Экология сообществ и природопользование

Санкт-Петербургский государственный университет

ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ

Кафедра «Территориальной организации общества и социальной экологии»

Студент 103 группы

bachelor@hotbox.ru.

Научный руководитель

КУЛИБАНОВА В. В.

Санкт-Петербург

1998

1 Введение....................................................................................... 3

1.1 Необходимость изучения сообществ..................................... 3

1.2 Основные определения........................................................... 3

1.2.1 Сообщество, виды сообществ........................................... 3

1.2.2 Биоценоз............................................................................ 4

1.2.3 Экологическая сукцессия.................................................. 5

1.2.4 Климакс............................................................................. 5

2 Сообщества и их классификация................................................. 5

3 Форма роста и структура растительного сообщества............... 6

4 Видовое разнообразие................................................................ 7

5 Трофическая структура............................................................... 9

5.1 Сложности классификации................................................... 10

5.2 Последствия изменения трофической структуры............... 10

6 Биомасса и продуктивность биоценоза.................................... 11

7 Потоки вещества и энергии в сообществах.............................. 11

8 Факторы, влияющие на получение первичной продукции...... 14

9 Сукцессии сообществ................................................................. 15

9.1 Классификация...................................................................... 15

9.2 Примеры............................................................................... 17

10 Заключение.............................................................................. 19

11 Список использованной литературы..................................... 20

1    Введение. 1.1    Необходимость изучения сообществ.

На мой взгляд, основу экологии составляет изучение совместного функционирования особей, популяций, сообщества, человека и их взаимосвязи, взаимодействий с окружающей средой. Так как любые изменения видов, популяций, сообществ являются своеобразным биоиндикатором окружающей среды. С их помощью мы можем оценить степень загрязнения окружающей среды и прогнозировать вредные последствия искусственных изменений в окружающей среде на организм человека.

Но это лишь одна из причин, того, почему мы интересуемся этой темой.

Важной проблемой, которую я буду рассматривать в своем реферате, - является взаимодействие человека и сообщества.

Является та или иная деятельность человека экологически целесообразна? Не разрушит ли она сообщества?

Для того чтобы ответить на эти вопросы необходимо изучить сообщества, их структуру, процессы, которые в них происходят.

1.2    Основные определения. 1.2.1   Сообщество, виды сообществ.

Сообщество – система совместно живущих в пределах некоторого естественного объема пространства автотрофных и гетеротрофных организмов (иногда лишь одних из них). Могут рассматриваться отдельно сообщества микроорганизмов (микробиоценоз), сообщество растений (фитоценоз), сообщество животных (зооценоз) и т.п. Иногда сообщество понимается как синоним биоценоза.

Пионерные сообщества: сообщества, формирующиеся в месте, ранее по каким-то причинам лишенном жизни. Например, структура сообщества создается постепенно в течение определенного времени. Примером служит заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества.

Климаксное сообщество: завершающее сообщество - устойчивое, самовозобновляющееся и находящееся в равновесии со средой. Примером может служить листопадный лес.

Сообщество естественное (девственное) – сообщество, возникающее и развивающееся (существующее) без какого бы то ни было прямого воздействия человека (косвенное воздействие глобального характера в настоящее время уже неизбежно).

Сообщество индикаторное – сообщество, по скорости развития, структуре и благополучию отдельных популяций микроорганизмов, грибов, растений и животных которого можно судить об общем состоянии среды, включая ее естественные и искусственные изменения.

Сообщество пирогенное – возникающее и поддерживаемое периодическими пожарами, без которых оно сменяется иными сообществами. Например, сосновые леса и вейниковые гари во многих районах Сибири – пирогенные сообщества.

Сообщество стабильное – неопределенно долго существующее сообщество (обычно в фазе сукцессионного климакса), как правило, с нулевой биологической продуктивностью, так как вся его валовая продукция расходуется в процессе внутриценозного обмена веществ.

Сообщество узловое — конечная фаза сукцессии в условиях антропогенной нарушенности природной среды до такой степени, что сообщество не может достигнуть в процессе развития климакса, но, тем не менее, развивается до равновесного в данной среде состояния.

Сообщество устойчивое — сообщество сохраняющее видовой состав и функциональные особенности в силу саморегуляции или постоянного воздействия внешнего управляющего фактора. Примером, самоподдерживающихся сообществ условно могут служить климаксовые и узловые, а поддерживаемых извне — параклимаксы.[1]

1.2.2   Биоценоз.

1)   Это сообщество из продуцентов, концументов и редуцентов, входящих в состав одною биогеоценоза и населяющих один биотоп;

2)   системная совокупность живого, характеризующаяся определенным балансом между перечисленными выше экологическими компонентами;

3)   любое сообщество взаимосвязанных организмов, живущих на каком-либо участке суши или водоема («безразмерное» понятие: биоценоз норы, биоценоз болотной кочки и т. п.).

Примечание. Необходимо заметить, что понятие биоценоза, как и его подразделения - микробио-, мико-, зоо- и фитоценоз, в значительной мере условно, так как вне среды их обитания организмы жить не могут. Фактически существуют биогеоценозы - экосистемы (аналогично существует особь, я не отдельный орган). Однако для удобства изучения, особенно экологических связей между организмами, термин и понятие ²биоценоз² широко применяется, и нет смысла, как это иногда делает иностранной литературе, отождествлять его с термином «экосистема».[2]

1.2.3   Экологическая сукцессия.

Структура сообщества создается постепенно в течение определенного времени. Примером служит заселение организмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове. Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя почвы, достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями последуют еще более крупные и требовательные к питательным веществам формы - семенные растения, травы, кустарники и деревья. Такая смена одних видов другими за некоторый период времени называется экологической сукцессией.

1.2.4   Климакс.

Климакс - ²заключительная² фаза биогеоценотической сукцессии, находящаяся в наиболее полном единстве с биотопом или только с климатом данной местности (климатический климакс). Иногда понятие характеризуется шире – как ²финальная² стадия развития биогеоценозов для данных условий существования (в том числе антропогенных, например, ²пожарный² климакс, т.е. сложившийся в условиях перманентно повторяющихся лесных пожаров, и т.п.).[3]

2    Сообщества и их классификация.

В экологической литературе термин «сообщество» используется для обозначения любой совокупности видов. Сообщество может состоять из групп только животных или только растений, но может включать в себя всю совокупность обитающих в данном районе живых организмов; нередко различные сообщества настолько сливаются, что при отсутствии четких границ между средами обитания иногда невозможно определить, где кончается одно и начинается другое сообщество. Такими границами могут быть, например, край моховой подушки или гниющего бревна, различия в типе почвы или в материнской породе, некоторые местные топографические особенности или (для больших экологических сообществ) границы между различными типами экосистем. Между смежными экосистемами обычно существует переходная зона (экотон), иногда со своими специфическими видами. Экотон – это область высокой биологической активности, что объясняется взаимодействием биомов разных экосистем. Это так называемый краевой эффект характерен для прибрежной зоны, а также для зоны кустарников, отделяющей луга от лесов. Живые изгороди являются экотонами для агроэкосистем. С одной стороны, они защищают их от отрицательных воздействий внешней среды, а с другой — служат убежищем для хищников и паразитов, различных вредителей сельскохозяйственных культур. Однако они также могут способствовать и сохранению многих видов самих вредителей.

Основной характеристикой сообщества любого масштаба является наличие взаимосвязи между составляющими его видами.

Кроме того, сообщество имеет черты, которые не свойственны отдельным видам. Сообщества животных или растений классифицировать по следующим принципам.

1.   Форма роста и структура растительного сообщества. Сообщества можно охарактеризовать на основании жизненных форм растительности: деревья, кустарники, травы, мхи, водоросли составляют физическую структуру разных сообществ.

2.   Видовое разнообразие. Это число видов в сообществе (²видовое богатство» или ²плотность видов»), относительное число особей каждого вида, а также степень равномерности распределения. Доминантные виды могут оказывать определяющее влияние на сообщество за счет своих размеров, числа особей или их активности.