- •1. Экология ландшафтов как наука. Объект и предемет. Цель и основные задачи экологии ландшафтов. Место в системе наук.
- •2. Содержание и соотношение основных понятий и терминов экологии ландшафтов: природно-территориальный комплекс, геосистема, экосистема, биогеоценоз.
- •3. Геокомпонентный способ разделения вертикальной структуры ландшафта. Основные подсистемы: геома, биота, биокосная подсистемы.
- •4. Вещественно-фазовый (геомассовый) и пространственно-объемный (геогоризонтный) подход к выделению вертикальной структуры ландшафта.
- •5. Ландшафтные территориальные структуры. Парагенетические: ландшафтные катены, экотоны, ландшафтно-географические поля.
- •6. Бассейновая и баръерная, ландшафтные структуры. Виды баръеров.
- •7. Понятие граница ландшафта. Горизонтальные и вертикальные границы ландшафтов.
- •8. Основные типы границ ландшафтов. Экологические функции ландшафтных границ.
- •9. Значение энергии в ландшафтах. Основные источники энергии и тепла в ландшафтах.
- •10. Трансформация солнечной энергии в ландшафтах.
- •11. Тепловые особенности основных типов ландшафтов Земли.
- •12. Понятия влагооборота. Общая схема влагооборота в ландшафте.
- •13. Экологические функции снежного покрова.
- •14. Продукционный процесс в ландшафтах. Составляющие продукционного процесса в ландшафте: процесс фотосинтеза, дыхание растений, транспирация.
- •15. Запасы фитомассы и распределение первичной продукции растительности по природным зонам и основным типам ландшафтов.
- •16. Химические элементы в ландшафтах. Основные (типоморфные), редкие и рассеянные химические элементы. Понятие о кларках.
- •17. Понятие о миграции химических элементов в ландшафтах. Механическая миграция химических элементов. Бакарасов стр. 50-53
- •18. Воздушная миграция химических элементов.
- •19. Водная миграция химических элементов. Бакарасов стр.55-58
- •20. Биогенная миграция химических элементов в ландшафтах. Бакарасов стр.58-62
- •21. Рассеяние и концентрация химических элементов в биоте ландшафтов.
- •22. Особенности биогенной миграции химических элементов в зональных и азональных ландшафтах.
- •23.Ландшафтно-геохимические системы: элементарные и каскадные, открытые и замкнутые.
- •24. Ландшафтно-геохимические барьеры. Бакарасов стр.66-70
- •25. Понятие о динамике и эволюции ландшафтов.
- •26. Динамика ландшафтов как смена состояний суточных, сезонных, многолетних.
- •27. Антропогенная динамика ландшафтов.
- •28. Динамика развития, катастроф и восстановительных сукцессий.
- •29. Устойчивость ландшафтов.
- •30. Виды и типы цепных реакций в ландшафтах.
- •31. Факторы и механизмы устойчивости ландшафтов.
- •32. Экологическая роль природных компонентов в поддержании устойчивости ландшафтов.
- •33. Устойчивость ландшафтов на зональном, собственно ландшафтом и локальном уровнях.
- •34. Оценка и картографирование ландшафтов по устойчивости к антропогенным воздействиям.
- •35. Классификация экологических функций ландшафтов.
- •36. Смена экологических функций ландшафтов в процессе хозяйственной деятельности.
- •37. Методологические подходы к нормированию антропогенных нагрузок на ландшафты.
- •38. Территориальная дифференцированность и целевая ориентированность норм антропогенных нагрузок на ландшафты.
- •39. Становление концепции природно-технических (геотехнических) систем.
- •40. Межкомпонентная и территориальная структура и связи природно-технических систем.
- •41. Ландшафтно-зональные особенности распространения природно-технических систем. Природно-технические системы Республики Беларусь.
- •42. Ландшафтно-экологическая информация и проектирование объектов природопользования.
- •43. История, факторы и механизмы антропогенезации ландшафтов.
- •44. Динамика и устойчивость лесохозяйственных и земледельческих ландшафтов.
- •45. Животноводческие сельскохозяйственные ландшафты и кризисные ситуации их деятельности.
- •46. Промышленные ландшафты и их развитие.
- •47. Формирование и развитие городских и других селитебных ландшафтов.
- •48. Принципы оптимизации в планировании и создании культурных ландшафтов.
14. Продукционный процесс в ландшафтах. Составляющие продукционного процесса в ландшафте: процесс фотосинтеза, дыхание растений, транспирация.
Продукционный процесс, т.е. образование органического вещества первичными продуцентами - зелеными растениями, которые извлекают двуокись углерода из атмосферы, зольные элементы и азот с водными растворами из почвы.
Зеленые фракции фитомассы и фотосинтез. Биогеоцикл, как показывает само название, является циклом, и поэтому можно начинать его рассмотрение с любого блока. Однако лучше сделать это с зеленой фракции растений, в которой протекает фотосинтез.
Изменение блоков биогеоцикла – это сложный процесс. Так, в лесных геосистемах изменение количества листьев связано со следующими элементарными процессами (с точки зрения экологии ландшафтов): 1) трансформацией солнечной энергии при фотосинтезе; 2) потреблением воды и минеральных веществ; 3) транслокацией вещества из листьев в ветки, стволы и корни; 4) отмиранием листьев и последующим опадом; 5) потерей вещества при дыхании. От соотношения этих процессов зависит увеличение или уменьшение количества фотосинтетически активных фитомасс.
Здесь рассмотрим «темпы» – т.е. скорость изменения количества листьев в единицу времени. Зная содержание листьев (их массу) в различных лесных геосистемах и продолжительность стексов с различными типами и интенсивностью процессов, можно ориентировочно подсчитать темпы изменения количества фитомассы листьев. Наиболее высокие положительные темпы наблюдаются во время стексов усложнения структуры в апреле-мае и составляют (в т/га сут) в геосистемах с буковыми лесами 0,2-0,3, а с дубовыми 0,1-0,2 (для Марткопского стационара). В летние месяцы темпы изменения фитомассы близки к нулю в осенние - они отрицательные и колеблются от -0,1до –0,3 т/га сут.
В травянистых геосистемах биогеоцикл имеет свои особенности. Изменение количества листьев и стеблей в них связано со следующими процессами: 1) трансформацией солнечной энергии при фотосинтезе; 2) потреблением воды и минеральных веществ; 3) транслокацией вещества в корни; 4) переходом в ветошь и далее в подстилку; 5) потерями вещества при дыхании.
Дыхание как один из процессов биогеоцикла. Одним из важнейших процессов биогеоцикла является дыхание. Дыхание присуще фитомассам, зоомассам и мортмассам. Об интенсивности дыхания фитомасс можно судить по количеству выделяемого СО2 или поглощаемого фитомассой О2. Общеизвестно, что наиболее активное дыхание у генеративных органов и листьев. Слабее дыхание стеблей, стволов и корней. Более активно дышат быстро растущие органы, а также ткани растений. При этом высокогорные растения в связи с низким парциальным дыханием О2 имеют повышенную интенсивность дыхания. Теневыносливые растения дышат слабее светолюбивых. Интересно, что почки, листья и хвоя зимующих растений дышат (с резко сниженной интенсивностью) и при значительных морозах. В физиологии растений детально рассматриваются вопросы дыхания растений и его связь с внешними факторами.
Дыхание зоомассы – это важнейший процесс, при котором происходит поступление в организм животных кислорода с выделением диоксида углерода.
С дыханием фитомассы и зоомассы связаны важнейшие понятия продуктивности в экологии. Напомним, что валовой первичной продуктивностью называется общая скорость фотосинтеза, включая ту органику, которая за время измерений была израсходована на дыхание. Чистая первичная продуктивность – скорость накопления органического вещества в растительных тканях за вычетом того органического вещества, которое не использовалось при дыхании растений в изучаемый период. Чистая продуктивность сообщества – скорость накопления органического вещества, не потребляемого гетеротрофами (т.е. чистая первичная продукция минус потребление гетеротрофами) за учетный период. Наконец, скорость накопления энергии на уровнях консументов называют вторичной продуктивностью (Одум, 1975).
Трансформация вещества в мортмассу. В экологии довольно хорошо изучены процессы возвращения органического вещества в круговорот (Одум, 1975). Обычно выделяют два основных пути: первичная экскреция животными и разложение детрита микроорганизмами. Возможен и третий путь – прямая передача от растения к растению симбиотическими микроорганизмами. С ландшафтно-экологической точки зрения (Н.Л.Беручашвили) процессы возвращения органического вещества в круговорот являются не чем иным, как переходом фитомассы в мортмассу. Эта трансформация геомасс существенно различается в геосистемах с лесной и травянистой растительностью.
В травянистых геосистемах зеленая фракция листьев и стеблей переходит в ветошь (новую, затем – старую) и далее в подстилку (свежую и старую). В лесных геосистемах процессы образования мортмассы отличаются большей сложностью. Листья либо сразу переходят в подстилку из листового опада, либо совершают этот переход через геомассу отмерших, засохших прямо на дереве листьев. Этот путь особенно характерен для некоторых листопадных дубов, платанов и других деревьев. Транспортно-скелетные органы сначала переходят в отмершие, но еще стоящие стволы или мертвые прикрепленные к стволам ветки, а затем в валежник и другой скелетный материал на поверхности почвы, как в травянистых, так и в лесных геосистемах наблюдается переход корней в мортмассу.
Многочисленные исследования трансформации вещества из фитомассы в мортмассу показали, что ветошь и особенно подстилка бывают в своей цикличности обычно сдвинуты по фазе по отношению к зеленой фракции фитомассы.