1.Классификация экосистем.

Классификация экосистем довольно разнообразна.

По Ю. Одуму выделяются моря – огромные, наиболее густо, но неравномерно заселенные экосистемы. Эстуарии и морские побережья – полоса разнообразных экосистем, лежащая между морями и континентами. Эта переходная зона богата жизнью. Ручьи и реки – особые экосистемы пресных проточных вод. Их биоценозы наиболее полно используются человеком. Озера и пруды – в абсолютном большинстве водоемы со стоячей пресной водой, хотя встречаются и соленые озера. Пресноводные болота характеризуются периодическими колебаниями уровня воды. Они в какой-то степени приближаются к эстуариям, поскольку обладают высоким плодородием и стабильностью. Пустыни – экосистемы, формирующиеся в районах, где за год выпадает менее 250 мм осадков, а также в областях с очень жарким климатом и нерегулярно выпадающими осадками. Тундра – экосистемы, занимающие положения между лесами и Ледовитым океаном. Тундры – это своеобразные арктические пустыни. Как и в пустыне, в них обитают специфические растения и хорошо приспособившиеся животные. Травянистые ландшафты – степные экосистемы, формирующиеся в областях, где среднее годовое количество осадков лежит в пределах от 250 до 750 мм, т. е. выше, чем в пустынях, и ниже, чем в лесах. Леса – экосистемы, занимающие важное место в биосфере по биомассе и роли в биологической регуляции на планете. Лесные экосистемы формируются в самых различных климатических зонах – от экватора до северных широт в тайге. Они обладают огромным разнообразием растений и животных, максимальной стабильностью.

Широко используется классификация по биомам. Биом – это крупная биосистема, включающая в себя множество разнообразных экосистем. Биом также определяют как крупное системно-географическое подразделение, включающее различные организмы и среду их обитания в пределах природно-климатической (ландшафтно-географической) зоны. Выделяют биомы тундры, бореальных хвойных лесов, листопадных лесов, саванн, степей умеренной зоны, пустынь, тропических лесов (рисунки 10.1, 10.2).

Рисунок 10.1 – Абиотические факторы и основные биомы

(по Б. Небелу, 1993)

Экосистемы можно классифицировать также в зависимости от величины качественного и количественного состава компонентов:

– микроэкосистема (экосистема прибрежных зарослей водных растений, упавшего дерева, пня и т. д.);

– мезоэкосистема (экосистема луга, леса, озера, болота, ржаного поля);

– макроэкосистема (экосистема суши, пустыни, океана).

Иногда в основу классификации кладут характерные признаки местообитания, например, березового или соснового леса, пойменного или суходольного луга.

2.Поглощение солнечного излучения в атмосфере.

Атмосфера избирательно проницаема для разных частей спектра электромагнитного излучения.

Ионизирующее излучение и большая часть ультрафиолета эффективно поглощается озоновым слоем (зоной атмосферы с высоким содержанием озона — O3), а участок спектра от инфракрасного до коротковолнового радиоизлучения — водяным паром, углекислым газом, метаном и другими парниковыми газами.

Поглощение атмосферой ультрафиолетового и ионизирующего излучения в первую очередь связано с озоном, и в меньшей степени — с кислородом.

Под воздействием ионизирующего излучения молекула кислорода (O2) может распадаться на атомарный кислород, который, присоединяясь к другим молекулам кислорода, образует озон (O3). Озон — газ, который иногда встречается и на поверхности планеты. Это он ответственен за запах «свежести» после грозы. Его можно почувствовать возле работающих ультрафиолетовых ламп, а также возле неисправных лазерных принтеров и копировальных аппаратов. На поверхности Земли озон — опасный загрязнитель. Он является намного более сильным окислителем, чем кислород, и поэтому может повреждать живые клетки, вызывая, например, рак легких. Взаимодействуя с другими загрязнителями приземной атмосферы, озон может делать их действие намного опаснее.

В верхних слоях атмосферы озон выполняет функцию экрана, защищающего поверхность Земли от жесткого излучения — того самого, которое приводит к его образованию из двухатомного кислорода. На высоте от 12–25 до 45 километров над поверхностью Земли образуется слой с повышенным содержанием озона (с концентрацией около 0,001%). Этот слой эффективно задерживает ионизирующее излучение от дальнего ультрафиолета с длиной волны менее 315 нм до гамма-излучения.

Каждый из компонентов атмосферы имеет свой, достаточно сложный спектр поглощения. Тем не менее, все вместе они вырезают из солнечного спектра (также имеющего весьма сложное распределение частот) два участка. В результате от Солнца на Землю поступает, в основном, видимый свет, а также ближнее (к видимому свету) ультрафиолетовое и ближнее инфракрасное излучение (рис. 5.14.1).

Итак, большая часть солнечной энергии приходит к поверхности Земли в виде видимого света. Как вы думаете, то, что мы видим именно эти частоты спектра ЭМИ — случайность или вполне закономерный результат нашего приспособления к среде обитания?

Кроме атмосферы, солнечное излучение интенсивно поглощается в гидросфере и литосфере. В воде спектр существенно сужается, а количество света, поступающего на глубину, — уменьшается. В литосферу свет практически не проникает.

Билет 24