3.2. Экосистема
В 1935 г. английским экологом А. Тенсли был предложен термин «экосистема», что означает любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ.
3.2.1. Структура и классификация экосистем
Рис. 15. Строение экосистемы
Рис.16. Группа природных экосистем (по Ю. Одум, 1986)
Ю. Одум выделяет три группы природных экосистем: наземные, пресноводные и морские. Наземные экосистемы - это тундра, тайга, степи, пустыни и т.д. Пресноводные - лентические (стоячие) воды: озёра, пруды, водохранилища; логические (текущие) воды: реки, ручьи и заболоченные угодья.
Морские экосистемы - это открытый океан, воды континентального шельфа, районы апвеллинга (с продуктивным рыболовством), эстуарии (бухты, устья рек, лиманы).
Таблица 14
Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем
(по Миллеру, 1993)
Природная экосистема (болото, луг, лес) |
Антропогенная экосистема (поле, завод, дом) |
Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию |
Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива |
Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода |
Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива |
Формирует плодородную почву |
Истощает или представляет угрозу для плодородных почв |
Накапливает, очищает и постепенно расходует воду |
Расходует много воды, загрязняет ее |
Создает местообитания различных видов дикой природы |
Разрушает местообитания многих видов дикой природы |
Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы |
Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения |
Обладает способностью самосохранения и самовосстановления |
Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления |
Таблица15
Структура лесных экосистем для наиболее полного выполнения различных средообразующих и средоохранных функций (Воронков, 1988)
Целесообразное использование экосистем или их функций |
Предпочтительная структура экосистем |
1 |
2 |
Увеличение стока (поступление воды в источники) |
Лиственные (листопадные) леса различного возраста, густоты и продуктивности. Хвойные леса небольшой густоты |
Осушение почвогрунтов (пре-дотвращение заболачивания) |
Густые темнохвойные (ель, пихта) леса или смешанные леса с преобладанием хвойных пород |
Перехват водного стока с сопредельных территорий и очистка |
Сложные (многоярусные) хвойно-лиственныелеса |
Защита берегов рек от разрушения |
Ивняки и другие вегетативно возобновляющиеся кустарники |
Защита почв от разрушения (эрозии) |
Все леса соответственно условиям местопроиз-растания и другим целям хозяйства. На бедных песках предпочтительна сосна |
Отдых населения (рекреационные функции) |
Негустые лиственные (преимущественно березовые) леса среднего возраста. Целесообразно их чередование с густыми многоярусными хвойными лесами, малопривлекательными для отдыхающих и служащими очагами сохранения биоразнообразия и источником ценной древесины |
Продолжение табл. 15 |
|
1 |
2 |
Очистка от загрязняющих атмосферу веществ (пыль, вредные газы) |
Густые, преимущественно лиственные (как более устойчивые) леса с большой поверхностью надземных органов (листьев, ветвей). Неизбежен укороченный период жизни в загрязненной среде |
Таблица 16
Основные изменения в экосистеме во время типичной вторичной сукцессии (по Н. Грину и др., 1993)
Особенности |
Стадия развития экосистемы |
|
незрелая (ранняя) |
зрелая (поздняя) |
|
Отношение общей продукции к дыханию (P/R) |
Высокое (> 1) |
Приближается к 1 |
Чистая продуктивность сообщества |
Высокая |
Низкая |
Пищевые цепи |
Линейные, в основном пастбищные |
Трофическая сеть, в основном детритная |
Общее количество органического материала (или биомасса) |
Малое |
Большое |
Видовое разнообразие |
Небольшое |
Большое |
Структура сообщества |
Простая |
Сложная (ярусность) |
Специализация по нишам |
Широкая |
Узкая |
Размеры организмов |
Малые |
Крупные |
Приспособительные стратегии видов |
«r – стратегия» |
«К – стратегия» |
Рис. 17. Общая структура наземной (лугопастбищной) и водной (озерной или морской) экосистемы (по Ю. Одуму, 1986)
I - автотрофы: А - трава, В - фитопланктон; II - растительноядные животные: А – насекомые и млекопитающие лугопастбищного сообщества, В - зоопланктон в толще воды; III - детритоядные: А - почвенные беспозвоночные на суше, В - донные беспозвоночные в воде; IV – хищник: А - птицы и другие животные на суше, В - рыбы в воде; V - сапрофиты: разлагающие бактерии к грибы