л ление е и и е е е с ы е и 17 В е е ие А I П М Ы

л ление е и и е е е с ы е и 17 В е е ие... 20 А I П М Ы 1 и к с ые сис е ы (ие ия, с к, к ия) 24 1.1. о о е о во е во о. 24 1.2. е а е ка о а ова о во о. 25 1.3. око е е в е а е к о а ова к а ве е в.. 30 1.4. «Ф о е» «о е а»... 39 Вы ы... 40 2 е гия, ек и е ы исс е ия 41 2.1. а ко- ео е е ка ак о а ка е а - е к о о е око о е ( е о- о о е к о о ). 41 2.1.1. е а е а. 41 2.1.2. Ф ко- ео е е к е к о а е а а е око о е 49 2.2. ек е о е е а а е ов... 54 2.2.1. е ое а е е е о к е е е ( е е - ове о а а )... 54 2.2.2. К о ов е к о ов е е ( а е е ове о а а )... 55 2.2.3. а е ок ов ( о о ) о о а о о а ка ове о.... 56 2.2.4. а е о о а к ве ов ко - к.. 58 2.3. Ме о о о е к е ов, о ае е в к е.... 58 Вы ы. 59 5

А II Ф МЫ А М В А А 3 Ие и еск я с к е с е ия. 61 3.1. ак о о е к, ко о о- о о о е к о ео- е к о о в о а а е 61 3.2. Мо а о а а а е.... 63 3.3. е а е ка о а а ак о ов о ево к- о оев а... 64 4 е, е е ие, и ие ще ссы, е и щ и е с и с е ищ с е 71 4.1. Фо а е а в а е е во ва... 72 4.2. Ве в е е е а а е.... 78 4.3. Фо ова е о е а, о е а о а ове - о оев. 87 5 с е ие к к я и е ес. 91 5.1. оев е о ок е о о во о о как о в ое о е во... 92 5.2. а е е ек оев во о о е а ов ка е ве о о е а ав е е о о ко е 95 6 с е ие к к сис е к ы г с (ие ия ге е и ески ик ).... 98 6.1. ов о о о е е е к к ( к оев а)... 99 6.2. о е е е к к ве ве е во о о ка 100 6.3. о е е е к к ве ве в о о о о ка 102 6.4. о е е е к к о ев к 104 6.5. е а е ка о о е о к ов. 104 7 е ес е с с и ег е ие... 106 7.1. Во о-во е оо о е в о е а е е - о о ов о а а... 108 7.2. о о е е е 115 7.3. Ко е а оо а е ко о ве е ва в а а е е о о о а ва а е во а е.. 116 6

8 с е ие к к сис е к ы г и ия 119 Вы ы... 126 А III Ф МА В А А К В П А ВА 9 и еск е и эк ги еск е и ие «к ы с е ия» и «к г с с»..... 128 9.1. «К о а а е» «к о овое о а во»... 128 9.2. е «а ек о о а а а» о «ко о о о» 129 9.3. Па а е е кое о а е к о ов е к о ово- о о а ва... 131 9.4. Мо е ова е а ек к о а е... 134 10 К ые и с к ые с с е ы с е и. 137 10.1. е а е кое е е е о ае о о о а ва е о а о е е «в ве е во» а е е ва ка а к о о... 137 10.2. оо о е е о е ов е е а е е о- а в в а е а а в ов а е. 143 10.3. оо о е е о е а о ае о а в; ко е - а оо а е ко о ве е ва е в о во оо е а в.. 149 11 К ые и с к ые с с ы с е и. 154 11.1. е а е кое е е е о ае о о о а ва к о- ов е а о е е оо а е к ве е во а е е о ок е о о во о о о 154 11.1.1. М о ова а о е е о о о а ва.. 155 11.1.2. М о ова а о а е е о о о а ва ве ве в о о о о ка. 156 11.1.3. а е е ое о а во ве ве е во о о ка.. 162 11.1.4. а е е ое о а во ве ка о о о е а. 166 11.1.5. а е е ое о а во ко о ве ка о е- ов... 167 11.1.6. о е ое о а е е а о ае о а в 7

в а а к о ово о о а ва о. 168 11.2. к о- к о а а о а а к о ов - е ак ово о о е. 172 11.2.1. Ве а ое о а е к о ов о а в оев о а ка а о а.. 172 11.2.2. а е е е е а, е е о ове о а а е - ов о о е а в а а к о ово о о а ва 176 Вы ы.... 190 А IV К А МА В А А Ф А 12 и е, и ге е, и к с я сис е. 192 13 Ве ик я с к и е г с с е г и е. 196 14 и е е с с г к е ы с е г и е с и и к - я и г е... 202 14.1. Ве ка а к а о ае о о о а ва о - о 202 14.2. Ве ка а к а о ае о о о а ва оо - е ва о ок е о во о о е 209 14.3. в а а е ов а е о о ок ова о о е о в о о.. 211 14.4. а е ок ов о ок е о во о о е а ка ва а а о о а е а... 212 15 с и е ы к ги е с е г е 214 15.1. Ве ка а к а а е о о ок ова о е а.. 217 15.2. Фо о е е ка ак в о а е о о ок ова о е а («Ма к ве е в»). 223 15.3. о ово к а е о о ок ова.. 227 16 с и е ы г иск сс е ы и ы к с к ия (И К) 232 16.1. По о а о ов во о о е а К а о о о а о о е о о к. 232 16.2. По о о ок е о о ок е о во о о е а К а о в о е о о к 237 8

16.3. П о а ве а к а о е о ов К в ав- е е е ве о е о а 240 16.4. е а е кое е е е о ае о о о а ва о- е К. 244 16.5. к о- к о а ое о во а о а о е о в о о оев а о ок е о о во о о о е- о а К.. 246 Вы ы.. 251 А V Ф МЫ П ( П АВ МЫ КА Ы Ы) 17 У е ие и с ие е ы си е- я е е и ик -ге е и еские е ы иск сс е ы и ы к с к и (И К)... 255 17.1. ов е ко к а а е... 255 17.2. ав о о о о е е во о о е о е - о ове о о а а е а е о ово а о о е 258 17.3. в о е о а о а а ее ко е а о е о а е о к о а о о о а ва 260 17.4. в о а а е о а а е ове о W Σ /S Σ о е о а е о к о а о о о- а ва о а о ( а е о о а, S 0 ). 262 17.5. в о а а е о а а е ове о ко е о аковк ове о (S Σ /S o )... 264 17.6. е ова е " о а " оо а а а а е а К 264 18 и сис е ы иск сс е ы и ы к с к- и ге - яе ые и к с ые сис е ы.. 269 Вы ы.. 271 А VI К -Ф К А А Ф М ( Ф М В М К Ф Ы) В и. 272 9

19 В - ые с е ия и сис е е ес г и е ес г е г и ии 276 20 с с е я ие ия и к с ы и сис е. 283 21 с е е е ие г ещес и е - си е с е г и 292 21.1. ав е е о е о е о а а в о ае о а ва о е а о о ов о а а о о е 293 21.2. Ф о е е е о о ов о а а в ав е а е е е а 296 21.3. а е е о о а е во а е в ав е е а... 300 21.4. Ф о е ео е о о о о е в ав е е а 303 21.5. а е е е е ко е а о о а «a» е - в о о о е а в о ве ово о в око о е а а о о ов о а а 306 21.6. Фак о, о е е е а ек о к око - о е ( ак е е).. 313 22 с с ек с е е е ия и и ески - е с е и сис е г я г и - ии и ек е и и ы. 315 Р л и щи л ия... 329 а л и... 333 и а а... 339 10

CONTENTS Vocabulary of terms and a list of conventional symbols 17 Introduction... 20 P A R T I SCOPE OF PROBLEMS Chapter 1 Bio-inert systems (their hierarchy, structure and functions) 24 1.1. Orderly arrangement of animated and inanimate nature. 24 1.2. Hierarchical organization of animated nature. 25 1.3. Bio-inert systems in hierarchically organized substance recycling... 30 1.4. "Phytosystems" and "Phytohierarchies"... 39 Conclusions... 40 Chapter 2 Methodology, research object and methods... 41 2.1. Types and physico-geometrical axiomatics of hierarchically structured bio-inert phytosystems (conceptual approach). 41 2.1.1. General observations. 41 2.1.2. Physico-geometrical and functional parameters of bio-inert phytosystems... 49 2.2. Objects and parameter measuring methods... 54 2.2.1. An individual plant and its structural elements (corporeal organization level).... 54 2.2.2. Crown and sub-crown systems (supra-corporeal organization level)..... 55 2.2.3. Vegetation cover (canopy) of a horizontal segment of space 56 2.2.4. Canopy at artificial reef structures... 58 2.3. Methodological standards used in this work 58 Conclusions 59 11

P A R T II PHYTOSYSTEMS OF ORGANISMIC ORGANIZATION LEVEL Chapter 3 Hierarchical structure of plant body... 61 3.1. Taxonomical, eco-morphological and bio-geochemical approaches to plant description.... 61 3.2. Modularized organization of plants.... 63 3.3. Hierarchical structure of axial-thallus macrophytes... 64 Chapter 4 Body form and ramification. Formation of algae thallus mass, bulk and surface area 71 4.1. Body form and related properties... 72 4.2. Plant body ramification.... 78 4.4. Formation of thallus mass, bulk and surface area... 87 Chapter 5 Plant as a populative variety... 91 5.1. Multicellular algae thallus as a populative variety... 92 5.2. Size range with differently polymerized algae thallus as compared with eco-system biota. 95 Chapter 6 Plant as an open-growth system (the hierarchy of ontogenetic cycles)... 98 6.1. Primary ontogenetic cycle (thallus cycle)... 99 6.2. Ramification ontogenetic cycle: primary 100 6.3. Ramification ontogenetic cycle: secondary 102 6.4. Axial-structure ontogenetic cycle 104 6.5. Hierarchical principle of cycles. 104 Chapter 7 Corporeal space and its filling.. 106 7.1. Water-air relationships in corporeally structured phytosystems 108 7.2. Hydrophilism of corporeal systems 115 7.3. Concentration of bio-organic substance within the corporeal space of geophytes and hydrophytes... 116 Chapter 8 Plant as an open-feed system.... 119 12

Conclusions 126 P A R T III PHYTOSYSTEM AS VIEWED WITHIN THE CROWN SPACE Chapter 9 The concepts of "plant crown" and "crown space" as understood in biology and environmental studies. 128 9.1. "Plant crown" and "crown space"... 128 9.2. From "architectural analysis" to "eco-morphology". 129 9.3. Parametric representation of crown systems and crown space 131 9.4. Crown architecture modeling.... 134 Chapter 10 Crown and sub-crown space of geophytes... 137 10.1. Hierarchical division of the living space and its filling with "animated substance" as illustrated by the example of Centaurea diffusa... 137 10.2. Volume-to-volume ratio of corporeal and supra-corporeal spaces in dimensional sequences of various plants. 143 10.3. Living space volume, bio-organic substance concentration and water exchange: relationships... 149 Chapter 11 Crown and sub-crown space of hydrophytes. 154 11.1. Hierarchical division of the crown-system living space and its filling with "animated substance" as illustrated by the example of the cystoseira multicellular alga... 154 11.1.1. Multivariant corporeal substances... 155 11.1.2. Multivariant supra-corporeal spaces of secondary ramification... 156 11.1.3. Supra-corporeal ramification space: primary.. 162 11.1.4. Vertical offshoot supra-corporeal space.. 166 11.1.5. Vertical offshoot cohort supra-corporeal space... 167 11.1.6. Hierarchy of the living space within the cystoseira crown space: Summary.. 168 11.2. Structural and functional organization of macroalgae crown systems 172 11.2.1. Verbal representation of thallus crown space in bryopsis and callithamnion algae. 172 11.2.2. Distribution of mass, corporeal surface and photosynthesis parameters within the crown space. 176 13

Conclusions 190 P A R T IV BIO-INERT SYSTEM AS VIEWED WITHIN THE BOUNDS OF PHYTOCENOSIS Chapter 12 Phytocenosis, biogeocenosis, a bio-inert system... 192 Chapter 13 Vertical structure of the living space occupied by land phytocenosis... 196 Chapter 14 Living space occupied by multicellular algae on the horizontal bottom surface as well as on rocks and boulders of various size... 202 14.1. Vertical structure of the living space occupied by cystoseira population 202 14.2. Vertical structure of the living space occupied by multicellular algae community 209 14.3. Cystoseira canopy and its height: Relationships. 211 14.4. Multicellular algae canopy on rocks and boulders of various size.... 212 Chapter 15 Hypersaline lake vegetation. 214 15.1. Vertical structure of lake vegetation. 217 15.2. Photosynthetic productivity of lake vegetation ("Minor Substance Recycling") 223 15.3. Vegetation full-year cycle... 227 Chapter 16 Canopy on artificial reef structures (ARS).. 232 16.1. Diatomic-algae canopy on ARS with differently spaced bearing structures... 232 16.2. Uni- and multicellular algae canopy on ARS having bearing structures of different height... 237 16.3. Spatial structure of ARS phytocenosis as compared with natural one.... 240 16.4. Hierarchical division of ARS phytosystem living space. 244 16.5. Structural and functional identity between thallome in an individual multicellular-algae thallus and ARS phytocenosis 246 Conclusions 251 14

P A R T V MAN-MADE PHYTOSYSTEMS (LOCAL BIOGEOCENOSES MANAGEMENT) Chapter 17 Phytofouling management on solid structures using ARS physical and geometrical parameters.. 255 17.1. Reef structures and their parameters... 255 17.2. Algae population density varies with the specific surface of befouling bodies in separate or group location... 258 17.3. Relation of total phytomass fouling and concentration to the volume of the nearby functional space 260 17.4. Relation of per-unit fouling surface phytomass W Σ /S Σ to the volume of the nearby functional space and modular size (the isolate size being S 0 ) 262 17.5. Relation of per-unit fouling surface phytomass to surface coverage coefficient (S Σ /S o )... 264 17.6. Phytofouling "fruitage" management using ARS parameters 264 Chapter 18 Artificial reef structure phytosystems as man-controlled bio-inert systems.. 269 Conclusions 271 P A R T VI STRUCTURAL AND FUNCTIONAL PHYTO-SYSTEMATOLOGY (PHYTOSYSTEMS AS SUMMARIZED IN TERMS OF THE BIOSPHERE) Introduction. 272 Chapter 19 The interplay between air and water in phytosystems of corporeal and supra-corporeal organization... 276 Chapter 20 Spatial hierarchy of bio-inert phytosystems 283 Chapter 21 Distribution of autotrophic substance and photosynthetic parameters along the sunlight path. 292 21.1. Sun radiation patterns in living spaces occupied by phytosystems of varying organization and origin. 293 21.2. Corporeal phytosystems as compared with supra-corporeal ones. 296 21.3. Canopies formed by geophytes and hydrophytes as compared with other systems... 300 15

21.4. Geogenic phytosystems as compared with other systems.. 303 21.5. Distribution of "a" chlorophyll concentration and photosynthetic intensity along the sunlight path in variously organized bio-inert phytosystems 306 21.6. Factors for bio-inert phytosystem architectonics (conclusion) 313 Chapter 22 Identity in the distribution range of variously organized phytosystems physical segments and inorganic nature objects.. 315 Summary. 329 Conclusion... 333 Bibliography... 339 16