24. Продуктивность фитоценозов
Способность организмов создавать органическое вещество. Первичная продукция вещство создаваемое автотрофами. Вторичная продукция -- геторотрофами. Брутто(продуктивность) -- колич органическ вещества созданного раст в процессе фотосинтеза. Нетто(продуктивность) -- то что осталось от органического вещества в процессе дыхания.Дыхание зависит от t, если t^, то дыхание^. В сообществах планктонных водорослей меньше всего затрачивается на дыхание. В световых листьях затраты на дыхание больше, чем в теневых. Не знаю нужно это или нет, но в лекции есть Биосферные ф-ции биоценоза: 1)ускоряют общую миграцию в-тв и энергии 2) Образуют новые цепи материально-энергетических превращений 3) формируют природные процессы образов О2,СО2, образование климата 4)Снижают энтропию солнечной энергии 5)создают условия для создания гетеротрофов 6)участвуют в перестройке характера связей, между компонентами БГЦ 1/3 часть суши и 400 млн км2 раньше занимали леса на планете. Тропические и субтропические 1/3 от всех лесов. Леса умеренного пояса 1/4. Расчитать углерод по биомассе С=m(сухого)*0,5. 32 лиственницы 20 сосен 15 елей 10 кедров 3 пихты 13 берез 5 осин 1 дуб 1 прочее -- формула древостоя РФ. Класс Бонитета по РФ 4(IV) 133,2/м2/га.
25. Первичные сукцессии
Первичные сукцессии -- биоценозы там где еще нет почвы. Протекают на новых субстратах: твердые(горы, лава застывш), рыхлые (отмели), искусств (карьеры,отвалы). Время перв сукцес разн где то 300,700,1000,5000. 1)Пионерные раст(водоросли-лишайники-мхи-сосуд.раст). Раздельное существ видов раст. Раздельно -- групповое, сомкнуто-групповое, сомкнуто-диффузное. Первые появились мхи , лишайнки-травы(куропаточн.травы),(симбиоз с сине-зелен водоросл)-ивы-ольха-ели-ель. I сукцессия-климакс. 1)Валовая продукция
2)Изменение пищевар.цепей:от простых биотрофных к сложным(сапротрофам) 3) увел органических и минер веществ 4) возрастание видового разнообр 5) Появление ярусов 6) увел размеров и продолжит жизни раст 7) возрастает значение минерализации опада 8)увел устойчивости системы и ее способность удерж элементы минерал питания. Вторичные сукцессии -- возникают там, где в результате воздействия биоценоз уничтожается. Отличается тем, что почва есть, раст, живот>стремится к климаксу. Все зависит от климата.
26 Смена фитоценозов в результате вырубки
Вырубка
1)санитарная (старые, низкое качество)
2)сплошная (оставляют одно дерево для семян) оставляют кустарники, мхи лишайники
В связи с вырубкой: происходит увелич энергии, солнечная энергия; прогрев почвы>увелич минерализации>увелич воды>увелич нитрификации>возрастают травы>кустарники>мелколиственные виды(береза,осина)>темнохвойные.
Береза "нянька" для ели и пихты, сохраняют от заморозков
27. Влияние пожаров
Огонь -- естесвен фактор. 1)верховые пожары(захватывают и древеный ярус, сгорает подстилка) 2) низовые пожары(сгорают только нижнии ярусы, кустарники, травы) 3)торфяные (подземные)
горит в наших: сухая лесная подстилка, сухие ветви деревьев и кустар, хвоя лиственницы, ель, сосна, береза, ольха, осина. По убыв.сгорают: кустистые лишайники-зеленые мхи-кукушкин лен-сфагнум. Из кустраников: багульник лучше всего горит, брусника, шикша(водянка),черника, голубка. Травы:злаки, кошачья лапка,плауны. Pinus attenuata -- шишки не падают 50 лет-шишки сгорают и семена опадают и прорастают. Плюсы при пожарах уничтож. вредные насекомые и вредные организмы. Минусы исчез. улетучивается NO2,S...
28. Особенности лесных почв
Лесные почвы- это почвы, на которых происходит естественное лесное возобновление.
Структура лесных почв:
1. А0- лесная подстилка (состоит из опавших листьев, веток, цветов, плодов, коры и других остатков растений, фекалий и трупов животных, оболочек куколок и личинок, толщина подстилки составляет в среднем от 5 до 20 см)
2. А- элювиальный горизонт (горизонт попадания и вымывания органических веществ)
3. В- иллювиальный горизонт (горизонт отложения минеральных и органических веществ)
4. С- материнская порода
Особенности лесных почв:
· Плотность лесных почв всегда больше
· г/см3 плотность лесных почв= 0,3-1,8 г/см3
· рН лесной почвы ниже
· анизотропность- неоднородность в горизонтальном направлении
3 зоны в пределах дерева:
1. приствольная
2. в центре кроны
3. на периферии
· неравномерная влажность
· к концу вегетационного сезона лесные почвы сухие
· широкое и постоянное перемешивание почвы
· наличие лесной подстилки
Функции лесных почв в БГЦ:
1.физические:
1.1 жизненное пространство для компонентов БГЦ
1.2. жилище
1.3. механическая опора для растений
2. химические:
2.1. источник питательных веществ
2.2. депо питательных веществ
2.3. катализатор и ингибитор процессов
3. физико-химические:
3.1. адсорбент питательных веществ
3.2. адсорбент микроорганизмов
4. информационные:
4.1. сигнал сезонных биологических процессов
4.2. пусковой механизм сукцессий
5. целостные:
5.1. трансформация вещества и энергии
5.2. буферная и защитная
5.3. фактор эволюции организмов
5.4. регуляторная (способность почвы содействовать сохранению данного типа БГЦ)
29. Влияние почвы на лесные биогеоценозы
Лесной биогеоценоз - участок леса, где на известном протяжении сохраняется совокупность однородных природных компонентов (растительности, животного мира, мира микроорганизмов, атмосферы, подстилающей породы, почвы, гидрологических условий), имеющая особую специфику взаимодействий этих компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между ними и окружающей средой и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении и развитии. Понятие лесной биогеоценоз было введено в 1942 г. В. И. Сукачевым. Основными компонентами лесного биогеоценоза являются биоценоз (растительность, животный мир, сообщества грибов и микроорганизмов) и экотоп (атмосфера и почвогрунт - в пределах влияния леса).
Лесные почвы - естественные почвы с полным профилем, формирование которых связано с лесной растительностью, особенно с лесными древесными породами. Древесные растения, влияя в течение своей жизни на многие почвенные процессы (накопление гумуса, выщелачивание, оподзоливание, подкисление и т. п.), создают пестроту почвенного покрова, что обусловливает отличие лесных почв от почв в других биоценозах.
Почва является основным источником минерального питания деревьев. Во взаимодействии с влажностью, светом, теплом и другими факторами почва определяет рост и развитие деревьев в лесу. При прочих одинаковых лесорастительных условиях почвенные разности различно влияют на жизнь леса. Не только сама почва, но и подстилающие геологические породы, определяющие плодородие и минеральный состав ее, оказывают влияние на форму, состав, тип леса, бонитет, ход роста и развития, возобновление, долговечность.
Различные древесные породы по-разному влияют на структуру почвы, ее химизм, аэрацию, водный и тепловой режимы, микрофлору вследствие неодинакового строения корневой системы и других биологических отличий. Одни древесные породы оказывают на почву положительное действие (напр. береза, ильм, вяз, граб, бук, ольха, лиственница), другие - отрицательное (напр. ель). Лиственные породы обогащают почву мягким гумусом (муллем), азотом, зольными элементами; способствуют нейтрализации кислотности почв и тем самым создают благоприятные условия для развития полезной микрофлоры. Чистые хвойные насаждения неблагоприятно влияют на свойства почвы, способствуя накоплению грубого гумуса (модера). При участии хвойных пород, являющихся подзолообразователями, сформировались подзолистые почвы; под влиянием лиственных пород - бурые лесные почвы, деградированные черноземы.
Известна приуроченность древесных пород (при всей их адаптивности) к определенным почвам: сосны - к песчаным, ели - к суглинкам, липы - к глинистым разновидностям, дуба и ясеня - к серым лесным и черноземам, ольхи - к перегнойным, осины -к полугидроморфным легким почвам и т. п.
Лесные почвы обычно обладают большим естественным плодородием, т. к. зольные элементы и азот хвои и листьев возвращаются в почву, в отличие от почв полей, с которых часто вывозят с урожаем всю надземную часть растений. В лесу органический опад, накапливается в виде лесной подстилки на поверхности почвы и участвует в образовании гумуса: для корневой системы деревьев и кустарников опад часто служит средой обитания. Биологический круговорот еешрсте в лесных почвах отличается большой емкостью и интенсивностью обмена веществ.
30. Классификация фитоценозов и биогеоценозов
Классификация фитоценозов
Принятая в настоящее время классификация фитоценозов состоит из 7 соподчиненных систематических единиц: 1) ассоциация; 2) группа ассоциаций; 3) класс ассоциаций; 4) формация; 5) группа формаций; 6) класс формаций; 7) тип растительности.
Ассоциация- основная наиболее мелкая систематическая единица в геоботанике.
Признаки ассоциаций:
1. Одинаковое ярусное сложение
2. Присутствие и выраженность внеярусных синузий
3. Сходное мозаичное строение
4. Одни и те же доминанты в ярусах
5. Возрастное состояние доминантов, способность к их возобновлению
6. Сходная сезонная изменчивость
7. Сходная разногодичная изменчивость
8. Одинаковый ход возрастных изменений
9. Сходная реакция на воздействие человека или животных
10. Сходной положение в сукцессионных рядах
11. Сходное жизненное состояние основных компонентов
Существует 2 способа образования названий ассоциаций:
1 способ- от родового или видовых названий доминантов верхнего и нижнего яруса с прибавлением к основе суффиксов - etum, osum или etosum
Напр. Pinetum cladoniosum- Сосняк лишайниковый
2 способ- названия ассоциаций составляют и путем простого перечисления доминирующих в разных слоях растений в нисходящем порядке биоморф (дерево, кустарник, полукустарник и т. д.)
Напр. Picea obovata+Abies sibirica- Vaccinium myrtilis- Polytrichum commune
Ассоциации объединяются в группы ассоциаций.
Напр. Группы ассоциаций- Ельники зеленомошные
Ассоциации- Ельник чернично-зеленомошный
Ельник бруснично-зеленомошный
Формация- в нее входят группы ассоциаций с одним эдификатором.
Напр. Формация сосны обыкновенной
Группа формаций
Напр. Темнохвойный лес; Мелколиственный лес.
Класс формаций- эдификаторы относятся к исходным жизненным формам
Тип растительности- эдификаторы относятся к одной жизненной форме
Классификация БГЦ
· Зрелые (сложившиеся, с хорошо выработанными и действующими материально- энергетическими связями и структурами)
· Молодые (недоразвитые, находящиеся в процессе становления)
По происхождению:
· Коренные (сформировавшиеся в ходе естественного развития, отличающиеся глубокими и устойчивыми адаптациями между компонентами БГЦ)
· Производные (возникают на месте коренных при нарушении хода развития)
· Полночленные (все компоненты)
· Неполночленные (лишенные какого-либо компонента БГЦ)
По степени развития растительности:
· Закрытые (автотрофы развиты сплошной массой)
· Открытые (растения распределены диффузно)
· Лесные
1. Максимально выраженное отчуждение части вещества и энергии из текущего обращения в виде запасов живой массы в древесине (центнер/гектар).
2. Преобладание надземных запасов органического вещества над подземными в 3-4 раза.
3. Максимально измененный климат в течение года в БГЦ.
4. Сбалансированный внутри БГЦ тепло- и влагообмен.
31. Классификация лесных биогеоценозов
Типы леса
1 подтип- Леса непрерывного обменного процесса
1.1. Влажно тропические и экваториальные леса
1.2. Мангровые леса (обитает всего 10 видов деревьев, много минеральных веществ)
1.3. Заболоченные тропические леса (очень кислые почвы, много воды, органическое вещество плохо разлагается)
2 подтип- Леса с перерывами в обменных процессах
2.1. Гидропериодические леса (саванны)
2.2. Термопериодические леса
Термопериодические леса
Классы:
1. Северные- лесотундровые и Северо- таежные БГЦ
2. Таежные БГЦ
3. Широколиственные БГЦ
Напр. Таежные БГЦ
Группы формаций:
· Вечно-зеленая тайга
· Летне- зеленая тайга
Формации вечно-зеленой тайги:
1. Вечно-зеленая тайга (тепло, много воды, почва богатая)
2. Вечно-зеленая тайга (на южных склоных)
3. Вечно-зеленая тайга (на северных склонах)
4. Заболоченно-вечно зеленая тайга (холодные почвы, накапливается больше, чем разлагается)
5. Пойменно-вечно-зеленая тайга (богатые почвы)
32. Понятие климакса фитоценозов (по Клементсу)
Климакс фитоценоза- последняя стадия первичных сукцессий- образования завершающего сукцессию самовозобновляющегося фитоценоза.