Повна версія

Головна arrow Екологія arrow ЕКОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ: ЛУКИ І ТУНДРИ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

ЛУГА ЯК ЕКОСИСТЕМИ

Луга як екосистеми складаються з спільнот організмів (біоценозів) і властивого їм екотопа або місцеперебування (сукупності абіотичних умов даної ділянки конкретної спільноти). Екотон включає наземну середу (аеротоп) і грунтово-грунтові умови (едафотоп). Оскільки луки утворені в основному мезофітамі, важливим фактором є гідрологічний режим, який залежить від положення луки в рельєфі і механічного складу грунтоутворюючих порід. Джерела води в лугових біогеоценозах різноманітні: це атмосферні опади, грунтово-грунтові води, води поверхневого стоку, води річок і струмків (порожнисті води), води морів, що надходять на приморські луки під час припливів або при нагоні вітром, і води, що використовуються людиною при зрошенні лугів | Работнов |. Різноманітність едафотопів обумовлено особливостями почвообразующих порід, форми рельєфу і висотного положення, ступенем розвиненості грунту. Аеротоп залежить від загального зонального клімату і його місцевих особливостей, пов'язаних насамперед з рельєфом.

Біоценози лугів утворені двома групами організмів - автотрофами і гетеротрофами. Автотрофи представлені головним чином фототрофів, здатними поглинати і акумулювати сонячну енергію і створювати в процесі фотосинтезу органічна речовина. Вони є енергетичною базою для гетеротро- фов. Гетеротрофи (консументи і редуценти) - організми, які не здатні синтезувати органічні речовини з неорганічних шляхом фотосинтезу або хемосинтезу. Вони використовують енергію, укладену в живих або відмерлих частинах інших організмів, здійснюючи мінералізацію органічної речовини з утворенням з'єднань, доступних для автотрофних рослин. Гетеротрофні компоненти лугів представлені грибами, бактеріями і тваринами. Серед грибів за особливостями харчування розрізняють фітопаразітов, симбіонтів, еккрісотрофов, сапрофитов, зоопаразітов. Велику роль відіграють сімбіотрофи і нитрифицирующие бактерії. Тварини представлені великим числом видів, що відносяться до різних класів, особливо велике значення мають безхребетні.

Характеризуючи функціональну структуру лугових біогеоценозів, можна розглядати консорции (сукупності автотрофом і пов'язаних з ним гетеротрофов) або біогеоцено- т і ч е с к и ї горизонти (вертикально і горизонтально відокремлені за складом і взаємозв'язкам компонентів структурні частини біогеоценозу, однорідні за тим, що відбувається в них перетворенням речовини і енергії). Основними біогеоценотіческое горизонтами, що визначають структуру лугових біогеоценозів, є травостій і дернина (верхній шар грунту, пронизаний корінням і кореневищами трав). Як правило, запас підземної фітомаси перевищує запас надземної в кілька разів. Наростання підземної маси трав і діяльність сапрофитов забезпечують протікання в грунтах дернового процесу, в результаті якого і формується дернина. Між травостоем і дерниною утворюється шар відмерлих рослинних залишків (ганчір'я і опад), який іноді виділяють в окремий горизонт. На деяких типах луків особливий биогеоценотический горизонт утворюють мохи, рідше мохи з лишайниками.

Від інших типів біогеоценозів (перш за все лісових) луки відрізняються:

  • - малопотужний рослинного шару;
  • - щорічним руйнуванням надземної частини травостою при закінченні вегетації;
  • - невеликий средообразующей здатністю і слабким впливом на навколишні спільноти;
  • - відсутністю контрольованої надземними частинами рослин внутрішнього середовища в зимовий період;
  • - швидким розкладанням фітомаси, що надходить в опад і підстилку, через відсутність лігніну;
  • - великою часткою всього запасу фітомаси, яка може щорічно повертатися в грунт;
  • - накопиченням речовини і енергії переважно в підземних багаторічних органах рослин;
  • - різко вираженою мінливістю (сезонної і по роках) і швидкими змінами під впливом випасу, сінокосіння та агротехнічних заходів.

Не дивлячись на невеликий накопичується запас фігомасси, лугові ценози мають структурою, яка забезпечує їм більшу інтенсивність обміну речовин з навколишнім середовищем. Продуктивність їх на одиницю площі в цілому близька до такої широколистяних лісів.

Організація лугових фітоценозів - результат тривалого процесу підбору видів рослин, здатних виростати спільно в певних умовах середовища, включаючи вплив людини. До основних ознак організації спільнот відносяться склад і структура.

Аналіз складу передбачає розгляд насамперед автотрофного компонента, що визначає специфіку лугових екосистем. В першу чергу розглядається флористичний і екобіоморфний склад, чисельність і склад ценотических популяцій. Оскільки луки поширені в різних природних зонах і в межах різних флористичних областей, спостерігається досить велика видова різноманітність трав'янистих рослин, що входять до їх складу. Флористичний склад лугів залежить від наступних факторів:

  • - склад місцевої флори і можливість надходження в фітоценоз зачатків видів цієї флори і, в меншій мірі, зачатків рослин більш віддалених районів;
  • - умови зростання;
  • - форма, тривалість і інтенсивність використання людиною;
  • - історія фитоценоза і його віку.

Загальна кількість видів лугових судинних рослин на території Росії і суміжних країн становить близько 4 000 видів, що відносяться до 582 родів і 76 родин. Найбільше значення на луках по числу видів мають складноцвіті (понад 900 видів), злаки (приблизно 350 видів), бобові (250 видів), осокові, жовтецеві, Ранникові (по 200 видів), зонтичні і розоцветние (більше 150 видів), гвоздичні, губоцвіті, тирличеві (більше 100 видів) [Работнов]. Досить багато представлені орхідні, гречані, хрестоцвіті, первоцвіти, колокольчіковие (понад 50 видів). Число видів трав, що входять до складу конкретних лугових фітоценозів, варіює від 2-3 до декількох десятків видів. Найчастіше на пробній площі в 100 м 2 виявляється 25-40 видів трав'янистих рослин. Як правило, основними образователями травостою є злакові та осокові, луки з переважанням різнотрав'я займають порівняно невеликі площі, зазвичай вони представляють собою або ранні стадії формування луки, або стадії деградації в результаті випасу, внесення підвищених доз органічних добрив, і т. Д.

Крім трав'янистих рослин на луках зустрічається понад 50 видів дерев і чагарників, головним чином сімейств вербових і розоцвітих. Деревні рослини привносять із собою комплекс організмів, пов'язаних з ними консортивних. Затримуючи сніг, деревно-чагарникова рослинність сприяє підвищенню врожайності трав.

Досить звичайні в лугових співтовариствах, особливо північних районів, мохи. Загальний склад бріофлори лугів налічує сотні видів. На луках європейської частини країни найбільш часто зустрічаються 30-40 видів гипнових мохів, що відносяться до луговим, лісовим і болотним фитоценотических групам. Мохи частіше зустрічаються на бідних ґрунтах. Вони не виносять заливання порожніми водами і знижують свою різноманітність при внесенні добрив. Мохової покрив впливає на температурний і водний режими, ускладнює газообмін і насінне поновлення трав лугових фітоценозів.

Водорості на луках представлені різними групами, як правило, у верхніх горизонтах грунту, хоча іноді утворюють плівку на поверхні. Загальна кількість видів водоростей в окремих ценозах коливається від декількох десятків до сотні і більше видів, деякі з них є азотфиксаторами. Є численні дані про виділення водоростями в грунт різноманітних продуктів їх життєдіяльності, в тому числі антибіотиків, що впливає на склад і чисельність ґрунтових мікроорганізмів. Поглинаючи з грунту необхідні елементи мінерального живлення, водорості конкурують за них з трав'янистими рослинами, але в цілому роль водоростей в житті лугових екосистем оцінюється позитивно | Работнов |.

Лишайники зустрічаються лише на бідних кислих грунтах в деяких типах високогірних і суходільних північних лугів з незімкнутими травостоями, їх фітоценотична роль невелика.

Кожен вид рослин своєрідний по відношенню до середовища і реакції на її зміни. Екологічна індивідуальність видів представляє складну систему ставлення до середовища, зумовлену тим, що види представлені в фитоценозе великим числом особин і генетичної неоднорідністю видових популяцій, участю в них декількох екотіпов. Генетична неоднорідність особин виду дозволяє йому виживати в умовах високодинамічних факторів середовища як протягом вегетаційного періоду, так і по роках. Сукупність генетичної інформації всіх екотіпов ціно- популяцій різних видів складає генетичну різноманітність лугових екосистем.

Структура лугових співтовариств представлена в просторі і в часі. Просторова структура виражена в наявності вертикальної стратифікації, яка виділяється, як правило, на підставі фракційного аналізу вертикального розподілу фітомаси і горизонтальної неоднорідності у вигляді наявності окремих микрогруппировок, що розрізняються за складом і різноманітності видів. Вертикальне і горизонтальне розміщення в просторі і в часі надземних і підземних органів рослин відображає диференціацію екологічних ніш і дозволяє видам більш повно використовувати ресурси середовища. Тимчасова структура може бути представлена добової, сезонної і разногодічной мінливістю.

 
<<   ЗМІСТ   >>