Рослинний і тваринний світ у ландшафті.

Велика роль в ландшафтах Землі належить рослинності і тваринам, які взаємопов`язані між собою і з іншими природними компонентами (рельєф, повітря, вода), кругообігом речовин і енергії. Сукупність їх – біогеоценоз, або екосистема – складає органічну частину природного ландшафту і визначає його зовнішній вигляд. Життя в ландшафті існує у формі біологічного кругообігу, тобто через фотосинтез (одні і ті ж елементи багаторазово утворюють органічні з`єднання живих організмів і знову переходять в мінеральний стан. Темпи біологічного кругообігу визначаються характером взаємозв`язків ландшафтоутворюючих компонентів.

Найбільш помітний вплив на формування структури ландшафтів, їх еволюцію проявляє через фотосинтез та частина біосфери, яку називають фітосферою (рослинні організми). На першому місці стоїть лісова рослинність (82% загальної фітомаси Землі). Площа, зайнята лісами, дорівнює приблизно 50 млн.км², 39% суші – пустеля, складає 29 млн.км². Наземна рослинність об`єднується в 4 основні ландшафтоутворюючі групи: лісова, степова, лісостепова, тундрова, пустельна.

Лісова – тип рослинності, який об`єднує рослини, в яких пануючими ярусами є більш або менш зімкнуті деревні насадження. В більш широкому розумінні – це ландшафт, зайнятий лісовими угрупуваннями (верхній ярус дерева, підлісок з кущів, трав`яний покрив, ярус з мохів і лишайників). Ліси мають значний вплив на процеси ландшафтотворення (наприклад, клімат, вологообіг, ерозія грунтів і т. д.). Хвойні, широколистяні ліси, інші.

Степова – тип рослинності, який характеризується переважанням сухолюбних трав`яних рослин (вузьколисті злакові: тонконіг, типчак, ковила, ін.) з різнотрав`ям. Для ландшафтів характерна зміна цвітіння різнокольорових рослин (колорит). Зараз багато степів розорано.

Лісостепова – чергування лісової і степової рослинності.

Тундра – тип рослинності, яка характеризується пануванням спорових рослин, низькорослих трав, напівкущів і безліссям. Поширення рослин – плямами, які сховані в мохово-лишайниковій дернині. З трав – осоки, лютики, з кущів – багульник, можжевельник, верба, ін.

Пустельний тип рослинності – здатні переносити легко засуху, мають потужну кореневу систему, дрібні листки, інколи колючки, восковий наліт. Пустині і напівпустині – полин, астрагали, типчак, саксаул.

Особливі групи складають галофіти – рослини на засолених грунтах (солярос, тамариск); ксерофіти – високогірні пустельні (холодні), мають подушковидні форми (акантолимон, дріаданта); ефемероїди (багаторічні) і ефемери (однорічні).

Невід`ємна частина ландшафту – тварини, сукупність яких характеризується ландшафтно-екологічними умовами. Окремі види через міграцію можуть належати різним типам ландшафтів.Взаємовідношення між рослинами і тваринами – біогеоценоз – саморегулююча частина природного ландшафту.

 

5. Концепція ландшафтно-екологічної ніші. Об‘єм

Та перекриття ніш.

Поняття ніші вважається фундаментальним в екології і може бути задіяне до аналізу геосистем (Гродзинський, 1993). Під терміном ніша розуміють комплекс факторів необхідних для існування організмів. Це багатовимірний простір, кожна вісь якого відповідає певному екологічному фактору.

Термін „ніша” набув в екології широкого вжитку завдяки працям американського орнітолога Д. Грінелла (1917, 1924), який визначив її як комплекс факторів, необхідних для існування виду. Ч. Ельтон (1927) надавав ніші функціонального значення і під нішею організму розумів спосіб його життя, зокрема, живлення та відношення до ворогів.

Концепцію ніші, що має найбільше число послідовників, запропонував Д.Хатчінсон у 1957 р. Ця концепція ґрунтується на понятті багатомірного простору, кожна вісь якого відповідає певному екологічному фактору. Вид по кожному з факторів характеризується відповідною амплітудою, кінці цих амплітуд визначають той об‘єм багатовимірного простору по якому він може існувати. Цей об‘єм Хатчінсон назвав фундаментальною нішею і в такому розумінні це поняття може бути задіяне до аналізу геосистем.

Щоб визначити фундаментальну ландшафтно-екологічну нішу геосистеми, необхідно встановити деякий набір з n факторів, які визначають її існування та ареал поширення на земній поверхні і за кожним із них виявити ландшафтно-екологічну амплітуду геосистеми. Графічно фундаментальна ніша зображається у вигляді n-мірного паралелепіпеда у трьохвимірному просторі, сторони якого відповідають ландшафтно-екологічним амплітудам кожного з факторів. Відповідно можна побудувати глобальну або регіональну ландшафтно-екологічну нішу геосистеми.

Геосистема може існувати лише в межах її фундаментальної ніші, бо поза нею обов‘язково знайдеться хоча б один фактор, до якого геосистема не пристосована. Практична реалізація концепції ніші як об‘єму в багатовимірному просторі факторів пов‘язана з побудовою самого цього простору, тобто у визначенні факторів, що зумовлюють можливість існування та ареал геосистеми. Факторами, відносно яких доцільно будувати нішу екосистеми, є річна кількість опадів, радіаційний баланс, а гірських геосистемах – абсолютна висота та макроекспозиція. У практичному відношенні зовсім не обов‘язково будувати повну ландшафтно-екологічну нішу геосистеми, тобто за всіма факторами. Слід визначити лише часткові ніші – кліматичну (осі: радіаційний баланс та кількість опадів), геоморфологічну (довжина, стрімкість та експозиція поверхні), гідрогеологічну (глибина рівня, ступінь мінералізації ґрунтових вод), а для гірських геосистем - орографічну (висота та макроекспозиція).

Важливо мати деякий показник, за яким можна оцінити ступінь відповідності будь-якої точки ландшафтно-екологічної ніші оптимальним умовам геосистеми. В екології за таку оцінку беруть продуктивність виду, народжуваність, тощо.

Місце, яке займає геосистема в ландшафтно-екологічній ніші, свідчить про ступінь її відповідності умовам зовнішнього середовища – біля меж ніші геосистема знаходиться в екстремальних умовах і її стійкість незначна; ближче до центру ніші формуються оптимальні умови (визначаються за ступенем пристосованості) для геосистеми даного виду. Оцінкою ступеня пристосованості в геосистемі може бути частка площі, яка знаходиться в умовах певної комбінації дії факторів, за якими будується ніша. Практично показник пристосованості визначається за виразом:

P (a_i, b_j, c_k) = n_i,_j,_k / N,

де P (a_i, b_j, c_k) – ступінь пристосованості геосистеми до сумісної дії фактора а з інтенсивностю і, фактора b – з інтенсивністю j, c з інтенсивністю k; n_i,_j,_k – число точок аба площа в межах ареалу, які знаходяться під впливом дії факторів a, b, c; N – число точок на яких визначались інтенсивності впливу факторів(або площа, яку займають усі геосистеми даного типу).

Об‘єм та перекриття ніш. Різні типи геосистем розрізняються не тільки за положенням ніш у просторі факторів, а й за їх величиною (об’ємами). Геосистеми, що мають великі ніші, можуть існувати в широкому діапазоні дії зовнішніх факторів. Геосистеми ж з малими нішами дуже вибагливі до умов зовнішнього середовища і загалом нестійкі при варіації цих умов. Об’єм ландшафтно-екологічних ніш слід враховувати при визначенні природоохоронних пріоритетів-геосистеми з вузькими нішами потребують особливої уваги та природоохоронного статусу, оскільки такі геосистеми часто є реліктовими або екзотичними для певного регіону, їх стійкість здебільшого невисока.

 

 

Кількісно об’єм ніші можна оцінити за виразом:

_n

V_s =П (∆ x _i /x_m)

ⁱ⁼¹

де V_s - об’єм ландшафтно-екологічної ніші; x_i – величина ландшафтно-екологічної амплітуди геосистеми за і-м фактором; х_m-центральне значення амплітуди; n-число факторів, за якими побудована ніша (осей її простору); П – знак добутку.

Запропоновано також формули для оцінки об’єму ніші, що враховують показники типу пристосованості p (В. І.Василевич, 1983). З них найбільш простими є ентропійна міра Н:

Н=-Ер_ijk logp_ijk, а також показник виду B=1/Ep² _ijk.

Ландшафтно-екологічні ніші перекриваються. Оцінка ступеня перекриття ніш є показовою характеристикою подібності геосистем, зумовленою факторами зовнішнього середовища.