Геоботаника. Курс лекций

28. Явление ярусности.

Ярус(биологич)-морфоэлемент,который образован растениями одной или несколькими сходными жизненными формами и у которой фотосинтезирующие органы расположены на одном уровне. Ярусы формируются из-за дескретного распределения фитомассы по вертикали. Ярус(морфол) -морфоэлемент, образованный растениями одной высоты.

Наличие ярусов-факультативный признак ФЦ-ов. Ярусы -вторичное явление. Основная причина ярусности :дефицит внеярусных жизненных форм(лианы, эпифиты). Выделяют внеярусные растения. Используется понятие «подрост»-молодые древесные растения, которые не достигли своего взрослого яруса. Полог-часть яруса при его горизонтальном разделении. По объёму полог практически равен фитоценотическому горизонту.

Синузия-морфоэлемент вертикальной структуры,который образован растениями,объединенные топическими и трофическими отношениями на прямую.

Синузия – экологически и пространственно обособленная часть фитоценоза, состоящая из растений одной или нескольких жизненных форм, связанных между собой общими требованиями к среде обитания. 

31.Основные ярусы:

Выделяют от 1-го яруса до 6-7 ярусов(пойменные дубравы).

1-кроны деревьев 1-ой величины; 2-подкроновой частью; 3-кустарники; 4-кустарнички; 5-травы; 6-мхи

Подземная ярусность -исключение. Основная масса корней расположена в верхних горизонтах почвы. Фитоценотические горизонты -вертикально-обособленная структурная часть ФЦ-за, однородная по видовому составу растений и консортов и по вертикали далее неделимы. Это следствие разновысотности растений.

Выделяют в  лесных ФЦ-ах, а в наших лесах 4 горизонта: 1-кроны деревьев 1-ой величины; 2-подкроновой частью; 3-кустарники; 4-кустарнички

Разновысотность обеспечивает возможность произрастания  большого количества растений на ограниченных площадях с максимальным использованием ресурсов. 

32. Синузия -морфоэлемент вертикальной структуры, который образован растениями, объединенные топическими и трофическими отношениями на прямую.

Признаки  синузия: 1)растения близких жизненных форм 2)растения формируют сомкнутый покров надземный или подземный. 3)растения сходны по конкуренции

4)синузия формирует  устойчивый микроклимат внутри себя. 5)конкуренция положительная 6)между синузиями преобладают комплементарные отношения 7)синузий одного типа может произрастать с другими синузиями в разных комбинациях.

Синузия черники  и брусники. Синузия зеленых мхов. Синузия может стать целым ярусом или частью яруса. Синузия ветрениц может произрастать с синузиями дуба, граба и др.

Синузии могут  быть эпилитными.

Классификация

I.По количеству видов:

1)Одновидовые  синузии (синузия ели Европ). К  разным синузиям относятся разные  поколения одного и того же вида(синузия взрослой ели и синузия ели подростка)

2)Смешанные(сложные)(смешанные  древостои -ель и пихта, дуб  и ясень, синузий крупных мятликовых  лишайников).

II.Расположение синузиев: 1)наземные 2)эпифитные(лишайники водоросли)-на живых растениях. 3)эпиксильные—лианы 4)эпилитные—на минеральных субстратах.

III.Временная

1)Сезонные -существуют  короткое время(от недели до  месяца -эфемероиды в лиственных  лесах).

2)Флюктуционные  -кратковременные, которые возникают  в следствии разногодичного колебания  факторов (если было много воды, то хорошо развиваются синузии серофильных видов.

3)Демутационные  -синузии, которые формируются  при восстановлении нарушенного  биотопа(синузии на брошенных  пашнях) 

33.Горизонтальные структуры.

Характерна  для всех ФЦ-ов и проявляется в его мозаичности.

Основной  морфоэлемент -микрогруппировка. Признаки микрогруппировки:

1)выдел.  По наличию синузий, 2)по обилию видов, 3)по видовому составу.

Ценоячейка (аналог консорций) -группа растений, между которыми прямые непосредственные взаимоотношения.

Фитогенное  поле-область фитоценотического влияния растения, в пределах которой окружающая среда приобретают, меняют свойства по причине наличия растения.

Индекс  напряженности фитогенного  поля:D2/L - D-диаметр растения, L-расстояние до объекта-растения.

Благодаря фитогенным полям возникает в  итоге мозаичность.Типы мозаичности по причине возникновения: 1)Эдофическая -в следствии неоднозначности почвы.

Орографическая -в следствии неровности рельефа. 2)Фитогенная -которая возникает из-за случайного распределения диаспор. Мозаичность-результат ценотического отбора. Результат вегетативного размножения. 3)Зоогенна -создают консорты (землеройные животные).Влияние фитофагов. Животные, которые складируют диаспоры. 4)Антропическая -воздействует человек. Рубка, прореживание, паска скота. 5)Экзогенная -воздействие внешних абиотических факторов. Самый главный признак мозаичности—их динамика. Самая крайняя степень мозаичности—там, где есть сильный средообразователь.. 

34.Типы горизонтального сложения ФЦ-за.

Основана на характеристике этапов формирования ФЦ-ов.

1)Раздельная -возникает, когда начинает формироваться  ФЦ-оз. Идёт занос диаспор. Между  растениями нет конкурентных  отношений. ФЦ-зы в экстремальных  условиях.

2)Раздельногрупповая  структура. Растения начинают вегетативно размножаться.

3)Сомкнутогрупповая  структура. Группировки начинают  контактировать друг с другом.

4)Диффузная  структура.

5)Мозаичная  структура. Формируются микрогруппировки, которые создают гетерогенность.

Сами  ФЦ-зы форм. Комплекс.

Мозаичность необходима для достижения максимальной плотности упаковки растений на единицу площади для создания большого количества экологических ниш и устойчивых фитоценозов.

Изучение  оконной структуры лесных ФЦ-ов. Окна создаются в результате ветровалов или пожаров. Окна создают условия, что эдификаторы находятся в разных возрастах. 

35. Экотон -пограничная зона между фитоценозами(опушка леса).

Особые экологические  режимы. Сказываются на конкурентном взаимоотношении.

Экотонный эффект: в экотонах произрастает повышенное количество видов. Повышение жизненности, биомассы растений. Границы между ФЦ-ми в реальности точно провести невозможно. Границы формируют континуум. Изменение обилия доминирующих видов.

Специфика:

1.проблема в  изучении его размеров

2.отличные от  соседних фитоценозов экологические режимы(по температуре, освещению). Наблюдается краевой эффект. Особенно ярок эффект между лесным и луговым фитоценозами. Границы проводят искусственно. 

37.Динамика фитоценозов:

-обратимые изменения.

-необратимые  изменения.

Обратимые :ФЦ при данных изменениях типично возвращается в подобное состояние.

1)Суточная изменчивость. Изменяются микроклиматические  показатели, меняется спектр ФЦ-ов. Суточная изменчивость регистрируется  в период вегетации. Изменения  предсказуемы.

Меняется скорость метаболизма, фотосинтеза, дыхания, объёма и транспирации. Ритм цветения, опыления и спороношения. Таксисы –реакция растений на экологические факторы. В течении суток ни состав ни структура не меняется.

2)Сезонная изменчивость.

Изменяется структура ФЦ-за на уровне синузий, доминирующих видов. Меняется аспект обилия, продуктивность. Изменчивость по фотохимическому составу(вторичные метаболиты). Находятся накопления -на стадии генерации или на стадии вынужденного покоя. Предсказуема.

Причины: суточная изменчивость, которая суммируется в течении всего года. Сильно меняется градация экологических факторов(температурный и водный). Сезонное воздействие человека и других консортов. В ФЦ-зе всегда есть различные феноритмотипы(группа растений со сходными сроками начала и конца вегетации и прохождения фенофаз)

Смена доминанта -в лиственных лесах. Весной доминируют эфемероиды, а летом сменяются  мятликовыми, осоковыми.

3)Флуктуация (разногодичная). Менее предсказуема. Это ненаправленное и относительно кратковременное(10-11лет)изменение состава и структуры ФЦ-за, которая заканчивается возратом к близкому состоянию.

Причины -колебание  климата, ритмика развития растений и животных в ФЦ-зе связано с  популяционными волнами в природе.

Типы  флуктуации по причине  возникновения:

1)Экотопическая  фл. -возникает из-за различий  по годам климатических факторов(водный  и температурный режимы).

2)Антропическая  фл. -воздействие человека(прямое  и косвенное)

3)Зоогенная фл.- воздействие консортов.

4)Фитоциклическая  фл.- причина в особенностях жизненного цикла некоторых видов растений(клеверные года)

5)Фитопаразитарная  фл.- влияние консортов-парзитов,растений-паразитов.

В итоге ФЦ-з  все таки не меняет видового состава. Меняются доминанты, жизненность, обилие видов, продуктивность, скорость роста, возрастная структура, аспект, фитомасса. 

38.Флуктуация (разногодичная). Менее предсказуема. Это ненаправленное и относительно кратковременное(10-11лет)изменение состава и структуры ФЦ-за, которая заканчивается возвратом к близкому состоянию.

Причины -колебание  климата, ритмика развития растений и животных в ФЦ-зе связано с  популяционными волнами в природе.

Типы  флуктуации по причине  возникновения:

1)Экотопическая  фл. -возникает из-за различий  по годам климатических факторов(водный  и температурный режимы).

2)Антропическая  фл.- воздействие человека(прямое  и косвенное)

3)Зоогенная фл.- воздействие консортов.

4)Фитоциклическая  фл.- причина в особенностях жизненного  цикла некоторых видов растений(клеверные  года)

5)Фитопаразитарная  фл.- влияние консортов- парзитов, растений-паразитов.

В итоге ФЦ-з  все таки не меняет видового состава. Меняются доминанты, жизненность, обилие видов, продуктивность, скорость роста, возрастная структура, аспект, фитомасса.

Возрастные  изменения ФЦ-ов.

Они обратимые, но он не типичен для всех.(Сукачев).

Характерен для  лесных ФЦ-ов и одновозрастных. Причина: изменения происходят в связи с возрастными изменениями эдентификаторов.

Классы возраста лесных ФЦ-ов.

Когда на месте  вырубки или пожара массово возобновляется 1 вид(ель европейская). Подобное может происходить и в лесопосадке. 

36.Сукцессия-  постепенное необратимое векторное изменение состава и структуры ФЦ-за, в результате которого 1 ФЦ сменяется другим.

Классификация по критерию, какие процессы создают  сукцессии.

Если основная причина сукцессии внутри- автогенные сукцессии.

Если внешние- аллогенные.

Автогенные -изменение  ФЦ-ов из-за изменения между ценопопуляциями, отношений и взаимоотношений  ФЦ-за и экотопа.

I сингинез - происходит по причине роста и развития ценопопуляций. В результате идёт перераспределение экологических ниш, конкурентное расположение, происходит без изменения экотопа. Сингенез выражен на первых стадиях сукцессий при благоприятных условиях среды. Активный рост длиннокорневых растений после пожара. При заселении растениями новых субстратов. При внедрении новых видов в ФЦ (апунция, эладея канадская, зверобой).

Формируются новые  ФЦ-зы в результате изменения экологических  режимов самим ФЦ-ом.

Меняются эдофические  условия(сфагны),микроклиматические условия. Формирование болот:

Аллогенные -изменение растительности под действием внешних природных антропогенных факторов. Гетерогенез- возникает под воздействием локальных внешних факторов;

-антропогенез (сенокошение, рекреация, технологическое загрязнение, радиактивное загрязнение, орошение, милиарация.