102. Пространственная структура сообщества. Градиентный анализ

Пространственная структура – характер распределения в пределах популяционного ареала отдельных особей и их группировок. По степени привязанности к территории существует спектр перемещений в популяции: от остающихся на месте до перемещающихся на далекие расстояния. Бывают сообщества с резкими границами, ко­торые не могут пересечь виды соседних сообществ. Н-р: разделение наземной и водной сред. На суше резкие границы наблюдаются между растительностью сопредельных выходов кислых и щелочных по­род.

Для определения распределения видов в градиенте факторов (по относительному обилию доминирующих видов). Границы бывают четкими, но чаще бывают размытыми. Для ответа почему виды так распределены, надо использовать градиентный анализ. Определенные группы факторов влияют на распределение сообществ в пространстве. Напр., на склоне усло­вия для роста растений неоднородны, на распределение пород деревьев сильно влияют высота над уровнем моря и влажность. Растительность различных участков суши неодинакова. Чем круче градиент ключевого фактора среды, тем более четкими окажутся границы распределения различных групп видов. В экстремальных условиях градиенты бывают особенно крутыми. Доминирующие виды своим распределением четко обо­значают границы сообществ.

103. Изменение сообществ во времени (сукцессия). Основные типы сукцессий

Сукцессия – процесс изменения видового состава во времени. Вид может существовать в сообществе, если: он спо­собен к расселению, условия и ресурсы этого места для него подходят, и он конкуретоспособен. Когда происх сукцессия, происходить изменчивость ресурсов, условий обитания, меняется воздействие одних видов на др. Гетеротрофная - сукцессия, кот начинается со стадий, где преобладает дыхание. Автотрофная – где преобладает продукция. Деградационная сукцессия возникает в среде, где есть большой запас органики. В процессе разрушения кол-во видов уменьшается. Она происходит быстро – в теч неск месяцев или лет. Н-р, мертвая органика (погибшее животное или растение) используется микроорга­низмами или животными-детритофагами. По причинам возникновения сукцессии делят на автогенные (есть внутренняя движущая сила – напр., переход от болота к лесу из-за осадконакоплений) и аллогенные (внешняя причина изменений). Бывают первичные и вторичные сукцессии. Первичные возникают там, где раньше не было сообщества (напр., участок горного склона после оползня). 1,5-сотни лет сначала поселяются мхи, затем дриады – ивы (сначала стелющиеся, потом кустраниковые) – ольха – через 50 лет плотные заросли ольхи с единичными деревьями тополя – под пологом появляются ели, вытесняющие ольху – цуга и в итоге елово-цуговый лес. Вторичная возникает на месте удаленного сообщества (после выкорчевки леса, пожара). Часть видов в виде корней, корневищ, семян, спор сохраняются в почве.

104. Концепция экосистемы. Ее компоненты. Принципы функционирования

Живые организмы и их неживое окружение нераз­делимо связаны друг с другом и находятся в постоянном взаи­модействии. Экосистема - единица, включающая все организмы на данном участке, взаимодействующие с физической средой так, что поток энергии создает определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой в неживой частями. Экосистемы - открытые системы, они должны получать и отдавать энергию, поэтому важной составной частью концепции являются среда на выходе и среда на входе. Термин экосистема предложен Тенсли. Экосистемы, входящие в биосферу, в разной степени открыты для потоков веществ, для иммиграции и эми­грации организмов. Функционирующая экосистема долж­на иметь вход и пути оттока переработан­ной энергии и веществ. Масштабы изменений среды на входе и на выходе сильно варьируют и зависят от: 1) размеров системы (чем она больше, тем меньше зависит от внешних частей); 2) интенсивности обмена (чем он интенсивнее, тем больше приток и отток); 3) сбалансированности автотрофных и гетеротрофных процессов (чем сильнее нарушено это равновесие, тем больше должен быть приток извне для его восстановления); и 4) стадии и степени развития системы (мо­лодые системы отличаются от зрелых). Структура экосистемы. С точки зрения трофической структуры экосистему можно разделить на два яруса: 1) верхний автотрофный ярус, или «зеленый по­яс», включающий растения, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений и накопление сложных органических соединений, и 2) нижний гетеротрофный ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений. В составе экосистемы компоненты: 1) неорганические вещества (С, N, СО2, Н2О), включающиеся в круговороты; 2) органические со­единения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества), связывающие биотическую и абиотическую части; 3) воздушную, водную и субстратную среду, включающую климатический режим; 4) продуцентов, автотрофных ор­ганизмов; 5) макроконсументы (фаготрофы) - гетеро­трофы, питающиеся другими организмами или частицами органики; 6) микроконсументы (сапротрофы, деструкто­ры) - ге­теротрофы (бактерии и грибы), получаю­щих энергию путем разложения мертвых тканей. Выделяют четыре главных типа экосистемы: 1. Природные, движимые Солнцем, несубсидируемые. 2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками. 3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком. 4. Индустриально-городские, движимые топливом (ископае­мым, другим органическим или ядерным).