Энергетические типы экосистем

Все экосистемы, в зависимости от вида используемой энергии, можно разделить на следующие типы.

1 тип. Экосистемы, для которых основным источником энергии является Солнце. Эти экосистемы имеют низкую продуктивность: не более 10000ккал/м²·год. Примерами таких систем являются открытый океан, горные массивы, и другие системы, вместе занимающие большую часть поверхности Земли. Эти экосистемы играют важную роль в биосфере Земли, обеспечивая ее устойчивость и в значительной мере формируя на климат планеты.

2 тип. Экосистемы, в которых источниками энергии кроме Солнца являются некоторые другие природные объекты. Источником дополнительной энергии в этом случае может быть энергия приливов, отливов, океанских течений и т.д. Избыток органического вещества в таких системах может откладываться, образуя запас питательных веществ. Поэтому такие системы обладают значительной продуктивностью: 10000 − 40000ккал/м²·год. Примером являются прибрежные воды морей и океанов, коралловые рифы, заливные луга.

З тип. Экосистемы, получающие энергию от Солнце и антропогенных источников (механизмов, топлива, мышечной энергии человека). Обладают значительной продуктивностью: около 50000ккал/м²·год. Примерами таких экосистем могут служить созданные человеком наземные и водные агроэкосистемы. В отличие от природных экосистем 2-го типа, вся энергия в таких системах тратится на некоторые виды живых организмов, нужные человеку, что снижает биологическое разнообразие экосистем и следовательно, уменьшает их стабильность.

4 тип. Экосистемы, основным источником энергии для которых является топливо. Это полностью искусственные экосистемы (например, индустриальные города), которые практически не вырабатывают органического вещества под воздействием энергии Солнца, все необходимые продукты и материалы ввозятся в такие системы извне. Но в этих экосистемах потребляется очень большое количество дополнительной энергии − порядка нескольких миллионов ккал на 1 м² в год (в Нью-Йорке − 4,8·10⁶ ккал/м²·год, Токио − 3·10⁶, Москва − около 10⁶). Эта энергия в основном идет на поддержание городского хозяйства (транспорта, промышленности, обеспечение жилищ). При этом расход топлива на человека в 80 раз превышает количество, необходимое просто для поддержания жизнедеятельности организма. Поэтому сосредоточение большого количества людей в городах во многом обуславливает истощение мировых запасов некоторых видов топлива. С этой точки зрения целесообразно применять в городах источники альтернативной энергетики, например, использовать энергию Солнца для обогрева жилищ энергию ветра для производства электроэнергии и т.п. Это позволит повысить устойчивость городских экосистем.

В своей истории человечество прошло все четыре типа экосистем: 1-й тип был характерен для первобытнообщинного общества, 2-й − для древних цивилизаций, постепенно человечество пришло к экосистемам 3-го и 4-го типов. Их основной недостаток − быстрое использование ресурсов биосферы, а также образование большого количества отходов.

Динамичность экосистем. Циклические изменения экосистем.

Глава 12. Динамика экосистем