Пространственная организация лесных экосистем и ландшафтов.
Виды, составляющие биоценоз, распределяются в пространстве в соответствии с их потребностями и условиями местообитания, такое распределение называется пространственной структурой.
Различают вертикальную и горизонтальную структуру биоценоза. Пространственная структура наземного биоценоза определяется прежде всего сложением его растительной части — фитоценоза, распределением наземной и подземной биомассы растений. Распределение видов по вертикали выражается в форме ярусности. Под ярусностью понимают вертикальное расслоение биоценоза на разновысокие структурные части. Ярусность наиболее четко выражена в лесах умеренного пояса. Например, в еловых лесах выделяются древесный, травяно-кустарничковый и моховой ярусы. В широколиственном лесу можно выделить пять или шесть ярусов: первый, или верхний, ярус образован деревьями первой величины (дуб черешчатый, липа сердцевидная, клен платановидный, вяз гладкийи др.); второй — деревьями второй величины(рябина обыкновенная, дикие яблони и груша, черемуха, ива козья и др.); третий ярус составляет подлесок, образованный кустарниками (лещина обыкновенная, крушина ломкая, жимолость лесная, бересклет европейский и др.); четвертый ярус состоит из высоких трав (борцы, бор развесистый, чистец лесной и др.); пятый — из трав более низких (сныть обыкновенная, осока волосистая, пролесник многолетний и др.); в шестом ярусе — наиболее низкие травы, такие как копытень европейский. Наиболее многоярусны дождевые тропические леса, наименее — искусственные лесные насаждения. Подземная ярусность фитоценозов определяется разной глубиной проникновения корневых систем растений. В лесах нередко можно наблюдать несколько (до шести) подземных ярусов. Ярусность позволяет разместиться и функционировать большому числу разнообразных видов, в том числе животных, способствует снижению конкуренциии более полному использованию условий среды(свет, тепло, пища и др.).Пространственная неоднородность в горизонтальном направлении — мозаичность — свойственна практически всем биоценозам, в их пределах выделяют структурные единицы, которые называют микрогруппировками, микроценозами, микрофитоценозами, парцеллами и т. п. Эти микрогруппировки различаются видовым составом, количественным соотношением разных видов, сомкнутостью, продуктивностью и другими свойствами. Мозаичность обусловлена рядом причин: неоднородностью почвенно-грунтовых условий, микроклимата, рельефа, средообразующим влиянием растений и их биологическими особенностями.
Она может возникнуть в результате деятельности животных или человека (рубки, кострища и др.), вследствие вывалов древостоя во время ураганов и т. д.Мозаичность имеет важное значение в жизни лесного сообщества. Она позволяет более полно и эффективно использовать различные типы микроместообитаний и пищевые ресурсы. Это ведет к увеличению численности и разнообразия видов в биоценозе, способствует повышению его устойчивости и жизнеспособности. Когда мы говорим о лесе, особенно о его практическом использовании, то чаще всего так или иначе делим его на какие-то более или менее однородные части. Лесоводы оперируют понятиями«лесной массив», «квартал», «выдел», «тип леса»и др.
Географы говорят о лесных ландшафтах, биологи — о лесных сообществах. Внутри каждого ландшафта географы выделяют ландшафтные единицы, обусловленные, например, развитием гидрологической сети: склоновые, водораздельные, долинные, пойменные и др. Лесоводственная классификация лесных экосистем основывается на составе древесного яруса и отчасти на составе напочвенного покрова или на отдельных его элементах. Выделяются, например, сосняки лишайниково-сфагновые, ельники травяно-болотные, лиственничники багульниковые и др.
Для каждого типа ландшафтных единиц и лесных экосистем требуются свои методы устойчивого лесоуправления, учитывающие их особенности (особая пространственно-временная структура лесопользования, определенные типы и технологии рубок, способы сохранения ценных элементов и др.). Это должен быть такой набор методов, который позволит в конкретных условиях в максимальной степени избежать возможных негативных последствий лесопользования, а именно:
• развития эрозионных процессов;
• сокращения продуктивных и защитных функций лесных массивов;
• уничтожения или гибели подроста;
• уничтожения наиболее ценных и (или) наиболее уязвимых элементов ландшафтов и экосистем, редких видов живых организмов;
• серьезных нарушений гидрологического режима территории;
• существенного снижения биоразнообразия.
Однако нужно понимать, что любое дробление единого растительного покрова на отдельные части, в том числе на сообщества, всегда в какой-то степени условно. Во-первых, все эти части связаны друг с другом потоками вещества и энергии. Например, как определить, к какой экосистеме относятся крупные мигрирующие копытные, если они кормятся на одних участках, ночуют на других, а во время миграций вообще преодолевают гигантские расстояния? Однако их жизнедеятельность оказывает воздействие на все перечисленные участки. Многие крупные животные способны обитать на территориях, плотно заселенных человеком, даже в мегаполисах. Но и здесь им необходимы определенные биотопы, хотя бы и антропогенного происхождения. Так, хищные птицы пустельга (Falcotinnunculus) и тетеревятник (Accipitergentilis) могут гнездиться на высотных зданиях, ТЭЦ, опорах ЛЭП, кладбищенских деревьях и др.). Для выживания пустельги достаточно, чтобы в городе были значительные по площади участки с низкотравной растительностью, где много обыкновенной полевки и других грызунов — основной пищи этих хищников. Основа питания тетеревятника — голуби. Пищу он способен добывать как в жилых кварталах, так и в промышленных районах. У прикрепленных организмов дело обстоит несколько иначе, но и они далеко не всегда жестко связаны с определенными экосистемами. Все виды растений обладают некоторой пластичностью, т. е. могут существовать в более или менее широком диапазоне экологических условий. Эти диапазоны у каждого вида свои, поэтому пространственные структуры популяций отдельных видов не совпадают. Например, кислица (Oxalisacetosella) встречается как в тайге, так и на участках широколиственного леса, и если участки тайги и широколиственных лесов соседствуют, то местная популяция кислицы может быть представлена на обоих участках. Другие растения менее пластичны и более строго приурочены к определенному типу или группе типов леса. Из широколиственных деревьев высокой пластичностью обладает липа, и участки тайги, где она присутствует в составе древесного яруса или хотя бы в подросте, можно встретить намного дальше на север от ареала хвойно-широколиственных лесов. Отметим, что наличие этих участков свидетельствует о былом распространении здесь широколиственных лесов.
Каждой экосистеме присуща своя внутренняя пространственная неоднородность. Однако в создании такой неоднородности всегда участвуют внешние по отношению к экосистемам факторы, прежде всего рельеф. Даже в равнинных лесах существует система ложбин и водотоков. Во многих случаях неоднородность связана с деятельностью ледника в прошлые геологические эпохи. В целом можно сказать, что отдельные элементы экосистем (неживая среда, почва, популяции живых организмов) имеют собственные внутренние закономерности пространственно-временной организации. Поэтому мозаики пространственной структуры этих элементов не совпадают или совпадают не полностью. Как правило, антропогенное воздействие на леса делает эти границы более четкими, и важно понимать, что это явление вторичное. Если взять крупный естественный лесной массив и разделить его на части несколькими способами (по поверхностным геологическим отложениям; по типам почв; по доминантам растительного покрова, например по преобладающим древесным породам), то границы разных элементов экосистемы в каждом случае будут различаться. Деятельность по сохранению редких и ценных видов живых объектов не всегда можно спланировать в рамках лесохозяйственного деления территории — необходимо учитывать пространственную организацию популяций и мест обитания самих этих видов или объектов.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник
Экология СПРАВОЧНИК
Ярусность — это вертикальное расслоение биоценозов на равновысокие структурные части. Особенно четко она выражена в растительных сообществах (фитоценозах). Фитоценоз приобретает ярусный характер при наличии в нем растений, которые различаются по высоте. Растения, особенно их органы питания (листья, окончания корней), располагаясь на разной высоте или глубине, легко уживаются в сообществе, что способствует увеличению числа организмов на единицу площади, ослаблению конкуренции между ними, более полному и разностороннему использованию условий среды. В лесу обычно выделяется 5—6 ярусов (рис. 11.4).[ . ]
Подземные части растений также располагаются ярусно. Как правило, корни у деревьев проникают на большую глубину, чем у кустарников. Ближе к поверхности располагаются корни мелких травянистых растений, а непосредственно на ней—ризоиды мхов. В поверхностных слоях корней значительно больше, чем в глубинных. Ярусы определяют структуру и сложение фитоценоза. При малой ярусности растительное сообщество называют простым, большой — сложным. Растения каждого яруса и обусловленный ими микроклимат создают определенную среду для специфических животных, что приводит к возникновению группировок растений и животных — популяций, тесно связанных между собой организмов. Разберем это на примере вертикальной структуры типичного сообщества широколиственного леса (рис. 11.6).[ . ]
Древесный ярус: доминантный вид растения, например, дуб. Несколько кодоминантных видов, таких, как клен белый. Птицы: неясыть обыкновенная, чеглок обыкновенный, воробей, вяхирь, сорока, галка, ворона, певчий дрозд, зяблик, большая синица лазоревка, сойка, дятел, поползень обыкновенный, пищуха обыкновенная. Серая белка. Гусеницы пяденицы зимней. Большое количество насекомых (свыше 1600 видов, в своей жизнедеятельности тесно связанных с дубом).[ . ]
Травянистый ярус: травы, невысокие лесные растения, подрост деревьев, папоротники. Птицы: славки, крапивник, синица московка. Косуля. Мелкие млекопитающие, такие, как соня. Пчелы, осы, мухи, комары, пауки, жуки и др.[ . ]
Приземный слой: низкие травы, печеночники, мхи, лишайники. Мелкие прыгающие травянистые беспозвоночные, мухи, пауки, муравьи и др. Лесные мыши, полевки, землеройки.[ . ]
Подстилка: мертвые и разлагающиеся организмы. Редуценты (бактерии и грибы).[ . ]
Пахотный слой: дождевые черви, жуки — навозники и могильщики, мокрицы, ногохвостки, клещи, нематоды и др. Кроты. Подпочва: норы сусликов, барсуков и т. д.[ . ]
Как видим, ярусы в биоценозе различаются не только высотой, но и составом организмов, их экологией и той ролью, которую они играют в жизни всего сообщества. В одном сообществе одни и те же виды в силу возрастных различий особей или частичного угнетения могут находиться в определенный период в разных ярусах. Например, всходы сосны, березы, пока они маленькие, располагаются в нижних ярусах леса. По мере роста при благоприятных условиях они займут свое место в верхнем ярусе.[ . ]
Виды растений и животных в большинстве случаев значительно различаются по своему отношению к условиям среды. Растения каждого нижележащего яруса теневыносливее, чем расположенные над ними. Это обусловлено тем, что освещение при переходе от верхних ярусов к нижним ослабевает и для световых растений становится недостаточным. Виды различных ярусов в биоценозе находятся в тесном взаимоотношении и взаимозависимости. Разрастание верхних ярусов сообщества уменьшает густоту нижних, зачастую до полного исчезновения слагающих их растений (рис. 11.7).[ . ]
В биоценозе вертикальное распределение организмов обусловливает и определенную структуру в горизонтальном направлении. Расчлененность в горизонтальном направлении получила название мозаичности и свойственна практически всем фитоценозам (рис. 11.8).[ . ]
Аналогичные главы в дргуих документах:
Источник