Хрупкая биосфера и бумерангБиосфера как глобальная экосистема В состав биосферы, кроме живого вещества (растения, животные и микроорганизмы), входят биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов – каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами – почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества) и, наконец, косное вещество, в образовании которого живые организмы не участвуют (горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты). Следовательно, биосфера -это та область Земли, которая охвачена или была охвачена влиянием живого вещества. Ее рассматривают как наиболее крупную, глобальную экосистему, поддерживающую планетарный круговорот веществ. Вглубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние прежде всего из-за температуры горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5–15 км превышает 100°С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км. В Океане жизнь распространена до более значительных глубин, она встречается даже на дне океанических впадин в 10–11 км от поверхности. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется уровнем УФ-радиации. На высоте 25–30 км б;льшую ее часть поглощает находящийся здесь относительно тонкий слой озона. Если живые организмы поднимаются выше защитного слоя озона, они погибают. Атмосфера над поверхностью Земли насыщена многообразными живыми организмами, которые передвигаются в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20–22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1–1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни около 6 км над уровнем моря. Концентрация и активность жизни особенно велика у поверхности нашей Земли. Водоемы заселены по всей толще со сгущениями у поверхности и у дна. Выделяются своим богатством прибрежные и мелководные участки. На суше более 99 % живого вещества или биомассы сосредоточено в слое на несколько метров вглубь и на несколько десятков метров (высокие деревья) вверх от поверхности. Следовательно, жизнь сосредоточена в тончайшей пленке планеты, где и протекают главные процессы взаимодействия живой и неживой (косной) природы. Этот тонкий деятельный слой нередко называют биогеосферой, биогеоценотическим покровом, ландшафтной оболочкой. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В.И. Вернадский назвал «пленками жизни». Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), – от практически абсолютного нуля (–273°С) до +180°С. Давление, при котором существует жизнь, – от малых долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. Для ряда бактерий верхние критические точки давления лежат в области 12 тыс. атм. Споры бактерий, конидий и мицелий некоторых грибов не теряют жизнеспособности в условиях высокого вакуума, достигающего 10-13–10-11 мм. рт. ст. (космический вакуум составляет 10-16 мм. рт. ст.). Бактерии обнаружены в водах атомных реакторов, некоторые из них выдерживают облучение порядка 2–3 млн. рад. Отсюда можно сделать принципиальной важности вывод: выносливость Жизни в целом к отдельным факторам среды намного шире диапазонов тех условий, которые существуют в границах современной биосферы. Следовательно, Жизнь обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию внешней среды, а значит и потенциальной способностью к еще большему распространению.
Активный путь – развитие сопротивляемости, т.е. регуляторных процессов, которые позволяют осуществить все функции организма, несмотря на неблагоприятные факторы. Так, теплокровные животные – птицы и млекопитающие, обитая в условиях изменчивой температуры, поддерживают внутри себя постоянную температуру, оптимальную для биохимических процессов в клетках тела. Конечно, такое активное сопротивление влиянию внешней среды требует больших затрат энергии, которую им надо постоянно восполнять. Верблюд способен обеспечивать потребности во влаге посредством биохимического окисления собственного жира. Это примеры т.н. физиологических адаптаций. Примерами поведенческих адаптаций могут служить создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий, особенно в условиях экстремальных (очень высоких или очень низких) температур. Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв – в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Обычный для животных способ приспособления к неблагоприятным периодам – миграция. Так, сайгаки ежегодно уходят на зиму в малоснежные южные полупустыни, где зимние травы в связи с сухостью климата более питательны и доступны. Однако летом травостои полупустынь быстро выгорают, поэтому на период размножения сайгаки переходят в более влажные северные степи. Активное сопротивление влиянию неблагоприятной среды способствует развитию морфологической адаптации отдельных видов, т.е. приобретению таких особенностей внешнего строения, которые обеспечивают выживание в экстремальных и успешную жизнедеятельность организмов в привычных для них условиях. Так, растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги...( далее в статье) Взаимодействие экологических факторов Значение отдельных экологических факторов в комплексном действии среды неравноценно. Поэтому выделяют ведущие (главные) экологические факторы и второстепенные (сопутствующие).( далее в статье)
В состав биосферы, кроме живого вещества (растения, животные и микроорганизмы), входят биогенное вещество (продукты жизнедеятельности живых организмов – каменный уголь, битумы, нефть), биокосное вещество (продукты распада и переработки горных и осадочных пород живыми организмами – почвы, кора выветривания, все природные воды, свойства которых зависят от деятельности на Земле живого вещества) и, наконец, косное вещество, в образовании которого живые организмы не участвуют (горные породы магматического, неорганического происхождения, вода, космическая пыль, метеориты). Следовательно, биосфера -это та область Земли, которая охвачена или была охвачена влиянием живого вещества. Ее рассматривают как наиболее крупную, глобальную экосистему, поддерживающую планетарный круговорот веществ. Вглубь Земли живые организмы проникают на небольшое расстояние прежде всего из-за температуры горных пород и подземных вод, которая постепенно возрастает с глубиной и на уровне 1,5–15 км превышает 100°С. Наибольшая глубина, на которой в породах земной коры были обнаружены живые бактерии, составляет 4 км. В Океане жизнь распространена до более значительных глубин, она встречается даже на дне океанических впадин в 10–11 км от поверхности. Верхняя граница жизни в атмосфере определяется уровнем УФ-радиации. На высоте 25–30 км б;льшую ее часть поглощает находящийся здесь относительно тонкий слой озона. Если живые организмы поднимаются выше защитного слоя озона, они погибают. Атмосфера над поверхностью Земли насыщена многообразными живыми организмами, которые передвигаются в воздухе активным или пассивным способом. Споры бактерий и грибов обнаруживают до высоты 20–22 км, но основная часть аэропланктона сосредоточена в слое до 1–1,5 км. В горах граница распространения наземной жизни около 6 км над уровнем моря. Концентрация и активность жизни особенно велика у поверхности нашей Земли. Водоемы заселены по всей толще со сгущениями у поверхности и у дна. Выделяются своим богатством прибрежные и мелководные участки. На суше более 99 % живого вещества или биомассы сосредоточено в слое на несколько метров вглубь и на несколько десятков метров (высокие деревья) вверх от поверхности. Следовательно, жизнь сосредоточена в тончайшей пленке планеты, где и протекают главные процессы взаимодействия живой и неживой (косной) природы. Этот тонкий деятельный слой нередко называют биогеосферой, биогеоценотическим покровом, ландшафтной оболочкой. Места наибольшей концентрации организмов в биосфере В.И. Вернадский назвал «пленками жизни». Крайние пределы температур, которые выносят некоторые формы жизни (в латентном состоянии), – от практически абсолютного нуля (–273°С) до +180°С. Давление, при котором существует жизнь, – от малых долей атмосферы на большой высоте до тысячи и более атмосфер на больших глубинах. Для ряда бактерий верхние критические точки давления лежат в области 12 тыс. атм. Споры бактерий, конидий и мицелий некоторых грибов не теряют жизнеспособности в условиях высокого вакуума, достигающего 10-13–10-11 мм. рт. ст. (космический вакуум составляет 10-16 мм. рт. ст.). Бактерии обнаружены в водах атомных реакторов, некоторые из них выдерживают облучение порядка 2–3 млн. рад. Отсюда можно сделать принципиальной важности вывод: выносливость Жизни в целом к отдельным факторам среды намного шире диапазонов тех условий, которые существуют в границах современной биосферы. Следовательно, Жизнь обладает значительным «запасом прочности», устойчивости к воздействию внешней среды, а значит и потенциальной способностью к еще большему распространению. Понятие о лимитирующем экологическом факторе Из практики известно, что сам факт существования организма может определяться не минимальным значением, а наоборот, избытком любого из факторов. Впервые мысль об этом высказал американский ученый В. Шелфорд; она легла в основу закона толерантности: лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия, диапазон между которыми определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору. Смысл закона толерантности очевиден: все хорошо в меру. При этом уточним, что лимитирующими факторами являются все факторы, уровень которых приближается к пределам выносливости организма или превышает их. Таким образом, для организмов характерны экологический минимум и экологический максимум, они реагируют сходным образом на оба пессимальных значения фактора. Их выносливость к воздействиям в диапазоне между этими двумя величинами называют пределом толерантности вида. Учение о лимитирующих факторах облегчает изучение сложных ситуаций во взаимоотношениях организмов и среды их обитания. При этом следует понимать, что не все факторы среды имеют одинаковое экологическое значение. Так, молекулярный кислород, являясь фактором физиологической необходимости для всех животных, с экологической точки зрения становится лимитирующим лишь в определенных местообитаниях. Если в водоеме гибнет рыба (особенно в жаркое время), то в первую очередь должна быть измерена концентрация кислорода в воде: она резко падает с возрастанием температуры. В случае же гибели птиц следует искать другую причину, так как содержание кислорода в воздухе относительно постоянно и достаточно с точки зрения требований наземных организмов. В экологическом прогнозировании, планировании и экспертизе проектов очень важно выявление наиболее слабого звена. Оно позволяет производить замену дефицитных веществ и воздействий на менее дефицитные, что важно, например, в процессе эксплуатации природных ресурсов, а также в сельском хозяйстве. Приспособление организмов к неблагоприятным Активный путь – развитие сопротивляемости, т.е. регуляторных процессов, которые позволяют осуществить все функции организма, несмотря на неблагоприятные факторы. Так, теплокровные животные – птицы и млекопитающие, обитая в условиях изменчивой температуры, поддерживают внутри себя постоянную температуру, оптимальную для биохимических процессов в клетках тела. Конечно, такое активное сопротивление влиянию внешней среды требует больших затрат энергии, которую им надо постоянно восполнять. Верблюд способен обеспечивать потребности во влаге посредством биохимического окисления собственного жира. Это примеры т.н. физиологических адаптаций. Примерами поведенческих адаптаций могут служить создание убежищ, передвижение с целью выбора оптимальных температурных условий, особенно в условиях экстремальных (очень высоких или очень низких) температур. Приспособительное поведение может проявляться у хищников в процессе выслеживания и преследования добычи, а у жертв – в определенных ответных реакциях (например, затаивание). Обычный для животных способ приспособления к неблагоприятным периодам – миграция. Так, сайгаки ежегодно уходят на зиму в малоснежные южные полупустыни, где зимние травы в связи с сухостью климата более питательны и доступны. Однако летом травостои полупустынь быстро выгорают, поэтому на период размножения сайгаки переходят в более влажные северные степи. Активное сопротивление влиянию неблагоприятной среды способствует развитию морфологической адаптации отдельных видов, т.е. приобретению таких особенностей внешнего строения, которые обеспечивают выживание в экстремальных и успешную жизнедеятельность организмов в привычных для них условиях. Так, растения, обитающие в пустыне, лишены листьев, и их строение наилучшим образом приспособлено к минимальным потерям влаги. Можно также вспомнить о наличии у китообразных приспособлений к скоростному плаванию или об особой структуре кожи у акул для той же цели. Морфологический тип приспособления животного или растения, при котором они имеют внешнюю форму, отражающую способ взаимодействия со средой обитания, называют жизненной формой вида. При этом разные виды могут иметь сходную жизненную форму, если ведут близкий образ жизни. Примерами здесь могут быть кит (млекопитающее), пингвин (птица) и акула (рыба). Пассивный путь связан с подчинением жизненных функций организма изменению факторов среды. Так, при недостатке тепла это приводит к понижению уровня метаболизма (обмена веществ), что способствует экономному использованию энергетических запасов. При резком ухудшении условий среды организмы разных видов могут практически приостанавливать свою жизнедеятельность и переходить в состояние т.н. скрытой жизни. Например, некоторые мелкие организмы способны высыхать на воздухе, а затем возвращаться к активной жизни после пребывания в воде. Переход в состояние глубокого анабиоза, при котором резко замедляется обмен веществ, расширяет возможности выживания организмов в самых экстремальных условиях. Так, высушенные семена и споры растений, а также некоторые мелкие животные (коловратки, нематоды) способны выдержать температуры ниже –200оС. Некоторые бактерии, в т.ч. и болезнетворные, многие годы могут находиться в неактивном состоянии, пока не возникнут благоприятные условия для их «пробуждения» и последующего размножения. Явление, при котором имеет место временный физиологический покой в индивидуальном развитии некоторых животных и растений, обусловленный неблагоприятными факторами внешней среды, называется диапаузой. Взаимодействие экологических факторов Значение отдельных экологических факторов в комплексном действии среды неравноценно. Поэтому выделяют ведущие (главные) экологические факторы и второстепенные (сопутствующие). В качестве ведущих выступают те факторы, которые необходимы для жизнедеятельности организма. Для разных видов требуются обычно различные ведущие факторы, даже если организмы живут в одном месте. В то же время следует отметить, что в разные периоды развития организма имеет место смена ведущих факторов, что особенно характерно для растений. Так, для эфемероидов (например, осоки) в период цветения ведущим фактором является свет, а в период формирования семян – достаток во влаге и минеральных веществах. В сельскохозяйственной практике при учете закономерностей взаимодействия экологических факторов можно поддерживать оптимальные условия для выращивания культурных растений и домашних животных. Огромную роль играет взаимодействие биотических и абиотических факторов, поскольку конечное состояние любого организма или системы организмов это всегда результат их многочисленных взаимодействий. В заключение рассмотрим правомочность подразделения экологических факторов на «вредные» и «полезные». Все зависит от того, в каких дозах берется тот или иной фактор, в каких сочетаниях. Так, если он взят в «чистом» виде, то переход от благоприятного действия к вредному происходит очень быстро, при сравнительно небольших дозах. Но если тот же фактор берется в сочетании с другими одновременно действующими факторами, то отрицательное действие проявляется гораздо позже, при очень больших количествах. Например, химически чистая поваренная соль ядовита уже при небольших дозах, но в смеси с другими солями она может быть безвредной. Отметим также, что если разнородные факторы имеют общую направленность и общий фокус действия, они могут и взаимно усиливать отрицательные воздействия на организм. Так, при повреждении дерева каким-либо вредителем, если оно ранее было отравлено ядохимикатом, то указанные факторы (биотический и антропический) не ослабляют, а, напротив, усиливают взаимно вредное влияние.))) Вся статья ЗДЕСЬ ****************** ОСНОВНЫЕ ВИДЫ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОСФЕРУ Abschlussbedingungen В 1866 г. вышел в свет фундаментальный труд немецкого зоолога Э. Геккеля «Всеобщая морфология организмов». В нем впервые дано общее определение экологии, как суммы знаний по совокупности взаимоотношений животного с окружающей его средой, органической и неорганической. Наряду с зарубежными учеными в ее развитие и становление внесли огромный вклад учёные России: Тимирязев К.А., Докучаев В.В., Вернадский В.И., Вавилов Н.И., Сукачев В.Н., Шварц С.С., Морозов Г.Ф., Яблоков А.В., Реймерс Н.Ф. и другие. Истинное значение экологии стали осознавать на закате ХХ века, когда возрастание численности населения планеты и резко усилившееся воздействие человека на природную среду, приведшее к ее деградации, поставили со всей остротой вопрос быть или не быть человеческой цивилизации.
Понятия «экосистема» и «биогеоценоз» близки по сути. Первое из них приложимо для обозначения систем, обеспечивающих круговорот любого ранга, а «биогеоценоз» – понятие территориальное, относящееся к таким участкам суши, которые заняты фитоценозами. Концепции экосистем и биогеоценозов, дополняя и обогащая друг друга, позволяют рассматривать функциональные связи сообществ и окружающей их абиотической среды в разных аспектах. Потоки вещества и энергии в экосистеме. Экосистема может обеспечить круговорот веществ только в том случае, если включает четыре необходимые для этого части: 1) запасы биогенных элементов; 2) продуценты; 3) консументы; 4) редуценты. На их сложном и постоянном взаимодействии основан первый (основной) принцип функционирования экосистем: получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов. ****************** Искусственные экосистемы По сути на базе таких искусственных экологических систем человек стремится создать экологический абсурд: агроценоз должен состоять из одного, реже двух видов культурных растений, а идеальная для него пищевая цепь – всего из двух звеньев: «растение – человек» или «растение – домашние животные». В природе такая система из-за своей неустойчивости невозможна. В постоянной борьбе человека с сорняками и вредителями культурных растений часто возникает эффект «экологического бумеранга». Это совокупность особо опасных явлений, возникающих в окружающей среде в результате неправильной хозяйственной деятельности человека и которые в конечном итоге оказываются вредными для него самого. Известно, что в современном сельском хозяйстве широко применяются разнообразные химические средства защиты – пестициды. Многие из них не обладают четко направленным избирательным действием: они подавляют и даже уничтожают не только те виды, против которых они предназначены, но и их паразитов и хищников. Поскольку последние занимают более высокие уровни в цепях питания, они оказываются более чувствительными к ядам, чем те виды, которыми питаются. Сохранившаяся после обработки часть вредителей, освобожденная от своих естественных врагов – регуляторов их численности, через некоторое время дает новую, еще более высокую вспышку численности.
Четвертый закон органически продолжает третий: постоянное существование организмов в любом ограниченном пространстве возможно лишь в экосистемах, внутри которых отходы жизнедеятельности одних видов организмов утилизируются другими видами. Пятый закон: устойчивость экосистем определяется соответствием их видового состава условиям жизни и степенью развитости этих систем. Живое вещество биосферы В зависимости от количественного содержания и функциональной значимости элементарный набор организмов делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. ------------- Круговорот веществ – это многократное участие веществ в процессах, протекающих в атмосфере, гидросфере, литосфере, в том числе и тех их слоях, которые входят в биосферу планеты. При этом выделяют два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биологический). Большой круговорот длится миллиарды лет. Горные породы подвергаются разрушению, выветриванию, а продукты выветривания, в том числе растворимые в воде питательные вещества, сносятся потоками воды в Мировой океан. Здесь они образуют морские напластования и лишь частично возвращаются на сушу с осадками, с извлеченными человеком из воды организмами. Крупные, но медленно протекающие геотектонические изменения (опускание материков и поднятие морского дна, перемещение морей и океанов) приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу, и процесс повторяется. Границы геологического круговорота значительно шире границ биосферы и в его процессах живые организмы играют второстепенную роль. Напротив, биологический круговорот вещества проходит в границах обитаемой биосферы и воплощает в себе уникальные свойства живого вещества планеты. Будучи частью большого, малый круговорот осуществляется на уровне биогеоценоза, он заключается в том, что питательные вещества почвы, вода, углерод аккумулируются в веществе растений, расходуются на построение тела и жизненные процессы как их самих, так и организмов – консументов. Продукты разложения органического вещества почвенной микрофлорой и мезофауной (бактерии, грибы, моллюски, черви, насекомые, простейшие и др.) вновь разлагаются до минеральных компонентов, вновь доступных растениям и поэтому вовлекаемых ими в поток вещества. Круговорот того или иного химического вещества из неорганической среды через растительные и животные организмы и обратно в неорганическую среду с использованием энергии Солнца и химических реакций называется биогеохимическим циклом. Биохимический цикл является частью биологического круговорота. Биогеохимические круговороты в биосфере подразделяют на: 1) круговороты газового типа с резервным фондом веществ в атмосфере или гидросфере (азота, кислорода, диоксида углерода, водяных паров) и 2) круговороты осадочного типа с менее обширными резервуарами в земной коре (фосфора, кальция, железа). Диоксид углерода атмосферы ассимилируется наземными растениями в ходе фотосинтеза и включается в состав органических веществ. В процессе дыхания растений, животных и микроорганизмов углерод, содержащийся в организме, вновь переходит в атмосферу в виде СО2. Эти два процесса почти полностью уравновешены: лишь около 1 % углерода, усвоенного растениями, откладывается в виде торфа и удаляется из круговорота. Всего за 7–8 лет живые организмы пропускают через свои тела весь углерод, содержащийся в атмосфере. Подсчитано, что все зеленые растения Земли ежегодно извлекают из атмосферы до 300 млрд. т диоксида углерода (86 млрд. т углерода). Внешние защитники Жизни на Земле Магнитное поле Земли. Подсчитано, что каждую секунду на площадку в 1 м2 через границу атмосферы из Космоса в направлении земной поверхности влетают более 10 тысяч заряженных частиц со скоростями, близкими к световой. Характеризуясь огромной энергией, космическое излучение способно за относительно короткий срок разложить на ионы и электроны весь воздух атмосферы и уничтожить все живое на планете. Однако этого, к счастью, не происходит. Дело в том, что Земля представляет собой своеобразный магнит, его силовые линии окружают земной шар и образуют вокруг него магнитосферу, которая защищает живые организмы от солнечного ветра. Итак, магнитное поле есть важнейший защитник Жизни на Земле, без которого она не смогла бы зародиться в прошлом, не смогла бы сохраниться в настоящем. Но наряду с этим есть и другие факторы стабильности, порожденные самим живым веществом биосферы. Озоновый щит биосферы. Важнейшим фактором возникновения и развития биосферы стало создание автотрофными организмами кислородной среды на стыке трех оболочек Земли: литосферы, гидросферы и атмосферы. С появлением такого активного химического элемента, как кислород в свободном, т.е. молекулярном состоянии, существенно изменились процессы минералообразования в поверхностных слоях геологической оболочки планеты, а следовательно, резко изменились и все химические факторы существования живого вещества. С другой стороны, наполнение атмосферы кислородом способствовало и появлению в ней озона. Образование озона в верхней стратосфере связано с реакцией фотодиссоциации поступающего туда молекулярного кислорода под влиянием коротковолнового (менее 242 нм) ультрафиолетового излучения Солнца: Взаимодействие образовавшегося атомарного кислорода с молекулой последнего (в присутствии третьих частиц – катализаторов) ведет к образованию озона: О + О2 + М ® О3 + М ......... ---------- ------ Цепи питания. Между организмами биоценоза возникают и устанавливаются прочные пищевые взаимоотношения или цепи питания. Те из них, которые начинаются с фотосинтезирующих организмов, называют цепями выедания (или пастбищными), а цепи, начинающиеся с отмерших остатков растений, трупов и экскрементов животных, – детритными цепями. Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем, он характеризуется различной интенсивностью протекания потока веществ и энергии. Первый трофический уровень всегда составляют продуценты (например, капуста); растительноядные консументы (заяц) относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм консументов – к третьему; потребляющие других плотоядных – соответственно к четвертому и т.д. Вследствие этого различают консументов первого, второго, третьего и четвертого порядков, занимающих разные уровни в цепях питания. Следовательно, пищевая цепь – основной канал переноса энергии, заключенного в пище, в сообществе. Согласно расчетам, на каждом этапе передачи вещества и энергии по пищевой цепи теряется примерно 90 % энергии и только около одной десятой доли ее переходит к очередному потребителю. Указанное соотношение в передаче энергии в пищевых связях организмов называют «правилом десяти процентов». Например, количество энергии, которое доходит до третичных плотоядных (пятый трофический уровень), составляет лишь около 10-4 энергии, поглощенной продуцентами. Этим объясняется ограниченное количество (5–6) звеньев (уровней) в пищевой цепи независимо от сложности видового состава биоценоза. ----------- Динамика экосистем. Сукцессия и климакс биоценозов Циклический тип изменения сообществ отражает суточную (смена дня и ночи), сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявления эндогенных (внутренних) ритмов организмов. Так, смена времен года существенно влияет на жизнедеятельность растений и животных (периоды цветения, плодоношения, осеннего листопада и зимнего покоя у растений; спячка, зимний сон, диапауза и миграции у животных). Поступательные изменения в сообществе приводят в конечном итоге к смене этого сообщества другим, с иным набором господствующих видов. Причиной подобных смен могут быть внешние по отношению к биоценозу факторы, длительное время воздействующие в одном направлении, например, иссушение болотных почв.... ---------- Существует ряд правил и принципов, которые помогают более глубокому пониманию причин устойчивости природных систем различной сложности. Правило внутренней непротиворечивости: в естественных экосистемах деятельность входящих в них видов направлена на поддержание этих экосистем как среды собственного обитания. Иначе говоря, виды в естественной природе не могут разрушать среду своего обитания, так как это вело бы их к самоуничтожению. Принцип системной дополнительности: подсистемы одной природной системы в своем развитии обеспечивают предпосылку для успешного развития и саморегуляции других подсистем, входящих в ту же систему. Закон экологической корреляции: в экосистеме, как и в любом другом целостном природно-системном образовании, особенно в биотическом сообществе, все входящие в него виды живого и абиотические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы (например, уничтожение какого-либо вида) неминуемо ведет к исключению (гибели) всех тесно связанных с этой частью системы других ее частей. Понимание закона экологической корреляции особенно важно в аспекте сохранения видов живого: они никогда не исчезают в одиночку, но всегда взаимосвязанной группой..... ---------- По сути на базе таких искусственных экологических систем человек стремится создать экологический абсурд: агроценоз должен состоять из одного, реже двух видов культурных растений, а идеальная для него пищевая цепь – всего из двух звеньев: «растение – человек» или «растение – домашние животные». В природе такая система из-за своей неустойчивости невозможна. В постоянной борьбе человека с сорняками и вредителями культурных растений часто возникает эффект «экологического бумеранга». Это совокупность особо опасных явлений, возникающих в окружающей среде в результате неправильной хозяйственной деятельности человека и которые в конечном итоге оказываются вредными для него самого...... Живое вещество биосферы В зависимости от количественного содержания и функциональной значимости элементарный набор организмов делят на три группы: макроэлементы, микроэлементы и ультрамикроэлементы. Макроэлементы составляют основную массу органических и неорганических соединений живых организмов. Они требуются постоянно и в большом количестве для осуществления жизненного цикла. Концентрация их изменяется от 60 до 0,001 % массы тела. Это кислород, водород, углерод, азот, фосфор, кальций, калий, сера и др. Микроэлементы – преимущественно ионы тяжелых металлов, являющиеся компонентами ферментов, гормонов и других жизненно важных соединений. Они столь же необходимы для жизнедеятельности, как макроэлементы, но требуются в значительно меньших концентрациях. Содержание их изменяется от 0,001 до 0,00001 % массы тела. В данную группу входят марганец, бор, кобальт, медь, молибден, цинк, йод, бром, алюминий и другие. Укажем, что роль каждого микроэлемента строго специфична, его нельзя заменить в биохимических процессах никаким другим химическим элементом. В силу этого каждый микроэлемент выполняет свою роль без дублеров..... ---- ------- Вклад разных континентов в общую первичную продукцию суши примерно следующий (Чернова Н.М. и др., 1995 г.): Европа – 6, Азия – 28, Африка – 22, Северная Америка – 13, Южная Америка – 26, Австралия с островами Океании – 5 %. Продуктивность растений в расчете на 1 га составляет (в процентах от средней по всем континентам): в Европе – 89, в Азии – 103, в Африке – 108, в Северной Америке – 86, в Южной Америке – 220, в Австралии – 90. Наиболее продуктивны экосистемы тропических лесов, затем следуют обрабатываемые земли, степи и луга, пустыни, полярные зоны..... Структура и основные циклы биогеохимических ВСЯ СТАТЬЯ ЗДЕСЬ https://moodle.kstu.ru/mod/book/view.php?id=96546 "Экологический бумеранг", когда негативные последствия человеческой деятельности в окружающей среде, особенно чудовищные загрязнения различными отходами и выбросами в атмосферу, почву и Мировой океан, истощение ресурсов, вырубка лесов, лесные пожары - в конечном итоге возвращаются к человеку в виде проблем для его здоровья и других сфер жизни. Это своеобразный "ответ" природы на действия человека, имеющий негативные последствия для самого человека. Человек, как часть экосистемы, не может безнаказанно наносить ей безграничный ущерб. Любые нарушения экологического равновесия (загрязнение воздуха и воды, вырубка лесов, истощение ресурсов и пр.), в конечном итоге приведут к негативным последствиям для самого человека, так как он тесно связан с окружающей средой.
Добавим к этому непомерные амбиции несменяемых лидеров стран, современное оружие, войны, которые они развязывают - и вы получите полную картину "бумеранга", когда биологический вид HOMO SAPIENS разрушает свою среду обитания. Скорость этого явления нарастает. . © Copyright: Марианна Ольшевская, 2025.
Другие статьи в литературном дневнике:
|
