43. Определение продуктивности водной экосистемы методом светлых и тёмных склянок.

В водных экосистемах крупномасштабная вер­тикальная структура задается в первую очередь абиотиче­скими условиями. Определяющими факторами являются гра­диенты освещенности, температуры, концентрации биогенов. На значительных глубинах усиливается влияние гидро­статического давления. В донных биоценозах важны состав грунтов, гидродинамика придонных течений. Особенности вертикальной структуры выражаются в видовом составе, сме­не доминирующих видов, показателях биомассы и продуктив­ности. Фотосинтезирующие водоросли преобладают в верхних, хорошо освещенных горизонтах, что формирует вертикальные потоки вещества и энергии в направлении глубоководных био­ценозов, жизнь которых основывается на привнесенной орга­нике.

В океанах, где основными продуцентами являются одноклеточ­ные водоросли с высокой скоростью оборота генераций, их годовая продукция в десятки и даже сотни раз может превышать запас биомассы. Вся чистая первичная продукция так быстро вовлека­ется в цепи питания, что накопление биомассы водорослей очень мало, но вследствие высоких темпов размножения небольшой их запас оказывается достаточным для поддержания скорости вос­создания органического вещества.

Для океана правило пирамиды биомасс недействительно, она имеет перевернутый вид. На высших трофических уровнях пре­обладает тенденция к накоплению биомассы, так как длительность жизни крупных хищников велика, скорость оборота их генераций, наоборот, мала и в их телах задерживается значительная часть вещества, поступающего по цепям питания.

44. Время как форма существования живой материи. Биоритмы внешние и внутренние. Суточные, приливно-отливные, сезонные и другие периодические процессы в биосистемах.

Как растительный покров в целом, так и слагающие его фитоценозы никогда не остаются одинаковыми. Меняются и условия существования растительности, вызывая изменения растительного покрова, и сам растительный покров независимо от изменений условий существования (онтогенетические изменения, эволюция видов, образующих растительные сообщества). Следует различать: 1) изменения в пределах одного фитоценоза, не приводящие к последовательной смене эдификаторов сообщества, к резким изменениям его видового состава, структуры и других особенностей и 2) изменения, выражающиеся в смене одних сообществ другими.

Первые изменения фитоценозов Сукачев (1942) предложил называть динамикой фитоценозов, вторые – смену одного фитоценоза другим – динамикой растительного покрова. В растительном сообществе можно выделить следующие типы изменений: 1) суточные, 2) сезонные, 3) погодичные или разногодичные (флюктуационные), 4) возрастные, 5) изменения, определяемые процессами возобновления, 6) изменения, обусловленные микроэволюцией видов растений.

а) Суточные изменения - связаны с суточной ритмикой жизнедеятельности растений, образующих фитоценоз. Выражаются в изменениях интенсивности транспирации, дыхания, фотосинтеза, в суточных движениях цветков и листьев, в ритме открывания и закрывания цветков. Определяются особенностями фитоклимата, создаваемого растительным сообществом.

б) Сезонные различия определяются особенностями ритма развития видов, образующих фитоценоз. Эти изменения позволяют существовать совместно большему числу видов растений, чем в том случае, если бы они развивались одновременно. Они могут рассматриваться как проявления структурных особенностей фитоценоза («ярусность во времени»). Весной – ранние эфемероиды, летом – позднелетние травы, кустарники, деревья.

в) Флюктуационные (погодичные или разногодичные) изменения связаны с различиями в условиях среды обитания фитоценоза в разные годы, т.е. с изменением метеорологической обстановки по годам. От нее зависит интенсивность и особенности деятельности животных, обитающих в фитоценозе, а также урожайность семян, развития вегетативной массы растений. Их характерные признаки: 1) обратимость изменений растительности, точнее, возврат фитоценоза к состоянию, близкому к исходному, 2) различная ориентированность изменений в отдельные годы, 3) устойчивый флористический состав, 4) отсутствие внедрения новых доминантов – инвазий, ведущих к направленным сменам сообществ.

г) Возрастные изменения – вызываются изменением возрастной структуры популяций растений, образующих фитоценоз, в частности возрастными изменениями (онтогенезом) эдификаторов.