2.3. Процессы в биосфере

В биосфере осуществляются разнообразные по физическому со­держанию, масштабу и продолжительности процессы. Условно их можно объединить в три группы:

• общебиосферные процессы,

• процессы, происходящие в каждой ЭС,

• индивидуальные процессы в популяциях, отдельных группах живых существ одного и разных видов и в отдельных особях.

Существует три общебиосферных процесса:

• процесс усвоения солнечной энергии и перераспределения ее между всеми живыми существами биосферы (см. рис. 3);

• процессы круговорота веществ различного масштаба (см. рис. 4,5,9);

• процессы адаптации живых существ к изменению условий ок­ружающей их среды (см. рис. 18—20).

Элементарные единицы природы на земной поверхности А. Тэн- сли назвал экосистемами (1935), В.Н. Сукачев —биогеоценозами (1942), Б.Б. Полынов — элементарным ландшафтом (1956).

Для разграничения ЭС предложен ряд критериев.

Схемы биосферных структур приводятся на рис. 8,9.

Основной экосистемный процесс — сукцессия (изменение со временем видового состава биоценоза, его продуктивности и ак­тивности).

Индивидуальных процессов в отдельных особях и группах живых объектов биосферы очень много, среди них можно выделить: процес­сы образования (рождения), функционирования (роста) и развития особей, групп и сообществ; перемещения, размножения особей, а так­же процессы фотосинтеза, дыхания, пищеварения в особях.

Почти все процессы в биосфере циклические; длительность цик­лов очень различна — от нескольких минут до миллионов лет.

По длительности циклов разные процессы входят друг в друга, как матрешки.

Наиболее известные циклы — годичные, сезонные и суточные.

В ходе этих циклов происходят основные кратковременные изме­нения в составе и свойствах компонентов ЭС —растительных и жи­вотных видов, сообществ и биоценозов.

У растений, особенно культурных, цикл роста и развития особи называется циклом вегетации. Жизненный цикл живых объектов имеет несколько фаз (детство, молодость, зрелость, старость). Закан­чивается индивидуальный цикл развития отдельного существа отми­ранием особи и разрушением ее биомассы (см. рис. 2).

Индивидуальные жизненные циклы объединяются в процессы смены поколений в группах живых объектов одного вида. Совокуп­ность процессов смены поколений у всех представителей одного вида, живущих на одной территории (популяции), составляет процесс фун­кционирования и развития популяции.

Связи внутри популяции и между разными популяциями быва­ют энергетические, вещественные и информационные. Выражаются они преимущественно в форме механического перемещения и транс­формации вещественных, энергетических и информационных ком­понентов в разных уровнях биоценотической структуры конкретной экосистемы.

В экологии работы по изучению общебиосферных процессов име­ют очень большое значение, особенно в практическом отношении. Широко известны работы ученых так называемого Римского клуба с использованием математических моделей, упрощенно отображаю­щих сложные экологические процессы, по определению возможных результатов ядерной войны. В последние десятилетия все крупномас­штабные эксперименты по экологии так или иначе были связаны с