1. Формирование фитоценоза:

Инициальная стадия (пионерная группировка) – 1-2 вида, несомкнутый растительный покров, практически не связаны друг с другом, не выражена среда, r-стратеги(быстро осваивают территории, экстремалы, повышенная продуктивность, но не способны конкурировать с другими видами, например, иван-чай)

1-2 года – сложная группировка – больше видов, более сомкнутый покров, связи между видами, подобие фитосреды

Далее – формирование биогеоценоза

2. Промежуточные биогеоценозы,

3. климаксовое сообщество – устойчивое сообщество, которое соответствует условиям экотопа, т.е. бессмертно, если его не разрушить.

В каждой стадии (бгц) идет формирование среды.

Общие закономерности протекания сукцессии:

1. Прогрессивное развитие почвы (увеличение мощности почвы, содержания гумуса, мощности почвенных горизонтов)

2. Увеличивается размер сообщества (биомасса)

3. Увеличивается запас питательных элементов в почве

4. В ходе сукцессии продукция (биомасса) сообщества сначала увеличивается, а затем слегка снижается (вся энергия идет на поддержание равновесия)

5. Увеличивается степень трансформации среды сообществом

6. Увеличение биоразнообразия

7. Разные доминанты на разных стадиях сукцессии

8. Увеличение замкнутости биогеохимических круговоротов веществ

9. Увеличивается относительная устойчивость сообществ. В климаксовом сообществе все параметры находятся на «плато»

В Карелии не более 4 % всех сообществ климаксовые (нац.парки Паанаярви, Водлозерский).

№14

Продуктивность экосистем. Первичная и вторичная продукция биоценоза

Продуктивность экосистем тесно связана с потоком энергии, проходящим через ту или иную экосистему. В каждой экосистеме часть приходящей энергии, попадающей в трофическую сеть, накапливается в виде органических соединений. Безостановоч­ное производство биомассы (живой материи) – один из фундаментальных процессов биосферы. Органическое вещество, со­здаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинте­за, называют первичной продукцией экосистемы (сообщества). Количественно ее выражают в сырой или сухой массе растений или в энергетических единицах – эквивалентном числе калорий или джоулей. Первичной продукцией определяется общий поток энер­гии через биотический компонент экосистемы, а следовательно, и биомасса живых организмов, которые могут существовать в эко­системе.

Теоретически возможная скорость создания первичной био­логической продукции определяется возможностями фотосин­тетического аппарата растений. А как известно, лишь часть энер­гии света, получаемой зеленой поверхностью, может быть ис­пользована растениями. Из коротковолнового излучения Солнца только 44% относится к фотосинтетически активной радиации (ФАР) — свет по длине волны, пригодный для фотосинтеза. В целом по земному шару усвоение растениями солнечной энергии не превышает 0,1% из-за ограничении фотосинтетической активности растений множеством факторов, таких, как недостаток тепла и влаги, неблагоприятные физические и химические свойства почвы и т. д. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, называют валовой первичной продуктивностью (ВПП). Около 20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание. Скорость накопления органического вещества за вычетом этого расхода называется чистой первичной продуктивностью (ЧПП). Это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего. Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, в конечном итоге живут за счет чистой первичной продукции сообщества. Полнота ее расхода в разных экосистемах различна. Постепенное увеличение общей биомассы продуцентов отмечается, если скорость изъятия первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений.

Мировое распределение первичной биологической продукции весьма неравномерно. Чистая продукция меняется от 3000 г/м^²/год до нуля в экстрааридных пустынях, лишенных pacтений, или в условиях Антарктиды с ее вечными льдами на поверхности суши, а запас биомассы – соответственно от 60 кг/м² до нуля. Р. Уиттекер (1980) делит по продуктивности все сообщества на четыре класса:

1. Сообщества высшей продуктивности, 3000-2000 г/м2/год. Сюда относятся тропические леса, посевы риса и сахарного тро­стника.

2. Сообщества высокой продуктивности, 2000-1000 г/м2/ год. В этот класс включены листопадные леса умеренной поло­сы, луга при применении удобрений, посевы кукурузы. Макси­мальная биомасса приближается к биомассе первого класса. Ми­нимальная биомасса соответственно равна чистой биологичес­кой продукции однолетних культур.

1. Сообщества умеренной продуктивности, 1000-250 г/м2/ год. К этому классу относятся посевы основной массы возде­лываемых сельскохозяйственных культур, степи.

2. Сообщества низкой продуктивности, ниже 250 г/м^²/год — пустыни, полупустыни (в отечественной литературе их называ­ют чаще опустыненными степями), тундры.

Общая годовая продуктивность сухого органического веще­ства на Земле составляет 150-200 млрд. тонн. Две трети его об­разуется на суше, третья часть – в океане.

Практически вся чистая первичная продукция Землислужит для поддержки жизни всех гетеротрофных организмов. Энергия, недоиспользованная консументами, запасается в их телах, гумусе почв и органических осадках водоемов.

№15

Пространственная структура биоценоза. Экотон. Доминантные и эдификаторные виды.

Пространственным границам биоценоза соответствует понятие биотоп – однородный в экологическом отношении участок земной поверхности (территории или акватории), занятый одним биоценозом. Пространственная структура биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части – фитоценоза, распределением надземной и подземной части растений.

Пространственная структура бывает вертикальной и горизонтальной. Благодаря этому экосистема всегда занимает определённое трёхмерное пространство.