
- •1. Понятие о биогеоценозе и биогеоценологии
- •2. Компонентный состав биогеоценозов
- •3. Сущность биогеоценоза
- •4. Свойства биоценозов: саморегуляция и самовоспроизведимость. Принцип Ле-Шателье
- •5. Биогеоценоз и экосистема: различия между этими понятиями
- •Иллюстрации биогеоценозов Приморья
- •Лекция 2. История развития естественных наук и становления биогеоценологии Москалюк т.А.
- •1. Период фактологии, «наивной экологии» – до середины XIX в. (1-4 этапы)
- •2. Период комплексной интеграции знаний, «факториальной экологии» (5 этап – с середины XIX в. До 40-х гг. XX в.)
- •3. Период биогеоценологических исследований – доминирование синэкологических исследований – с 1936 г. До наших дней (6 этап)
- •4. В.Н. Сукачев – создатель учения о биогеоценологии
- •Из личной жизни…
- •Роль друзей в творчестве в.Н. Сукачева
- •5. Современном направления и задачи биогеоценологии
- •Таким образом, мы выделили восемь этапов в становлении и развитии естественных наук, и биогеоценологии в частности:
- •1. Выделение границ биогеоценоза
- •2. Биогеоценозообразующая роль фитоценоза в ландшафте
- •3. Определение понятия "фитоценоз"
- •5. Минимальный размер площади выявления фитоценоза
- •6. О границах фитоценоза. Понятие о континууме растительного покрова
- •7. Различия понятий "фитоценоз", "ассоциация" и "растительное сообщество"
- •1. О структурно-функциональной организации фитоценозов
- •2. Видовая структура
- •1. Количественные показатели видового разнообразия. Формула шеннона
- •2. Эколого-географический анализ видов
- •3. Жизненность вида
- •Лекция 6. Жизненные формы как отражение условий среды и отношений в фитоценозе Москалюк т.А.
- •1. Понятие "жизненная форма"
- •2. Классификации жизненных форм растений
- •А) Классификация к. Раункиера
- •Б) Биоморфологический спектр
- •В) Классификация и.Г. Серебрякова
- •3. Понятия "экобиоморфа" и "онтобиоморфа"
- •5. Понятие конвергенции
- •1. Методологические принципы построения классификации
- •2. Жизненные формы деревьев
- •3. Жизненные формы кустарников
- •4. Жизненные формы трав и кустарничков
- •Тема: функциональная структура биогеоценоза (2 лекции) Лекция 9. Взаимосвязи в биогеоценозе. Типы отношений между организмами в ценозе предисловие
- •1. Взаимосвязи в биогеоценозе
- •А) Взаимодействие между почвою и растительностью
- •Б) Взаимодействия между растительностью и атмосферой
- •В) Взаимосвязь между микроорганизмами и разными компонентами биогеоценоза
- •Г) Взаимоотношения между растениями
- •Д) Взаимосвязь растительности с животным миром
- •Е) Взаимодействия между неживыми (абиотическими) компонентами
- •2. Факторы, влияющие на взаимодействия компонентов биогеоценоза
- •3. Типы отношений между организмами в ценозе
- •А) симбиоз ("взаимный паразитизм")
- •Б) антагонизм
- •Лекция 10. Сопряженность видов в фитоценозе. Внутри- и межвидовые отношения в биогеоценозе.
- •4. Сопряженность видов в фитоценозе
- •5. Внутри- и межвидовые отношения в биогеоценозе а) Дифференциация ценопуляций
- •Б) Экологический и фитоценотический оптимумы
- •В) Перенаселение вида
- •1. О динамике фитоценозов
- •2. Флюктуации: определение понятия, типы флюктуаций
- •3. Сукцессии: определение понятия; серийные и коренные (климаксовые) сообщества, динамическое равновесие
- •4. Типы сукцессий
- •4.1. Первичные сукцессии
- •4.2. Вторичные сукцессии
- •5. Понятие климакса в биогеоценологии
- •6. Теория подвижного равновесия
- •7. Создание рудеральных местообитаний и отвалов
- •Лекция 12. Вторичные сукцессии и климаксовые сообщества. Подвижное равновесие
- •1. Вторичные сукцессии – смена одного фитоценоза другим
- •А) Суть понятий сингенез, эндоэкогенез и гологенез
- •Б) Классификация типов сукцессий по п.Д. Ярошенко
- •В) Кратковременные, вековые и филоценогенетические смены фитоценозов
- •Г) Эволюция фитоценозов. Примеры филоценогенетических сукцессий
- •Процесс зарастания водоема со дна
- •Зарастание горных территорий с каменистыми субстратами
- •2. Понятие климакса в биогеоценологии
- •3. Теория подвижного равновесия
- •4. Методология изучения вековых смен
- •Лекция 13. Энергетика и биологическая продуктивность
- •1. Основные типы функций биогеоценоза
- •2. Органические функции
- •Б. Схема расчета потока энергии через простую цепь питания
- •В. Экологические пирамиды
- •3. Биологическая продуктивность а. Понятие биологической продуктивности
- •Б. Показатели биологической продуктивности
- •I. Характеристика исследованных фитоценозов
- •II. Запасы и фракционная структура биомассы
- •III. Вертикальный профиль кроновой и зеленой массы
- •4. Средообразующие функции
- •А. Понятие о консорции
- •Б. Понятие об экологической нише
- •В. Типы экологических ниш
3. Период биогеоценологических исследований – доминирование синэкологических исследований – с 1936 г. До наших дней (6 этап)
Шестой этап – 40-70 гг. XX века, отражает новый – системный, подход к исследованиям природных систем – в основу его положено изучение процессов материально-энергетического обмена. Идет развитие количественных методов и математического моделирования.
Г. Гаузе в начале 40-х годов прошлого столетия указал на важность трофических связей, как основного пути для потоков энергии через природные системы. Вслед за Гаузе, в 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел понятие экосистемы. Основное достижение А. Тенсли заключается в успешной попытке интегрировать биоценоз с биотопом на уровне новой функциональной единицы – экосистемы!
Английский геоботаник Тенсли - один из создателей науки об экосистемах |
Почти одновременно с А. Тенсли, В.Н. Сукачев в 1942 г., следуя Г.Ф. Морозову, разработал систему понятий о лесном биогеоценозе, как о природной системе, однородной по всем параметрам. Биогеоценоз В.Н. Сукачева – практически полный аналог экосистемы А. Тенсли. Главное в его понятии – общая идея о единстве живой и неживой природы, общности круговорота веществ и превращениях энергии, которые можно выразить через объективные количественные характеристики. В том же 1942 г. американским ученым Р. Линдеманном были изложены основные методы расчета энергетического баланса экологических систем. С этого времени экосистемные исследования являются одними из основных направлений в экологии, а количественные определения функций экосистем и их компонентов (запасы и фракционная структура растительной массы, пулы углерода и др. химических элементов, параметры трофических цепей, и др.) являются одним из основных методов, дающими возможность прогнозировать и моделировать биологические процессы. |
4. В.Н. Сукачев – создатель учения о биогеоценологии
Среди целой плеяды блестящих ученых-натуралистов XIX и ХХ вв. (В.И. Вернадский, К.К. Гедройц, Б.Б. Полынов, И.П. Бородин, Н.И. Вавилов, Л.С. Берг, И.В. Тюрин, Г.Ф. Морозов, А.А. Григорьев и др.) Владимир Николаевич Сукачев занимает особое место. Е.М. Лавренко и В.Д. Александрова (1975 г.) писали, что «по размаху и, так сказать, накалу научной деятельности» В.Н. Сукачева можно сравнить только с В.В. Докучаевым и Н.И. Вавиловым.
Владимир Николаевич Сукачев один из создателей учения о биогеоценозах (экосистемах) |
Каковы области интересов В.Н. Сукачева? Большинство биографов и исследователей научной деятельности Сукачева склонны признавать его только выдающимся ботаником, создавшим отечественную школу фитоценологов или геоботаников. Вместе с тем у лесоводов Владимир Николаевич — признанный глава школы дендрологов и создатель лесной типологии и лесной биогеоценологии, всемирно известной и применяемой во многих странах мира. Геологи-четвертичники считают его своим многолетним научным руководителем, президентом Четвертичной комиссии АН СССР. В.Н. Сукачев – авторитет в вопросах и определения возраста четвертичных отложений и реконструкции ландшафтов плейстоцена. Им созданы соответствующая школа палинологии. Он создал научное болотоведение и впервые разработал методику определения возраста торфяных и сапропелевых отложений. Генетики и селекционеры связывают с именем Владимира Николаевича развитие исследований по селекции в лесоводстве. Он впервые обратил внимание на преодоление времени в лесоводстве путем селекции древесных пород (Сукачев, 1933, 1934). Разработкой основ биогеоценологии, этой новой науки географического цикла, В.Н. Сукачев, прежде всего, подтвердил свое географическое кредо. Он впервые применил экспериментальный метод для решения географических проблем, показал, что всю многогранную значимость взаимосвязей растительности со средой и разносторонние взаимодействия растений в фитоценозах следует изучать экспериментально и в географическом плане. |
Можно утверждать, что создание биогеоценологии в значительной, если не решающей мере явилось результатом обобщения широких экспериментальных работ, осуществлявшихся В.Н. Сукачевым при стационарных и экспедиционных исследованиях. Все они в наибольшей степени были направлены на выявление механизмов взаимодействия растений друг с другом, с отдельными компонентами биогеоценоза как особой элементарной природной системы и проводились в течение долгого времени. Биогеоценотические аспекты В.Н. Сукачевым сформулированы в результате глубокого переосмысливания и переоценки исследований по большинству разделов естествознания.
Обобщение исследований по количественному выражению взаимодействий всех компонентов в биогеоценозах привело Сукачева к утверждению, что обмен веществом и энергией следует рассматривать как известный результирующий показатель жизнедеятельности каждого в отдельности и находящихся в сопряжении биогеоценозов.
Этот обмен в наибольшей степени в своих свойствах и составе отражают почвы. Почва в своих признаках и свойствах отражает развитие и эволюцию биоценозов. В почвах, как в зеркале, фокусируются и текущие моментальные (динамические), и вековые (эволюционные) изменения биогеоценозов (Сукачев, 1964). Введенное им биогеоценологическое понимание почвы оказало огромное влияние на выявление роли растительности, особенно лесной, в почвообразовании и эволюции почв.
Как удавалось заниматься всеми науками директору ведущего Института Леса АН, председателю Отделения биол. наук АН СССР?
Свою творческую деятельность Владимир Николаевич гармонично развивал во всех перечисленных направлениях.
С.В. Зонн, ученик и последователь В.Н. Сукачева в своей книге об учителе пробует объяснить, как состоялся В.Н. Сукачев. У него была своя, вероятно выработанная жизненным опытом, система работы, свое расписание занятий той или иной отраслью разрабатывавшихся им наук.
Вопросами четвертичной геологии, требовавшими выезда на обнажения и другие объекты вокруг Москвы и на подступах к ней, Владимир Николаевич занимался в Московский период. Большей частью тогда, когда уставал от текущей научной и особенно научно-организационной деятельности в Институте леса, Отделении биологических наук АН СССР и др. В таких случаях он садился в машину и уезжал на один-три дня в Ростов-Ярославский, на одинцовские и рублевские карьеры, а иногда и дальше.
Селекцией Владимир Николаевич занимался на опытной плантации в Серебряноборском лесничестве (Рублево), заезжая после посещения Института леса. Здесь В.Н. Сукачев выращивал ивы, собранные им самим, а также сотрудниками института по его просьбам в различных регионах страны.
В институте В.Н. Сукачев, как правило, сам работал с микроскопом в своей палинологической лаборатории. Рабочий день В.Н. Сукачева был расписан по часам. Он заключался, главным образом, в руководстве деятельностью института через своих заместителей, заведующих отделами и лабораториями и в беседах с сотрудниками, работам которых Владимир Николаевич почему-либо придавал особое значение.