Ярусно-мозаическая концепция описания растительных сообществ

Ярус — совместно произрастающие группы видов растений, различаю­щиеся по высоте и по положению в биоценозе ассимилирующих органов (ли­стья, стебли и т. д.) Как правило, разные ярусы образованы различными жизненными формами.

Ярусность позволяет растениям более полно использовать световой поток: в верхних ярусах — светолюбивые; в нижних — теневыносливые, а в самом низу улавливают остаток света тенелюбивые растения. Ярусность выражена и в травянистых сообществах, но не столь явно, как в лесах.

Отечественный исследователь В.А. Быков предложил различать сле­дующие ярусы:

• ярус деревьев первой величины;

• деревьев второй величины;

• низких деревьев, полудеревьев и кустарников;

• высоких трав и средних кустарников;

• средних трав и низких кустарников;

• низких трав и кустарников;

• надпочвенных растений. Выделяют также 2—3 подземных яруса:

• приповерхностных корней, корневищ и клубней;

• среднеглубинных корней, корневищ и клубней;

• глубинных корней и корневищ.

В водных сообществах, кроме яруса корней и корневищ, различают:

• ярус надводных трав;

• плавающих трав;

• высоких водных трав;

• низких водных трав;

• придонных растений (водоросли).

Ярусы образуют вертикальную структуру биоценоза — слои. Горизонтальная структура — это горизонтальное распределение осо­бей видов, образующих различного рода узорчатость, пятнистость каждо­го вида.

Видовые популяции в биоценозе могут произрастать диффузно, от­дельными особями, однако чаще они образуют заросли или группы осо­бей одного или нескольких видов.

Изменение микросферы способствует образованию и определенной ярусности фауны — от насекомых до млекопитающих.

Помимо ярусности, в пространственной структуре биоценоза наблю­дается мозаичность — это явление изменения растительности и животного мира по горизонтали, которое присуще всем типам растительности.

Выделяют 3 элементарных единицы горизонтального строения расти­тельных сообществ:

• микроиеноз — наименьшая структурная единица, которая включает все ярусы. Характеризуется определенным составом, структурой, динами­кой и обладает некоторой целостностью. Почти каждое сообщество включает комплекс микроценозов;

• парцелла — это часть горизонтального расчленения сообщества. Отли­чается от других частей составом и свойствами компонентов, специ­фикой их связей. Парцеллы различаются по пропусканию физиологи­чески активной радиации, водному режиму верхней толщи почв, ко­личеству проникающих осадков и т. д.;

• микрогруппировка — смешение особей одного или нескольких видов в пределах яруса - внутриярусные мозаичные пятна.

Мозаичность позволяет более полно использовать различные типы микромест обитаний, а это, в свою очередь, ведет к увеличению числен­ности и разнообразия видов в сообществе, способствует повышению жизнестойкости всего сообщества.

Общие закономерности развития экосистем

Впервые представления об экологических системах были изложены в 30-е гг. прошлого века А. Тексли (1935). В нашей стране близкое по со­держанию понятие о биоценозах сформулировал В.Н. Сукачев (1944).

В современном понимании экологические системы (экосистемы) представляют собой совокупность живых и неживых элементов на опреде­ленной территории. Экологические системы - это элементарные единицы биосферы. Таковы озеро, лесной массив и т. д. Любая экосистема:

• имеет энергетический вход, через который в нее поступает солнечная энергия;

• испытывает те же динамические процессы, что и ее популяции и сооб­щества: цикличность, смену популяций и биоценозов и др.

Цикличность — это суточная, сезонная и многолетняя периодичность внешних условий и проявление внутренних (эндогенных) ритмов орга­низмов, флуктуации популяций:

• суточные циклы наиболее выражены в условиях климата высокой кон­тинентальности

• сезонная цикличность проявляется в "выпадении" групп животных и це­лых популяций, которые впадают в спячку, период диапауз или оце­пенений;

• многолетнюю цикличность вызывают изменения (флуктуации) климата.

В развитии экосистем большую роль играет сукцессия. Благодаря раз­личным изменениям в экосистемах появляются новые виды растений и животных, одни экосистемы разрушаются, а затем на этом месте появля­ется новая экологическая система.

Главными составляющими в экосистеме считаются абиотические па­раметры — это могут быть элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа и т. п.

Особая роль в развитии экосистемы принадлежит процессам взаимо­действия живых и неживых компонентов.

Между экосистемами обычно нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экоси­стем меньшего размера.

Самой большой экосистемой выступает биосфера — оболочка планеты. Русский ученый В.И. Вернадский доказал, что живые организмы за 4 млрд лет существования их на Земле произвели огромные преобразова­ния: в атмосфере появился кислород, раковины моллюсков образовали осадочные горные породы. Под влиянием жизнедеятельности организмов в биосфере постоянно происходит круговорот воды, кислорода, азота, фосфора и других веществ.

Однако усиливающееся влияние человека на природу приводит к на­рушению круговорота веществ, что влечет за собой глобальное ухудше­ние состояния биосферы.

В экосистеме в процессе эволюции устанавливается постоянный ба­ланс процессов синтеза и распада органических веществ.

Каждая экосистема, как правило, состоит из 4 основных компонентов:

• абиотическая (неживая) среда - вода, газы, минеральные вещества, гумус;

• продуценты (производители) — живые существа, способные из неорга­нических веществ производить органические вещества. Это в основном зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза за счет солнечной энергии вырабатывают органические вещества для своего питания;

• консументы - потребители растительной продукции. Их, в свою оче­редь, подразделяют на:

• консументы первого порядка — питаются только растениями;

• консументы второго порядка — животные, питающиеся только мясом;

• редуценты (разлагатели) — группа организмов, разлагающих остатки существ: растительные остатки и трупы животных. В процессе их жизнедеятельности все эти остатки превращаются в исходное сырье — воду, минеральные вещества и углекислый газ.