
- •Предыстория экологии: древнейший и античный периоды. Аристотель. Теофраст.
- •Средние века. Начало научной экологии и биогеографии
- •Научное время: Труды к. Линея, а. Фон Гумбольда, к.Ф. Рулье, н. А. Северцова.
- •Роль Дарвина в развитии экологии.
- •Формирование экологического знания и определение науки э. Геккелем.
- •Формирование современной экологии. Биоэкология как параметр экологии
- •Труды ч. Адамса, е. Варминга, геобатаника а. Гризенбаха, работы г. Ф. Морозова.
- •7.Труды ч. Адамса, е. Варминга, геоботаника а. Гризебаха, работы г.Ф. Морозова.
- •9.Экология в России и бывшем ссср. А.П. Богданов и Российское общество акклиматизации животных и растений. Ландшафтно-экологические идеи в.В. Докучаева и л.С. Берга.
- •10 Г.А.Кожевников и развитие теории заповедания.
- •В.Н. Сукачев, д.Н. Кашкаров и в.В. Станчинский: их роль в развитии предвоенной экологии.
- •«Мичуринская наука» и экология.
- •Лысенковский разгром экологии в 1933-1948 годах.
- •14.Реабилитация экологии в ссср после 1971 года.
- •15. Возникновение палеоэкологии и роль в этом в.О. Ковалевского, л. Долло и других западных палеонтологов.
- •16.Понятие о биоценозах к. Мёбиуса. Понятие об экосистемах а.Г. Тенсли.
- •17. X. Берроуз и его доклад «География как экология человека».
- •18. Э. Зюсс - автор термина «биосфера». Учение в.И. Вернадского о биосфере.
- •19. Э. Леруа - автор термина «ноосфера».
- •20. Экологический алармизм в книгах р. Карсона, ж. Дорста, д.Л., Арманда.
- •21.Возникновение широкого цикла экологического знания. Ю. Одум, р. Рик- лефс, ф. Рамад, н.Ф. Реймерс: их роль в развитии современной экологии.
- •22. Экология систематических групп органического мира.
- •23.Эндоэкология.
- •24.Экзоэкология.
- •26.Аэроэкология, гидроэкология, литоэкология.
- •27. Экология Крайнего Севера
- •28. Экология тундр и лесотундр.
- •29. Экосистема болота
- •30.Экология лесов, лесостепей и степей.
- •31 Экология полупустынь и пустынь.
- •33. Влажнотропические леса
- •34. Экосистемы Мирового океана
- •36. Хроноэкология
- •39. Прикладная экология: основные разделы, определения и понятия
- •40. Экология культуры и экология духа.
- •41 Этноэкология и экологическая демография.
- •42 Понятие системы, подсистемы и их элементов
- •43 Системы «потребитель - корм» и «человек - среда».
- •44 Общая теория систем: био -, гео - и экосистемы
- •45.Понятие об экосистеме. Учение об экосистемах
- •46.Биогеоценоз как элементарная экосистема. Черты отличия экосистем и био-геоценозов
- •47.Экологические компоненты и элементы
- •48.Типы экосистем и уровни их организации.
- •49.Биосфера как глобальная экосистема
- •50.Общесистемные законы экологии.
- •51.Роль моделирования в экологических исследованиях. Экологические модели.
- •52.Разновидности систем. Особенности сложных систем.
- •53.Системный подход как основной метод геоэкологии. Проявления системного подхода в экологии и географии.
- •56. Простые и сложные свойства экосистем
- •57. Основные принципы системологии.
- •58. Объяснение и прогнозирование как методы экологии.
- •59. Экологические законы внутреннего развития систем.
- •60. Понятие и виды моделей.
- •61. Сущность метода моделирования. Основные требования, предъявляемые к моделям.
- •62. Глобальное моделирование. Примеры глобальных моделей.
- •63. Понятие и виды прогнозов. Сущность и этапы прогнозирования.
- •70 Природные и природно-антропогенные системы: черты сходства и различия
- •71 Техногенные системы: определение и классификация. Примеры природно- антропогенных и техногенных систем.
- •72 Устойчивость искусственных экосистем.
- •74. Экологические законы отношений «система-среда».
- •75. Понятие об имитационном моделировании
- •76 Методологические и технологические проблемы имитационного моделирования
48.Типы экосистем и уровни их организации.
Существующие на Земле экосистемы разнообразны. У экосистем есть типы и классификация. Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.), макроэкосистемы (континент, океан и др.) и глобальную — биосфера.
Самой большой экосистемой является биосфера — оболочка планеты, заселенная живыми организмами. Толщина биосферы немногим больше 20 км (организмы обитают над поверхностью суши не выше 6 км над уровнем моря, опускаются не глубже 15 км в толщу суши и на 11 км в глубь океана), но основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50—100 м — это высота лесного полога и глубина проникновения основной массы корней. В этих же границах сконцентрированы наземные и почвенные животные и микроорганизмы.
В океане наиболее обжиты растениями и животными освещаемые солнцем и прогреваемые до глубины 10—20 м приповерхностные толщи воды. В этом тонком слое биосферы сконцентрировано более 90% биомассы растений и животных.
Учение о биосфере создал русский ученый В. И. Вернадский. Он доказал, что живые организмы за 4 млрд. лет существования их на Земле произвели огромные преобразования. В атмосфере появился кислород, раковины моллюсков и фораминифер образовали осадочные горные породы. Под влиянием жизнедеятельности организмов в биосфере постоянно происходил и происходит круговорот воды, кислорода, углерода азота и других веществ.
При незначительном вмешательстве человека в экосистемы биосфера сохраняет свое равновесие. Однако усиливающееся влияние человека на природу, например, вырубка лесов, которые выделяют кислород и испаряют много воды, сжигание больших количеств содержащего углерод топлива с выделением углекислого газа, уменьшение испарения с поверхности океана из-за загрязнения нефтью — все это нарушает круговороты веществ и приводит к глобальному ухудшению состояния биосферы.
В экосистемах устанавливается постоянный баланс процессов синтеза и распада органических веществ, который под воздействием внешних факторов приспосабливается путем перестройки или разрушается. В этом случае наступает экологический кризис.
Искусственно создаваемые экосистемы обеспечивают непрерывный процесс обмена веществ и энергии как внутри природы, так и между ней и человеком. В зависимости от воздействия хозяйственной деятельности человека эти системы подразделяются на: естественные, сохранившиеся в неприкосновенности; модифицированные, изменившиеся от деятельности человека; трансформированные, преобразованные человеком.
Итак, в экосистеме происходит взаимодействие жизненного сообщества, состоящего из множества организмов, с характерными факторами среды, действующими на это сообщество. Экосистемы классифицируют обычно по наиболее важным факторам среды. Так, выделяют морские, наземные или сухопутные, береговые или литоральные, озерные или лимнические экосистемы и др.
49.Биосфера как глобальная экосистема
Биосфера является глобальной экосистемой. Как уже было отмечено ранее, биосфера расчленена на геобиосферу, гидробиосферу и аэробиосферу. Геобиосфера имеет подразделения в соответствии с основными средообразующими факторами: террабиосфера и литобиосфера—в пределах геобиосферы, маринобиосфера (океа-нобиосфера) и аквабиосфера — в составе гидробиосферы. Данные образования называют подсферами. Ведущим средообразующим фактором в их образовании является физическая фаза среды жизни: воздушно-водная в аэробиосфере, водная (пресноводная и солено-водная) в гидробиосфере, твердо-воздушная в террабиосфере и твер-доводная в литобиосфере.
В свою очередь, все они распадаются на слои: аэробиосфера — на тропобиосферу и альтобиосферу; гидробиосфера — на фотосферу, дисфотосферу и афотосферу.
Структурообразующие факторы здесь, помимо физической среды, энергетика (свет и тепло), особые условия формирования и эволюции жизни — эволюционные направления проникновения биоты на сушу, в ее глубины, в пространства над землей, бездны океана, несомненно, различны. Вместе с апобиос-ферой, парабиосферой и другими под- и надбиосферными слоями они составляют так называемый «слоеный пирог жизни» и геосферы (экосферы) ее существования в пределах границ мегабиосферы .
Перечисленные образования в системном отношении — это крупные функциональные части фактически общеземной или субпланетарной размерности.
Ученые считают; что в биосфере имеется восемь - девять уровней относительно самостоятельных круговоротов веществ в пределах взаимосвязей семи основных вещественно-энергетических экологических компонентов и восьмого — информационного.
Глобальные, региональные и местные круговороты веществ незамкнуты и в рамках иерархии экосистем частично «пересекаются». Это вещественно-энергетическое, а отчасти и информационное «сцепление» обеспечивает целостность экологических надсистем вплоть до биосферы в целом.
Общие закономерности организации биосферы. Биосферу формируют в большей степени не внешние факторы, а внутренние закономерности. Важнейшим свойством биосферы является взаимодействие живого и неживого, нашедшего отражение в законе биогенной миграции атомов В. И. Вернадского, и рассмотрено нами в разделе 12.6.
Закон биогенной миграции атомов дает возможность человечеству сознательно управлять биогеохимическими процессами как в целом на Земле, так и в ее регионах.
Количество живого вещества в биосфере, как известно, не подвержено заметным изменениям. Эта закономерность была сформулирована в виде закона константности количества живого вещества В. И. Вернадского: количество живого вещества биосферы для данного геологического периода есть константа. Практически данный закон является количественным следствием закона внутреннего динамического равновесия для глобальной экосистемы — биосферы. Поскольку живое вещество в соответствии с законом биогенной миграции атомов есть энергетический посредник между Солнцем и Землей, то или его количество должно быть постоянным, или должны меняться его энергетические характеристики. Закон физико-химического единства живого вещества (все живое вещество Земли физико-химически едино) исключает значительные перемены в последнем свойстве. Отсюда для живого вещества планеты неизбежна количественная стабильность. Она характерна в полной мере и для числа видов.
Живое вещество как аккумулятор солнечной энергии должно одновременно реагировать как на внешние (космические) воздействия, так и на внутренние изменения. Снижение или увеличение количества живого вещества в одном месте биосферы должно приводить к процессу с точностью наоборот в другом месте, потому что освободившиеся биогены могут быть ассимилированы остальной частью живого вещества или будет наблюдаться их недостаток. Здесь следует учитывать скорость процесса, в случае антропогенного изменения намного более низкую, чем прямое нарушение природы человеком.
Помимо константности и постоянства количества живого вещества, нашедшего отражение в законе физико-химического единства живого вещества, в живой природе наблюдается постоянное сохранение информационной и соматической структуры, несмотря на то» что она и несколько меняется с ходом эволюции. Данное свойство было отмечено Ю. Голдсмитом (1981) и получило название закона сохранения структуры биосферы — информационной и соматической, или первого закона экодинамики. .
Для сохранения структуры биосферы живое стремится к достижению состояния зрелости или экологического равновесия. Закон стремления к климаксу — второй закон экодинамики Ю. Голдсмита, относится к биосфере и другим уровням экологических систем, хотя и имеется специфика — биосфера более закрытая система, чем ей подразделения. Единство живого вещества биосферы и гомологич-ность строения ее подсистем приводят к тому, что сложно переплетены эволюционно возникшие на ней живые элементы различного геологического возраста и первоначального географического происхождения. Переплетение различных по пространственно-временному генезисуалементов во всех экологических уровнях биосферы отражает правило или принцип гетерогенеза живого вещества. Данное сложение не является хаотичным, а подчинено принципам экологической дополнительности (комплементарности), экологического соответствия (конгруэнтности) и другим закономерностям. В рамках экодинамики Ю. Голдсмита это третий ее закон — принцип экологического порядка, или экологического мутуализма, указывающий на глобальное свойство, обусловленное влиянием целого на его части, обратного воздействия дифференцированных частей на развитие целого и т. п., которое в сумме ведет к сохранению стабильности биосферы в целом.