Морфолого-геометрический подход к изучению пространственной гетерогенности экосистем и ландшафтов

• Автор: Кирпотин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 321 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Становление, развитие и возможности морфологического метода изучения природных тел

1.2. Гомология и аналогия как ключевые понятия сравнительноморфологического метода

1.3. Фрактальная геометрия ГЛАВА 2. ПОНЯТИЕ СТРУКТУРА В ЕСТЕСТВЕННЫХ НАУКАХ

2.1. Соотношение понятий состав, структура, функция

и организация

2.2. Пространственная структура сообщества

2.2.1. Вертикальная структура

2.2.2. Горизонтальная структура

2.3. Функциональная структура сообщества
2.3.1. Понятие консорции
2.3.2. Уровни функциональной организации сообщества
2.4. Паттерны и самоорганизация
2.5. Теория детерминированного хаоса, диссипативные структуры и синергетика
2.6. Единая теория поля и природа физического вакуума
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ СИММЕТРИИ
3.1. Криволинейная симметрия
3.2. Симметрия подобия ИЗ
3.3. Антисимметрия
3.4. Диссимметрия. Принцип Кюри
3.5. Особенности симметрии живых организмов
3.6. Общенаучные концепции периодичности и мимикрии
ГЛАВА 4. МОРФОЛОГОГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ ПОДХОД КЛАССИФИКАЦИИ ЖИЗНЕННЫХ ФОРМ ОРГАНИЗМОВ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЕДИНИЦ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЭКОСИСТЕМ
4.1. Анализ трактовки понятия жизненная форма через
Ш призму морфологогеометрического подхода
4.2. Классификация жизненных форм травянист,IX растений, основанная на характере пространственного листорасположения
4.3. О происхождении жизненной формы подушковидных растений с точки зрения теории симметрии
4.4. Жизненные формы организмов как паттерны организации 9 ГЛАВА 5. СТРУКТУРА И СИММЕТРИЯ ЭКОСИСТЕМ НА
ПРИМЕРЕ ЮЖНОТАЕЖНЫХ ЛЕСОВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ 9 ГЛАВА 6. СТРУКТУРА И СИММЕТРИЯ ЛАНДШАФТОВ
6.1. Методы изучения пространства в ландшафтной экологии
6.2. Геометрический подход к изучению ландшафтного рисунка
6.3. Плоскобугристые болотные комплексы
6.3.1. История развития болот субарктики Западной Сибири
6.3.2. Современная динамика ландшафта плоскобугристого болотного комплекса как индикатор глобальных
климатических изменений
6.3.3. Математическое моделирование криогенных процессов
на бугристых болотах
6.3.4 Симметрия ландшафтов плоскобугристых болот
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Необходимо охватить весь спектр морфофункциональных устройств, используемых для решения той или иной биологической задачи, учесть все способы, которыми может осуществляться данное биологическое отправление. Специфику этого подхода Ю. В. Мамкаев , обозначил как метод морфологических спектров. Дело в том, что представления о гомологии изначально сложились на примере высших животных организмов в современном представлении унитарных, и лишь потом были перенесены в ботанику, объекты которой имеют в большинстве случаев модульное строение i, . За введенными Томлинсоном понятиями стоят чрезвычайно глубокие различия в типе организации и образе жизни, например, унитарные организмы получают необходимую для жизни энергию посредством голозойного питания, а модульные в рассеянном состоянии через наружную поверхность тела Шафранова, , . Рис. Модульный организм представляет собой динамическую систему однотипных структур модулей разных рангов, формирующуюся в четырехмерном пространственновременном континууме. Целостность растительного организма, хотя и значительно различающаяся у растений разных жизненных форм, всегда существенно ниже, чем у животных. Следует отметить также, что структуры, которые в ботанике традиционно обозначаются как органы растения, принципиально отличаются от органов унитарных животных, в частности, внутренним органам животных у растений соответствуют системы тканей Шафранова, , Нотов, . Кроме того, как отмечает Т. положение того или иного органа у растений это не точный адрес, как у животных, а скорее способ расположения однотипных частей. Из сказанного со всей очевидностью вытекает, что проблема гомологии в масштабе всего органического мира требует более общего подхода, не ограниченного рамками зооцентризма Шафранова, . Такой подход был предложен С. В. Мейеном , который рассматривал процедуру гомологизации как процесс классификации частей, называя эти классы мероналт. Он допускал выделение и классификацию меронов по разным признакам, а значит и возможность разных подходов к гомологизации для одного и того же множества объектов Шафранова, . В целом мерономический подход предполагает выделение в составе вегетативного тела растения повторяющихся структурных единиц разных рангов, он весьма сильно созвучен с принципами симметрии подобия и основами фрактальной геометрии, которые будут рассмотрены в следующих главах рис. Наиболее полную иерархическую систему структурнобиологических единиц побеговых и корневых систем, основанную на мерономическом подходе, разработала Л. Е. Гатцук , . Метамерность. Каждый одноименный элемент структуры растительного организма метамер, возникая в онтогенезе вслед за ему подобным, повторяет его строение вдоль продольной оси. Соподчиненность единиц. Каждый элемент структуры более высокого порядка включает несколько элементов предыдущего порядка. Необязательность наличия всех элементов. Все побеговое тело растения может совпадать с одной или несколькими единицами любого порядка что отражает сложность побсговой системы особи. Разная степень автономности единиц. В организме связь соседних одноименных элементов обычно ослабевает по мере повышения их порядка. Принципы мерономического подхода, выдвинутые Л. Е. Гатцук, интересны тем, что удивительным образом напоминают принципы двух других, более универсальных общенаучных подходов симметрии подобия и фрактальной геометрии, которые будут рассмотрены несколько позже. Поэтому, если бы мы использовали не узкоботаническую, а общенаучную терминологию, то иерархически соподчиненную метамерность растительного организма мы могли бы обозначить одним словом фракталы юсть. Перейдем теперь к краткому обзору системы Л. Метамер является самым мелким элементом структуры жизненных форм. За метамер побега геммаксиллярных растений можно можно принять узел с отходящими от него листьями и пазушной почкой, с прилежащим к нему междоузлием. Элементарный побег образуется за один цикл видимого роста между двумя паузами. Моноподнапьный побег одного порядка ветвления представляет собой часть побеговой системы, растущую моноподиально.