Подземная ярусность. Ярусы растительных сообществ Ярусность определяется положением вегетативных органов

Неоднороден по своей внутренней структуре. Все его элементы находятся на разных уровнях, занимая определенные ниши. Экология называет это ярусностью. Подробнее об этом явлении мы и поговорим в статье.

Ярусность биоценоза

Все животные, растения, микроорганизмы и грибы, существующие на конкретной местности в воде или на суше, в совокупности представляют собой биоценоз. Это целостная и динамичная система, которая обладает строгой структурой. Один из принципов организации биоценоза это - ярусность. Проявляется она в закономерном расположении элементов природы по вертикали. Иными словами, это размещение всех растений и организмов на определенных уровнях.

Ярусность - это результат длительных эволюционных процессов. Благодаря ей, на одном квадратном метре может жить большое количество различных существ. Если бы они занимали одну нишу, им просто не хватило бы места и пищи. Рассредоточившись на различных высотах и приспособившись к обитанию на них, они смогли значительно повысить свои шансы на выживание и уменьшили конкуренцию между собой.

Пространственная ярусность бывает наземной и подземной. В первом случае, к ней относят всех организмов, которые живут на земле и над ее поверхностью. Во втором - обитателей различных глубин грунта.

Филлобии - это жители трав и кустарников. Они представлены всевозможными беспозвоночными, паукообразными, пресмыкающимися, различными млекопитающими и птицами, которые гнездятся в зарослях.

Самые высокие ярусы населяют аэробии. К ним относятся многие птицы, белки, летучие мыши, обезьяны, различные гусеницы и другие насекомые.

Ярусность относится не только к суше, проявляется она и в водной среде. Морские и речные организмы разделяют на поверхностные (планктон), пелагические (лососи, акулы, дельфины, медузы), донные или бентос (мидии, раки, крабы, скаты, камбалы).

Проблемы в классификации

Ярусность - это очень относительное понятие. Она проявляется по-разному, в зависимости от особенностей местности. Например, во влажных экваториальных лесах существует огромное количество видов организмов, поэтому разграничить их на уровни бывает довольно сложно.

Проще всего это сделать в лесах, которые созданы одним видом деревьев. Особенно хорошо ярусность прослеживается в дубравах, кедровых и березовых рощах, ельниках, борах. А вот на лугах все не так однозначно. Там травы и мхи могут создавать дополнительные уровни, границы между которыми тоже не слишком заметны.

Растительное сообщество - это все растения, которые растут вместе на определенной местности. Так в лесу встречаются различные виды деревьев, под деревьями растут кустарники и травы. На лугу также вместе растут травянистые растения разных видов. Каждое растительное сообщество формируется на протяжении достаточно долгого времени, каждый вид растения приспособлен в сообществе к своему месту (своим условиям обитания).

Если мы посмотрим на лес, то заметим в нем различные уровни растительности по вертикали. Самыми высокими будут деревья, ниже будут располагаться кустарники, еще ниже травы. Эти уровни распределения растений по высоте есть ярусы , а само явление распределенности растений в сообществе по разным вертикальным уровням называется ярусностью .

Ярусность больше всего характерна для лесов. В умеренной климатической зоне в лесах можно выделить 4 или 5 яруса. Первый ярус формируют самые высокие деревья (дубы, сосны, березы, липы, ясени), на втором ярусе растут более низкорослые деревья (клен, рябина, дикие яблони и сливы), третий ярус - это кустарники (орешник, жимолость, калина, малина), четвертый ярус - травы и папоротники, пятый ярус - мхи и лишайники.

Во многих лесах низкорослых деревьев может не быть. То есть ярусность будет представлена всего четырьмя уровнями. В тропических лесах количество ярусов может быть больше 10. Вообще, чем более благоприятны климатические условия и чем плодороднее почва, тем больше в растительном сообществе ярусов.

На лугах также выделяют ярусы. Первый - это высокие травы (высокотравье), второй - травы средней высоты (среднетравье), третий - низкорослые травы (низкотравье).
Однако бывают бедные до растительности сообщества, где можно выделить только один ярус. Таковы, например, сообщества полупустынь.

Ярусность позволяет более эффективно использовать природные ресурсы. Верхние ярусы составляют светолюбивые и теневыносливые растения, а нижние - тенелюбивые, требующие мало света, но больше влаги.

Вышеописанная ярусность является надземной . Однако выделяют и подземную ярусность . Ее составляют корни растений, а также корневища, клубни, луковицы, грибницы и др. Корни растений проникают на разную глубину. Глубже всего проникают корни высокорослых деревьев (примерно до 5 метров). Они составляют первый уровень подземной ярусности. То есть подземная ярусность является как бы зеркальным отражением надземной.

На втором ярусе находятся корни низкорослых деревьев и кустарников, на третьем - корни, корневища, луковицы трав, грибницы. Однако это не значит, что корней деревьев нет на втором и третьем ярусе. Здесь они тоже есть.

Также выделяют особый ярус - лесную подстилку . Его составляют отмершие части растений (сухая трава, опавшая листва и мелкие ветки). Здесь обитает много организмов (бактерии, грибы), разрушающих органические остатки и обогащающих почву полезными для растений веществами.

структура растительное сообщество

Распределение растений по надземным ярусам определяет неодинаковая освещенность, которая приводит к различиям в температурном режиме и режиме влажности.

В одних и тех же ярусах находятся растения одинаковой высоты, сходные или различающиеся по своим экологическим особенностям (например, хвойные и лиственные породы), но имеющие примерно одинаковую потребность в освещении.

Растения разных ярусов влияют друг на друга. Растения верхних надземных ярусов более светолюбивы, чем растения нижних ярусов, и лучше приспособлены к колебаниям температуры и влажности. Под своими кронами они создают условия слабой освещенности и стабильной температуры и влажности. Поэтому нижние ярусы образованы растениями, у которых потребность в свете меньше.

В свою очередь растения нижних ярусов влияют на растения верхних ярусов. Так, например, ярус мхов в еловом или пихтовом лесу накапливает значительное количество влаги; травяной покров леса участвует в процессе почвообразования, формируя опад, и т.д.

К тому или иному ярусу следует относить растения, достигшие обычных для данного вида размеров. Молодые же растения, временно входящие в состав более низких ярусов не должны в них включаться. Не следует выделять в особый ярус те экземпляры того или иного вида, которые временно настолько угнетены, что не способны размножаться семенным или вегетативным путем.

Таким образом, каждый вид входит в состав только одного яруса, а в других ярусах экземпляры этого вида присутствуют временно и временно образуют полога, располагающиеся между ярусами фитоценоза.

Не все ярусы одинаковы. Одни из них, образованные только деревьями или только кустарниками и кустарничками, постоянны и сохраняют систему стволов и ветвей, а в ряде случаев и листьев, круглогодично. Другие же непостоянны. Они образованы травянистыми растениями, надземные части которых полностью или частично отмирают на неблагоприятный период года.

Обычно среди ярусов сообщества выделяют главный, который определяет условия существования в фитоценозе. В надземной части фитоценоза главным ярусом обычно бывает один из верхних: или верхний древесный в лесах или наиболее сомкнутый травяной на лугах и в степях и т. д. Однако в некоторых случаях главным ярусом (в который входит эдификатор фитоценоза) оказывается нижний, например ярус сфагновых мхов на торфяном болоте или в заболоченных местах.

Каждый ярус, входящий в состав фитоценоза, оказывает влияние на другие ярусы и в свою очередь подвергается их влиянию. Поэтому фитоценоз необходимо рассматривать как нечто целое, а ярусы фитоценоза - как его структурные части, которые в некоторых случаях могут быть относительно самостоятельными.

Пологом (Сукачев, 1930) называют временный ярус, образованный молодыми растениями или растениями, угнетенными посторонними по отношению к фитоценозу факторами (например, рубкой).

При выделении ярусов выделяют два (или три) яруса деревьев, один или два яруса кустарников, три яруса трав, один ярус напочвенного покрова

Растения, развивающие свою листву в разных ярусах, называют межъярусными (или внеярусными) растениями.

Подземная ярусность фитоценозов изучена хуже, чем надземная. Распределение корней растений по подземным ярусам определяется изменением с глубиной степени увлажнения почвы, ее богатством питательными веществами и уменьшением степени аэрации почвы с глубиной.

Подземные ярусы, также как и надземные влияют друг на друга. Корни, образующие верхний подземный ярус, могут перехватывать дождевую воду у растений, корни которых находятся в более глубоких ярусах. В свою очередь корни, составляющие более глубокие подземные ярусы, перехватывают поднимающуюся капиллярно воду у корней верхних подземных ярусов.

Статьи и публикации:

Введение.
Размножение – это увеличение количества особей вида посредством воспроизведения. Способность к размножению, или самовоспроизведению, является одним из обязательных и важнейших свойств живых организмов. Размножение поддерживает длительное...

Современная теория эволюционного развития звезд из газово-пылевой материи в результате гравитационной неустойчивости и сил взаимодействия
Образование звезд как отдельных элементов Вселенной принципиально не отличается от моделей создания Вселенной в целом по теории Большого взрыва. Согласно этой модели, все элементы Вселенной образовались в результате термоядерных реакций. ...

Толстая кишка
Толстая кишка является продолжением тонкой кишки, ее подвздошной части. Отверстие, которым открывается тонкая кишка в толстую, называется подвздошно-слепокишечным. Оно закрыто заслонкой. Толстая кишка имеет длину 1,5-2 м, просвет ее коле...

Определение 1

Структура растительного сообщества – это распределение надземной и подземной биомассы растений в пространстве. Она определяется надземной и подземной ярусностью, синузиальностью и мозаичностью фитоценоза.

Вертикальная структура фитоценоза

Ярусность (надземная и подземная) это распределение органов растений различных видов на разных высотах над землей и на разных глубинах в почве.

Распределение видов растений по надземным ярусам зависит от создаваемых ими же условий освещенности, в меньшей степени температурного режима и влажности.

Каждый ярус образован растениями одинаковой высоты, с близкой потребностью в освещении. Растения разных ярусов оказывают друг на друга сильное влияние. Воздействие верхних ярусов на нижние заключается в уменьшении освещенности и регуляции микроклимата. Растения нижних ярусов оказывают на них более слабое воздействие – через изменение водного режима, процессы почвообразования и т.д. Существует и внеярусная растительность:

лианы,
эпифиты,
подрост деревьев.

Замечание 1

Подрост определенной высоты, как и растения, низкорослость которых определяется действием внешних по отношению к фитоценозу факторов, относят к пологу. По В.Н. Сукачеву (1930) это временный ярус, включающий молодые растения или растения угнетенные внешними по отношению к фитоценозу факторами.

Бывает и ситуация невыраженной ярусности, в случае разновысотности растений в условиях низкой сомкнутости древостоя.

В лесу обычно выделяют 2-3 яруса деревьев, 1-2 яруса кустарников, до трех ярусовтрав, один ярус напочвенного покрова.

Среди древесных ярусов сообщества обычно существует главный, он определяет условия функционирования всего фитоценоза. Это обычно верхний древесный ярус. Однако иногда эдификаторным ярусом является нижний, например ярус сфагновых мхов на верховых болотах.

Подземная ярусность растительных сообществ изучена слабее, чем надземная. Ярусное распределение корней зависит от особенности увлажнения почвы, ее плодородия, аэрации. По глубине проникновения корней в почву и размещения активной части корневых систем в лесах обычно выделяют три-шесть подземных ярусов. Они, как и надземные ярусы, взаимно влияют друг на друга путем перехвата поверхностных или глубинных вод и различных корневых выделений. В засушливых экосистемах нередко корни многократно превышают по биомассе надземные органы растений. Корневые системы здесь смыкаются, в отличие от пространственно разобщенных надземных органов, и взаимодействие особей осуществляется только за счет подземных ярусов.

Горизонтальная структура фитоценоза

Фрагменты растительного сообщества, различающиеся особенностями строения, носят целый ряд близких по смыслу названий:

микроценозы,
микрофитоценозы,
микроассоциации,
микрогруппировки,
парцеллы,
ценоэлементы.

Определение 2

В лесной биогеоценологии чаще используют термин «парцелла». Под ними понимают структурные части горизонтального расчленения фитоценоза, обособленные друг от друга на всю вертикальную толщу сообщества. Парцеллы могут различаться по составу, структуре, свойствам компонентов, их территориальным распределением, количественными показателями.

Каждому растительному сообществу присущ свой набор парцелл, которые чередуются в определенной последовательности и отражают как абиотические условия, так и внутриценотические отношения видов.

Для обозначения горизонтальной неоднородности напочвенного покрова используют термин микрогруппировка.

Мозаичность и комплексность фитоценоза

Мозаичность выражается в пространственных различий внутри одного фитоценоза, связанных с ценотическими факторами, такими как вызванные жизнедеятельностью определенных растений или животных отличия в условиях существования растений, нарушения обычного строя фитоценоза, способом роста некоторых растений, в виде кочек или куртин. Комплексность возникает в результате сочетания участков различных сообществ, она отражает влияние абиотических факторов.

Комплексность – более сложное явление, чем мозаичность, поскольку каждое пятно в этом случае может состоять из нескольких микроценозов, тогда как в условиях мозаичности оно представлено только одним микроценозом. При мозаичности в фитоценозе всегда присутствует общий эдификатор, тогда как при комплексности такого не наблюдается.

Синузиальность

В понимании термина «синузия» у экологов нет единства. Наиболее распространены два основных подхода к ее определению:

Согласно первому, синузия – экологический термин, он включает растения одного сообщества, относящиеся к одной жизненной форме.
Второй подход определяет синузию как структурный, ценотический объект. Сторонники данного подхода понимают под синузией определенную в некоторой степени обособленную часть сообщества (биогеоценологическая школа Сукачева), либо только такие структурные части фитоценоза, которые состоят их экологически однородных растений.