Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Обитание, как присвоение земной поверхности


  • 5-01-2013, 09:19
  • | Views: 943


Обитание, как присвоение земной поверхности

Обитание, как присвоение земной поверхности

В экологии наземных организмов плотность обитания рассматривается чаще всего в терминах численности особей на единицу земной поверхности, N/S0, либо в терминах массы, W/SQ. У растений W/SD это "урожай на корню", урожай "валовый", равный полной продукции или кормовой "запас". Здесь SD - площадь занятой горизонтальной поверхности; нижний индекс "о" будет использоваться, чтобы отличать косную земную поверхность от живой внешней поверхности растений, S). В некоторых задачах вычисляется объемная плотность обитания растений, W/Vn+i, где Vn+i - свободный объем воздуха в дискретном обитаемом пространстве (в пологе сельскохозяйственных растений, в травостое или в кронах отдельных травянистых растений, кустарников, деревьев и т.д.). В водной экологии объемную плотность обитания выражают соответственно в терминах N/Vn+i , и W/Vn+i. В этой лекции обсуждается вопрос о том, в каких случаях растения распределены на Земле случайным образом, как молекулы газа, а в каких случаях они упорядочены и чем определяется их групповая плотность на единицу занятой ими поверхности.

Закономерное присвоение земной поверхности особями и группами растений

Житейские наблюдения подсказывают, что растения распределены по поверхности Земли поодиночке, случайным образом, группами, или в специально установленном порядке (например, в лесной посадке, в рядковом посеве). Группируются, агрегируются растения также чаще всего случайным образом - размытыми "пятнами". Деревья и травы, морские и озерные одноклеточные водоросли обычно обитают группами, разного размера. Лес, луг, ковыльная степь, прихотливо перемежаются с относительно свободными участками территории. То же и в водоемах. Распределение бактерий, фито- и зоопланктона в озерах и морях так и называется - "пятнистое"; равномерное распределение клеток - результат локального перемешивания или действия других посторонних сил. Группами обычно селятся также и сидячие донные беспозвоночные. Стаи рыб - обычная форма жизни в водоёмах.

Типичная форма размещения живого вещества на поверхности Земли - дискретные скопления бактерий, растений и животных в виде слоев в воде, пленок на поверхности твердых тел, нередко на поверхности других организмов (эпифитирова-ние).

Начнем с индивидуального обитания. Любой организм, особенно компактное тело животных, занимает определенный объём и имеет зримый контур. Если обводной контур живого тела спроецировать на горизонтальную плоскость, то на ней обозначится некоторая измеримая площадь. Ее можно считать минимальной площадью (квотой) обитания, S0(MnH)- За основу расчета S0(MnH) можно принять также индивидуальную массу тела. Приняв удельный вес организма за единицу, приравняем его массу к объёму. Проекция тела такого объема на плоскость позволяет вычислить величину приведенной площади поверхности обитания индивида, S. Это законная первичная квота индивидуальной земной поверхности (квота первого порядка). Она скоррелирована с массой растения, W, что дает плотность обитания W/ Sol .I[lm.

В отличие от компактного тела животных, обводной контур крон разветвленных растений, или их отдельных частей, обычно отождествляют (рис. 3.12 а - в) с какой либо известной геометрической фигурой - шаром (крона клена), цилиндром (крона кипариса), конусом (крона ели). В большинстве случаев такая аппроксимация дает вполне приемлемые результаты. Если это необходимо, форму растения можно представить как комбинацию разных геометрических фигур. Такой подход не прост, но позволяет с достаточной точностью описать в численном виде любое сложно рассеченное растение какого угодно размера (примеры см. ниже).

Крона, как физический, а одновременно биогеоэкологический объект представляет собой скопление "живого вещества" в ограниченном объеме пространства. Каждой кроне соответствует её проекция на поверхность земли (рис. 3.12 а - в). Площадь S0 проекции кроны является ещё одной важной численной характеристикой. Это законная вторичная (второго порядка) квота земной поверхности для каждого отдельно взятого растения.

Понятно, что в природе немало случаев, когда затруднительно сразу определить, что именно у растения можно назвать кроной, или его аналогом. Такие случаи требуют специального рассмотрения, но в задачи Школы это не входит.

Большая часть растений на Земле обитает группами, занимающими большие территории или акватории. На суше такие группы растений образуют естественные и рукотворные (на сельскохозяйственных угодьях и в лесных посадках) пологи (Рис. 3.12 г). Каждый полог имеет характерную для него среднюю и максимальную высоту и может быть охарактеризован кубической высечкой из него (рис. 3.12 д), со стороной, равной средней или максимальной высоте, h, растений, что и даст характерное для такого объекта значение W/SD соответствующий объем обитаемого пространства Vn+i с массой растений W и площадью SD равной квадрату высоты полога.

Причину группового распределения организмов следует искать в их жизни, в физиологическом функционировании. Естественно предположить, что в группе жить экономичнее, с меньшими затратами жизненных ресурсов, чем поодиночке (бытовыми наблюдениями это подтверждается). Жить экономичнее - значит обходиться меньшим притоком пищевых веществ.

На рис. 3.13 показано снижение интенсивности органотрофного питания клеток разных видов морских одноклеточных водорослей с увеличением плотности популяции, т.е. групповой массы в единице объема (Cw= W/Vn+i, на абсциссе графика). В среде обитания клеток имеется избыток питательных веществ. Тем не менее, интенсивность питания (щ» = dW/wt) с увеличением объемной плотности обитания снижется. Чем плотнее группа, тем на более экономный режим питания она переходит (как некоторые насекомые и даже теплокровные животные при сильном похолодании сбиваются в плотную кучу, чтобы снизить траты энергии на внутренний обмен веществ, жить экономичнее).

На рис. 3.14 поведен пример аналогичного соотношения у морского зоопланктона, склонного к стайному поведению (акарция на разных стадиях онтогенеза и роста). С увеличением объемной плотности обитания (W/Vn+i , а соответственно и W/S0) интенсивность дыхания разных жизненных форм акарции снижается.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Исходные параметры и численные характеристики обиталищ и обитания


    Обитание: присвоение земного пространства и владение им


    Соотношение между массой тела и площадью обитания


    Естественно-научные правила, меры и нормы обитания


    Биогенные и геогенные обитаемые пространства

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры