Экологическая оценка биогеоценоза на примере СПК «Нива

Выявление флористического  состава, т.е. списка видов, образующих фитоценоз, - основа фитоценологического исследования.. Обычно в списки включают цветковые растения, высшие споровые (папоротникообразные, хвощовые, плауновые, мохообразные) и иногда грибы с заметными невооруженным глазом плодовыми телами, некоторые водоросли. растения микроскопических и субмикроскопических размеров: бактерии, водоросли, большую часть грибов принимают во внимание при специальных исследованиях. В списки включают не только растения, цветущие в момент описания, но и находящиеся в вегетативном состоянии или в состоянии проростков.

Знание флоры необходимо для фитоценолога. Действительно, описывать  фитоценоз чрезвычайно затруднительно, если исследователь не знает значительной части названий видов, входящих в  его состав, или если он не может  отличить одно растение от другого по вегетативным признакам.

В список вносят названия лишь тех растений, в видовой принадлежности которых нет никаких сомнений. Остальные включают в список под  порядковыми номерами (или под  условными названиями) и под теми же номерами (или названиями) собирают в гербарий для последующего определения. Растения, определение которых затруднительно (мхи, лишайники и проч.). передают для точного определения специалистам.

Для определения видов  служат местные, региональные «Флоры»  и «Определители». На Дальнем востоке это определитель растений автора Д.П. Воробьева, «Флора высших сосудистых растений советского Дальнего Востока», изданная коллективом ученых ботаников, а также несколько определителей растений эфемероидов по Уссурийскому району и Приморскому краю, составленные А.С. Колядой и В.Д. Фроловым.

а) Как правильно описать флористический состав фитоценоза?

Для того чтобы возможно полнее охарактеризовать флористический состав фитоценоза, сначала переписывают все растения, стоя в одной точке  границы описываемого участка. После того как будут отмечены все растения, включая и самые малозаметные, видимые из точки наблюдения, медленно передвигаются вдоль границы, записывая новые растения, еще не попавшие в список. Обойдя весь участок, делают его пересечение по диагонали, продолжая вписывать растения. Такой способ записи обеспечивает полноту списка и сохраняет описываемый участок от вытаптывания исследователем.

При однократном учете  видового состава обычно нельзя получить полного списка видов, характеризующих  фитоценоз. Некоторые виды имеют кратковременный период вегетации, покоясь остальную часть года в виде семян или подземных органов; другие виды поздно начинают свое развитие и не попадают в списки, составленные при весеннем описании фитоценоза. Поэтому для получения более полных сведений о флористическом составе сообщества необходимо составлять списки растений два-три раза в течение вегетационного периода.

б) Характеристики видового состава фитоценоза

Для существования сообщества важно не столько величина численности организмов, сколько видовое разнообразие, которое является основой биологического разнообразия в живой природе. Естественно природа лесных биогеоценозов в разных географических районах будет существенно разной.

Видовое разнообразие, или  флористическое богатство – это число видов в данном сообществе (α-разнообразие) или регионе (β-разнообразие). Оно имеет конкретное содержание и является одной из важнейших как качественных, так и количественных характеристик устойчивости экосистемы.

Обычно бедными видами природные биоценозы считаются, если они содержат десятки и сотни видов растений и животных, богатые – это несколько тысяч или десятки тысяч видов. Богатство видового состава биоценозов определяется либо относительным, либо абсолютным числом видов. Относительное число видов называют видовой насыщенностью. Это количество видов в данном фитоценозе на единице площади, обычно на 1 м2 или на 100 м2. Сравнивать видовую насыщенность разных фитоценозов можно только на площадях одинакового размера.

в) Факторы, влияющие на видовое разнообразие и богатство биоценоза

1. Видовое богатство  и видовая насыщенность зависят  от многих факторов, в первую  очередь от условий существования фитоценоза. Главными лимитирующими факторами видового разнообразия являются температура, влажность и наличие пищевых ресурсов. Чем богаче, т.е. чем более благоприятны по сочетанию вышеуказанных факторов, условия местообитания, тем разнообразней видовой состав и продуктивность компонентов биогеоценоза. Чем сильнее для большинства видов условия произрастания отклоняются от оптимума, тем беднее и менее продуктивно сообщество, но зато тем характернее для него слагающие его биологические виды и тем многочисленней семьи организмов этих видов (Гиляров, 1980).

Самые богатые по видовому составу биоценозы тропических лесов, с разнообразным животным миром. В них трудно найти даже два рядом стоящих дерева одного вида. Наиболее бедны видами биоценозы (сообщества) экосистем высоких широт, пустынь и высокогорий. Здесь могут выжить организмы, жизненные формы которых приспособлены к таким условиям.

2. Условия произрастания  могут сильно различаться по теплообеспеченности, влажности и богатству почв в пределах одного региона – в зависимости от положения в рельефе и почвообразующей породы. Видовое разнообразие фитоценозов разных экотопов может различаться в десятки раз.

3. Видовое разнообразие  взаимосвязано и с разнообразием условий конкретной среды обитания, т.е. в пределах экотопа. Чем больше организмов найдут в данном биотопе подходящих для себя условий по экологическим требованиям, тем больше видов в нем поселится.

4. Есть и другое  обстоятельство, определяющее видовую  насыщенность и видовое богатство: возраст данного фитоценоза, т. е. продолжительность времени, в течение которого растения, входящие в состав фитоценоза, сживались друг с другом. Молодые, только начинающие развиваться ценозы – бедны видами по сравнению со зрелыми, или климаксными, сообществами.

Чем «старше» фитоценоз, тем при прочих равных условиях большее  число видов входит в его состав, а чем «моложе» - тем меньше. А возраст фитоценоза в свою очередь зависит от возраста той территории (или акватории), где он расположен.

5. Сказывается и воздействие  человека, и степень изменения среды самим сообществом (максимальная в лесах и минимальная в пустынях)

г) Виды доминанты, предоминанты и второстепенные виды Каждый конкретный биоценоз характеризуется строго определенным видовым составом. При этом одни виды биоценоза могут быть представлены многочисленными популяциями, а другие малочисленными. В связи с этим в любом биоценозе можно выделить один или несколько видов, определяющих его облик. Эти виды называются доминирующими или доминантами. Они занимают ведущее, господствующее, положение в биоценозе. Обычно наземные биоценозы называют по доминирующим видам: лиственничный лес, дубрава или дубняк, сфагновое болото, ковыльно-типчаковая степь. Чем бедней видовой состав, тем больше видов доминантов. Виды зооценоза, живущие за счет доминантов, получили название предоминантов. К примеру, в дубовом лесу таковыми являются кормящиеся на дубе насекомые, сойки, мышевидные грызуны. "Второстепенные" виды – малочисленные и даже редкие тоже очень важны в сообществе. Их присутствие – это гарантия устойчивого развития сообществ. Среди доминантов есть такие, без которых другие виды существовать не могут. Их называют эдификаторами. Как правило, эдификаторами служат растения – ель, сосна, ковыль, и лишь изредка – животные (сурки). д) Виды эдификаторы, суб- или со-эдификаторы, ассектаторы

Эдификаторам (лат. –  «строители») принадлежат главные средообразующие функции фитоценоза. Они определяют микросреду (микроклимат) всего сообщества и их удаление грозит полным разрушением биоценоза. Это виды, создающие условия для жизни других видов, ими во многом определяются особенности биоценоза. Эдификаторы всегда доминанты, но доминанты не всегда эдификаторы.

Сообщества разного  состава эдификаторов различаются  продуктивностью, степенью проявления средообразующих функций, хозяйственной  значимостью, устойчивостью по отношению  к воздействиям внешних факторов. Эдификаторов обычно немного.

В сообществах нередко  несколько пород, выполняющих большие  средообразующие функции, одна или  две из них являются главными эдификаторами, а остальные несколько уступают главным. Они – со-эдификаторы.

Рассмотрим эдификаторную роль разных хвойных пород.

1. Ель аянская и  пихта цельнолистная образуют  густые, сильно затененные леса. Под пологом ее могут обитать  только растения, приспособленные  к условиям сильного затенения,  повышенной влажности воздуха,  кислых оподзоленных почв. Соответственно этим факторам в еловых лесах, формируется и специфичное животное население. Следовательно, и ель и пихта выступают в роли мощного эдификатора.

2. В лиственничных  и сосновых лесах, произрастающих  в сходных с предыдущими лесами, местообитаниях, относительно светло и гораздо суше. По сравнению с елью и пихтой сосна и лиственница - более слабые эдификаторы, особенно в разреженных лесах. И видовой состав растений и животных в лиственничниках и сосняках гораздо богаче и разнообразнее, чем в ельнике. В них обычны растения, которые могут жить и вне леса: жимолость съедобная, голубика, брусника, багульник болотный, морошка, иван-чай узколистный, вейник Лансгдорфа, рябчик камчатский, чемерица, ирис щетинистый, кладониевые лишайники. Господствующие виды во второстепенных ярусах и обладающих сильными эдификаторными свойствами являются субэдификаторами.

Сфагнум является очень  сильным средообразователем. Он определяет специфические условия биоценоза. Почвы в этих редколесьях отличаются плохой аэрацией и низкой теплопроводностью торфа, кислой реакцией среды, бедностью элементов минерального питания для высших растений.

В степных биоценозах мощным эдификатором, подстать сфагнуму, служит ковыль.

Ассектаторы – оказывают  малое влияние на среду внутри сообщества. Это виды-спутники, большинство из них – второстепенные по представленности в ценозе. Как правило, у каждого вида, обладающего сильными средообразующими функциями, т.е. у мощных эдификаторов, формируются собственные свиты видов-спутников. Таковы многие виды в каменноберезняках, в кедрово-широколиственных лесах, в кедровостланиковых зарослях.

Специфична свита березы каменной, или шерстистой: ольховник  камчатский, рябина бузинолистная, спирея Стевена, акониты живокостнолистный  и аянский, чемерица остродольная, папоротники (щитовник австро-уссурийский, телиптерис буковый), купальница перепончатостолбиковая, княжик охотский, дерен шведский, дудник низбегающий, волжанка двудомная и др.

8. Экологический  прогноз существования БГЦ

Своеобразие климата Калужской области обусловлено как атмосферными процессами. К крупномасштабным экологическим проблемам, имеющим серьезные последствия для Калужской области, можно отнести глобальное потепление. По оценкам некоторых специалистов, повышение среднегодовой температуры в условиях Севера Европы может составить 1°С к 2010 г. и 2°С к 2030 г. Повышение температуры сделает более продолжительным (с семи до девяти месяцев) период открытой воды на внутренних водоемах Калужской области, а рост количества осадков повлечет повышение уровня воды в озерах.

При этом предполагается, что потепление климата будет  происходить, главным образом, за счет летних и весенних температур. Зима и осень, наоборот, будут отличаться более суровыми условиями по сравнению  с нынешними.

Причины потепления одни ученые связывают с возрастающей ролью антропогенных факторов (увеличение выбросов промышленными предприятиями "парниковых" газов в атмосферу), а другие - с естественными колебаниями климата Земли.

Среди факторов, обусловливающих  парниковый эффект, доминирующее место занимают промышленные выбросы углекислого газа (75%), основными источниками которого в Калужской области являются предприятия промышленности, энергетики и автотранспорт.

В силу своего географического  положения наша область находится на значительном расстоянии от крупных источников загрязнений, расположенных в индустриальных районах Центральной Европы и России. Благодаря этому содержание загрязняющих веществ в воде и атмосфере области значительно ниже, чем в соседних промышленных регионах, а продукты, производимые в Калужской области, являются экологически более чистыми, чем, например, продукты, произведенные в странах ЕС. "Дикая природа" (леса, озера, реки и болота - 97,7% от площади республики) во много раз превышает урбанизированную и используемую человеком территорию.

Природные комплексы  Калужской области характеризуются  молодостью. Примерно 10 тыс. лет назад  территория республики еще была покрыта  ледником. В силу этого природа  и биологические процессы в ней  молоды и легкоранимы, так как подвергаются воздействию загрязняющих веществ и закислению.

Суровые климатические  условия увеличивают уязвимость природы, замедляя жизнедеятельность  организмов. В этих условиях природе  требуется больше времени для  восстановления урона, нанесенного человеческой деятельностью. Кроме того, скорость деградации вредных веществ в северных условиях чрезвычайно низка. Поэтому крайне важно строго контролировать уровень антропогенной нагрузки.

Увеличение отрицательного влияния на природу Калужской  области связано с развитием энергоемкой лесной и металлургической промышленности, а также холодным климатом, требующим сжигания большого количества различных теплоносителей (уголь, мазут, газ, торф). Эти же виды хозяйственной деятельности сопряжены со сбросом загрязненных сточных вод.

К реальным источникам загрязнения  территории Калужской области следует  также отнести промышленные центры соседних стран (Финляндия, Швеция) и  регионов России, влияние которых  связано с трансграничными переносами атмосферных загрязнений.