Современные проблемы биологии и экологии
Лекция 9.
ДИНАМИКА СООБЩЕСТВА ВО ВРЕМЕНИ: СУКЦЕССИИ
ФИТОЦЕНОЗ + ЗООЦЕНОЗ + МИКРОБИОЦЕНОЗ = БИОЦЕНОЗ
Сравнение биогеоценоза и экосистемы.
Сукцессия - направленная и непрерывная последовательность появления и исчезновения популяций разных видов, изменение видового состава биоценоза во времени, приводящая к последовательной смене одного биоценоза другим.
Последовательный ряд биоценозов – сукцессия, а отдельные биоценозы, соответствующие разным этапом ее развития – это стадии сукцессии. Их совокупность – серия.
Сукцессия определяется:
1. упорядоченный процесс развития сообщества, связанный с изменениями во времени видовой структуры и протекающих в сообществах процессов, он определенным образом направлен и т. о., предсказуем;
2. сукцессия происходит в результате изменения физической среды под действием сообщества, т. е. сукцессия контролируется сообществом, несмотря на то, что физическая среда определяет характер сукцессии, скорость изменения;
3. кульминацией развития является стабилизированная экосистема, в которой на единицу имеющегося потока энергии приходится максимальная биомасса и максимальное количество симбиотических связей между организмами.
Сукцессии автотрофные и гетеротрофные.
Сукцессии аутогенные и аллогенные.
Сукцесии первичные и вторичные.
Пример аутогенной, первичной сукцессии – зарастание ледникового озера.
Пример аллогенной, вторичной сукцессии – зарастание таежной гари.
Восстановительная сукцессия, демутация, дигрессия.
Циклическая пирогенная сукцессия.
Климакс. Климаксное сообщество – находящаяся в устойчивом состоянии открытая система, компоненты которой изменяются в связи с особенностями их жизненного цикла, колебаниями природных режимов и локальными нарушениями.
В климаксном сообществе в отличие от развивающихся стадий и других переходных сообществ годовая продукция и импорт уравновешиваются годовым потребление и экспортом. Различают следующие формы климакса:
1. единственный региональный, или климатический, климакс, находящийся в равновесии с общими климатическими условиями;
2. различное число локальных, или эдафических, климаксов, которые представляют собой модификации стационарных состояний, соответствующие особым местным условиям субстрата. В тех местах, где рельеф, почва, водный режим и регулярные возмущения, напр., пожары, препятствуют развитию экосистемы до теоретического состояния, сукцессия завершается эдафическим климаксом.
Теории моноклимакса и поликлимакса. Антропогенная сукцессия, антропогенный климакс
Характеристики стадий и климаксного состояния.
СТАДИИ КЛИМАКС
Диапазон толерантности эвриэки стеноэки
Жизненные стратегии R –виды К-виды
Взаимодействие популяций конкуренция симбиоз
Трофические цепи пастбищные детритные
Биомасса низкая высокая
Видовое богатство низкое высокое
Круговороты незамкнутые замкнутые
Потоки энергии GPP/R<>1 GPP/R~1
NEP<>0 NEP=0
БИОМЫ
Биом – группа наземных экосистем данного континента, которые имеют сходную структуру растительности и общий характер условий среды, что находит отражение в этой структуре и в характеристиках их животного населения.
Ключевая характеристика, позволяющая разграничивать и узнавать наземные биомы – жизненная форма растительности климатического сообщества
Климаграмма.
Основные биомы – пустыня, тундра, степь, тайга, листопадные и тропические леса.
Почва - специфическое органно-минеральное тело, формирующиеся из поверхностных слоев почвообразующих пород в результате взаимодействия всего комплекса экологических факторов, как биологических (растения, животные микроорганизмы), так и абиотических, включая характеристики климата, гидрологии и почвообразующей породы.
Вертикальная гетерогенность, почвенные генетические горизонты, почвенные профили.
Характеристика типичного профиля – подстилка А0; гумусово-аккумулятивным (или просто гумусовым) А1; элювиальный горизонт А2, или горизонт вымывания; иллювиальный горизонт, или горизонт вмывания В с различными индексами для выделения подгоризонтов. В иллювиальном горизонте преобладают процессы накопления, трансформации и закрепления частиц и соединений, выносимых из вышележащих слоев; толща почвообразующей породы С, относительно слабо затронутая почвообразовательным процессом.
Специфические горизонты такие как Т – торфяной, G – глеевый, характерный для мерзлотных почв, и различные переходные горизонты, когда профиль имеет размытые границы. Например А1А2, или ВС и т. д.
Характеристика отдельных биомов
· Растительность
· Биомасса
· Продуктивность
· Почвы
ТУНДРА.
ТАЙГА
ЛИСТОПАДНЫЕ ЛЕСА УМЕРЕННОЙ ЗОНЫ
СТЕПЬ
