5.Иерархические уровни экологических систем и их количественные характеристики.

Придерживаясь мнения В.Д. Федорова

за 1-й уровень будем считать особь определенного вида популяции.

2-м уровнем экосистемы является группа (когорта) – это группа особей параметры состояния которых одинаковы или находятся в некоторых пределах (весовые групп, возрастные). Состояние группы определяется ее мгновенной численностью и статистической функцией распределения всех регистрируемых показателей функционирования отдельных организмов.

3-м уровнем иерархии экосистемы считаются популяции – множество особей или групп особей, обладающих свойством самовоспроизведения и способностью совместно адаптивно реагировать на изменение внешней среды. Большинство свойств и характеристик групп особей можно перенести на популяцию.

4-й уровень иерархии – трофический уровень – это множество популяций, характерных сходными кормовыми связями. Такие простые свойства как численность или биомасса, выраженных в единице не будут являться объективными интегральными характеристиками трофического уровня.

В качестве оцениваемых параметров трофического уровня используется биоэнергетические характеристики в соизмеримых единицах (ккал/м²).

5-й уровень экосистемный. С помощью пищевых цепей (ценотических разных трофических уровней объединяются в единую экосистему).

При изучении экосистемы сначала надо охарактеризовать ее типологическую принадлежность. Далее можно указать распространенность и разнообразие систем данного класса. Затем характеризуют степень выделенности экосистем, т.е. четкость и характер ее границ, отделяющих ее от других экосистем. Границы могут быть разной степени постоянства, а также естественными или конвекционными.

Представляет интерес размер экосистемы, который может быть выражен через занимаемую ею площадь, объем и массу живого вещества, входящего в неё. После количественного изучения отдельных структур экосистемы необходимо оценить её состояние в целом.

Основными количественными показателями экосистем являются:

плотность видов (кол-во/площадь);

плотность организмов (экземпляр/м²),

плотность биомасс (кг/ м²),

продукция (кол-во биомассы на определенной площади за определенный промежуток времени (т/га в год),

интенсивность кругооборота биомассы (продукция/плотность биомассы).

6. Критерии разграничения экосистем.

Поскольку экосистемы явл. открытыми системами, прове-дение границ между ними всегда условно и зависит от цели исследования. Существует 3 кри-терия разграничения экосистемы:

1.Физиологический- базируется на выделении площадей с растит-ю, сходной по внешнему признаку 2.Токсономический- базируется на совокупности хар-ных видов- это виды, которые свойственны исключительно одной экосистеме и представлены в ней обильнее, чем другие.

3.Экологический- по нему э/с разграничивают по параметрам абиотической среды, т. е. по экологическим факторам. Группа экол-х факторов, которые измен-ся сопряжено, назыв-ся комплекс-ным градиентом. Комплексный градиент, который влияет на стр-ру и состав системы наз-ся ведущим комплексным градиен-том, который обязательно вкл. В себя лимитирующие факторы среды. Эк-й фактор трудный, т.к. требует большого кол-ва измерений.

4.Математический-для устранения субъективности при разграниче-нии экосистем разработаны ста-тистические методы:

-градиентный- математическая обработка данных, позволяет объективно разделить на группы,

-классификация позволяет объединить в группы, сходные по составу и числ-ти отдельных видов сообществ.

7. Проблематика экологических исследований. Борьба с различного рода загрязнениями – проблема лишь косвенно относимая к экологическим. Собственно экологическими являются следующие проблемы на решение которых должны быть направлены усилия экологов: Проблема нормирования уровней антропогенной нагрузки на конкретные экосистемы. Она включает в себя разработку критериев, оценивающих предельную нагрузку на устойчивость и биоразнообразие экосистем, изучение адаптации конкретных видов к различным воздействиям на уровне организмов, популяций и целых сообществ.

Экологические механизмы адаптации к среде изучаются способы приспособления популяций к крайним условиям: слишком низким и слишком высоким температурам, к высокой влажности. Решение этой проблемы необходимо для освоения экстремальных ландшафтов (пустынь, высокогорье, арктических ландшафтов).

Регуляция численности популяций. Разрабатывается комплекс мероприятий, направленных на управление динамикой численности популяции, которые необходимы для с/х или наоборот вредители, которые вызывают заболевания у человека и животных или которые надо сохранить как редкие виды.

Управление продукционными процессами. Разрабатываются мероприятия, направленные на рационализацию использования биологических ресурсов. Они включают следующие моменты: количественная характеристика энергетического потока на разных трофических уровнях, продукционная эффективность различных звеньев пищевых цепей.

Факторы, влияющие на продукционные процессы.

Устойчивость природных и антропогенных ценозов. Решение этой проблемы позволит оптимально сочетать устойчивость и неустойчивость экосистемы, в дальнейшем проектировать новые системы, оптимально сочетающие в себе черты устойчивости, максимальной эффективности продукционного процесса.