Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Экология аэрокосмических систем.docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.38 Mб
Скачать

та и включает определенный набор живых объектов и технических средств;

в) сейчас самая малочисленная группа — ЭС, в которых есть по- селения людей, но нет развитой промышленности, из-за чего ант- ропогенное влияние мало заметно, и население живет естественной природной жизнью, выполняя, по сути дела, функцию вершины тро- фической пирамиды, подобно крупным хищникам в ЕЭС. Формаль- но — это ИЭС, фактически — ЕЭС. К таким ЭС можно отнести те, в составе которых имеются поселения человеческих племен, находя - щихся на низкой, почти первобытной стадии развития — в Латинс- кой Америке, Африке, Юго-Восточной Азии. Число таких ЭС с каж- дым десятилетием сокращается вследствие поступления в них различных средств современной цивилизации (транспорт, продукты питания, информационные и другие средства). Рассмотрим более подробно ЕЭС и ИЭС.

  1. Естественные экосистемы

Классическая экология рассматривает практически только ЕЭС (биогеоценозы) (см. рис. 8,12).

Традиционное деление всех наземных ЕЭС производится по двум признакам:

  • по виду ландшафта, занимаемого ЭС,

  • по климатическим ха-

рактеристикам, выражаю- щимся в типах основной ра- стительности в ЭС.

Разные экологи по-разно- му классифицируют ЭС.

Так, в биогеоценологии наиболее крупные группы ЕЭС называются мегатипа ми. Принято выделять четы- ре мегатипа ЕЭС в биосфере:

а) континентальные', б) оке- анические и морские; в) под- земные; г) культурные ЭС (лесные, полевые и др.), фак- тически это ИЭС.

Мегатипы делятся на биомы.

Наиболее близкий нам континентальный мегатип включает на­земный, земноводный (в периодически затопляемых речных, и пой­менных участках), наледный (на ледниках), наземно-наледный (у раздела атмосфера — ледник), озерно-речной биомы.

Территориально биомы распределяются по биогеоценотическим областям, зонам и провинциям. Так, наземный биом в России делит­ся на арктическую, лесную, степную, пустынную области.

Подробнее всего разработана классификация лесных ЕЭС. Выде­ляют два типа лесных ЕЭС:

  • ЕЭС с непрерывной жизнедеятельностью (леса влажных тро­пиков);

  • ЕЭС с перерывами жизнедеятельности (леса умеренных.ши­рот и сухих тропиков).

Во влажных тропиках различаются леса:

  • влажно тропические и экваториальные вечнозеленые (с са­мым интенсивным тепло и влагообменом);

  • мангровые (затопляемые приливной морской водой);

  • заболоченные (на кислых торфяных грунтах).

Среди лесов 2-го типа выделяют:

  • гидропериодические (саванновые и муссонные);

  • термопериодические (прекращающие зимой жизнедеятель­ность).

Выделяют три класса термопериодических лесов: лесотундровые и северотаежные, таежные (хвойные), широколиственные.

В морских ЭС выделяют две группы:

  1. ЭС шельфа и мелководий — до глубины 200 м;

  2. ЭС открытых морских вод,-

Экологи другой школы не выделяют мегатипы, а все ЭС делят на биомы. Количество биомов в их классификациях превышает 30. По определению американского эколога Уиттекера, биом —группа на­земных ЭС, имеющих сходную структуру, состав растительности и условия ОС (что отражается и в характеристиках животного сообще­ства). При рассмотрении только растительных сообществ биом назы­вают формацией.

Уиттекер называет следующие виды биомов.

А. Наземные,

А1. Тропические.

Поверхность континентов на 80 % занята осадочными породами, а океаническое дно — почти полностью свежими осадками в виде продуктов сноса материалов континентов и деятельности морских организмов.

Земная кора первоначально возникла как продукт выплавления материала первичной мантии, который в дальнейшем был полностью переработан в биосфере под воздействием воздуха, воды и жизнеде­ятельности живых объектов. В континентальной части земной коры большую часть занимают осадочные горные породы, содержащие уголь, нефть, горючие сланцы, кремнистые и карбонатные породы.

В ИЭС кроме вещества земной коры заметную роль играют био­косные объекты искусственного происхождения — различные соору­жения, ХС и результаты их деятельности в виде разной продукции и неизбежных отходов, обычно в десятки раз превышающих полез­ную продукцию.

Косного вещества в современных ЭС практически нет. Оно суще­ствует только в виде лавы и пепла, извергающихся из вулканов, а также вещества метеоритов, достигающих поверхности Земли.

Живое вещество по массе занимает ничтожную долю в каждой ЭС, но на поверхности наземных ЭС живые объекты — основной ма­териал, особенно в местах с благоприятными климатическими усло­виями.

Основная функция живого вещества в биосфере — изменение свойств и состава доступного косного и биокосного вещества путем концентрации его в вещественной, энергетической и информацион­ной формах.

Выполняется эта функция всеми живыми объектами с разделе­нием роли между различными группами живых существ. Результат выполнения этой функции — непрерывное изменение поверхности земной коры с проникновением измененного вещества на все боль­шую глубину, а также изменение свойств гидросферы и атмосферы. В последние десятилетия в связи с полетами авиационной и косми­ческой техники у живых объектов появилась новая функция — рас­ширение границ биосферы в космосе.

Функцию изменения облика земной природы современная тради­ционная наука, следуя за В. И. Вернадским, разбивает на несколько частных функций (см. разд. 2.2).

По вопросу о размере наименьших и наибольших ЭС у специали­стов единого мнения нет. В отечественной экологии (биогеоценоло-

гии) принято такое определение территории, занимаемой ЭС (биоге­оценозом): участок земной поверхности (суши или водоемов), через который не проходят никакие из установленных геоморфологичес­ких, климатических, геохимических, почвенных, гидрологических, стоковых и биоценотических границ. Эти участки считаются ячей­ками, в которых протекают биогеохимические процессы и содержит­ся комплекс биотических и абиотических факторов, позволяющих существовать элементарным эволюционным явлениям и пусковым механизмам эволюции.

Более упрощенно за границы элементарной ЭС (а также и любо­го самостоятельного объединения элементарных ЭС) можно прини­мать участки территории, на которых отмечаются очень слабые мас­соэнергетические связи с функциональным центром ЭС.

Структура ЭС включает большое число различных живых объек­тов, объединенных в многочисленные группы. Наиболее крупные группы — растения, животные и микроорганизмы. Кроме этого де­ления некоторые авторы выделяют уровни организации живого ве­щества: молекулярный, клеточный, тканевый, органный, организ- менный, популяционно-видовой, биоценозный, экосистемный, общебиосферный (практически никогда не рассматриваемый).

В пределах определенной территории ЭС образуют не беспорядоч­ную мозаику, а закономерное сочетание, называемое природным лан­дшафтом. ЭС, образующие ландшафт, связаны между собой прежде всего поверхностным и грунтовым стоком, с которым происходит ос­новной перенос веществ от автономных (водораздельных) ЭС через переходные (транзитные) к аккумулятивным ЭС; эоловым (ветро­вым) транспортом; активной миграцией животных.

В каждой географической зоне выделяется один или небольшое число типов ЭС. В зависимости от особенностей рельефа, состава по­род и гидрологии местности зональные ЭС комбинируются в ланд­шафте, образуя ЭС большего масштаба.

  1. Процессы в ЭС

Процессы в ЭС различаются длительностью и масштабом и вхо­дят друг в друга, как матрешки.

В каждой ЭС в зависимости от действующих в ней условий форми­руется свой состав живых объектов и по-своему проявляются биосфер­ные процессы (общебиосферные, общесистемные, индивидуальные).

И. ТЕОРИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЭКОСИСТЕМ

  1. КОМПОНЕНТЫ ЭКОСИСТЕМ

    1. Виды элементов экосистемы

      1. Группы особей одного вида

Изучение связей каждого вида с условиями внешней среды (предмет аутэкологии) позволило накопить материал, объясняю­щий географическое распространение и локализацию видов, их на­личие в одних местах, отсутствие в других, обилие одних видов и редкость других.

Наиболее распространенный тип распределения групп —мозаич­ный, или пятнистый. Он связан с небольшими, но важными для орга­низмов изменениями в окружающей среде на разных участках тер­ритории, занимаемой популяцией. Группы (пятка) могут распределяться случайно или образовывать закономерные скопле­ния. Особенно хорошо изучено размещение деревьев в лесу. В одно­родном лесу молодые деревья размещаются скоплениями, а по мере взросления они распределяются более равномерно, при одновремен­ном снижении плотности (густоты) из-за внутривидовой конкурен­ции. Таковы старые сосновые и буковые леса. В смешанных расти­тельных сообществах подавляемые виды обычно группируются «букетами» (пятнистое распределение), а доминирующие виды име­ют равномерное распределение.

Отдельные особи группируются в пространстве под действием оп­ределенных факторов. Возможны объединения особей общественно­го и необщественного характера.

Общественные группировки особей — объединения особей одно­го вида, группирующиеся благодаря взаимному притяжению (ин­тераттракции) или силе одностороннего импульса (общественным влечением), которые не зависят от физических условий окружаю­щей среды.

Общественное влечение играет важную роль в образовании сооб­ществ у позвоночных животных. Почти все приматы живут сообще­ствами. Если изолировать хпимпанзе от его группы, поведение обе­