76.Климатические условия и биоразнообразие. Неоднозначное воздействие изменений климата на разнообразие. Градиенты видового разнообразия

Влияние климатических колебаний зависит от того, предсказуемы они или нет во временных масштабах, существующих для конкурентных организмов. В среде с сезонной сменой климатических условий, разные виды могут быть приспособлены к большей активности в разное время года. Следует ожидать, что в сезонном климате может сосуществовать большее число видов. Пример: разные однолетники в умеренных широтах имеют вегетативный период приуроченный лишь к небольшой части относительно благоприятного времени года. В крупных озерах отмечена сезонная сукцессия фито- и зоопланктона с поочередным доминированием то одних, то других видов. В несезонных местах обитания существуют возможности специализации, отсутствие в среде с выраженной сезонностью. Пример: Невозможно существование облигатно плодоядных в сезонном климате, а в тропиках возможно. Непредсказуемые климатические колебания оказывают на видовое богатство различное влияние: - в стабильных условиях возможно существование более специализированных видов, которые скорее всего не выживут там, где возможны внезапные колебания. в не устойчивой среде более возможно насыщение видами. - в более стабильных средах перекрывание ниш будет значительнее. - в стабильной среде популяции быстрее достигают пределы плотности, обостряется конкуренция и повышается вероятность конкурентного исключения. Видовое богатство максимально при незначительных климатических колебаниях. Среда, в которой господствует какой-то экстремальный абиотический фактор может быть суровой: очень холодные или жаркие местообитания, соленые озера, загрязнение реки. Объективное определение экстремальности условий можно дать, выделив для каждого фактора на шкале его значения максимум и минимум. Оценить экстремальность среды можно по способности организмов обитать в этой среде. Возможна оценка экстремальности по сумме специфических адаптации у организмов, возникших именно к данной среде и требующих затрат энергии. Градиенты видового разнообразия. Широта - самая известная закономерность: увеличение разнообразие от полюсов к тропикам, наблюдается на разных группах организмов в наземных, морских и пресноводных экосистемах. В небольших тропических реках обитает от 30-60 видов насекомых. В умеренной зоне в аналогичных водоемах от 10 до 30 видов. На одном гектаре дождевого тропического леса произрастает 40-100 видов различных древесных пород. В. Листопадных лесах Северной Америки 10-30, в Европе 10-20 видов. В тайге 1-5 видов. Исключение: некоторые группы организмов наиболее разнообразны в приполярных областях: ластоногие, пингвины. В умеренных широтах: перепончатокрылые, наездники, а также хвойные деревья. На каждую такую группу приходится много других, которые встречаются только в тропической зоне. Разнообразие связанно с возрастанием продуктивности от полюсов к тропикам. Для гетеротрофных компонентов сообщества это означает более широкий ассортимент ресурсов, т.е больший набор видов потребителей. Продуктивность растений определяется рядом факторов и если свет и вода в тропиках для растений в избытке, то биогенные элементы почвы всегда в недостатке. Освещенность, температура, водный режим тропиков, обуславливают наличие большой, но необязательной разнообразной биомассы растений. Это приводит к формированию бедных почв, к большому диапазону световых режимов и соответственно, к большому разнообразию флоры. В экваториальных областях нет выраженной сезонности за исключением выпадения осадков. Для многих организмов условия более предсказуемы, возможна более высокая специализация и более узкие ниши. Высота. Общая закономерность: снижение видового разнообразия с высотой. Типичный градиент биоразнообразия с высотой обуславливает климатические факторы. Им способствует ограниченная поверхность, значительная изоляция сообществ в горных районах. Глубина. В водных экосистемах биоразнообразие с глубиной изменяется, почти также, как на суше с высотой. Редко заходит зона распространения растений глубже 30 метров - эвфатическая зона - зона, в которой происходит фотосинтез. В открытом океане происходит быстрый спад биоразнообразия с глубиной. У беспозвоночных наблюдается пик разнообразия на глубине около 200 метров, а глубже разнообразие резко падает. Сукцессия. Из классических представлений о сукцессии известно, что по мере смены сообществ возрастает их видовая насыщенность и стабильность. При заметной сукцессии по мере роста видового богатства кривая рангового распределения все больше отклоняется от геометрического типа отражающее четкое доминирование нескольких таксонов. Доминанты выделяются все меньше, распределение становится все более равновесным. При сукцессии рост видового богатства во многом обусловлен характером соседних сообществ. Развитие фитофагов приводит к формированию группы хищников, которые вследствие выедания увеличивают неоднородность среды. Сформировавшееся само по себе сообщество, формирует определенные климатические условия, отличающиеся большой стабильностью.