- •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 ([эндогенные] сукцессии)
71
Реальный антропогенный вклад в число и периодичность пожаров составляет ~ 95%.
Естественные пожары, вызванные молниями и деятельностью вулканов явление редкое
72
library.thinkquest.org/.../lightning/damage.html
Таблица 4. Классификация интенсивности пожаров в бореальных лесах (по Ryan, 2002)
Тип |
Оценка |
Общая |
Скорость |
Высота |
Интенсивность |
|
пожара |
интенсивности (по |
характеристика |
распростран |
пламени, |
(мощность) |
|
|
Мелехову, 1947) |
|
ения, м мин 1 |
м |
|
горения |
|
|
|
|
|
|
кромки кВт м 2 |
Поверхн |
Очень слабый |
Тлеющий, медленно |
3.3 10 4 – 1.6 |
0.0 |
|
< 10 |
остный |
|
распространяющийся |
10 2 |
|
|
|
Низовой |
Слабый |
Медленно |
< 3.0 10 1 |
0.1 |
– 0.5 |
1.7 –5.8 101 |
|
|
распространяющийся |
|
|
|
|
|
Средний |
Активно |
3.0 10 1– 8.3 |
0.5 |
– 1.5 |
5.8 101 –6.3 102 |
|
|
распространяющийся |
|
|
|
|
|
Средний |
Очень быстро |
8.3 – 5.0 101 |
1.5 |
– 3.0 |
6.3 101 –2.8 102 |
|
интенсивный |
распространяющийся |
|
|
|
|
Переход |
Сильный |
Потенциально |
варьирует a) |
3.0 |
– 10.0 |
варьирует a) |
ный |
|
верховой (локально- |
|
|
|
|
|
|
верховой) |
|
|
|
|
Верхо- |
Очень сильный |
Интенсивно верховой |
1.5 101 – 1.0 |
5.0 |
– |
1.0 104– 105 |
вой |
|
|
102 |
15.0б) |
|
|
|
Катастрофичес- |
Устойчиво верховой |
До 2.0 102 |
До 70 б) |
До 1.3 106 |
|
|
кий |
|
|
|
|
73 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Низовой ПОЖАР слабой интенсивности, Скорость распространения ~ 1 м мин−1
Интенсивный верховой пожар, скорость распространения 15—100 м мин−1
•Собственно восстановительная динамика:
–Виды по участию в формировании покрова можно разделить на 3 категории (по степени преобразования среды)
•Начальных стадий
•Промежуточных стадий
•Заключительных (терминальных) стадий сукцессии
•Примеры раннесукцессионных и позднесукцессионных видов для разных лесов
–В каждом типе сообществ – свои особенности
•В лишайниковых лесах раньше восстанавливается ТК ярус
•В зеленомошных лесах восстановление ТК яруса завершает восстановление напочвенного покрова
–Есть ряд фундаментальных общих позиций в восстановлении бореальных лесов в целом. (Таблица с основными этапами)
•Фундаментальность понятия тип биогеоценоза
•Совпадение параметров функционирования биогеоценозов одного типа в разных условиях
77
•Восстановительная динамика сообществ на песчаных дренированных местообитаниях Кольского полуострова
78
Динамика восстановления сосновых лесов после пожаров:
(По Горшков и Горшков с соавт. 1993 – 2012)
Сосняки лишайниковые
0 лет |
178 лет |
Объекты исследования
Лишайниковые сосновые леса Ряд: 5 210
лет
170 лет
18 лет
80 лет
1
Рис.1. Район (1) и объекты (2) исследований на Кольском полуострове
Красные кружки – сосновые, фиолетовые – еловые, голубые – березовые леса
Карты Яндекс и Карты Гугл
http://maps.yandex.ru/
http://maps.google.ru/
2
