Ландшафтная архитектура и зеленое строительство. Пространственная структура
Пространственная структура биоценозов
Определение биоценоза предусматривает пространственный объем этого уровня биосистем. Так, нельзя говорить о «биоценозе пня» или «биоценозе норы суслика», поскольку комплекс организмов такого уровня не обеспечивает возможность полного цикла круговорота. Границей биоценоза является биотоп – подразделение ландшафтной зоны, имеющее единый тип растительного покрова (фитоценоза). В.Н. Сукачев (1942) определил биогеоценоз как экосистему в границах фитоценоза. Представление о биоценозе (экосистеме) обычно связывается именно с таким пространственным масштабом.
Популяции в биоценозе располагаются не только по площади, но и по вертикали. Вследствие этого экосистема всегда занимает трехмерное пространство. В водных экосистемах ее прежде всего определяют освещенность, температура, концентрация биогенов и т. п. На глубине действует фактор гидростатического давления, а в донных биоценозах – разнородность грунтов. Особенности вертикальной структуры выражаются в специфике видового состава, смене доминирующих комплексов видов, значениях биомассы и продукции.
В наземных экосистемах основной фактор связан с расчленением растительных сообществ по высоте. Особенно четко это выражено в лесах, вертикальная структура которых образует ярусность. Верхний ярус представлен древесными породами, далее идут кустарники, кустарнички, трава и наземный моховой покров. В разных типах леса ярусность неодинакова. Так, в широколиственных лесах есть несколько древесных ярусов (виды с разной высотой деревьев), ярус подлеска (кустарники и низкорослые деревья), 2-3 яруса травянистой растительности. Подземные части растений образуют также несколько ярусов.
Горизонтальная структура биоценозов выражена их мозаичностью и реализуется в виде неравномерного распределения популяций по площади. Это определяется особенностями биотопов (разница почвенно-грунтовых условий, рельефа, микроклимата) и взаимоотношениями видов. В результате формируются группировки, в которых популяции связаны между собой более тесными отношениями, чем с остальной частью биоценоза. В наземных биоценозах выделяются консорции – группировки видов, возникающие на основе тесных пространственных и трофических связей. Они обычно формируются на основе одного вида, обладающего средообразующим действием (напр., сосна со всеми с ней связанными видами микроорганизмов, грибов, насекомых, птиц и т. д). Детерминантом консорции может быть и гетеротрофный организм (напр., паразитоценоз – комплекс паразитов, использующих одного хозяина).
В биоценозе популяции вступают в отношения, не имеющие прямого отношения к трофическим связям. Таковы, напр., топические связи. Сюда относится борьба за место для поселения, конкуренция за убежища. Как и в случае пищевой конкуренции, топическая конкуренция приводит либо к вытеснению видов из сообщества, либо к формированию отношений, снижающих силу конкуренции. Происходит расширение круга пригодных для заселения биотопов (эвритопность), что облегчает пространственное размещение, или высокая специализация (стенотопность), что уменьшает число конкурентов. Напр., пищухи строят гнезда в узких щелях на стволах деревьев и поэтому не имеют практически конкурентов для гнездовий. С другой стороны, возникает система связей, создающих разнообразие биоценозов (средообразующая роль отдельных видов). Лесная опушка, напр., снижает силу ветра, что сказывается на температуре воздуха и влажности в глубине леса. Кроны деревьев, перехватывая солнечные лучи, также влияют на температурный режим, освещенность и влажность. Здесь поселяется большое количество организмов из разных таксонов. Заросли тростников и другой водной растительности, снижая скорость течения и силу ветра, создают условия для поселения животных, существование которых в открытых водоемах затруднено.
Строя гнезда, норы и другие сооружения, животные создают убежища с благоприятным микроклиматом, которые используют и другие виды. Некоторые птицы используют дупла, выдолбленные дятлами. Строительная деятельность животных может иметь широкий биоценотический эффект. Так, колонии песчанок и других грызунов через изменение почвенных условий определяют динамику состава и структуры фитоценозов. В водоемах такую же роль играют бобровые запруды. Таких организмов называют видами-эдификаторами.
Строительная деятельность животных определяется особыми отношениями, которые являются фабрическими связями. Они выражаются в использовании для создания сооружений частей тела других организмов, их выделений, а иногда и целых особей. Широко используются растительные материалы: стебли трав, мох, лишайники, ветви деревьев и т.д., а также шерсть и перья. Некоторые тропические лягушки сворачивают крупные листья в виде воронки, где накапливается дождевая вода, и используют их для откладки яиц.
Форические связи выражаются в расселении одного вида другим. Такие связи формируются, напр., между крупными водными позвоночными и обрастателями (полипы, моллюски, водоросли и др.). Летающие насекомые могут переносить на себе гамазовых клещей. В эстуариях рек ряд организмов связан с плавающими мангровыми листьями (крабы, креветки и др.). Прикрепление к дрейфующим листьям, особенно во время прилива, снижает риск гибели от хищников и снижает затраты энергии на переселение.
studfiles.net
Пространственная структура — МегаЛекции
Пространственная структура в дизайне задает направление и тему морфологического проектирования. Основные ее элементы – фигура, величина, положение, порядок.
Фигураесть пространственное тело, характеризующееся той или иной топологией – системой взаимного расположения в пространстве точек, линий, поверхностей, объемов. Фигуры могут быть плоскими или объемными, простыми или составными. Предметы, разделенные в пространстве, могут иметь одинаковые фигуры (массовое тиражирование продукции – тому пример). Предметы, различающиеся по функциям, как правило, различаются и по фигурам.
Простая фигура состоит из одного элемента, составная, по крайней мере, из двух. Многие остроумные дизайнерские решения построены на трансформации составного в простое, а простого - в составное. Например, привычное представление о стуле, как о составной морфологии было разрушено появлением стула из одного элемента. Представление о стене как простой нерасчлененной плоскости было разрушено превращением ее в стену-стеллаж. Составные фигуры могут строиться из одинаковых или разных фигур-элементов. Так, книжный шкаф может состоять из нескольких одинаковых полок, но может включать в себя и такие элементы, как ножки тумбы, дверцы, стекла и т.д.
Неодинаковые фигуры могут быть составлены из одинаковых фигур-элементов. На этом основан принцип унификации и агрегатирования. Одинаковые фигуры могут быть составлены из неодинаковых фигур-элементов. Это зависит от принципа модульного расчленения объекта. Модуль является фундаментальным структурным элементом в построении морфологии промышленных изделий. Фигура модуля определяет структурный рисунок компоновочных решений.
Простая фигура может иметь простую или сложную топологию. Так, гладкий цилиндрический стакан имеет простую топологию, а стул, образованный гнутой в разных направлениях поверхностью – сложную. Составные фигуры также могут иметь и простую, и сложную топологию.
Принцип трансформации простых фигур в сложные, а сложные в простые открывает промышленной технологии неограниченные возможности для изготовления изделий, а проектной деятельности – для комбинаторной игры, модульного развертывания структур с постоянными и динамически изменяющимися характеристиками и т.д. Поиск компоновочных идей и решений протекает в диалектике простого и сложного. Принцип этого поиска: открывать сложное в простом и простое в сложном. Например, проектирование сложного динамического пространства жилого дома, как разрастающейся трансформации.
Следующий элемент, величина – это категория количества. Рассматривая фигуру сточки зрения величины, мы отвлекаемся от ее качественных, топологических свойств. Сходные по топологическим свойствам фигуры могут иметь разные величины и наоборот. Эта категория выражает конфликт большого и малого. С нею связаны, наиболее неожиданные компоновочные решения. Часы-калькулятор, складной велосипед, комната-«чемодан» - все это наглядные образцы разрешения конфликта «большое-малое». Дизайнеры чаще встречаются с проблемой трансформации большого в малое. Но все более глубокое проникновение науки и техники в микромир выдвигает проблему трансформации малого в большое, поскольку встает вопрос о взаимосвязи в деятельности человека микро- и макромира. Средства выражения взаимосвязи осмысляются в категории «масштабность». Конфликт большого и малого разрешается в умении дизайнера создавать большое в малом и малое в большом. Эволюция формы книги от глиняных дощечек до современных микрофильмов – прекрасный культурный образец развития этого принципа компоновки. Свиток – это буквальная модель структуры, свертывающейся из большой в малую. Гармошка – также складывающаяся структура.
Трансформация величины осуществляется за счет других морфологических свойств: топологических (складывающиеся поверхности), размерных (вкладывающиеся объемы), конструктивных (шарниры, пружины, захваты, многопозиционные конструкции). Но, наиболее фундаментальным принципом компоновки «большого в малом» является модуль, понимаемый как большая структура, свернутая в исходную целостную единицу ее построения.
Положение – категория, определяющая пространственное положение одного элемента по отношению к другому: выше-ниже, слева-справа, внутри-снаружи. В процессе эксплуатации большинства бытовых изделий потребителю приходится постоянно иметь дело с пространственным положением их частей: он осуществляет частичную их разборку для осмотра, чистки, мелкого ремонта и сборку. Поэтому необходимо предусмотреть для каждой детали такое место в системе целого, чтобы облегчить оптимальный доступ к ней, учитывая реальные процессы эксплуатации.
Категория положения играет важную роль в организации пространственного ансамбля вещей, в проектировании систем «человек-машина», в которых основной проблемой является компоновка органов управления.
Порядок– это тип пространственного отношения между фигурами или их элементами: сближение-удаление, нарастание-убывание, симметрия-асимметрия, повтор, группировка.
При построении типоразмерного ряда может быть использована арифметическая или геометрическая прогрессия. В результате получаются возрастающие или убывающие морфологические структуры. Причем положение элементов может изменяться (трансформирующиеся ряды). Например, комплект посуды для туриста.
Порядок может строиться на симметрии, если того требует функциональная или конструктивная логика компоновки.
megalektsii.ru
Пространственная структура - популяция - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пространственная структура - популяция
Cтраница 1
Пространственная структура популяций выражается характером размещения особей и их группировок по отношению к определенным элементам ландшафта и друг к другу и отражает свойственный виду тип использования территории. Закономерное распределение особей в пространстве имеет важное биологическое значение и, по существу, является основой всех форм нормального функционирования популяции. [1]
Мелкомасштабная пространственная структура популяции и ее местообитания бывает очень сложной, и в разных частях этого лоскутного одеяла отбор может действовать в различных направлениях. [2]
Циклический тип Пространственной структуры популяций оседлых животных характеризуется закономерным попеременным использованием территории в течение года, например, летом и зимой. При таком типе использования пространства сохраняется баланс между потреблением кормов и их ежегодным возобновлением. [3]
Роль агрессии в поддержании пространственной структуры популяций показана в ряде полевых экспериментов, в ходе которых производилось искусственное ( фармакологическое) подавление агрессивного поведения. Серия таких опытов была, в частности, проведена с монгольскими пищухами Ochotona pricei. Этим зайцеобразным свойствен строго территориальный образ жизни, поддерживаемый отчетливо выраженной агрессией по отношению к соседним особям. В естественных популяциях этих животных доминантам и субдоминантам вводили резерпин, подавляющий агрессивное поведение. Аналогичные опыты с длиннохвостыми сусликами Citellus undulatus привели к сходным результатам: у оседлых зверьков снижалась агрессивность, а соответственно и способность к охране территории. [4]
Анализируя рассмотренные механизмы стабилизации пространственной структуры популяций, можно заметить, что они составляют последовательный ряд постепенно смягчающихся форм внутрипо-пуляционных отношений: от активной агрессии с нанесением противнику подчас тяжелых травм, через ритуализированные схватки с минимумом физического контакта к различным способам маркирования территории. Такая последовательность, разумеется, не отражает прямой путь эволюции территориальности, но тем не менее тенденция к эволюционному закреплению более мягких ее форм прослеживается в разных таксонах животных. Биологическое значение этого процесса заключается в том, что при всей значимости закономерного распределения ресурсов для выживания отдельных особей и их потомства, для популяции в целом важно, чтобы эта задача решалась с наименьшими потерями. [5]
В ряде случаев изменения пространственной структуры популяции могут иметь сезонный характер. [6]
Обследования с целью установления пространственной структуры популяций вредных видов проводят обычно специалисты государственной службы зашиты растений, но используются также данные, полученные агрономами хозяйств. [7]
Для оседлых видов животных все варианты общей пространственной структуры популяций обычно сводятся к четырем основным типам: диффузному, мозаичному ( рассмотрены ранее), пульсирующему и циклическому. [8]
Для животных как подвижных организмов ведущее значение в определении характера пространственной структуры популяции имеет степень привязанности к территории. В крайних вариантах это свойство выражается либо оседлым, либо номадным ( кочевым) образом жизни; между этими вариантами имеется ряд промежуточных. [9]
Различия в особенностях биологии и в нагрузке на биомассу кормовых объектов в этих двух вариантах существенным образом определяют общий характер пространственной структуры популяций. Такая структура формируется и поддерживается в результате сложных взаимоотношений между особями. Пространственная структура популяций представляет собой не только статическую картину размещения особей по территории, но и динамическую систему взаимодействий, выражающуюся в многообразных упорядоченных формах поведения каждого животного в ответ на информацию о местонахождении и поведении других особей. Если топография расположения особей - это морфологический аспект пространственной структуры популяции, то система взаимоотношений ( этологическая структура) - это функциональный ее аспект. [10]
Все эти и многие другие данные подтверждают, что победа хозяев участков - закономерное явление, биологический смысл которого заключается в стабилизации сложившейся пространственной структуры популяции. Агрессивное поведение эффективно способствует стабилизации системы участков обитания. [11]
Внутрипопуляционные гр у п пировки. На основе рассмотренных механизмов интеграции общая пространственная структура популяции реализуется в виде системы отдельных внутрипопуляционных группировок, в каждой из которых особи находятся в тесном информационном и функциональном контакте, поддерживая устойчивые взаимоотношения. [13]
Механизмы поддержания пространственного распределения особей в популяции могут быть самыми разнообразными. У высоко организованных животных регуляция пространственной структуры популяций осуществляется за счет высшей нервной деятельности, регулирующей поведение, размножение и другие жизненные процессы организма. [14]
Многообразие конкретных форм проявления территориальных взаимоотношений животных ученые располагают в постепенно усложняющийся ряд. При этом система неперекрывающихся охраняемых участков оседлых особей - это самая простая пространственная структура популяций; более сложная - система перекрывающихся территорий, при которой усиливаются внутривидовые контакты. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Пространственная структура экосистем
Экологические условия экосистем относительно неоднородны (например, микроклимат под пологом леса существенно отличается от микроклимата полян). Поэтому в экосистемах различные местообитания заселены организмами, приспособленными к экологическим факторам разной интенсивности.
При совместном проживании и использовании общих пространственных ресурсов между организмами возникают топические связи (от греч. топос – место), которые могут быть положительными (например, заселение одного места разными видами) и отрицательными (конкуренция за места гнездования).
Организмы, распределяясь в среде, в соответствии со своими потребностями, образуют определенную пространственную структуру экосистем.
В водных экосистемах пространственная структура определяется интенсивностью таких факторов как освещенность, температура, давление и концентрация биогенных элементов в среде. В результате в водоемах возникают группы планктонных (пассивно плавающие) и нектонных (активно плавающие) организмов, живущих на различной глубине, а также группа бентосных форм (обитатели дна).
В наземных экосистемах пространственная структура в основном зависит от особенностей растительного сообщества (фитоценоза). Фитоценоз – более или менее устойчивая естественная группировка видов растений на относительно однородном участке (биотопе), находящихся в сложных функциональных отношениях между собой и условиями окружающей их среды. Он отграничен от других подобных группировок условно самостоятельным круговоротом веществ. Фитоценоз в экосистемах является основным энергетическим блоком, аккумулирующим солнечную энергию.
Пространственная структура биогеоценозов
Все присутствующие в биогеоценозе популяции, распределяясь в соответствии со своими потребностями, их жизненными формами и условиями местообитания, создают своеобразное ярусное строение. Различают ярусность в пространстве и ярусность во времени.
Ярусность в пространстве обычно определяется растениями. Животные, входя в тот или иной ярус, взаимодействуя между собой, способствуют быстрому перемещению веществ и энергии, обеспечивают опыление, распространяют семена, избавляют от вредителей.
Степень развития ярусов во многом зависит от условий биотопа и состава, входящих в него видов. В зависимости от того, к какой жизненной форме относятся доминирующие виды и каких размеров достигают их половозрелые особи, ярус может быть верхним, средним или самым нижним.
Любой ярус имеет своеобразные черты местообитания, созданные в значительной мере самими организмами. В каждом ярусе - особый световой режим, ход температур, влажности и сходные черты приспособленности к данным условиям жизни у всех обитателей.
Верхний ярус характеризуется ярким светом в течение круглого года, резкими колебаниями суточных и сезонных температур и влажности, обычно активным ветровым режимом. Поэтому растения этого яруса обычно ветроопыляемы и приспособлены к распространению семян ветром. Все организмы обладают выраженной световой структурой и чертами ксерофильности (способность переносить недостаток влаги). Для животных характерны суточные миграции в пределах крон растений (в самое жаркое время дня они перемещаются внутрь кроны, а по мере снижения жары и яркого солнечного освещения животные вновь мигрируют к периферии кроны).
Нижний ярус характеризуется практически полным отсутствием жарких солнечных лучей, ветра, повышенной влажностью. Растения, живущие здесь, являются в основном травянистыми и имеющими теневую структуру листьев, почти все они требуют достаточного количества влаги (мезофилы или гигрофилы). Светолюбивые растения представлены лишь в виде эфемеров и эфемероидов, которые успевают расцвести и опылиться в короткие сроки (например, весной до развертывания листьев растений верхних ярусов). Растения нижнего яруса обычно насекомо- или самоопыляемы, и приспособлены к распространению семян путем саморазбрасывания или с помощью муравьев и других животных (у многих на плодах есть крючки и зацепки). Среди животных многочисленны растительноядные насекомые и моллюски, питающиеся опадом листьев, ветвей и плодов, а также хищные насекомые (жужелицы), копрофаги (жуки-навозники), мертвоеды и муравьи.
Средний ярус характеризуется более мягким и ровным климатом (незначительная солнечная радиация, отсутствие сильного ветра и резких колебаний суточных и сезонных температур и влажности). Растения этого яруса обычно насекомоопыляемы, имеют мезофильную структуру и теневыносливы. Распространение семян связано с поеданием их различными животными (эндозоохория). Среди животных многочисленны насекомые (разнообразные листоеды, пчелы, осы, шмели, мухи, слепни, бабочки, пауки) птицы (плодоядные, насекомоядные, хищные), крупные животные - питающиеся веточным кормом (лось, косуля, зубр, олень), хищники (волк, рысь, куница).
Пространственная ярусность наиболее четко выражена в смешанных лесах умеренного пояса. Первый и второй ярусы занимают деревьев. Третий ярус - кустарники подлеска, четвертый – травянистые растения, пятый – мхи и лишайники, шестой – грибы и напочвенные микроорганизмы. Еще более сложны дубравы (7-8 ярусов). Самыми сложными структурами являются влажные тропические леса (более 10 ярусов). В травянистых сообществах лугов и степей растения образуют 2-3 яруса.
Ярусность во времени (сезонная изменчивость биогеоценоза) - неодновременное участие видов в жизни биогеоценоза на протяжении года или суток. Она тесно связана с годичным ритмом сезонных изменений почвенно-климатических условий.
Сохраняя относительное постоянство видового состава, биогеоценозы находятся в непрерывном изменении, динамике (суточной, сезонной и разногодичной). У одних видов (или их популяций) период активности перемежается с периодом покоя, другие активны круглый год, а третьи путем миграции из других сообществ регулярно на какой-то срок включаются в жизнь того или иного биогеоценоза (например, перелетные птицы). Поэтому в биогеоценозах можно видеть массовое участие то одного вида, то другого. В связи, с чем меняется облик сообщества и взаимосвязи его организмов. Все это позволяет живым организмам лучше использовать разнообразие условий биотопа и ресурсы биогеоценоза.
У растений ярусность во времени проявляется в виде смены аспектов. Аспект (от лат. aspectus - внешний вид, облик) - это массовое цветение какого-либо вида. У животных - в виде суточной и сезонной активности (спят ночью, а вечером или ночью становятся активными, подвижными, выходят или вылетают на охоту).
Таким образом, ярусность во времени и пространстве позволяют разместиться и функционировать большому числу разнообразных видов, способствуют снижению конкуренции и позволяют полнее использовать условия среды каждого конкретного биогеоценоза (особенно свет, тепло и пищу).
Экологические нишы
Термин «ниша» впервые был использован американским ученым Дж. Гринелом в 1917 г. для обозначения местообитания вида и отчасти его жизненной формы. Выражение «экологическая ниша» (экониша) стали употреблять с 1928 г., и оно уже отражало функциональное участие вида системе биоценотических связей. Если местообитание можно определить как «адрес» организма, то экологическая ниша - «профессия» вида, его специализация в характере пищи и способе ее добывания, типе размещения своего потомства. Экологическая ниша является свидетельством наличия в биогеоценозе того или иного ресурса, который может быть использован кем-то.
Понятие об экологической нише является важным для понимания законов совместной жизни видов. Например, всякое зеленое растение, принимая то или иное участие в сложении биогеоценоза, обеспечивает существование целому ряду экологических ниш. Все вместе они составляют систему разнообразного использования растительной массы организма (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Размещение экологических ниш приспособленных к растению (по И. Н. Пономаревой, 1975 г.): 1 - корнееды, 2 - поедающие корневые выделения, 3 - листоеды, 4 - стволоеды, 5 - плодоеды, 6 - семяеды, 7- цветоеды, 8 - пыльцееды, 9 - сокососы, 10 – почкоеды.
Одна и та же ниша не может быть занята видами со сходными экологическими требованиями (принцип конкурентного исключения Г.Ф. Гаузе, 1934). Однако, в природе, данное правило не всегда соблюдается. И на этой основе был сформулирован принцип сосуществования (парадокс Хатчинсона): два вида в порядке исключения могут сосуществовать в одной экологической нише, и если близкородственные виды вынуждены использовать одни и те же ресурсы, то естественный отбор может благоприятствовать их сосуществованию, и они способны эволюционировать в близком направлении.
Любая экологическая ниша не однородна и представлена разнообразием других, более мелких единиц – субниш, которые отражают более тонкое разнообразие экологических условий. Например, экологическая ниша стеблеедов (стволоедов) может быть представлена субнишами: короеды, лубоеды, древесинники и т.п. Кроме того, среди них имеются и такие, которые питаются древесиной только живых растений или только мертвых (те и другие принадлежат к разным экологическим нишам).
Размещение организмов по разным экологическим нишам в одной и той же экосистеме, обеспечивает более сложную структуру, более полное использование условий жизни на данной территории и максимальное потребление продукции в природных экосистемах. Например, степные биогеоценозы в своем составе имеют многочисленные отряды животных, питающихся травой. Все они составляют одну большую группу травоядных (рис. 2. 5.).
Рис. 2.5. Экологические ниши травоядных в степных биогеоценозах Евразии (копытные, сурки, суслики) (по В. Д. Абатурову и Г. В. Кузнецову, 1973, с дополнениями).
Однако роль этих животных в потреблении растительной массы неодинакова, так как они используют в своем питании разные составные части травяного покрова. Например, крупные копытные потребляют главным образом высокие наиболее питательные травы, откусывая их на значительной высоте (4-7 см) от поверхности почвы. Сурки выбирают корм среди травостоя, изреженного и измельченного копытными, поедая то, что было недоступно последним. Суслики, предпочитая собирать корм там, где еще сильнее нарушен травостой, собирают то, что осталось от кормления копытных и сурков. Таким образом, между указанными группами травоядных, идет разделение функций в использовании травянистого покрова. Благодаря чему отношения, сложившиеся между рассмотренными группами животных, не носят конкурентного характера.
Нередко в биогеоценозе организмы одного и того же вида, но на разных стадиях развития проявляют свою деятельность неодинаково. В таком случае они оказываются представителями разных экологических ниш. Например, у майского хруща: взрослое насекомое относится к экологической нише листоедов, а личинка к нише корнеедов.
В природе возможны переходы видов из одной экологической ниши в другую. Обычно это происходит в связи с изменением условий существования в биогеоценозе или на границе между двумя стыкующимися экосистемами. Переход из одной экологической ниши в другую носит приспособительный характер и происходит, например, при сокращении кормовой базы до критического предела, при перенаселенности или вытеснении одного вида другим.
Благодаря экологическим нишам в экосистемах сосуществует большое количество видов (популяций).
studopedya.ru
Пространственная структура - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Пространственная структура
Cтраница 1
Пространственная структура характерна для термореактивных смол. Реакции образования поперечных связей протекают медленно при обычной температуре и ускоряются при повышении. Строение молекулы полимера, его состав определяют физические, химические и; механические свойства пластмасс. [2]
Пространственная структура полиуретана в случае многокомпонентных систем во многом зависит от относительной реакционной способности функциональных групп одного типа при их взаимодействии с функциональными группами другого типа. [3]
Пространственные структуры получаются из отдельных линейных цепей полимеров в результате поликонденсации и полимеризации. При частом расположении поперечных связей полимер становится полностью неплавким и нерастворимым. При редких связях возможно некоторое набухакие под воздействием растворителя и незначительное размягчение при нагреве. [5]
Пространственная структура формируется прежде всего растительной частью биоценоза. [6]
Пространственная структура отвечающего ей иона S2Od - показана на рис. VIII-5. [7]
Пространственная структура миогло - бина. [8]
Пространственные структуры образуются ван-дер-ваальсовыми силами, действующими между частицами наполнителя через прослойки жидкости, в которые входят все поверхностно-активные компоненты раствора. При этом возникают сопряженные структуры разных типов - коагуляцион-ной из частиц наполнителя и молекул раствора, имеющих существенно разные периоды структурообразования ( tCTpi и tCTp2) - Для образования подобных структур в растворе частицы наполнителя должны иметь по смачиваемости неоднородный, мозаичный характер с лиофильными и лиофобными участками. Доля последних должна быть относительно небольшой, поскольку при ее увеличении усиливаются коагуляционные процессы и соответственно снижается количество свободных частиц - узлов коагуляционной сетки. Именно с образованием последней по П.А. Ребиндеру связано усиливающее действие наполнителя, чья малопрочная коагу-ляционная структура служит своего рода каркасом, на котором формируется уже более прочная структура полимера. [9]
Пространственные структуры, характеризующие общественную жизнь, не сводятся ни к пространству неживой природы, ни к биологическому пространству. Здесь возникает и исторически развивается особый тип пространственных отношений, в котором воспроизводится и развивается человек как общественное существо. Социальное пространство, вписанное в пространство биосферы и космоса, обладает особым человеческим смыслом. Оно функционально расчленено на ряд подпространств, характер которых и их взаимосвязь исторически меняются по мере развития общества. [10]
Пространственная структура нативнои тРНК весьма компактна. Термически денатурированная тРНК способна к ренатурации. [12]
Пространственные структуры ( рис. 8.12, в) получаются в результате химической связи ( сшивки) отдельных цепей полимеров либо в результате поликонденсации или полимеризации. Большое значение для свойств этих полимеров имеет частота поперечных связей. Если эти связи располагаются сравнительно редко, то образуется полимер с сетчатой структурой. При частом расположении связей полимер становится практически не растворимым и не плавким. [14]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Морфологическая пространственная), функциональная структура биогеоценоза
Под пространственной структурой понимается закономерность размещения в почвенной и воздушной средах внутри БГЦ его ценотических систем на основе установившихся взаимосвязей различного ранга. При этом пространственно образующиеся группировки био- и ценосистем обеспечивают наиболее полное использование солнечной радиации и материальных ресурсов среды данного биогеоценоза (СО2, О2, атмосферной и почвенной влаги, элементов зольного и азотного питания и пр.)
Под функциональной структурой(Мазинг,1980) понимается сеть взаимоотношений внутри биогеоценозных элементов на основе обмена вещества и энергии, т,е. пищевых(кормовых) взаимоотношений между организмами.
Строение и функции БГЦ тесно взаимосвязаны. С одной стороны, функции определяют морфологическое строение БГЦ, а с другой структура морфологического строения является условием его успешного функционирования.
Пространственная структура биогеоценозов
Структурную основу(каркас, пространственного размещения ценокомплексов внутри БГЦ образует растительное сообщество. Высшие растения ведут прикрепленный образ жизни, что влечет за собой хорошо выраженное структурное расчленение растительных сообществ в горизонтальном плане на мозаику синузий (микрогруппировок), а в вертикальном – на ярусы – стратосинузии.
Пространственное распределение живых компонентов-подземных органов растений, почвообитающих позвоночных и беспозвоночных животных возникает вследствие дифференциации профиля почвы на так называемые генетические горизонтыдарактером поверхности почв, микрорельефом, этапами формирования растительного сообщества, густотой и размещением различных растительных группировок.
В.В.Мазинг(1973) на основе перекрытия структурных частей внутри БГЦ в горизонтальном направлении различает микрогруппировки,а в вертикальном-ярусы.
Растительный компонент-фитоценоз является не только кормовой базой для гетеротрофов, но иместом обитания и размножения. Явление ярусности хорошо выражено у беспозвоночных животных и микроорганизмов дуже у позвоночных животных. Последние относятся к группе ярусно-подвжиных форм. Явление ярусности особенно хорошо выпражено у почвообитающих беспозвоночных животных. Не менее отчетливо ярусное распределение наблюдается у водных животных.Так здесь можно различать ярусы: надводный, водный, донный, внутригрунтовый.
Понятие биогеоценотический горизонт (Биогеогоризонт) выделил Ю.П. Бяллович (1960) - это вертикально обособленная и далее по вертикали не расчленимая структура биогеоценоза, сверху донизу однородная по составу биогеоценотических компонентов,по взаимолсвязям и происходящим в нем превращениям веществ и энергии. В большинстве случаев БГ-горизонты совпадают с ярусами. Т.о.это подразделение в значительной степени условно. Многие авторы (Дылис, Уткин и др.) при выделени биогеогоризонтов древостоя принимают во внимание показатель интенсивности фотосинтеза и поэтому выделяют так называемые фотосинтетические биогеогоризанты:
Верхний, средний и нижний (Н.В. Дылис) ;
Активный, пассивный, аккумулятивный (или стволовой) А.И.Уткин.
В нижних ярусах растительного компонента эти авторы различают один колмплексный биогеогоризонт,расчленяемый на несколько слоев; слой фотосинтеза подлеска, слой фотосинтеза травяного покрова. Внутрипоследнего обособляют слой фотосинтеза подроста и слой фотосинтеза мохового покрова,
В горизонтальном сложении БГЦ было оформлено понятие парцелла(А.И.Уткин, И.М.Успенская.1964). парцелла-это обособленная комплексная часть БГЦ,отличающаяся составом,структурой,а также свойствами компонентов и спецификой материально-энергетичкого обмена. Автотрофной базой парцеллы является микрогруппировка(Ярошенко,1953),или синузия- микрогруппировка(Шенников,1964). Парцеллы различаются по происхождению,по тенденциям развития и т.п. Так, Н.В.Дылис(1964) различает по происхождению коренные и производные парцеллыЮ по роли в метаболизме- основные и дополдняющие, по тендециям в развитии - устойчивые и отмирающие.
Кроме биогеогоризонтов и парцелл в биогеоценозе выделяются так называемые микроструктры-мелкие морфологические объекты животного или растительного происхождения-мертвые стволы и пни,муравьиные кучи,выбросы земли из нор грызунов, сами норы в землей др.
И.В.Стебаев и др показали, что даже отдельные крупные растения вносят существенные и разносторонние изменения в жизнь биогеоценоза, формируя фитогенные узлы.
Все формы пространственной структуры динамичны, т.е. появляются и исчезают, но совершаются в рамках биогеоценоза,не нарушая его целостности.
Функциональная структура биогеоценоза
Типы взаимоотношения между ценопопуляциями и отдельными живыми компонентами внутри БГЦ очень разнообразны. В целом они базируются на двух этапах (М.П. Акимов, 1959):
1. Питании, как таковом ;
2. Основанном на этом важнейшем компоненте образовании - последовательно взаимосвязанных ценокомплексов автотрофных, биотрофных и сапотрофных ценопопуляций и их ценотических сочетаний(групп), иначе называемых биоценозом. Биоценоз-это единая подсистема внутри БГЦ, которая определяет функциональную структуру БГЦ в целом и стабильность его как целостной биокосной системы.
Различаются следующие типы взаимоотношений между организмами:
1. Симбиотического характера:
мутуализм(+,+),
протокооперация ( +, —),
комменсализм (+,0) - сотрапезничество, нахлебничество, к вартирантство.
2. Хищничество
3. Паразитизм и полупаразитизм
4. Аменсализм(+, —) -угнетение одного вида другим
5. Конкуренция
6. Антагонизм
7. Нейтрализм
Различаются и другие подходы в классификации межвидовых взаимоотношений. Так, В.Н.Беклемишев различает топические, трофические, форические и фабрические взаимосвязи
В целом большинство взаимоотношений живых существ являются антагонистическими и они ведут с одной стороны к образованию экологических ниш, к территориальным, временным и конституциональным разобщениям. С другой стороны это ведет к подбору и формированию популяционно-видового состава в биогеоценозе.
Функциональными структурными единицами внутри биогеоценоза являются:
1. Пищевые (кормовые) цепи и сети;
2. Консорции.
biofile.ru
Типы пространственной структуры | Ландшафтная архитектура и зеленое строительство
Организованное пространство — это среда для жизни и деятельности человека, подчиненная материальным и духовным запросам общества. Безграничное пространство — «великая пустота», по определению Демокрита,— не может быть воспринято органами чувств человека. Пространство постигается нами при наличии в нем материальных тел, при условии той или иной степени материального ограничения. Ландшафтный арх. Дж. Саймондс (США) говорил: «Искусство и умение проектировать местность постигается проектировщиком, когда он впервые осознает, что имеет дело не с площадями, а с объемами и пространствами».
Творческий метод ландшафтного искусства, опираясь на экологические свойства осваиваемого объекта, подходит к его оценке с позиций 3 пространственных категорий: пространство (собственно территория) и его составляющие — плоскость (поверхность земли на различных формах рельефа) и объем (насаждения, сооружения, объемно выраженный рельеф).
Комплекс этих категорий и определяет объемно-пространственную структуру объектов ландшафтного искусства и в первую очередь парков. (Поскольку парк является наиболее универсальным объектом ландшафтного искусства, в дальнейшем наряду с термином «объект ландшафтного искусства» будут употребляться термины «парк», «парковое пространство», «парковый объект», «парковая территория», имея при этом в виду, что излагаемые теоретические положения в равной мере относятся ко всем объектам ландшафтного искусства от сквера до лесопарка.). Организация этой структуры есть сложный процесс совокупного решения биолого-экологических, функциональных и эстетических задач, направленный на освоение компонентов естественного ландшафта, включение искусственных сооружений и создание здоровой эстетически и функционально полноценной среды для отдыха. Вместе с этим организация пространства содержит в себе противоречивое единство двух основных моментов: ограничение частей и создание единого целого. Выразительность организованного пространства, возникающая в результате разрешения этого противоречия, является начальным художественным качеством ландшафтной архитектуры.
Зеленые насаждения формируют пространство парковых территорий и вместе с рельефом, водными ресурсами и сооружениями образуют макроструктуру парка — его общий костяк со своими территориальными единицами — ландшафтно-планировочными районами и подчиненными им участками, выделами и т. д.
В качестве основного классификационного признака объемно-пространственной структуры принимается тип пространственной структуры (ТПС), определяемый сомкнутостью полога древесных насаждений, густотой и характером их размещения. В условиях горного или просто сложного и достаточно выраженного рельефа основным классификационным признаком становится геоморфология его форм, а пространственная структура насаждений — подчиненным. По пространственной структуре парковые территории подразделяются на закрытые, полуоткрытые и открытые.
Закрытые типы пространственной структуры, как отмечалось выше, представлены насаждениями, исключающими или ограничивающими визуальные связи, создающими определенные психофизиологические условия благодаря замкнутости и верхнему пологу над головой, закрывающему небо и защищающему от солнечных лучей. В регулярных парках закрытые пространства представлены боскетами, в пейзажных — массивами и рощами. Величина массива зависит от территории парка и занимает площадь от 1—5 до десятков гектаров. Они характеризуются сомкнутостью полога от 1 до 0,6 (0,7) и в зависимости от длины крон верхнего яруса и густоты насаждений в нижних ярусах подразделяются на закрытые пространства горизонтальной сомкнутости (одноярусные) и вертикальной (многоярусные). Закрытые пространства играют важную роль в формировании парков. Их внутренняя среда обычно имеет более нейтральный характер и служит паузой в восприятии парковых пейзажей, приуроченных к полянам и водоемам. Маршруты, проложенные внутри массивов, обеспечивают площадками отдыха со скамьями и другими малыми архитектурными формами, а в насаждениях вдоль маршрута выделяют акценты — отдельные крупные или особо интересные экземпляры деревьев, кустарников, пятна декоративных травянистых растений, световые окна, иногда устанавливают скульптуру. Если в массив включают целые композиции, его роль в парке становится более самостоятельной. Так, основным декором Старой Сильвии является великолепная бронзовая скульптура Аполлона, которая по праву может украсить и дворец. Поставленная в лесу, она вносит парадность и придает круглой площадке характер изысканного дворцового лесного зала. Другое сооружение — Храм супругу-благодетелю, стоящий в стороне от маршрута у края оврага в Новой Сильвии,— усиливает характер окружающего его леса как глухой дикой чащи.
Закрытые пространства обладают различными изолирующими свойствами. Например, участки с горизонтальной сомкнутостью просматриваются достаточно глубоко. Массив таких насаждений даже при ширине 100 м не дает полной изоляции. Усиление изолирующих функций может быть достигнуто в случае, если опушка будет ориентирована на юг, что позволит развить деревьям низко опущенные кроны, и дополнительно введены полосы из кустарника, при этом структура объекта сохранится. Участки с вертикальной сомкнутостью при правильном подборе древесных видов и их размещении могут обеспечить полную изоляцию и при незначительной ширине (10— 20 м).
Наибольший интерес в закрытых пространствах представляют естественные массивы, разнообразные по характеру и несущие определенную эстетическую нагрузку. Выразительность их облика определяется породным составом насаждений, возрастом древостоя, его пространственной структурой, богатством напочвенного покрова. Эстетические достоинства леса раскрываются не с какой-либо одной точки, а в процессе его восприятия при движении по маршруту.
В лесопарках лесные массивы составляют основу пространственной структуры и образного решения, подлежат тщательному изучению и оценке. Внутренняя организация закрытых пространств подчинена в первую очередь формированию полноценных фитоценозов с сохранением «закрытости» как главного пространственного свойства и эстетическому усилению роли растительных акцентов в облике массива.
Эстетические достоинства типов леса определяются их образной завершенностью, ярким проявлением связи внешних форм с условиями местообитания, тем, что формулируется как единство формы и содержания. Чем ярче выражено это единство, тем очевиднее эстетическая ценность леса. Такие формации естественных лесов являются эталонами не только для лесопарков, но и для формирования образа леса на меньшей территории — при создании парковых массивов.
 |
| Схемы типов пространственной структуры: 1 — закрытый с горизонтальной сомкнутостью, 2 — закрытый с вертикальной сомкнутостью, 3 — полуоткрытый с групповым размещением деревьев, 4 — полуоткрытый с равномерным размещением деревьев, 5 — открытый |
В зависимости от состава лесообразующих пород леса таежной зоны нашей страны подразделяют на: хвойные (темнохвойные и светлохвойные) и лиственные (широколиственные и мелколиственные). Каждая из этих групп характеризуется своими физиономическими особенностями.
Темнохвойные леса (эдификаторы: ель, пихта, кедр) отличаются сильным затенением, пониженной температурой, повышенной влажностью воздуха. Они часто производят мрачное впечатление. Такие массивы из ели, пихты, кедра имеются в парках под Ленинградом — в Павловске, Гатчине, отличаются темным колоритом, контрастирующим с полянами, водоемами, светлыми пятнами берез, ив.
Светлохвойные леса (эдификаторы: лиственница, сосна обыкновенная) создают светлое жизнерадостное настроение благодаря ажурности крон, сравнительно редкому стоянию деревьев и смолистому аромату прогретого воздуха.
Сосновые леса занимают обширную площадь и характерны для всей лесной зоны Советского Союза. Наиболее интересны группы сосновых типов леса: боры-беломошники, боры-зеленомошники, сложные боры.
В садах и парках наиболее часто встречающийся тип — сложные боры. Он хорошо представлен во многих парках Подмосковья, Ленинграда, Киева. Сложные боры занимают более плодородные почвы, характеризуются богатством растительности, многоярусностью, сплошным подлеском, разнообразием травяного покрова. По своей структуре они очень многообразны. Наиболее характерны из них: сосняк липовый, сосняк лещинный, сосняк дубовый. Примером таких обогащенных сложных боров являются боры в лесопарковой части Архангельского.
Широколиственные леса (эдификаторы: бук, дуб, граб, липа) характеризуются большим разнообразием состава и сложной структурой. Они распространены в южной части лесной зоны и северной части лесостепной зоны. Лучшие представители широколиственных лесов — дубравы с постоянными их спутниками — липой, кленом. Они составляют основу украинских парков — Софиевка, Качановка, Александрия; Останкино в Москве; парков Дубки в Сестрорецке, Ломоносов под Ленинградом и др. Дубравы на темно-серых лесных суглинках или деградированных черноземах образуют многоярусные насаждения с примесью липы, клена, ясеня, ильмовых, березы, яблони, черемухи, лещины, бересклета и др.
Травяной покров представлен теневыносливыми видами злаков, осок и двудольными. Характерной чертой дубрав является наличие в травяном покрове групп раноцветущих видов — дубравных эфемероидов: пролески, хохлатки, ветреницы и др.
Мелколиственные леса (эдификаторы: береза, осина) не столь разнообразны по составу и просты по своей структуре. Излюбленными в паркостроении являются березовые рощи (Главный ботанический сад Академии Наук СССР в Москве, парк Сокиринцы в УССР и др.).
Полуоткрытые типы пространственной структуры имеют сомкнутость полога 0,5—0,2 и подразделяются на участки с групповым или равномерным размещением деревьев. Включение довольно широкого диапазона показателей по сомкнутости полога заставляет выделять отдельно участки с большей густотой насаждений (сомкнутостью 0,5—0,4) — полузакрытые и меньшей (сомкнутостью 0,3—0,2), их называют рединными.
Полуоткрытые пространства, в отличие от закрытых, обладают более глубокой просматриваемостью, большими визуальными связями с примыкающими участками, более проработанной пространственной структурой. Они играют самостоятельную роль в структуре и формировании образа парка, в них ярче проявляются декоративные достоинства отдельно стоящих деревьев и групп, повышаются требования к качеству травяного покрова. Это живописные рощи — дубовые, березовые, липовые и т. д., где воспринимаются и кроны деревьев, и их стволы, и земля, «из которой они растут». Они больше пронизаны солнцем и дают выразительные светотеневые эффекты.
Свойства рединных участков обеспечивать затенение и в то же время создавать возможность более глубокой просматриваемости пейзажей представляют большой интерес для парков южных широт, где жаркий климат требует защиты от солнца и ограничивает, а иногда и просто исключает возможность создания открытых полян.
Полуоткрытые пространства используют в случаях, когда плотная изоляция между участками нежелательна. Они условно изолируют одно пространство от другого и в то же время могут их визуально связывать. Внутренняя организация полуоткрытых пространств подчиняется правилам построения пейзажных картин, формирования древесно-кустарниковых групп и обеспечения пейзажного разнообразия.
Открытые типы пространственной структуры представлены всеми видами площадей, не занятых плотными насаждениями и сооружениями. Сюда включаются поляны, лужайки, партеры, крупные цветники, площади, плоскостные спортивные сооружения, водоемы. Включение дорог в тот или иной тип пространственной структуры зависит от того, насколько их пространство решено самостоятельно и как подчинено окружению. Форма, размер и характер открытого пространства определяются его обрамлением — окружающими насаждениями, а также откосами рельефа и сооружениями. Б. Кохно подразделяет открытые пространства по их взаимодействию с обрамлением на замкнутые, обращенные и раскрытые.
Замкнутые пространства окружены со всех сторон объемными элементами. Наблюдатель видит только их. Обращенные пространства имеют обрамление, которое ориентирует восприятие в одном, двух или трех направлениях. При этом пространства, обращенные в две противоположные друг другу стороны, называются сквозными, а в две смежные — угловыми. Распространенные в парках «перетекающие» поляны представляют собой комплекс обращенных пространств. Наибольший линейный размер замкнутого пространства составляет, по Б. Кохно, 200 м. Раскрытые пространства не имеют ограничений по всем направлениям восприятия. Ощущение раскрытости пространства наблюдается, если его линейные размеры превышают 200 м при высоте ограничивающих элементов 10—15м.
 |
| Схемы типов открытых пространств (по Б. Кохно): 1 — замкнутое пространство, ограниченное объемными элементами со всех сторон, 2 — обращенные пространства: а — ограничены объемными элементами с 3 сторон, б — ограничены объемными элементами с 2 сторон (сквозные и угловые), в — ограничены объемными элементами с одной стороны, 3 — раскрытое пространство (граница пространства находится далее 200 м) |
Зарубежные исследователи обращают особое внимание на соотношение обрамления (или зрительного барьера) — Ни ширины пространства — Д. При соотношении Н:Д= = 1:1 пространство воспринимается как тесное и замкнутое по вертикали. Находясь у границы пространства и не поднимая головы, человек видит только половину противоположного зрительного барьера. При соотношении Н:Д=1:2 пространство производит впечатление замкнутого по вертикали, противоположный зрительный барьер воспринимается целиком, но без неба. При соотношении Н:Д=1:3 в поле зрения попадает небо и пространство воспринимается хотя и замкнутым, но более свободным. Освобождение от зрительной замкнутости достигается при соотношении Н:Д=1:6. Это соотношение близко к параметрам, выведенным в 1968 г. Ю. Ведениным при исследовании им исторических парков Московской области. По Ю. Веденину, соотношение Н:Д=1:5 является предельным, при котором замкнутая поляна сохраняется как целостное пространство.
Представленные виды и размеры открытых пространств имеют целый ряд модификаций, определяемых их ориентацией по сторонам света, формой, характером обрамления, и могут рассматриваться как «своеобразный алфавит, на основе которого складывается пространственный язык паркостроения».
Источник: «Ландшафтное искусство». Боговая И.О., Фурсова Л.М. 1988
landscape.totalarch.com
