9. Биогеосфера, типы ее строения и соотношение с биогеоценозом

Биогеоценологический подход к рассмотрению и анализу состава, структуры биосферы и происходящих в ней явлений неизбежно предопределяет сужение ее вертикальных границ, поскольку эти явления наиболее отчетливо и ярко проявляются лишь в той приземной части биосферы, которая Вернадским называлась пленками и сгущениями жизни. Это вполне естественно, ибо основные процессы и внутренние качественные перестройки тех или иных структурных образований в биосфере возможны лишь при определенной концентрации, уплотненности живого вещества, обеспечивающей взаимодействие ее составных частей. Речь, по существу, идет об особом уровне организации живой материи—биоценотическом, структурным выражением которого и являются такие биокосные системы, как биогеоценозы и образованная ими биогеосфера (биогеоценотический покров Земли), представляющие собою объект изучения биогеоценологии. В противоположность этому объектом изучения науки биосферологии (или ноогеники) является такая интегрированная совокупность организмов, как живое вещество (биострома) и образованная им во взаимодействии с неорганической средой под действием солнечной радиации биосфера.

Таким образом, биогеоценологический аспект изучения биосферы заложен в самом учении В. И. Вернадского о ней, в его представлении о наличии особых зон сосредоточения живого вещества (сгущений и пленок жизни) в биосфере, а также в современном представлении о разных уровнях организации биосферы и одновременном, в геологическом смысле, сопряженном возникновении биокосных систем разного ранга, иерархически последовательно соподчиненных друг другу. С этой точки зрения учение В. Н. Сукачева и его соратников и последователей о биогеоценозе и биогеосфере представляет собою дальнейшее развитие учения В. И. Вернадского о биосфере. Это — особый биогеоценотический уровень изучения биосферы, характеризующийся переходом от интегративных, обобщенных представлений и трактовок В. И. Вернадского о биосфере, ее строении и функционировании к более дробному, дифференцированному изучению структур и процессов, происходящих в ее приземном, насыщенном жизнью слое—биогеосфере. С этим неизбежно связана и дифференциация самих понятий, и соответствующая терминология, выражающая эти понятия.

Биогеосфера в настоящее время рассматривается как особый, насыщенный жизнью слой биосферы, характеризующийся наиболее плотной концентрацией организованных в биоценозы живых существ, образующих во взаимодействии с окружающей средой элементарные биокосные системы—биогеоценозы и биогидроценозы. Последние в совокупности и составляют не вполне однородную, местами прерывистую, сложную по составу и структуре биокосную оболочку сухопутного и водного сектора земного шара.

Мощность биогеосферы варьирует в значительных пределах. На суше верхняя граница биогеосферы определяется в основном высотой растительного покрова с охватом находящейся в постоянном газообмене с живыми существами воздушной прослойки до 20— 30 м над его поверхностью, а нижняя — глубиной проникновения в почву и подпочву корневых систем ценозообразующих растений и почвообитающих животных и микроорганизмов, а также взаимодействующих с ними почвенно-грунтовых вод до глубины первого водоупорного горизонта. В морях, океанах и континентальных водоемах вертикальные границы биогеосферы определяются верхними пределами надводной воздушной прослойки той же мощности, что и на суше, и глубиной проникновения в водную среду фотосинтетически активных солнечных лучей, а также растворенных и взвешенных в воде минеральных и органических веществ и свободного кислорода. Отсюда общая мощность биогеосферы намного меньше, чем мощность биосферы. На суше, без учета простирающейся над растительным покровом воздушной прослойки, общая мощность надземной и подземной частей биогеосферы измеряется дециметрами на скалистых обнажениях и в тундрах, немногими метрами в степях и пустынях и десятками метров, редко до 100— 150 м, в лесах различных частей света. В условиях водной среды мощность биогеосферы местами достигает глубины в 380—400 м, хотя наибольшее сосредоточение жизни наблюдается в поверхностном слое воды до глубины в 20—30, реже— 100 м.

Биогеосфера—хотя и прерывистая, но все же общепланетарная биокосная система, а потому она играет весьма важную роль в выполнении глобальных функций биосферы в целом. В биогеосфере преимущественно осуществляются: а) фиксация энергии солнечной радиации и преобразование ее в различные формы земной потенциальной энергии; б) создание и накопление на поверхности Земли и в ее недрах биогенного вещества в виде органических и органоминеральных образований; в) создание биокосного вещества в процессе взаимодействия живого и неживого на Земле; г) преобразование структуры и химического состава верхних слоев земной коры, а также химического состава подземных вод атмосферного происхождения. В пределах биогеосферы протекает эволюция органического мира, а также развитие человека и человеческого общества, которое в настоящее время становится главной деятельной силой в биосфере. Следствием всего этого являются: а) уменьшение энтропии, т. е. рассеивания солнечной энергии в тепловой форме; б) возникновение в процессе эволюции многообразия форм органической жизни и усложнение их организации; в) биологизация биогеосферы, а в последние десятилетия и технизация ее.

В результате, по словам Н. В. Дылиса, в биогеосфере, с одной стороны, автоматически осуществляется контроль за состоянием и перемещением энергетических ресурсов и ряда важнейших показателей физико-географической среды, что, как отмечалось, ведет к возрастанию ее устойчивости по мере развития, а с другой, благодаря все увеличивающимся масштабам и интенсивности хозяйственного воздействия вооруженного современной техникой человеческого общества на различные стороны биогеосферы, происходит нарушение установившегося в ней динамического равновесия. В связи с этим перед человечеством возникает целый ряд весьма важных и неотложных глобального характера теоретических научных и практических народнохозяйственных проблем и задач по устранению негативных форм воздействия на биогеосферу и разработке научных основ регулирования и управления ею в интересах современного населения и грядущих людских поколений.

Термины «биогеосфера» и «биогеоценотический покров Земли», как отмечалось ранее, являются синонимами. Синонимами этим терминам по своему содержанию и объему следует считать и предложенное Е. М. Лавренко (1949) понятие и термин фитогеосфера, а также термин витасфера, предложенный В. Д. Александровой и А. Н. Тюрюкановым (1969). Что же касается ряда понятий и терминов, введенных в науку географами для обозначения поверхностных земных оболочек, иных по содержанию и по объему, чем биогеосфера, то останавливаться на их характеристике в данном случае нет необходимости.

После разностороннего и тщательного рассмотрения биогеоценоза и биогеосферы как составляющих двуединый объект исследования науки биогеоценологии следует подчеркнуть их органическую взаимосвязь, единство.

Биогеосфера, как отмечалось, представляет собою планетарную систему взаимосвязанных биогеоценозов; биогеоценозы же рассматриваются как элементарные структурные единицы (ячейки) биогеосферы. Как биогеоценоз, так и биогеосфера являются структурным выражением единого—биоценотического—уровня организации живой материи в определенных условиях среды, материальный субстрат которого представлен названными выше «пленками» и «сгущениями» жизни нашей планеты.

Биогеоценоз и биогеосфера—это биокосные системы, структурно и функционально взаимосвязанные как «часть» и «целое», но находящиеся на разных ступенях иерархической лестницы. При этом биогеосфера, состоящая из иерархически соподчиненных ей структурных единиц — биогеоценозов, представляет собой качественно обособленную целостную биокосную систему, обладающую, как мы видели, такими свойствами, которые отсутствуют у составляющих ее отдельно взятых биогеоценозов. В то же время биогеоценозы, находясь в пространственно-временном соподчинении по отношению к биогеосфере, сохраняют свою относительную самостоятельность, т. е. некоторую степень автономности, как системы весьма сложные по составу и структурно-функциональной организации, обладающие качественной определенностью.