Примеры
Концепцию сообщества, видимо, лучше всего пояснить на примере двух исследований: одно — количественное исследование, выявляющее его структурные, или «продуктивные», особенности, а другое — физиологическое изучение функциональной, или «метаболической», организации. Для иллюстрации первого описательного направления можно привести раннюю работу Фотена (1946) по исследованию биотических сообществ района северной кустарниковой пустыни в западной части Юты. В этой работе был выбран ряд «исследуемых участков», т. е. территорий, достаточно обширных, чтобы они могли быть типичными для данного района, и в то же время достаточно небольших, чтобы можно было проводить количественные исследования. За трехлетний период, пользуясь лучшими из известных в то время методов отбора проб, были тщательно определены плотность и встречаемость разных видов растений, численность и видовой состав популяций позвоночных животных (птицы, млекопитающие и рептилии) и беспозвоночных. Данные, характеризующие животное население, были сопоставлены со сведениями о физических условиях обитания, т. е. о климате, почве и влажности. Основной недостаток описательных исследований такого рода состоит в том, что микроорганизмы, входящие в состав сообществ, не поддаются учету с помощью методов «сбора образцов». Эта работа выявила наличие двух основных сообществ, сообщества полыни и сообщества лебеды, названных по наиболее заметному в каждом из них организму — растению. Температуры были одинаковы в обоих сообществах, и основным определяющим фактором оказалась влажность. Сообщество полыни занимало участки с большим количеством осадков (примерно вдвое) и (или) более глубоким и проницаемым почвенным слоем, содержащим относительно мало солей, Сообщество лебеды встречалось на более сухих участках с почвами, насыщенными минеральными солями. В пределах основного сообщества лебеды выделялся ряд хорошо развитых второстепенных сообществ, различающихся по доступности почвенной влаги. Все сообщества, основные и второстепенные, имели довольно четкие границы. Было обнаружено, что крупные животные, особенно хищники, перемещаются не только по всей территории основного сообщества, но и переходят из одного сообщества в другое. Животные помельче и многие растения, напротив, не выходили за пределы какого-либо из основных или второстепенных сообществ или были в нем особенно многочисленны.
Птицы, грызуны, ящерицы, муравьи, пауки, жуки-чернотелки, особенно хорошо адаптированные к жизни в засушливых условиях, составляли основную часть животного населения. Грызуны благодаря своей «пастбищной» и роющей деятельности играли особенно важную роль в сообществе в целом. Таким образом, эта работа выявила «операционально значимые» факторы и организмы, которые лежат в основе функционального и системного анализов.
Один из наиболее известных примеров исследований метаболизма сообществ представляет собой изучение системы источников Силвер-Спрингс во Флориде, проведенное Г. Одумом (1957). Эта популярная и привлекательная для туристов работа уже раз упоминалась в гл. 3 и будет снова рассматриваться в другом контексте в гл. 10. Определение «урожая на корню» сочетается в ней с измерениями на месте потока энергии и обмена веществами. Результаты суммированы на фиг. 63. Из более чем 40 выводов, сделанных на основании этой работы, мы приведем те, которые представляют общий интерес при исследовании экологии сообществ.
1. Силвер-Спрингс — это термостатическое, хемостатическое и биостатическое экологическое сообщество, находящееся в устойчивом состоянии «климакса», но подверженное сезонным изменениям.
2. Величина первичной продукции всего сообщества прямо пропорциональна интенсивности света в естественных условиях.
3. При производстве первичной продукции используется около 5,3% достигающего растения света эффективной длины волны.
4. В течение года в сообществе 8 раз происходит обновление вещества.
5. Большая часть продукции расходуется на дыхание, но 12% уносится течением.
6. Вечерами в любое время года появляются в массовых количествах водные насекомые, а личиночные стадии наблюдаются редко.
7. В циклах размножения некоторых основных беспозвоночных и рыб отчетливо проявляется фотопериодизм, несмотря на постоянство температуры воды.
8. Коэффициент метаболизма сообщества (О2/СО2) составляет в среднем 1,38 летом и 0,95 зимой, что указывает на наличие в первичной продукции, связанной с фиксацией азота, 39% белка.
9. Бактерии составляют относительно небольшую часть биомассы «урожая на корню», однако после зеленых растений они являются основными потребителями энергии.
10. На отдельных листовых пластинках стрелолиста (Sagittaria) по мере роста листьев со дна водоема постоянно происходят сукцессии мелких организмов, однако в целом весь комплекс сохраняет устойчивое состояние с некоторой постоянной картиной сукцессии, по-видимому аналогичной постоянству в распределении возрастных групп.
Оглавление Вверх:
КОНЦЕПЦИЯ БИОТИЧЕСКОГО СООБЩЕСТВА