAZÓW NATURY)

– Grupa, która zakończy pracę, podnieście rękę.

(OMÓWIENIE WYNIKÓW PRACY)

– Teraz umieśćmy nasze zwierzęta na mapie.

(Chłopaki nazywają zwierzę, mówią do jakiej grupy jest przypisane, nazywają jego miejsce zamieszkania i lokalizują je na mapie).

– A teraz spójrzcie na mapę, chłopaki! Na obszarach o niskich temperaturach żyją zarówno zwierzęta stałocieplne, jak i zimnokrwiste. Przedstawiciele tych dwóch grup również mieszkają na obszarach o wysokich temperaturach.

4. Praca z projektorem multimedialnym.

– Jak zwierzęta przystosowują się do życia w różnych warunkach?

KROK 1.

Na ekranie pojawia się obraz jaszczurki.

– Jakie zwierzę jest tu pokazane? Do jakiej grupy on należy?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Rano, gdy nie jest jeszcze gorąco, legwan pustynny zabarwia się na ciemniejsze odcienie, a wraz ze wzrostem temperatury słońca staje się blady. Jak myślisz, dlaczego tak się dzieje?

(CIEMNY KOLOR POMAGA WCHŁANIĆ CIEPŁO Z ZEWNĄTRZ, PODCZAS JASNY KOLOR ODBIERA PROMIENIOWANIE SŁONECZNE.)

– Zatem zmieniając kolor w ciągu dnia, żółw przystosował się do tolerowania zmian temperatury. Żółw pustynny również używa tego samego urządzenia.

Na ekranie pojawia się komunikat: Zmiana koloru nadwozia.

KROK 2.

Na ekranie pojawia się obraz żaby i krokodyla.

– Kto jest przedstawiony na ekranie? Do jakiej grupy należą te zwierzęta?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Gdzie te zwierzęta mogą żyć? Ponieważ zwierzęta te są zimnokrwiste, muszą także przystosować się do zmian temperatury w ciągu dnia. Robią to poprzez zmianę aktywności fizycznej. Wraz ze spadkiem temperatury zwierzęta zimnokrwiste stają się bardziej aktywne.

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

Na ekranie pojawia się komunikat: Zmiany w aktywności fizycznej spowodowane wahaniami temperatury w ciągu dnia.

KROK 3.

Na ekranie pojawia się obraz żółwia.

-A to jest żółw pustynny. Przy silnym wzroście temperatury powietrza jej wydzielanie śliny gwałtownie wzrasta. Wypływając z pyska, zwilża dolną część głowy, szyi i kończyn – w ten sposób żółw się wychładza. Aby uniknąć przegrzania, wiele zwierząt zakopuje się w piasku lub wręcz przeciwnie, próbuje znaleźć jakieś wzniesienie i wspiąć się na nie, bo Piasek bardzo się nagrzewa. Dlatego na ratunek przychodzą tutaj manewry behawioralne.

Na ekranie pojawia się komunikat: Manewry behawioralne.

KROK 4.

Na ekranie pojawia się obraz ślimaka winogronowego i niedźwiedzia.

– Spójrz na ten obraz, co może zjednoczyć tak różne zwierzęta? A chodzi o to, żeby nie dopuścić do niekorzystnych dla nich temperatur, bo popadają w hibernację i odrętwienie. Oprócz mięczaków ryby i płazy mogą popaść w odrętwienie. Jakie zwierzęta zamieszkujące naszą okolicę potrafią zapaść w sen zimowy? ( Jeże, ryjówki, borsuki, susły itp.)

Na ekranie pojawia się komunikat: Hibernacja, odrętwienie spowodowane sezonowymi zmianami temperatury.

KROK 5.

Na ekranie pojawia się obraz grupy pingwinów.

– Spójrz na obrazek. To są pingwiny.

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Teraz potrzebuję 10 najodważniejszych asystentów. Proszę państwa, podejdźmy do tablicy!

(GRUPA CHŁOPCÓW WYCHODZI, DAJĄ IM CZAPKI I WSZYSCY RAZEM PRÓBUJĄ ZDEMONTOWAĆ RUCHY PINGWINÓW).

– Teraz przedstawimy zachowanie w grupie pingwinów.

Chłopaki, stańcie blisko siebie i utwórzcie zewnętrzny i wewnętrzny krąg.

Tak zbudowane są pingwiny. Stoją tak przez chwilę, przestępując z nogi na nogę. Następnie poruszają się po okręgu, wykonując kroki w lewo lub w prawo. Później te pingwiny, które były w grupie, wychodzą do zewnętrznego kręgu i te pingwiny znajdują się wewnątrz grupy. I znowu stoją i zaznaczają raz po raz, po pewnym czasie zamieniając się miejscami. W ten sposób się rozgrzewają.

– Jaki wniosek można wyciągnąć odnośnie tego, jakiego rodzaju jest to urządzenie?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

Na ekranie pojawia się następujący komunikat: Tworzenie się grup zwierząt przy spadku temperatury.

KROK 6.

Na ekranie pojawia się obraz niedźwiedzia polarnego i niedźwiedzia brunatnego i natychmiast pojawia się napis: Im cieplejszy klimat, tym mniejsza masa ciała.

– Tutaj widzicie przedstawicieli tej samej klasy, a nawet tego samego porządku, ale żyją w innych warunkach. Ma to oczywiście odzwierciedlenie w ich wyglądzie. Cechy te sformułowano w następujący sposób: Im cieplejszy klimat, tym mniejsza masa ciała! W ekologii nazywa się to regułą Bergmanna, od nazwiska naukowca, który ją sformułował.

KROK 7.

Na ekranie pojawia się obraz lisa i lisa polarnego, a od razu pojawia się napis: Im chłodniejszy klimat, tym krótsze wystające części ciała (uszy, ogon, łapy). Reguła Allena.

– Tutaj też jest zasada, ale która? Wyobraźmy sobie przez chwilę siebie jako naukowców i spróbujmy sformułować tę regułę. Pokazano tutaj fenka, lisa rudego i lisa polarnego. Żyją w różnych warunkach klimatycznych. NAZYWAM LIMITY TEMPERATURY,

– Co można powiedzieć o charakterystycznych cechach wyglądu tych zwierząt?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– Proszę państwa, czy w tym przypadku obowiązuje zasada Bergmana?

KROK 8.

Na ekranie pojawia się obraz ptaka, niedźwiedzia lub morsa.

-Być może ktoś zgadł, dlaczego te zwierzęta są tutaj zjednoczone? Spójrz na tło. jest niebieski, co oznacza, że ​​patrzymy tutaj na adaptację do niskich temperatur.

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

Na ekranie pojawia się następujący komunikat: Obecność osłony ochronnej.

KROK 9.

Na ekranie pojawia się obraz psa.

- Chłopaki, co zwykle dzieje się z wami, gdy jedziecie na przełaj?

(ODPOWIEDZI UCZNIÓW)

– To prawda, pocisz się, ale psy ze względu na swoje właściwości fizjologiczne nie mają gruczołów potowych. Jak wyjdą z tej sytuacji? Jakie przystosowanie muszą wytrzymać wysokie temperatury?

(WYSTAWIĆ JĘZYK)

Na ekranie pojawia się następujący komunikat: Wraz ze wzrostem temperatury parowanie wzrasta.

KROK 10.

– Zatem po zbadaniu adaptacji zwierząt do różnych warunków temperaturowych sformułowaliśmy następujące wnioski:

Wszystkie tezy są wyświetlane na ekranie.

– Tym samym wykonaliśmy wszystkie zadania postawione na początku lekcji.

Zadań było wiele
Ale wszystko jest postanowione!
Ale ile jeszcze masz przed sobą?
Jest tak wiele do poznania!!!
Co ty wiesz - nie bądź leniwy.
Zawsze starasz się zrozumieć świat!

IV. Konsolidacja nowego materiału.

– Teraz sprawdźmy efekty naszej wspólnej pracy!

– Przypomnijmy, jakim kolorem dzisiaj określaliśmy zwierzęta stałocieplne i zimnokrwiste.

- Spójrz na ekran. Ustal, kto jest tutaj dziwny i dlaczego?

– Na stołach macie karty z imionami zwierząt, na czerwono zaznaczcie ciepłokrwiste, a na niebiesko zimnokrwiste.

V. Podsumowanie lekcji.

(OBRAZ PLANETY JEST ŚWIETLONY I DŹWIĘK MUZYKI)

Jaki piękny jest nasz świat!
Lasy i ogrody, szumiący potok,
Wody spokojnej rzeki!
Wsie, drogi, pola ucichły,
A Ziemia śpi w kolebce Wszechświata.
Nie bądź, przyjacielu, jesteś okrutny dla planety,
Zadbaj o każdy kwiat i liść,
Chroń ją, pomóż jej w pracy...
Ziemia wśród gwiazd jest naszym jedynym domem.

- Więc, chłopaki, nasza lekcja dobiega końca. Spójrz jeszcze raz na mapę i pamiętaj, że reżim temperaturowy naszej planety jest bardzo zróżnicowany, spójrz na diagram w swoim zeszycie i pamiętaj, które zwierzęta klasyfikujemy jako stałocieplne i zimnokrwiste, i wreszcie pamiętaj, jakie różne adaptacje mają zwierzęta aby wytrzymać działanie różnych temperatur.

VI. Praca domowa:§12.

Cieniowanie.

__________________________ Dzisiaj dobrze pracowałeś na zajęciach.

Warunki uprawy wierzby są bardzo zróżnicowane, a ta okoliczność naturalnie pozostawia niepowtarzalny ślad na ciele rośliny.

Zdecydowana większość wierzb – zarówno pod względem składu gatunkowego, jak i zajmowanej powierzchni – rośnie na terenach zalewowych rzek. Ale teren zalewowy jest inny w różnych częściach. Dlatego skład gatunkowy wierzb tutaj nie jest wszędzie taki sam.

A.P. Shennikov wyróżnia trzy strefy ekologiczne w zagospodarowanych obszarach zalewowych rzek: rzeczną, środkową i kontynentalną. Strefy te odpowiadają reżimom ekologicznym warunków tworzenia gleby i życia roślinnego: strefowo-rzecznych, środkowo-strefowych i kontynentalno-strefowych.

Strefę rzeczną charakteryzuje rozwinięta (ostra) mezorelifa, obfite osady aluwiów, częste powodzie i ogólna niestabilność warunków siedliskowych; gleby warstwowe z niezagospodarowanymi glebami piaszczystymi; dobry drenaż i w związku z tym znikome podlewanie; na wysokich grzywach - brak wilgoci w ziemi. Reżim środkowostrefowy charakteryzuje się: płaską, pofałdowaną topografią, najbardziej żyznymi glebami gliniasto-piaszczystymi darniowymi, tendencją do umiarkowanego podlewania i zasolenia. Największą płaskością charakteryzują się warunki pierwotne, czasami zakłócane przez wyloty żlebowe; okresowo lub nawet stale nadmierna wilgoć; dominacja gleb gliniastych; żyzne gleby są bagniste i torfowe.

Każda z wymienionych stref ekologicznych odpowiada określonemu zbiorowi gatunków wierzb, gdyż odmienne warunki środowiskowe determinują także odmienną adaptację ekologiczną roślin, czyli reakcję organizmu na otaczające go warunki zewnętrzne.

Zacznijmy od strefy zalewowej rzeki. Specyficznymi warunkami równiny zalewowej jest czas zalewania wodą i coroczna odnowa (nawożenie) osadami aluwialnymi. W strefie tej rosną wierzby: wierzba konopna, wierzba wełnista, wierzba trójpręcikowa, wierzba biała i wierzba czerwona.

Pierwsze trzy gatunki często tworzą czyste drzewostany lub rosną w mieszankach. Wierzba biała rośnie przeważnie pojedynczo. Oprócz wierzb, gatunki drzewiaste występują tu wiąz, turzyca, topola biała, a wśród krzewów – owoc dzikiej róży.

W środkowej strefie ekologicznej równiny zalewowej następuje zmiana reżimu ekologicznego. Pociąga to za sobą zmianę składu gatunkowego wierzb. Czyste drzewostany konopi, trójpręcikowej i wierzby wełnistej są stopniowo zastępowane czystymi drzewostanami wierzby szarej. Wierzba ta zastępuje zarośnięte jeziora, starorzecza i inne zbiorniki o wodach stojących w okresach niżówek w korycie rzeki i stopniowo zostaje odłączona od głównego koryta i centralnej równiny zalewowej. Pomiędzy czystymi drzewostanami strefy nadrzecznej i środkowej widać cały szereg przejść poprzez drzewostany mieszane o różnym składzie konopi, trójpręcików i wierzby szarej. Kiedy warunki zmieniają się z koryta rzeki do strefy środkowej, jako pierwsze znikają wierzba konopna i wierzba wełnista, a ostatnia wierzba trójpręcikowa, całkowicie ustępując miejsca wierzbie szarej. Taką zmianę wierzb łatwo zaobserwować na szerokich obszarach zalewowych rzek.

W strefie kontynentalnej, w miejscach nadmiernej wilgoci, powstają warunki do powstawania torfowisk. Odpowiednio zmienia się skład gatunkowy wierzb. Spotykamy tu zarośla wierzby rozmarynowej i wierzby sporadycznej, miejscami z płytką warstwą torfu, wierzbę pięciopręcową, a na obrzeżach bagien wierzbę czarną, a także wierzbę lapońską i sucholubną.

Podczas przejścia do bardziej suchych warunków siedliskowych wierzba szara miesza się z kruszyną, osiką i brzozą, które później zastępują tę wierzbę. Takie zdjęcie zaobserwowaliśmy w pobliżu jeziora. Shito, niedaleko Wysznego Wołoczoka, obwód Kalinin, gdzie plantacja czystej brzozy zastąpiła szarą wierzbę, która w niektórych miejscach nadal pozostawała w zaroślach. Torfowe brzegi tego jeziora są całkowicie porośnięte wierzbą rozmarynową.

Wreszcie w warunkach terasy zalewowej, na zlewniach, wierzba kozia spotykana jest w strefie leśnej jako domieszka do lasów iglastych liściastych: w nasadzeniach młodych – w większych ilościach, w nasadzeniach dojrzałych – sporadycznie. Taki obraz przemian roślinności można zaobserwować na przykład w dolinie Don.

M.V. Markov słusznie upatruje przyczyny wzorców zmian roślinności centralnej równiny zalewowej w zmianach czynników środowiskowych. Udział tego czy innego gatunku w plantacji zależy od odpowiednich warunków istnienia. Zwiększone napięcie czynnika siedliskowego powoduje utratę różnych grup ekologicznych roślin ze składu plantacji i prowadzi do dominacji w niej form wysoce wyspecjalizowanych.

Oprócz zmiany składu gatunkowego zmiany w reżimie ekologicznym powodują odpowiednie zmiany w strukturze wewnętrznej i cechach fizjologicznych wierzb.

Wierzby rosnące na terenach zalewowych przez długi czas zalewanych wodą wyróżniają się wyjątkową anatomiczną budową kory. W korze wierzby białej, wierzby wełnistej, wierzby czerwonej, wierzby konopnej itp. znajdują się specjalne grupy żywych komórek miąższu zdolnych do dalszego podziału i tworzenia korzeni, tzw. „zawiązki korzeniowe”. Umożliwia to stosunkowo łatwe rozmnażanie takich wierzb przez sadzonki pędowe bez liści i palików, co przyczyniło się do ich szerokiego rozpowszechnienia w kulturze.

Fakt, że niektóre rośliny mają pąki korzeniowe, a inne nie, tłumaczy się cechami dziedzicznymi danej rośliny. Sadzonki wierzby koziej nie mają pąków korzeniowych, a ich rozmnażanie przez zimowe sadzonki pędowe jest niemożliwe. Ale na przykład hybrydy wierzby koziej z wierzbą konopną i czerwoną łuską, uzyskane przez akademika V.N. Sukacheva, mają już zawiązki korzeniowe i dlatego są w stanie rozmnażać się przez sadzonki łodyg.

Jak uwzględnić obecność zawiązków korzeniowych w korze wierzb łęgowych? Zjawisko to najprawdopodobniej tłumaczy się dziedziczną ekologiczną adaptacją rośliny do długotrwałych powodzi i corocznym zasypywaniem znacznej części łodygi przez osady aluwialne. Wszystkie odporne na powódź gatunki wierzb, podobnie jak zdecydowana większość gatunków drzew, są bardzo wrażliwe na zapowietrzenie gleby. Podczas wylewów rzek, przy wysokim poziomie wody, system korzeniowy w glebie zostaje zaduszony. W tym czasie rośliny rozwijają korzenie przybyszowe, zapewniając w ten sposób nie tylko dopływ wody do nadwodnej części łodygi, ale także niezbędne napowietrzenie systemu korzeniowego znajdującego się blisko powierzchni wody. Zdolność do tworzenia przypadkowego systemu korzeniowego w miarę odkładania się osadów aluwialnych coraz wyżej sprawia, że ​​wierzby są bardzo odporne w walce o byt na terenach zalewowych. Wierzby potrafią przenieść swój system korzeniowy do nowej warstwy osadów aluwialnych, podobnie jak rośliny o długich kłączach, takie jak szczaw.

A.P. Shennikov dokonuje interesującego porównania. Wzdłuż rodzimych brzegów Wołgi w jej leśno-stepowej części żyje co najmniej 1200 gatunków roślin; nasiona i owoce większości z nich trafiają oczywiście na tereny zalewowe Wołgi. Jednak na rozległych terenach zalewowych Wołgi występuje nie więcej niż 300 gatunków, w tym trawy łąkowe, rośliny drzewiaste i flora wodna. Oznacza to, że tylko jedna czwarta lokalnego zestawu gatunków jest zdolna do życia na terenach zalewowych, które są zalewane co roku przez 1-1,5 miesiąca, ale nawet z tych 300 gatunków większość jest niezwykle nieistotna i rzadka. Tylko 70-80 gatunków okazało się na tyle trwałych, że udało im się znacznie rozmnożyć, tworząc szatę roślinną równiny zalewowej. Wśród tych 70 gatunków jedno z pierwszych miejsc zajmują odporne na powódź gatunki wierzb, które w czasie powodzi potrafią wytworzyć przybyszowy system korzeniowy dzięki obecności w ich korze zawiązków korzeniowych. Ta zdolność wierzb jest powszechnie wykorzystywana w praktyce, rozmnażając wierzby na plantacjach i wykorzystując łodygi wierzby do zabezpieczania wąwozów, sypkiego piasku, zerodowanych brzegów rzek i do innych celów.

A.D. Fursaev przywiązuje również dużą wagę do czynnika czasu trwania zalania równiny zalewowej wodą. Uważa, że ​​roślina może przystosować się do specyficznych warunków obszaru zalewowego na różne sposoby: albo zasiedla tereny wzniesione, nie narażone na długotrwałe powodzie; albo gatunek rozwija się w okresie przedpowodziowym, albo popowodziowym; lub wreszcie roślina może przetrwać powódź bez znacznego spadku żywotności. Do ostatniej kategorii roślin zaliczają się odporne na zalewy gatunki wierzb.

Akademik N. G. Kholodny również łączy powstawanie porów na pniach wierzb z długotrwałymi powodziami. Z tego samego powodu wyjaśnia zjawisko płaczących wierzb przybrzeżnych. Długi pobyt potężnego systemu korzeniowego tych roślin w piaszczystej glebie nasyconej wodą, rozwój liści w niezwykle wilgotnej atmosferze powstałej na rozległych przestrzeniach zalanych wodą w ciepłe majowe dni i wreszcie być może gwałtowna różnica temperatur i reżim gazowy organów nadziemnych i podziemnych roślin - to najwyraźniej warunki, które umożliwiły przepełnienie układu przewodzącego wodą i panujące w nim wysokie ciśnienie, które wypychało tę wodę w górę łodygi i na zewnątrz przez tkanki z liści.” „Ciśnienie, pod jakim woda znajduje się w naczyniach tych roślin, osiąga ogromne wartości i mierzone jest w dziesiątkach atmosfer. Głównej siły napędowej tego potężnego prądu należy oczywiście szukać w ciśnieniu korzeni. Długotrwałe działanie wody na system korzeniowy wierzby jest czynnikiem wpływającym na wzrost parcia korzeni.”

Powstaje pytanie: jak powszechne są podobne adaptacje u innych gatunków wierzb i czy powtarzają się one u gatunków żyjących w takich samych warunkach jak gatunki odporne na zalewy? Pąki korzeniowe znajdziemy głównie u wierzby białej. Przybyszowy system korzeniowy rozwija się na pniach podczas powodzi tak obficie, że po opadnięciu wody korzenie wysychają i pokrywają pień jak mchem, stąd lokalna nazwa wierzby białej w rejonie środkowej i dolnej Wołgi – „wierzba omszała”. ”

Ten sam, choć mniej obfity system korzeniowy znaleźliśmy po opadnięciu wód na pniach wierzby konopnej i wierzby trójpręcowej, rosnących razem na mieliźnie w obszarze zalewowym rzeki. Belaya w Tatarskiej Autonomicznej Socjalistycznej Republice Radzieckiej w czarnych porzeczkach znaleziono pąki korzeniowe. W odniesieniu do innych gatunków towarzyszących wierzbom łęgowym, na których pędach nie tworzy się system korzeni przybyszowych, należy stwierdzić, że szczególnie widoczna jest ich mocno zarośnięta soczewica (w wiązach, topoli białej itp.). Soczewica pełni tutaj oczywiście rolę organów komunikacji nie tylko z powietrzem, ale także ze środowiskiem wodnym. Podczas powodzi w szczelinach soczewicy wyrasta bogaty napowietrzacz. Dobrze rozwija się na pędach środowiska wodnego, np. wierzby koziej. Wiele gatunków wierzb i topoli, które mają pąki korzeniowe w korze, rozprzestrzenia się wyłącznie wzdłuż dróg wodnych. W dębie szypułkowym rosnącym w południowej strefie tajgi rozwija się przypadkowy system korzeniowy. Zjawisko to dobrze zbadał A.K. Denisov, który wykazał, że jedną z przyczyn decydujących o zdolności dębu do tolerowania chwilowych podtopień jest rozwój korzeni przypadkowych na pniach.

Ale w korze wierzby szarej nie ma już pąków korzeniowych. W rezultacie wierzba szara rozmnaża się bardzo słabo lub w ogóle nie rozmnaża się przez sadzonki bez liści i palików. A jeśli szara wierzba również bezboleśnie toleruje powódź, to najwyraźniej pomagają jej w tym cechy strukturalne jej systemu korzeniowego lub inne cechy adaptacyjne, które nie zostały jeszcze dostatecznie zbadane.

Wierzby rosnące na terenach zalewowych rzek o tak krótkim okresie wezbrania, że ​​nie mają czasu wykształcić na pniach systemu korzeni przybyszowych albo rozprzestrzeniły się tu z terenów zalewowych, które przez długi czas były zalewane, albo pozostały tu od odległej przeszłości, kiedy tereny zalewowe tych rzek były dobrze rozwinięte.

Selekcja i osadzenie gatunków o charakterystycznych cechach ekologicznych w postaci zawiązków korzeniowych mogło nastąpić jedynie na terenach zalewowych z długotrwałymi powodziami.

E. A. Baranova, po przeprowadzeniu analizy porównawczej budowy anatomicznej i powstawania korzeni przypadkowych w różnych grupach ekologicznych roślin, słusznie uważa zawiązki korzeniowe za korzenie przypadkowe, których rozwój został opóźniony przez niesprzyjające warunki. W odległej przeszłości te zawiązki korzeni, czyli korzenie zatrzymane w rozwoju, były normalnie funkcjonującymi korzeniami przypadkowymi, których rozwój ontogenetyczny od zapoczątkowania merystemu korzenia do powstania dorosłego korzenia przebiegał w sposób ciągły. Naturalne opóźnienie w rozwoju korzeni przypadkowych u niektórych gatunków roślin powstało w wyniku swoistego przystosowania się do okresowej zmienności warunków życia. Pozwala roślinie szybko wykształcić korzenie przybyszowe dokładnie wtedy, gdy są one potrzebne. Opóźnienie rozwoju korzeni przypadkowych spowodowane jest wpływem zewnętrznych warunków środowiskowych. Zmieniając warunki zewnętrzne, można z jednej strony spowodować wzrost korzeni opóźnionych w rozwoju, z drugiej zaś opóźnić rozwój korzenia przybyszowego w fazie zarodkowej korzenia. Do rozwoju zawiązków korzeniowych w korzenie przybyszowe różne gatunki roślin wymagają różnych warunków. W niektórych przypadkach wiąże się to z zalaniem łodygi wodą, w innych zetknięciem się z wilgotnym podłożem.

Podchodząc do przeglądu systemu rodzaju wierzby z punktu widzenia jego ewolucji i opierając się na przedstawionych rozważaniach, najwyraźniej musimy uznać istnienie dwóch gałęzi, które rozdzieliły się w odległej przeszłości: jedna gałąź rozwijająca się w swojej ewolucji w nie- warunki zalewowe (wierzba kozia, wierzba uszata itp.); drugi - równina zalewowa rozwijająca się w warunkach długotrwałych powodzi (wierzba konopna, shelyuga, wierzba biała itp.).

Rośliny, które przystosowały się do życia w warunkach długotrwałego zalewania terenów zalewowych, odizolowano od gatunków siedlisk niezalewowych nie tylko przestrzennie, ale także fenologicznie, co wielokrotnie odnotowywano w literaturze.

A.D. Fursaev wskazuje na różnicę w fenologii gatunków wierzb zalewowych w porównaniu z gatunkami poza obszarami zalewowymi oraz pomiędzy różnymi gatunkami wierzb zalewowych. Formy łęgowe wierzby kwitną znacznie opóźnione w porównaniu do niezalewowych, ich kwitnienie opóźnia się do czasu opadnięcia wody, czyli do czerwca i lipca. Zaobserwowano to na przykład u konopi wierzbowych i tristamenów wierzbowych. Jednocześnie uderzające jest to, że gatunki rosnące w najbardziej wzniesionych miejscach (shelyuga) mają niewielką różnicę czasu w fazie kwitnienia; Większą rozbieżność wykazują te zasiedlające miejsca niżej (wierzba biała) i wreszcie te rosnące w miejscach najbardziej obniżonych (wierzba trójpręcikowa i wierzba konopna).

Fursaev widzi taką rozbieżność w czasie kwitnienia w spójności rozwoju fizjologicznego rośliny z okresowymi zmianami warunków siedliskowych.

V. N. Sukachev wyjaśnia wpływ długotrwałych powodzi terenów zalewowych w dolnym biegu Wołgi i inną cechę ekologiczną rozwiniętą przez wierzbę Gmelina - późne otwieranie liści wiosną i późne kwitnienie. Cecha ta okazała się dziedziczna. Przyczynę rozwoju tak charakterystycznej cechy dziedzicznej w tej formie można uznać za przystosowanie się do długotrwałego zastoju wód roztopowych w obszarach zalewowych w dolnym biegu Wołgi, które występują na wierzbie Gmelina rosnącej w dolnym biegu Wołgi. Wołga, uważana jest przez V.N. Sukaczewa za przykład zupełnie szczególnej kategorii ekotypów, które można nazwać późnymi równinami zalewowymi (okt. tardiinundati), w przeciwieństwie do innych ekotypów równin zalewowych (okt. inundati), które spełniają szczególne warunki glebowe i można je sklasyfikować jako ekotypy edaficzne.

Fragmentacja okresu kwitnienia wierzb pociąga za sobą trudności w krzyżowaniu tych gatunków w środowisku naturalnym oraz u gatunków, których okres kwitnienia jest silnie oddzielony (na przykład szelyuga, wierzba konopna lub pędy wełniste z jednej strony i pięć- pręcik wierzby z drugiej) i całkowita niemożliwość. Zobowiązuje nas to przy identyfikacji gatunków wierzby do szczególnej ostrożności przy klasyfikowaniu niektórych okazów jako mieszańców, które obfitują we wszystkie determinanty rodzaju wierzby.

W warunkach naturalnych wierzby rozprzestrzeniają się głównie poprzez nasiona.

Pierwszym warunkiem kiełkowania nasion jest wilgotność otoczenia. Pierwsze dni są szczególnie niebezpieczne dla kiełkującego nasionka, dopóki nie wykształci ono własnego systemu korzeniowego. Wystarczy krótkie suszenie, a wszystkie sadzonki giną. Było to wielokrotnie obserwowane podczas sztucznej uprawy nasion wierzby w szklarniach i doniczkach. W warunkach naturalnych odnowienie nasion wierzby następuje przede wszystkim wzdłuż niezamieszkałych złóż piasku, mierzei i płycizn. To wyjaśnia często obserwowane zróżnicowanie wieku w przybrzeżnych lasach wierzbowych.

Odnowienie wierzby może być bardzo obfite. W 1937 r. obok nas na piaszczystym brzegu rzeki. Mologi, obwód leningradzki) na 1 m2 sadzonek jednorocznych stwierdzono: wierzby tristamen 54 okazy, co w przeliczeniu na 1 hektar wynosi 540 tys. i gałązkę wierzby 37 okazów, czyli w przeliczeniu na 1 hektar 370 tys. szt., tylko 91 egzemplarzy , co odpowiada 910 tys. sadzonek na 1 ha.

Przeliczenia dokonano na pasie o szerokości 12 m. Wysokość sadzonek w pierwszym roku osiągnęła 0,5 m.

W strefie lasów iglasto-liściastych na terenach świeżo wypalonych stwierdzono odnowienia wierzb w ilościach: wierzby koziej – 50 szt. i wierzby pięciopręcikowej – 1 szt. na 1 m 2, co w przeliczeniu na 1 hektar wynosi 500 tysięcy plus 10 tysięcy, łącznie 510 tysięcy sztuk.

Wierzby są pionierami kolonizującymi łachy i osady na terenach zalewowych; Są tymi samymi pionierami w zalesianiu partii górskich oraz w strefie lasów iglasto-liściastych na terenach spalonych, gdzie towarzyszą im inne gatunki liściaste. Jednak ze względu na mały rozmiar nasion i bardzo słabe kiełkowanie w pierwszych dniach nie są one w stanie wytrzymać konkurencji pokrycia trawą. Właściwość ta determinuje wyjątkowe siedlisko wierzb przeciwpowodziowych, ograniczone wyłącznie do systemu rzecznego, któremu sprzyja łatwość rozprzestrzeniania nasion przez wodę, brak konkurencji ze strony trawy na świeżych osadach oraz ich zdolność przystosowywania się do długotrwałych powodzie.

Oprócz rozmnażania przez nasiona, wierzby, podobnie jak większość gatunków liściastych, mają zdolność rozmnażania się przez pędy. Pędy miedzi powstają z uśpionych pąków przy szyi korzenia lub na pniu i zakopanych pędów.

Dlatego też nie wolno usuwać kory z kory wierzby bez wycięcia pnia, ponieważ przy tej metodzie bardzo łatwo jest usunąć korę z szyjki korzeniowej, a wówczas zdolność krzewu wierzby do wzrostu zostaje całkowicie utracona, a cała roślina obumiera.

Na wzmiankę zasługuje jeszcze jedna cecha biologiczna wierzby.

Budowa kwiatu wierzby jest powszechnie znana: u nasady kwiatu znajduje się jeden lub dwa nektarniki wydzielające nektar, który jest chętnie zbierany przez pszczoły. Niektóre gatunki wierzb wytwarzają tak dużo nektaru, że słusznie zalicza się je do roślin miododajnych. Na północy, przy dobrej pogodzie, jedna rodzina pszczół umieszczona w pobliżu wierzby może zebrać z wierzby 10-15 kg miodu, czyli tyle samo, ile zbiera w strefie środkowej z gryki, koniczyny i wierzby wierzbowej. W warunkach pod Moskwą plon nektaru wierzby może osiągnąć 150 kg miodu z 1 ha, natomiast dla gryki w tych samych warunkach nie przekracza 70 kg z 1 ha. Szczególnie cenne jest to, że wierzby nie kwitną w tym samym czasie, dlatego okres zbioru miodu z nich rozciąga się do 20-30 dni. Ponieważ wierzba jest wczesnowiosenną rośliną miododajną i pergonum, nadaje jej to jeszcze większą wartość.

Oprócz nektarników znajdujących się w kwiatku, wierzby mają także nektarniki poza kwiatem, na liściach. Te nektarniki nazywane są narządami pozakwiatowymi lub pozakwiatowymi. N. G. Kholodny powiązał narządy pozakwiatowe wierzby z wysokim ciśnieniem korzeni. Po raz pierwszy takie narządy odkryto u topoli. Później odkryto i zbadano nektarniki pozakwiatowe u wierzby koziej, a także szelugi i wierzby czarnej. Ich lokalizacja i struktura są następujące.

Wiosną, na początku wzrostu pędów i kwitnienia liści, wierzba koza, wierzba pięciopręcikowa, wierzba skorupowa, wierzba czarna itp. posiadają na pierwszych liściach gruczoły, które przekształcają się w nektarniki. Te nektarniki na liściach wierzby podczas wczesnowiosennego wzrostu liści, kiedy parowanie szparkowe jest jeszcze nieznaczne, wydzielają słodki płyn - nektar - na skutek zwiększonego nacisku korzeni. Wydzielanie nektaru przez nektarniki pozakwiatowe znajdujące się na pierwszych liściach szybko zatrzymuje się wraz ze wzrostem liści i wzrostem transpiracji szparkowej. Nektar wydzielany przez nektarniki liściowe pozakwiatowe jest chętnie zbierany przez pszczoły.

Obecność pozakwitnących nektarników dodatkowo zwiększa znaczenie wierzb w pszczelarstwie jako roślin miododajnych.

Na koniec należy zaznaczyć, że choć wierzby powszechnie uznawane są za rośliny dwupienne, to wśród różnych ich gatunków znane są przypadki jednopienności, czyli występowania kwiatów męskich i żeńskich na tym samym drzewie w różnych kolczykach lub w tym samym kolczyku.