- •Экология
- •Распределение биомассы и продуктивности биосферы по основным биомам
- •Роберт Уиттекер (США)
- •Распределение биомассы и продуктивности биосферы по основным биомам
- •Вклад суши и океана в биомассу и продуктивность Земли (автотрофы)
- •Основные характеристики сообществ
- •Леса и болота
- •Экологические пирамиды
- •Травяные и кустарниковые сообщества
- •Пашня
- •Озера и реки
- •Пустыни и тундры
- •Все континенты
- •Открытый океан
- •Экологические пирамиды
- •Прибрежные воды и шельф
- •Весь океан
- •Вся Земля
- •Основная биомасса (94%) и значительная часть продуктивности (40%) Земли определяется лесами и
- •Резюме по лекциям 7-8
- •экосистема и биогеоценоз
- •экосистема и биогеоценоз
- •Система – [буквальное значение] – целое, составленное из частей
- •явления Экосистема и Биогеоценоз в значительной мере схожи
- ••Биогеоценозы – подмножество множества экосистем,
- •Структура
- •Биогеоценоз
- •Биогеоценоз
- •Восстановительная динамика сообществ
- •Восстановительная динамика сообществ
- •Послепожарные
- •Сукцессии
- •Важнейший комментарий:
- •Экзогенные сукцессии, экзогенные смены
- •Сукцессии на лавовых потоках – это сочетание экзогенных и эндогенных сукцессий – т.е.
- •Без вулканического пепла, эпилитные лишайники растут на камнях в течение тысячелетий
- •Эндогенные сукцессии
- •Экзогенные сукцессии, экзогенные смены
- •Эндогенные сукцессии
- •Восстановительная динамика сообществ (эндогенные сукцессии):
- •Домашнее задание
- •Грубая схема восстановительной динамики сибирской тайги
- •Факторы нарушений и их значимость. Внутренние нарушения
- ••Массовая гибель темнохвойных лесов в горных районах, сопровождаемая вспышками численности насекомых вредителей –
- •Примеры внутренних нарушений:
- •Внешние нарушения
- •Естественные внешние нарушения
- •Геоморфологические
- •Барханы и Дюны (Южная Сахара )
- •Барханы и Дюны Ветровая эрозия скал (сухая долина
- •Ледники
- •Геоморфологические
- •Долины рек (верхнее течение Печоры),
- •Берега водоемов
- •Естественная
- •Вулканическая деятельность
- •Космические факторы
- •Антропогенные факторы нарушения
- •ФАО. 2020. Глобальная оценка лесных ресурсов 2020: Основной отчет. Рим. https://doi.org/10.4060/ca9825en
- •Антропогенные факторы нарушения
- •Распределение пашни и орошаемых земель по состоянию на 2000 год
- •Распределение антропогенной нагрузки на биосферу в различных регионах. Distribution of anthropogenic acts on
- •Типичный внешний вид существенно преобразованных человеком ландшафтов, Центральная Англия
- •Типичный внешний вид существенно преобразованных человеком ландшафтов, Центральная Англия
- ••Одним из основных методов исследования восстановительной динамики является построение
- •• Пожары – удобный модельный объект – их легко датировать
- •• Восстановительная
- •Таблица 4. Классификация интенсивности пожаров в бореальных лесах (по Ryan, 2002)
- •Интенсивный верховой пожар, скорость распространения 15—100 м мин−1
- ••Собственно восстановительная динамика:
- ••Фундаментальность понятия тип биогеоценоза
- ••Восстановительная динамика сообществ на песчаных дренированных местообитаниях Кольского полуострова
- •Динамика восстановления сосновых лесов после пожаров:
- •Объекты исследования
- •Методы исследования
- •Пожарные шрамы
- •Датировка пожаров
- •Датировка пожаров пожарные шрамы 1
- •Рис. 1. Датировка
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Зеленомошно-лишайниковые
- •Зеленомошные сосновые леса
- •Древесный
- •• Какие характеристики лесных
- •Древесный ярус
- •Древесный ярус
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Восстановительная динамика сообществ (общая схема):
- •Виды по характеру участия в формировании сообществ на разных стадиях восстановления разделяют на:
- •–Ранне- сукцессионные (ремонтные)
- •Восстановление напочвенного покрова лишайниковых сосновых лесов. Кольский полуостров
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Средне- сукцессионные , промежуточные давность нарушения 40—100 лет
- •Восстановление напочвенного покрова лишайниковых сосновых лесов
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Лишайниковые сосновые леса
- •Заключительная стадия восстановление напочвенного покрова лишайниковых сосновых лесов. Кольский полуостров
- •Подчиненные компоненты
- •Высота лишайникового покрова 12 – 15 см
- •Динамика участия видов в формировании сообществ в процессе восстановительных сукцессий
- •Восстановление напочвенного покрова Еловых лесов после пожаров
- •Восстановление напочвенного покрова Еловых лесов после пожаров
- •Большое количество опада березы препятствует полному восстановлению мохового покрова. Исходный тип леса --
- •Напочвенный покров Еловых лесов
- •Напочвенный покров Еловых лесов
- •Районы исследований
- •Динамика возрастной структуры популяций лесообразующих видов после нарушений (1)
- •Распределение особей и запаса древесины по классам возраста в
- •Распределение особей и запаса древесины по классам возраста в
- •Динамика возрастной структуры популяций лесообразующих видов после нарушений (3)
- •Динамика возрастной структуры популяций лесообразующих видов после нарушений (4)
- •Формирование естественной для стационарных
- •• Динамика виталитетной структуры древесного яруса в процессе восстановления сообщества после пожара
- •Категории состояния особей
- •Категории состояния Betula pubescens
- •• Эмпирическим примером различий в уровне конкурентного взаимодействия в естественных сообществах является изменение
- •Эталонными для естественного состояния древесного яруса лесных сообществ являются:
Восстановительная динамика сообществ
•Как развиваются и формируются конкретные типы биогеоценозов
31
Восстановительная динамика сообществ
•Сукцессия (successio – преемственность, наследование) направленные необратимые изменения
растительного покрова, при которых одни сообщества последовательно сменяются другими
32
Послепожарные
Эндогенные сукцессии в северных еловых лесах
Давность пожара 55 лет
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Давность пожара 4 года |
|
|
200 – 500 лет |
Сукцессии
•Аутогенные (самопорождающиеся)
синоним: Эндогенные (имеющие внутреннюю причину)
Главный биологический и экологический смысл явления – результат работы комплексной
программы, распределенной по геномам
составляющих сообщество видов.
•+
•Аллогенные (порожденные извне) синоним: Экзогенные (имеющие внешнюю
причину) – обусловлены изменением исходного экотопа или результат частичного или полного разрушения исходных сообществ под действием внешних (по отношению к биогеоценозу) факторов
34
Важнейший комментарий:
•Эндогенные и экзогенные сукцессии – не равнозначные понятия
•Эндогенные сукцессии – реализация программ составляющих биогеоценоз видов. Фундаментальное биологическое и экологическое явление
•Экзогенные сукцессии – процесс
изменения растительного покрова под |
|
действием внешних факторов |
35 |
|
Экзогенные сукцессии, экзогенные смены
• |
Пример экзогенной сукцессии – |
|
процесс исчезновения озера: а |
|
– озеро; б– по мере |
|
увеличения в озере осадочных |
|
материалов оно мелеет; в – в |
|
дальнейшем озеро |
|
превращается в болото и |
|
покрывается растительностью; |
|
г – в конце концов этот участок |
|
превращается в сушу |
• |
Длительность процесса – |
• |
тысячи и десятки тысяч лет. |
(Из Кемп П., Армс К. Введение |
|
|
в биологию. М.: Мир, 1988.) |
36
Сукцессии на лавовых потоках – это сочетание экзогенных и эндогенных сукцессий – т.е. они включают в себя изменение исходного экотопа в результате накопления мелкозема (вулканического пепла). Их длительность (5 и более тысяч лет) обсусловлена скоростью накопления вулканического пепла
37
Без вулканического пепла, эпилитные лишайники растут на камнях в течение тысячелетий
Rhizocarpon geographicum (L.) DC.
Эндогенные сукцессии
•Первичные (на местах, ранее лишенных растительности)
•Вторичные (после разрушения исходных сообществ)
39
Экзогенные сукцессии, экзогенные смены
–результат разрушения
•Изменение водного режима пойменных лесов
врезультате строительства плотин бобрами: лес болото
•Пожары,
исходное сообщество пожарище
• Ветровал:
исходное лесное сообщество бурелом
•Любые виды человеческой деятельности, ведущие к разрушению сообществ
40
