Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Обитание: присвоение земного пространства и владение им


  • 5-01-2013, 09:22
  • | Views: 862


Обитание: присвоение земного пространства и владение им

Обитание: присвоение земного пространства и владение им

Жизнь особи стартует с некоторого минимального состояния, которое по тем или иными критериям можно считать первичным жизненным состоянием. Первичным в онтогенезе обычно называют яйцеклетку или спору. Обитание всегда начинается в материнском теле: появившийся зародыш растет, присваивая себе часть материнского пространства и запасая в нем питательные вещества, необходимые на ранних этапах его самостоятельной, уже вне материнского тела, жизни. Обозначим объем дочернего тела символом Vn. Рост, сопряженный с обитанием в земном пространстве, можно считать первичным экологическим процессом. Починяется ли он каким либо законам?

Один из них биологам давно известен. Он соблюдается у всех без исключения организмов и записывается следующим образом:

Vn= aWb, (1)

где Vn- прижизненный индивидуальный объем живого тела, W - сухой вес тела.

Простейшая геометрическая форма любого живого тела - шар. Сила тяжести прижимает его к структурированной твердой поверхности. Сфера становится эллипсом, нижняя поверхность которого адаптивно принимает форму этой поверхности. Правильно будет сказать, что первичная матрица отпечатывается на живом теле, т.е. переносит на него часть своей информации. Тело эту информацию фенотипиче-ски принимает, а затем может генетически наследовать при участии естественного отбора.

В ботанике растением считается только его тело. Экология же рассматривает растение вместе с некоторой частью свободного пространства в составе кроны. Крона - это Био, захватившее отмеренную по массе организма часть косного Гео (воздух или воду). На рис. 3.7 показана верхняя часть кроны зонтичного растения. В состав кроны входит группа соцветий, обычно имеющих форму, близкую к конусу. Соцветия разного возраста имеют разный размер. Их можно разложить в размерный ряд, и для каждого конуса вычислить его геометрические и экологические характеристики. В рамках этой лекции нам важно знать индивидуальный геометрический объем всех соцветий-конусов и площадь проекции, S, каждого зонтика на горизонтальную плоскость (площадь его "места на Земле"), а также индивидуальную массу W. Это дает возможность вычислить объемную концентрацию "живого вещества" в каждом зонтике и в общем объеме кроны: Cw = W/Vn+i.

Обратим внимание на кардинальный факт: определенному объему земного пространства непременно соответствует столь же определенное, минимальное количество жизненных, в том числе пищевых ресурсов. Понятно также, что по мере роста живого тела, а с ним и соответствующей надтелесной Био-Гео системы, увеличивается и количество содержащихся в обитаемом объеме жизненных ресурсов.

Основной интересующий нас вопрос сформулируем так: является ли соотношение между индивидуальной массой зонтиков разного размера и объемом надтелесного пространства, которое они занимают, случайным, или их соотношение следует какой-то закономерности? Опустим все необходимые стадии работы над такой задачей, и приведем результат (графики на рис. рис. 3.8). Из рис. рис. 3.8 а следует, что с увеличением (ростом) растения и всех его зонтиков надтелесный обитаемый объем увеличивается следуя уравнению:

Vn+i= a (W )ь, (2)

где b >1.

При b >1 прирост объема Vn+1 обгоняет прирост массы W (крутизна кривой на рис. рис. 3.8 а увеличивается)*. Иными словами, по мере роста растения и его структурных частей происходит расширяющаяся экспансия "живого вещества" в свободное пространство. Важно отметить, что в пределах данного вида растений численные значения коэффициентов а и А в уравнении (2) иные, чем их значения в уравнении (1); на конкретных примерах это будут показано в лекции 5.3.

* Такой «экспансивный» рост возможен до достижения объектом (отдельным зонтиком или растением в целом) его дифинитивного значения.

Понятно, что если бы рост был неограниченным, экспансия "живого вещества" в свободное пространство, его захват также был бы неограниченным. Главный Конструктор бытия такой ситуации не допускает: особь каждого вида, всех видов растений в том числе, ограничена разрешенным дефинитивным размером, а соответственно - предельной массой Wmax и предельным надтелесным объемом, (Vn+i)max.

Объемная плотность "живого вещества" в надтелесном пространстве, Cw = W/Vn+1, является одной из важнейших характеристик обитания всех живых существ, в том числе растений. Это наиболее универсальный показатель "сгущенности", "плотности заполнения" любого освоенного живым существом пространства - от клеточных органелл до биосферы. Хотя в популяционной экологии величину Cw называют "плотностью популяций", на самом деле это одна из универсальных характеристик обитания на Земле.

Понятно, что чем выше концентрация живой массы в единице объема обитаемого пространства, тем большая работа требуется для доставки в этот общем пищевых веществ, необходимых для роста растений. Чем выше Cw тем больше взаимное затенение растений, ниже скорость роста их массы и меньше урожай. В наземном растениеводстве существуют нормы высева и посадки растений, обеспечивающие оптимальные условия роста и максимальный урожай растений. Одни из известных растениеводческих приемов регулирования плотности обитания - прореживание, прополка растений.

В размерном ряду соцветий-зонтиков значение Cw закономерно снижается (рис. 3.8 б), следуяуравнениею:

Cw - а (Vn+i)

(3)

Снижается с увеличением дифинитивного размера зонтиков (рис. 3.8 в) и плотность обитания "живого вещества" зонтика рассчитанная на единицу земной поверхности (Wn/S).





  • Вернуться



  • Еще по теме


    Обитание, как присвоение земной поверхности


    Соотношение между массой тела и площадью обитания


    Естественно-научные правила, меры и нормы обитания


    Обитаемое пространство когорты растений


    Сообитание в общей для всех биосфере

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры