34. Границы биоценозов. Представление об экотоне, краевой эффект.

Биоценозы не изолированы друг от друга. Хотя визуально можно отличить одно растительное сообщество от другого, например биоценоз сухого леса от биоценоза увлажненного луга, который сменяется болотом, провести четкую границу между ними довольно затруднительно.

Почти везде есть своеобразная переходная полоса различной ширины и длины, потому что жесткие, резкие границы в природе — редкое исключение. Они характерны главным образом для сообществ, подверженных интенсивному антропогенному воздействию. Еще Гете писал, что природа в своей свободной игре мало заботится о перегородках, созданных ограниченными людьми.

Проследить данный феномен можно, исследуя опушку леса, за которой начинается луговое сообщество. Четкой границы между этими биоценозами фактически нет. Действительно, многие типичные лесные виды покидают свои местообитания и встречаются на открытых местах, далеко за лесным контуром. И наоборот, луговые растения часто растут в тени, под кронами деревьев. В 1919 г. В.И. Вернадский писал в своих дневниках, что «... в лесном массиве, находящемся среди других растительных формаций, как на острове ... происходит главным образом смещение вещества, и только сила человека изменяет этот естественный процесс. Максимальные изменения происходят на опушках: на границах сгущений разного рода, имеющих свои законы смещения и обмена веществ».

В начале 30-х гг. XX в. американский натуралист А. Леопольд провозгласил необходимость учета в деятельности охотничьего хозяйства так называемого «эффекта опушки». Под опушкой в данном случае понималась не только окраина леса, но и любая граница между двумя биоценозами, даже между двумя массивами различных сельхозкультур. По обе стороны от этой условной черты увеличивается относительное видовое разнообразие растений и животных, улучшаются кормовые и защитные условия для дичи, ослабляется фактор беспокойства, а главное — эта зона обладает повышенной продуктивностью. Такая переходная полоса (или зона) между смежными физиономически различимыми сообществами называется экотоном.

Более или менее резкие границы между биоценозами можно наблюдать лишь в случаях резкого изменения факторов абиотической среды. Например, такие границы существуют между водными и наземными биоценозами, в местах, где происходит резкая смена минерального состава почвы и т.п. Часто количество видов в экотоне превышает их количество в каждом из граничащих биоценозов. Такая тенденция к увеличению разнообразия и плотности живых организмов на границах биоценозов и называется краевым (опушечным, граничным) эффектом. Наиболее отчетливо краевой эффект проявляется в зонах, отделяющих лес от луга (зона кустарников), лес от болота и т.д.

35. Взаимосвязи компонентов внутри экосистем. Структура сообществ.

С биологической точки зрения в составе экосистем выделяют следующие компоненты:

1 Неорганические вещества (кислород, азот, углекислый газ, вода, фосфор, углерод и др.), которые вступают в круговороты

2 Органические соединения (белки, углеводы, липиды и др.)

3Повитряне, водное и субстрактне среду, которая включает климатический режим и другие физические факторы

4 Изготовители - автотрофные (то есть питающихся самостоятельно) живые организмы, в основном зеленые растения, которые могут создавать биомассу из простых химических элементов путем фотосинтеза Макроконсументы - - гетеротрофные (те, что питаются не самостоятельно) организмы, в основном, это животные (фаготрофыи).

5 Микроконсументы или редуценты - гетеротрофные организмы (бактерии, грибки), получающие энергию или при разложении мертвых тканей продуцентов, или макроконсументив, или путем поглощения растворенного й органического вещества (эти организмы еще называются сапротрофыами).

В функциональном плане выделяют следующие компоненты:

1 потока энергии

2 Круговороты вещества

3 Живые организмы

4 Управляющие цепи обратных связей

5 информационных потоки

Компоненты экосистемы находятся в определенных взаимосвязях и взаимодействии, что и представляет собой структуру экосистемы Структура связывает компоненты системы, предоставляя им общность и целостность. Устойчивость взаимосвязей и взаимодействия компонентов, то есть структура, препятствует постоянном изменении компонентов, удерживая эти изменения в определенных пределах, и сохраняя экосистему от распада. Количество возможных связей между членами экосистемы определяется по формуле:

где А - число связей

N - число видов в экосистеме

В структурном плане экосистемы могут делиться на подсистемы и блоки, играющие роль \"кирпичиков\". В число структурных элементов входят популяции, консорции (совокупность разнородных организмов, тесно по овьязаних между собой и зависящих от центрального члена сообщества, экологически и пространственно обособленная часть фитоценоза, состоящая из растений одной или нескольких близких жизненных форм), ярус и растительности рослинности. Бывают экосистемы:

монодоминантни - экосистемы с одним основным видом продуцента (монокультура);

олигодоминангни - экосистемы с несколькими основными видами продуцентов и консументов (в понятие следовало бы включить и редуцентов);

полидоминатни - экосистемы, в которых нет четкой преимущества небольшого числа видов над другими. Эти экосистемы богатые разнообразием живых организмов, они еще называются бездоминантнимы.

Чем же определяются границы разнообразие экосистем? Это связано, во-первых, с действием лимитирующих факторов, в первую очередь климатических, они определяют, какие именно виды лучше приспособлены к существованию в тех или иных условиях, а во-вторых, с действием принципа эколого-географического максимума видов. Согласно этому принципу - для нормального функционирования любой экосистемы в ней должно существовать столько и таких видов, сколько и каких необходимо для максимального использования энергии, поступающей из обеспечения кругооборота веществ.