Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Сообитание в общей для всех биосфере


  • 4-01-2013, 13:03
  • | Views: 866


Сообитание в общей для всех биосфере

Сообитание в общей для всех биосфере

Усилиями всего сообщества природоведческих наук XX века было выяснено, что базовые геометрические характеристики дискретных обитаемых объектов строго скоррелированы с массой живого вещества в их объёме или на их поверхности. Это позволяет однозначно описывать обитание самых разных организмов и их совокупностей. После обсуждения в девятой теме ряда важных структурно-функциональных соотношений в размерных рядах биокосных систем, уместно в общей метрике рассмотреть соотношения в биосфере, основных групп живого вещества - растений, животных и людей, т.е. их сообитание.


Соотношения базовых параметров обитания по разным группам организмов
Рассмотрим крупномасштабную скоррелированности массы, W, живого вещества (общего или по основным группам) и объема, V, соответствующего обитаемого пространства: W = a Vb. Выпишем в численной форме соотношение W и V для обсуждавшихся ранее основных групп организмов.

Для совокупности разных водных и наземных животных (единицы измерения показаны на графиках в лекциях) имеет вид:

W = 4000 V0 68. (1)

Здесь и далее W - г живой массы, V - м3.

Поскольку животные связаны с растениями разными типами и трофических, сенсорных и других экологических связей, полезно сравнить значения коэффициентов в уравнении для наземных и водных растений. Для наземных растений в их кронах и пологах, т.е. в обитаемых пространствах экологического ранга (Хайлов и др., 2005, с. 162- 169):

W = 1735 V0'91. (2)

Для водных растений в обитаемых пространствах экологического ранга:

W = 317 V0'67. (3)

Для людей и одомашненных ими животных (подробно в следующей лекции) в их обитаемых пространствах:

W = 4671 V °'64. (4)

Вычислим по этим уравнениям линии регрессий, отражающие соотношение W и V в обиталищах. В общей метрике они показаны на рис. 9.22. Расчет проведем для диапазона значений V от 10~5 до 107 м3.

Линии регрессий интерпретируются как скользящая норма обитания оптимальная для жизни в данном объёме пространства при наличии всех сопутствующих условий в данном месте за некоторое среднее время жизни. Понятно, что если при неизменных значениях W и V на длительное время установятся иные сопутствующие условия (изменится температура, приток в объем V пищевых веществ или отток из V продуктов жизнедеятельности и т.п.), то условия жизни могут оказаться неоптимальными. В таком случае потребуется или корректировка W и V, или приведение сопутствующих условий к надлежащему состоянию.

Рис. 9.22 Сравнение разных таксономических и экологических групп организмов по соотношению объема обитаемого пространства и массы живого вещества в нем. В каждом объеме надтелесного пространства биосферы в той или иной мере присутствуют и животные, и растения (растения почти в любой такой системе представлены воздушными и водными формами). На рисунке показано как в размерном ряду надтелесных биокосных объектов разного объема изменяется соотношение взаимодополняющих групп организмов. Линии на рисунке: 1 - обиталища людей и одомашненных животных; 2 - обиталища диких животных; 3 - обиталища (телесные и надтелесные) наземных растений; 4 - аналогичные обиталища водных растений. Линии проведены соответственно уравнениям в тексте.

Различие численных значений коэффициентов я и А у разных групп организмов приводит к разному положению регрессий в метрическом поле, в том числе к пересечению некоторых линий, что в каждом случае требует экологической интерпретации. Линии 1 (жилища людей и хозяйственных животных) и 2 (жилища диких животных) на рис. 9.22 проходят рядом, пересекаясь в точке А. Линия 4 (водные растения) располагается почти параллельно двум первым, но на порядок ниже . Линия 3 (наземные растения), благодаря более высокому степенному коэффициенту в уравнении (4), пересекает линию 4 в точек Б и линии 1 и 2 в точке А. Пересечения линий отражают смену доминирования соответствующих групп по массе живого вещества, что обсудим ниже.

Рассмотрим сначала пересечение на рис. 9.22 линий 3 (наземные растения) и 2 (дикие животные). При значениях V от 10"5 до 10 м3 (вблизи точки пересечения линий) в природных объектах масса мелкотелых животных преобладают над массой растений. При V>10 м3 наоборот - масса растений преобладает над массой животных. В целом по континентальной части биосферы общая масса растений (6.4* 1018 г) превышает общую массу животных (3*1015г) примерно в 2000 раз (Суетова, 1973).

Обсудим пересечение линий 3 (наземные растения на рис. 9.22) и линии 4 (водные растения, там же). При объемах обитаемого пространства менее 1 литра (при V от 10~5 до 10~3 м3, здесь точка пересечения линий) масса водных растений доминирует над массой наземных. При V = 10~3 м3 их массы равны, а при V>10"3 м3 преобладает масса наземных растений. В природных объектах объемом Ю10 м3 масса наземных растений примерно в 1000 раз превышает массу водных (вероятно, так обстоит дело в занимающих большие площади лесах с крупными деревьями, например, в тропических).

Обсудим теперь соотношение масс наземных растений (линия 3 на рис. 9.22) и людей вместе с хозяйственными животными (линия 1). Взаимное соответствие двух этих групп особенно важно потому, что достаточное снабжение людей биогенным кислородом и поглощение растениями продуктов дыхания - одно из условий здоровья. Зная об этом, эстетически наслаждаясь растениями и используя их в пищу, люди в своих в жилых, рабочих помещениях и около них обычно высаживают растения.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Турбулентные участки обтекания


    Приспособления, связаные с дыханием


    Эколого-морфологические классы нектона


    Период вторичноводного нектогенеза


    Условия жизни в пелагиали (ЗАКЛЮЧЕНИЕ)

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры