Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Экологическая сукцессия. Первичная и вторичная сукцессия. Климакс.

Равномерным называется распределение непрерывной случайной величины Х все

значения которой лежат на отрезке [a;b] и имеют при этом постоянную плотность

распределения

площадь под кривой распределения равна 1 и поэтому с(в-а)=1

вероятность попадания случайной величины Х на интервал от (α;β)

α=а, если α<а

β=в, если β>в

основные числовые характеристики закона распределения плотности вычисляются

по общим формулам и они равны

Показательное (экспоненциальное распределение)

Показательным называют распределение непрерывной случайной величины Х которое

описывается следующей дифференциальной функцией

Экспоненциальное распределение для непрерывных случайных величин является

аналогом распределения Пуассона для дискретных случайных величин и имеет

следующий вид.

вероятность попадания случайной величины Х на интервал (α;β)

Следует отметить, что время безотказной работы удовлетворяется именно

показательному закону, а поэтому это понятие часто используется в понятии

надежности.

Нормальный закон распределения (закон Гаусса)

Нормальным называется распределение случайной величины Х если ф-ция плотности

распределения

Полученное выражение через элементарные функции не может быть выражено, такая

функция так называемый интеграл вероятности для которой составлены таблицы,

чаще всего в качестве такой функции используют

Часто по условию задачи необходимо определить вероятность попадания случайной

величины Х на участок симметричный математическому ожиданию.

Правило трех сигм это правило часто используется для подтверждения или

отбрасывания гипотезы о нормальном распределении случайной величины.

Экологическая сукцессия. Первичная и вторичная сукцессия. Климакс.

Структура сообщества создаётся постепенно в течении определённого времени. Примером, который можно рассматривать как модель развития сообщества, служит заселение организмами обнажённой горной породы на недавно образовавшийся вулканическом острове. Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, так как здесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли, попадая на такие территории, заселяют их, образуя пионерные сообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозия горной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя почвы, достаточного для того, чтобы здесь могли поселиться более крупные растения, такие как мхи и папоротники. В конце концов за этими растениями следуют ещё более крупные и требовательные к питательным веществам формы – семенные растения, включая травы, кустарники и деревья.Такая смена одних биоценозов другими на определённом участке земной поверхности за некоторый период времени называется сукцессией (преемственность, наследование, последовательность, смена).Термин «сукцессия» предложен Г. Каулсоном в 1898 г.

Завершающее сообщество – устойчивое, самовозобнавляющееся и находящееся в равновесии со средой – называется климаксным.

Климакс (лестница)- стабильное, конечное состояние развития экосистемы в условиях данной среды. Термин «климакс» введён Ф. Клементом в 1916 г.

Тип сукцессии, начинающийся с заселения обнажённой горной породы или другой поверхности, лишенной почвы (песчаная дюна, бывшие ложе ледника), называется первичной сукцессией. В отличие от неё вторичной называют сукцессию, начинающуюся там, где поверхность полностью или в значительной степени лишена растительности, но прежде находилась под влиянием живых организмов и содержит органические вещества. Например, лесные вырубки, выгоревшие участки или заброшенные сельскохозяйственные угодья. Здесь в почве могут сохраняться семена, споры и органы вегетативного размножения (корневища), которые будут оказывать влияние на сукцессию. Как при первичной так и при вторичной сукцессиях флора и фауна окружающих территорий являются главными факторами, определяющим типы растений и животных, включающихся, в сукцессию в результате случайного расселения и миграций. Развитие леса на оставленном поле является примером сукцессии, происходящей в явно выраженном автотрофном состоянии, так как в первый момент появляются автотрофные организмы. Такая сукцессия носит название автотрофной. Видовой состав организмов меняется от года к году, а в сообществе идёт накопление органического вещества. Автотрофная сукцессия начинается в незаселённой среде и характеризуется ранним и длительным преобладанием автотрофных организмов.

Примером сукцессии другого рода является река, загрязнённая большим количеством органических отбросов (на берегу реки построена и действует свиноферма). Избыточное органическое вещество начинает активно использоваться гетеротрофами. При этом оно потребляется быстрее, чем создаётся, то есть происходит постоянное убывание органического вещества. Это – гетеротрофная сукцессия. Впервые теория сукцессии была детально разработана в 1916 г. Ф. Клементсом. Он изучал сообщества и пришёл к выводу, что основным фактором, определяющим состав климаксного сообщества, является климат. В данных климатических условиях может существовать только одно климаксное сообщество, которое называется климаксом (концепция моноклимакса). Более современной является концепция поликлимаксов, согласно которой климакс формируется под влиянием всех физических факторов, причём один или несколько из них могут преобладать (дренаж, почва, пожары и др.).

К типичным наземным климаксным сообществам относятся листопадные леса. Рассмотрим структуру типичного лиственного леса. Большая часть первичной продукции производится в древесном пологе, наиболее интенсивное размножение идёт на уровне земли. Важной особенностью лестного сообщества является разделение его на ярусы. Наблюдаемая в лесу ярусность – пример разделения экологических ниш разными организмами, хотя некоторые из них могут использовать разные ярусы (белки живут в основном на деревьях, но спускаются и в кустарники, а иногда и на землю). В пределах одного яруса разные животные находят разную пищу.

Итак, в ходе сукцессии облик сообщества постоянно меняется. Меняется и функционирование экосистем. Как уже отмечалось, сукцессия – это закономерный и направленный процесс, поэтому общие изменения, происходящие на той или иной её стадии, свойственны любому сообществу и не зависят от его видового состава или географического местоположения. В качестве главных можно назвать четыре типа сукцессионных изменений:

· виды растений и животных в процессе сукцессии непрерывно сменяются.

· сукцессионные изменения сопровождаются повышением видового разнообразия организмов

· увеличение биомассы органического вещества.

· снижение чистой продукции сообщества и повышение его дыхания.

Продолжительность сукцессии во многом определяется структурой сообщества.

Изучение первичной сукцессии на таких местах, как песчаные дюны, свидетельствует о том, что в этих условиях для развития климакса требуются многие сотни лет. Вторичные сукцессии на вырубках протекают гораздо быстрее.Все же требуется не менее 200 лет, чтобы в условиях умеренного влажного климата восстановился лесной массив.

Если климат особенно суров (пустыня, тундра, степь) продолжительность более короткая, так как сообщество не может изменять неблагоприятное физическое окружение. Вторичная сукцессия в степи продолжается 50 лет. Огромное влияние на ход сукцессии оказывают бури, засухи, пожары, которые могут не только прервать сукцессию, но и возвратить систему в начальное положение. Устойчивость климакса не абсолютна. Катастрофы и болезни могут ускорить старение общества, привести к его смене более молодым и совсем иным сообществом.