На головну

До динамічних характеристик спільноти відносять показники динаміки його статичних характеристик і функціональні характеристики.

  1. I ХАРАКТЕРИСТИКА УМОВ ВИНИКНЕННЯ РАДІАЦІЙНИХ ПОРАЗОК
  2. I. Загальна характеристика фірми.
  3. I. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛІНИ
  4. I. Характеристика на студента, що проходив практику
  5. II. Цілі, завдання та основні показники для вирішення завдань, опис очікуваних результатів програми і термін її реалізації
  6. III Побудувати графіки амплітудних характеристик підсилювача для чотирьох різних навантажень і режиму холостого ходу, і визначити динамічний діапазон підсилювача для кожного випадку.
  7. III.2.1) Поняття злочину, його основні характеристики.

Показники динаміки статичних характеристик спільнот аналогічні динамічними характеристиками популяцій:

· Зміна будь-якої статичної характеристики X (Щільності, біомаси співтовариства, індексів різноманітності і ін.) ?X?t = X2 - X1 за досліджуваний період часу ?t = t2 - t1;

· Швидкість абсолютного зміни значень статичної характеристики dX/dt ? (X2 - X1) ?t -1 в момент часу t;

· Швидкість відносного зміни значень статичної характеристики rX = (dX/dt)  в момент часу t (тут  - Середня біомаса за період ?t).

До функціональних характеристик спільнот відносяться еколого-фізіологічні показники (наприклад, складові фізіологічного «балансового рівності» організму), розраховані для всієї спільноти в цілому, а також різні їх співвідношення: витрати на обмін, первинна та вторинна продукція.

Витрати на обменсообщества (або екосистеми) R =  визначаються адитивно, як сума витрат на обмін всіх організмів даного співтовариства. Витрати на обмін визначаються інтенсивністю деструкції - розкладання спожитих організмами органічних речовин до більш простих з'єднань і, частково, до мінеральних речовин. Переважна більшість живих організмів, включаючи людину, є аеробами (від грец. ????? - повітря), т. Е. Використовують як окислювач кисень, одержуваний при диханні. Кількість енергії, що виділяється з окислюваних органічних речовин при витраті 1 г кисню, називається оксікалорійним коефіцієнтом К. На повне окислення (до H2, CO2 і N2) 1 г білка витрачається 1,748 г кисню. Енергія, що звільняється з 1 г білка при його окисленні, становить, в середньому, 5,65 ккал. Тому для білків К = 5,65 / 1,748 = 3,23 ккал / г Про2. Для вуглеводів і жирів К дорівнює, відповідно, 3,28 і 3,54 ккал / г Про2. Оскільки органічні речовини в тілах різних організмів містять, в середньому, близько 80% білків, 10% жирів і 10% вуглеводів, оксікалорійний коефіцієнт К зазвичай приймається рівним 3,27 ккал / г Про2, Або 13,68 кДж / г Про2. Використання К дозволяє визначати інтенсивність витрат організму-аеробів на обмін за швидкістю споживання ним кисню при диханні.

Первинна продукція - сумарна продукція всіх продуцентів спільноти або екосистеми. Більшість продуцентів (рослини, водорості, ціаном) використовують для виробництва первинної продукції сонячну енергію, тому утворення ними первинної продукції називається фотосинтезом. Деякі продуценти-бактерії виробляють первинну продукцію з використанням енергії, що вивільняється при ініційованих ними окисно-відновних реакціях (хемосинтез). Як з'ясувалося, до хемосинтезу здатні також деякі ціаном, взагалі різко відрізняються від представників інших царств винятковою різноманітністю трофічних стратегій. Однак основна частина первинної продукції екосфери Землі створюється все ж шляхом фотосинтезу.

Розрізняють валову первинну продукцію, т. Е. Все органічна речовина, вироблене продуцентами (включаючи і ту частину, яку вони потім витрачають на власний обмін, піддаючи деструкції), і чисту первинну продукцію, т. Е. Органічна речовина, вироблене продуцентами, за вирахуванням їх витрат на власне життєзабезпечення (витрати на обмін). Чистий первинна продукція витрачається продуцентами на зростання і виділення продуктів обміну в навколишнє середовище. Таким чином, чистої називається та частина валової первинної продукції, яку продуценти не витрачають самі, а передають в екосистему.

Вторинна продукція утворюється консументами, що споживають первинну продукцію. Вторинна продукція співтовариства консументов називається реальною продукціейданного спільноти. Вона утворюється усіма членами спільноти і може бути експортована, т. Е. Так чи інакше спожита поза його межами. При наявності в співтоваристві консументов декількох порядків (при співіснуванні хижаків і жертв) реальна продукція неадитивні т. Е. Не може бути знайдена просто як сума відповідних показників для кожного з видів, так як частина продукції, яка утворюється жертвами, споживається хижаками в самому співтоваристві. У найпростішому випадку (якщо в співтоваристві є консументи тільки першого і другого порядків, причому будь-яка жертва доступна будь-якому хижакові, і всі хижаки харчуються тільки жертвами зі свого співтовариства) реальна продукція може бути розрахована за рівнянням Pб = Pн - Сх + Pх, де Pн и Pх - Сумарні значення продукції всіх нехижих організмів (жертв) і всіх хижаків в співтоваристві відповідно; Сх - Сумарний раціон всіх хижаків.

Як правило, харчові взаємовідносини в спільнотах є набагато складнішими, і перераховані умови не виконуються. Тому правильна оцінка реальної продукції спільнот вимагає детального аналізу трофічних зв'язків в співтоваристві (зазвичай із застосуванням блок-схеми основних і другорядних трофічних зв'язків або з урахуванням індексів трофічної вибірковості). При досить складною трофічної структурі спільноти величина реальної продукції, розрахована за наведеним вище простого рівняння, може відрізнятися від справжньої величини на порядок і більше.

Зі співвідношень еколого-фізіологічних характеристик для спільнот і екосистем найбільш часто використовують такі:

· Відношення реальної продукції співтовариства до його сумарним витратам на обмін за будь-який період часу (P / Rкоефіцієнт);

· Відношення реальної продукції співтовариства за будь-який період часу до середнього значення біомаси за цей період, т. Е. Питома продуктивність співтовариства (P / Bкоефіцієнт).

У стабільній екосистемі процеси виробництва і споживання біологічної продукції йдуть з постійними швидкостями і добре збалансовані (P »R), Тому вплив біоценозу на свій біотоп зведено до мінімуму. Автогенная сукцессия екосистем зазвичай характеризується переважанням процесів деструкції органічної речовини над продукційними процесами (P / R <1), збільшенням замкнутості внутрішнього кругообігу речовин і енергії і здатності екосистеми до саморегуляції, самоочищення та збереження високої якості внутрішнього середовища. Алогенна сукцесія, як правило, супроводжується зворотними процесами (P / R > 1): біотоп поступово забруднюється накопичуються, що не мінералізуемимі повністю органічними речовинами; здатність екосистеми до саморегуляції і якість її внутрішнього середовища поступово знижуються.

Стійкість екосистеми (спільноти) до впливу. Біоіндикаціоні роль видового складу співтовариств.Найважливішою характеристикою екосистеми або конкретного співтовариства є стійкість до впливу: резистентна (здатність об'єкта зберігати свій стан незмінним, опираючись впливу) і пружна (здатність повертатися в початковий стан після припинення дії). Кількісною мірою стійкості є максимальний рівень впливу, при якому вона зберігається. Отже, в гіперпросторі факторів, що лімітують біоту екосистеми (або спільнота, що використовується в якості біоіндикаторів), стійкість описується ізоболамі:

· Резистентная - ізоболой, що обмежує область всіх тих поєднань факторних значень, при яких значення характеристик біоти (спільноти) не відрізняються від фонових значень (спостережуваних поза впливу);

· Пружна - ізоболой, що обмежує область всіх тих поєднань факторних значень, при яких викликані зміни значень всіх функцій благополуччя оборотні (після зняття впливу повертаються до фонових значень).

Критерієм збереження резистентної стійкості екосистеми до впливу є збереження вихідних (фонових) значень всіх її кількісних біотичних характеристик, як статичних, так і динамічних.

Критерієм збереження пружною стійкості до впливу спільноти (як і всієї екосистеми) є збереження вихідного видового складу. Якщо видовий склад залишився незмінним, значить, після припинення дії поступово відновляться як вихідні кількісні показники біоти, так і регульовані ними параметри абіотичного середовища. Якщо видовий склад порушений, то навіть після припинення впливу дуже ймовірні непередбачувані (іноді катастрофічні) зміни параметрів біоти і абіотичного середовища. Таким чином, видовий склад є найбільш істотною характеристикою спільнот і екосистем. Решта, кількісні характеристики спільнот також важливі для біоіндикації, але по відношенню до видовим складом вони є вторинними і мають допоміжне значення.

Крім того, методи ценотичних біоіндикації, засновані на обліку видового складу співтовариств, володіють і найбільшою роздільною здатністю. Це обумовлено тим, що вимоги організмів до параметрів навколишнього середовища досить видоспецифічні і можуть істотно варіювати навіть в межах одного роду, не кажучи про більш великих таксонах. У той же час, видова діагностика є дуже трудомісткою і часто вимагає від дослідника виключно високої кваліфікації. Тому вибір застосовуваних методів біоіндикації зазвичай визначається вимогами до точності оцінки якості середовища, а також реальними можливостями конкретного дослідницького колективу.

Биоиндикация по акумуляції(Використання накопичують биоиндикаторов). Розрізняють реєструють і накопичують, або що акумулюють, біоіндикаторів. Показники реєструє біоіндикації, розглянуті вище, дозволяють судити про загальний рівень впливу факторів середовища на біоту. Биоиндикация по акумуляції дозволяє кількісно оцінювати самі чинники (хімічні), використовуючи властивість організмів накопичувати забруднюючі речовини в своїх тканинах, визначених органах і частинах тіла. Концентрація деяких полютантів, повільно виводяться з організму (наприклад, металів, деяких хлорорганічних сполук та ін.), Може перевищувати таку в навколишньому середовищі на кілька порядків.

Важливо, що результати біоіндикації по акумуляції залежить від конкретного часу пробоотбора, т. Е. Від випадкових, короткострокових варіацій вмісту шкідливих речовин в навколишнє середовище. Крім того, за допомогою хімічного аналізу іноді вдається не тільки оцінити сучасний рівень забрудненості навколишнього середовища, а й попередню динаміку концентрації різних полютантів (шляхом порівняння їх концентрації в організмах різного віку).

Прикладом ефективних накопичують биоиндикаторов можуть служити хитнув панцири водних ракоподібних і личинок комах, молюски та їх раковини (останні довго зберігаються і можуть використовуватися для індикації навіть після загибелі молюска), мохи, деякі органи птахів і ссавців (мозок, нирки, селезінка, печінка та ін .).

 



Біоіндикаторні характеристики біосистем різного рангу | Класифікаційні та координаційних методи вивчення спільнот і екосистем

По класах пріоритетності | Технічні і технологічні проблеми екологічного моніторингу | І правові основи моніторингу | геофізичного моніторингу | атмосферного повітря | природних вод | ґрунтового покриву | Переваги і недоліки підходів до оцінки впливу на навколишнє середовище (ОВНС) по абіотичних і біотичних показниками | Як складова екологічного моніторингу | Биоиндикация і біотестування |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати