Из недр Земли

4 5 6 7 8 9 10

ПОТОК ВЕЩЕСТВА, ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ

Э К О С И С Т Е М А

И ИНФОРМАЦИЕЙ

ВЕЩЕСТВОМ, ЭНЕРГИЕЙ

И НЕОРГАНИЧЕСКИМ

(Б И О Г Е О Ц Е Н О З)

Рис.1. Структурная схема (блочная модель) экосистемы.

Функционирование экосистемы обеспечивается взаимодейст-вием четырех основных составляющих:

1) биотопа;

2) биоценоза;

3) потока вещества, энергии и информации, пронизывающего

экосистему;

4) круговорота веществ внутри экосистемы.

С точки зрения теории систем экосистемы относятся к типу открытых, т.е. обмениваются с внешней средой и веществом, и энергией, и информацией.

Понятие экосистемы не ограничивается какими-то признаками ранга, размера, сложности или происхождения. Ценность этого понятия в его универсальности – оно приложимо как к относительно простым искусственным экосистемам (аквариум, теплица, пшеничное поле, обитаемый космический корабль),

так и к сложным естественным (озеро, лес, океан, биосфера). В частном случае конкретная экосистема может и не содержать одного или более блоков, входящих в структурную схему (рис.1). Например, различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют на поверхности планеты густую пеструю мозаику.

П р и м е р ы э к о с и с т е м:

1. Естественные (природные):

а) микроэкосистемы (лесная кочка, лужица);

б) мезоэкосистемы (роща, степь, озеро);

в) макроэкосистемы (тайга, океан).

2. Искусственные (антропогенные): сельскохозяйственное поле,

городской парк, искусственное водохранилище, город.

Особенностью искусственных экосистем является то, что они не могут длительно сохранять свое состояние без поддержания его человеком, т.е. без внесения извне значительной энергии.

Самая крупная и наиболее близкая к идеалу "самообеспечения" экосистема, известная науке, – это биосфера, которая включает все живые организмы Земли, находящиеся в постоянном взаимодействии с физической средой Земли, в результате чего эта система, через которую проходит поток вещества, энергии и информации от Солнца, из космоса и из недр Земли, находится в состоянии устойчивого динамического равновесия.

Экосистема – понятие весьма широкое. Его главное значение для экологической теории состоит в том, что оно подчеркивает обязательное наличие материальных, энергетических и информационных взаимоотношений, взаимозависимостей и причинно-следственных связей между отдельными блоками, иначе говоря, объединения блоков в функциональное целое. Экосистема является основной функциональной единицей экологии.

Э К О Л О Г И Ч Е С К И Е Ф А К Т О Р Ы.

Экологическими факторами называются важные для жизни организма компоненты окружающей среды, с которыми он неизбежно сталкивается.

Экологические факторы могут быть необходимы или вредны для живых существ, способствовать или препятствовать жизнедеятельности.

Совокупность экологических факторов, обуславливающих рост, развитие, выживание и воспроизводство потомства организмами образует условия существования.

Экологические факторы могут быть классифицированы по различным признакам.

1. По расположению источника фактора относительно границы экосистемы принято различать внешние и внутренние факторы.

Внешние факторы воздействуют на экосистему, но не испытывают непосредственного обратного действия (солнечная радиация, атмосферное давление, ветер и т.п.).

Внутренние факторы связаны со свойствами самой экосистемы и образуют ее состав (пища, концентрации веществ, состав воздуха, численность популяции и т.п.).

По изменению во времени (динамике) различают факторы:

– периодические (смена времени суток, времен года, приливно-

отливные явления и т.п.);

– действующие без строгой периодичности (погодные

явления, наводнения, ураганы, землетрясения и т.п.);

– факторы направленного действия, изменяющиеся в одном

направлении (потепление или похолодание климата,

заболачивание территорий и т.п.).

2. В соответствии со структурой экосистемы, содержащей абиотическую и биотическую части (см. рис.1), в ней могут быть выделены два класса факторов, определяющих ее состояние:

А. Абиотические факторы;

Б. Биотические факторы.

Особый класс составляют антропогенные факторы, характеризующие различные воздействия человека на неживую и живую природу.

А. Абиотические факторы в соответствии со структурой биотопа разделяются на климатические, географические, эдафические и гидрологические.

- Климатические факторы характеризуют физико-химические свойства атмосферы. К ним относятся: температура, влажность, давление, скорость движения, степень ионизации воздуха, освещенность. Климатические факторы имеют первостепенное значение, т.к. именно от этих факторов, в первую очередь, зависит географическое распространение видов животных и растений на земной поверхности. Газовый состав воздуха, содержание посторонних газов, примесей, пыли и т.п., вообще говоря, не являются климатическими факторами, но характеризуют состояние атмосферного воздуха.

- Географические факторы (географическая широта, продолжительность дня и ночи, рельеф местности).

- Эдафические факторы (от гр. edaphos – почва) характеризуют физико-химические свойства почвы. К ним относятся: состав, структура и влажность почвы. Эдафические факторы важны для наземных животных и особенно обитателей почвы, а также для всех растений.

- Гидрологические факторы (от гр. hydor – вода) характеризуют физико-химические свойства воды. К ним относятся: температура, содержание солей, газов (в первую очередь кислорода и углекислого газа), микроэлементов, течение, волнение и т.д. Гидрологические факторы являются определяющими для рыб и других водных организмов.

К абиотическим факторам относят также физические поля (гравитационное, магнитное, электромагнитное), ионизирующее излучение. Абиотические факторы могут быть охарактеризованы количественно и доступны для объективного измерения.

Б. Биотические факторы – это прямые или опосредованные воздействия на конкретный организм других организмов, населяющих общую среду обитания. Биотические факторы принято разделять на внутривидовые и межвидовые, антогонистические и неантогонистические.

- Внутривидовые биотические факторы действуют внутри данного вида в популяции. К ним относятся:

а) демографические факторы (численность и плотность популяции, продолжительность жизни особей, плодовитость, смертность и т.п.);

б) этологические факторы, т.е. поведенческие, играющие

значительную роль у животных с развитой психикой (контакты между членами семьи, группы, стада, популяции, отношения полов, размножение, уход за потомством, взаимопомощь и защита или, наоборот, возникновение внутривидовой конкуренции, отношений доминирования и подчинения, иерархии в стаде или в популяции и т.п.).

- Межвидовые биотические факторы действуют между

представителями разных видов, населяющих одну экосистему.

К ним относятся:

а) антогонистические:

- хищничество (+, –);

- паразитизм (+, –);

- конкуренция (–, –);

б) неантогонистические:

- симбиоз (от гр. symbiosis – сожительство), (+, +) – это

обоюдовыгодные, но не обязательные взаимоотношения разных видов организмов;

- мутуализм (от лат. mutuus – взаимный), (+, +) –

взаимовыгодные и обязательные для роста и выживания отношения организмов разных видов;

- комменсализм (от лат. commensalis – сотрапезник), (+, 0) –

взаимоотношения, при которых один из партнеров извлекает выгоду, а другому они безразличны;

- нейтрализм (0, 0) – взаимоотношения, при которых

организмы практически не оказывают влияния друг на друга.

По расположению источника	По изменению во времени	В соответствии Абиотические	со структурой Биоти	экосистем ческие
Внешние Внутренние	Периоди- ческие Непериоди- ческие Направлен-ного дейст- вия	-климатические -гидрологичес- кие -эдафические -географичес- кие	Внутривидовые -демографичес- кие -этологические	Межвидовые –антогонис-тические -неантого- нистические