Лекция 15 – 16 Признаки фитоценозов и их классификация 1)Синморфологические признаки фитоценоза 2)Синдинамические признаки фитоценоза 3)Подходы к классификации – специфика синтаксономии

Свойства фитоценоза Континуум – свойство растительных сообществ (фитоценозов) постепенно переходить друг в друга (сменять друг друга во времени и пространстве). Фитоценоз является материальной системой. Фитоценоз – динамичная система, которая изменяется во времени и пространстве. Фитоценоз – сложная система, для которой характерна вертикальная и горизонтальная неоднородность. Фитоценозу присуща эмергентность (англ. emergence от лат. emergo – появляться, выходить) – степень несводимости свойств сложной системы (фитоценоза) к свойствам отдельных ее элементов (популяций видов растений, входящих в данный фитоценоз). У разных сообществ разный уровень эмергентности: у разомкнутых сообществ аридных зон (пустынь) она приближается к нулю, и сообщество можно рассматривать как простую сумму популяций; у сомкнутых фитоценозов с интенсивной интерференцией (конкуренцией) и дифференциацией ниш эмергентность повышается. Фитоценозам присуще адекватное поведение (реакция), стратегия которого направлена на выживание, оптимальное размещение популяций видов растений во времени и пространстве с целью максимального использования ресурсов окружающей среды. Фитоценозам присуща относительная устойчивость к неблагоприятным условиям среды, которая реализуется за счет выработки адекватных адаптаций популяций видов растений, слагающих конкретный фитоценоз.

Обобщения по лекции Растительное сообщество (фитоценоз) является условно однородной частью растительного континуума (современные представления). 2. Виды ассоциируются в фитоценозы под влиянием многих факторов, главные из которых: условия экотопа взаимоотношения растений (конкуренция, трансформация местообитания, «взаимопомощь») гетеротрофные организмы (животные, микоризные грибы, бактерии-симбиотрофы, паразитические организмы) режим нарушений

Изменение условия местообитаний на профиле от тундры до пустыни

Признаки фитоценоза: 1) видовое богатство 1.α-разнообразие (число видов на единицу площади) 2. Величина минимум-ареала 3.Факторы, влияющие на видовое богатство (флора, экологический объем местообитаний, режим нарушений, стратегический спектр видов, режим нарушений, «карусели», возраст сообщества) 4. Градиенты видового богатства

Признаки фитоценоза: (2) структура фитоценоза (синморфология) Вертикальная структура (ярусность, вертикальный континуум и выделение фитоценотических горизонтов, индекса листовой поверхности, различия в распределении корневых систем)

Образование фрагментов ассоциаций в осиново-ольховом лесу; Подмосковье: 1 – Geum rivale; 2 – Deschampsia cespitosa; 3 – Ajuga reptans; 4 – Alnus incana; 5 – Convallria maialis; 6 – Populus tremula Горизонтальная структура: - наличие микрогруппирово к: пестротность, -регенерационная, клоновая, фитогенная, зоогенная мозаичность Ярусы - синузии

Признаки фитоценоза: (3) циклические изменения структуры 1. Сезонные (фенологические) изменения (феноритмотипы, аспектность сообществ) 2. Разногодичные изменения (флуктуации: экотопические, фитоциклические, зоогенные, антропические)

Динамика растительности 1. Нарушения фитоценозов 2. Сукцессии фитоценозов 3. Эволюция фитоценозов

Нудация (оголение ) Миграция, Заселение. Аггрегаци я- приживан ие Конку- ренция Взаимодействие между видами, последующие смены видов Терминал - климакс Стадии сукцессии по Ф. Клементсу (1916).

Три модели механизмов сукцессий (по Бигону и др., 1989, с сокращениями)

Признаки фитоценоза: (4) биологическая продукция и фитомасса 1. Чистая первичная продуктивность 2. Запас фитомассы

Границы экосистемы Солнце или другой источник энергии Поток энергии, направленный в одну сторону А SS S H H H H Сток тепла Экспорт вещества Импорт веществ и организмы Круговорот веществ и их запасы Энергетическая управляющая петля обратной связи и запасы энергии Экспорт энергии СРЕДА НА ВХОДЕ СРЕДА НА ВЫХОДЕ

B + NPP - R D Как будут изменяться данные параметры при восстановлении экосистемы? GPP = 0 Е Что изменилось ?

I A PG BE R S NU I Поступившая или поглощенная энергия NU Неиспользованная энергия A Ассимилированная энергия P Продукция R Дыхание B Биомасса G Рост S Накопленная энергия E Выделенная энергия

Энергетическая классификация экосистем 1.Природные, движимые Солнцем, несубсидируемые. 2.Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками. 3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком. 4.Индустриально-городские, движимые топливом. 23

Изменение энергетики экосистемы в ходе аутогенной сукцессии B (биомасса); D (количество органического детрита); GP валовая продукция (за счет первичной - GPP); SP (вторичная продукция); NP (чистая продукция); R (дыхание); GP/R 1; B/GP ; GP/B

NPP - общий сухой вес растений, чистая первичная продукция чистая первичная продукция NPP - общий сухой вес растений, чистая первичная продукция чистая первичная продукция R – дыхание GPP – валовая первичная продукция валовая первичная продукция GPP – валовая первичная продукция валовая первичная продукция Правило исторического роста продукции за счет сукцессионного омоложения экосистем