5.Біологічна продуктивність угруповань.

Взаємовплив розглянутих здібностей популяції до саморегуляції характеризує її підсумкову властивість — біологічну продуктивність, яка визначається біомасою, що утворена на певній території за одиницю часу. Популяції автотрофних організмів, які продукують органічні речовини з неорганічних складових, забезпечують так звану первинну продуктивність — біомасу підземних і наземних органів, енергію і біогенні летучі речовини. Продуктивність вторинна — це біомаса, а також енергія й біогенні летучі речовини, які утворені консументами на одиниці площі за певний час. Відношення річного приросту рослинності до біомаси в більшості наземних екосистем відносно невелике і найменше в лісах — 2...6 %. В системах з перевагою трав'яної рослинності швидкість відновлення біомаси значно більша — 40...55 %, а в напівпустелях — навіть 70...75 %. В табл.1 аведені дані про продуктивність рослин — чисту первинну продукцію та розподіл їх біомаси.

Відповідно до природнокліматичних умов на певній території встановлюється більш-менш стала система природного рослинного і тваринного світу.

Таблиця 1

Біомні підсистеми України

Тип рослинності	Біомаса популяції (г/м2)		Відношення Н/П	Чиста первинна продукція (г/м2 за рік)		Відношення Н/П
	Наземна Н	Підземна П		Наземна Н	Підземна П
Дерева	6400	3300	1,94	800	260	3,08
Кущі	160	300	0,53	61	73	0,84
Трава	2	1	2,00	2	4	0,50

Наприклад, рівнинну частину України представляють три біомні підсистеми: мішаних лісів, лісостепова і степова. Перша з них займає 113 км² (біля 20 % території України) і характеризується рівнинним рельєфом, помірно-континентальним кліматом, позитивним балансом вологи, долинами, легкими і заболоченими ґрунтами. Лісистість — біля 30 %. В цій екосистемі скупчено 42 % лісів України.

Лісостепова біомна підсистема займає 202 тис. км² (34 %). Вона характеризується складним, розчленованим рельєфом з чергуванням еродованих височин, схилових, низинних і долинних ландшафтів, значною щільністю ярів і балок. Клімат — лагідний, помірно-континетальний. Ґрунтовий покрив — строкатий, у його структурі переважають типові чорноземи, опідзолені чорноземи та сірі лісові ґрунти, у річкових долинах — лучно-чорноземні, лучні та лучно-болотні. Тут росте 23 % українського лісу.

Степова біомна підсистема є найбільшою за площею — 240 тис. км² (40 %). Характеризується переважно рівнинним рельєфом. 60 % площі земельних угідь складають звичайні чорноземи, а 40 % — південні чорноземи. В цій екосистемі лише 11 % лісів України.

Різноманіття складу чи взаємозв'язків в системі можна оцінити за допомогою показника Сімпсона:

чи за формулою К.Шеннона:

де Д. Н — індекси різноманіття, Рі — нормована відносна чисельність і-го виду в сукупності п видів.

Модуль 3. Екосистемологія

ЗАНЯТТЯ №10

Тема: «Поняття про екосистему»

План заняття

1. Історія формування поняття екосистеми.

2. Основи системного підходу.

3. Системний підхід в екології.

1. Історія формування поняття екосистеми.

Першими дослідниками, котрі усвідомили необхідність вивчення рослин і тварин «у постійному взаємному розвитку, організації і способі життя серед певних умов», були К.Ф.Рульє (1814-1858) та його учень М.О.Северцов (1827-1885). Першим ввів у науковий вжиток поняття «біоценоз» австрійський гідробіолог К.Мебіус у 1877 р., а першим, хто заклав підвалини для розбудови біоценології був В.В.Докучаєв (1846-1903). Термін «екосистема» запропонований в 1935р. англійським екологом А.Тенслі. Дещо пізніше у 1942 р. був введений термін «біогеоценоз», суть якого обґрунтована В.М.Сукачевим

Є чимало визначень екосистеми. Аналіз головних з них свідчить не лише про відмінності в розмірах їх словесного навантаження, але й в об'ємах самого поняття. В них охоплені численні риси структури, системних зв'язків і функціональних особливостей, передовсім, речовинний, енергетичний та інформаційний обмін, здатність до саморегуляції, самовідтворення, самозбереження й саморегуляції, накопичення енергії та різних видів продукції, активної взаємодії з навколишнім природним оточенням, формування певної категорії відходів тощо.

Загалом поняття «екосистема» - універсальне і загальнобіологічне. Так само, як терміном «організм» означаємо будь-яку одиницю організмового рівня організації - від одноклітинного прокаріота чи еукаріота до великого дерева, високоорганізованої тварини чи людини, так і термін «екосистема» характеризує структурно-функціональну суть усіх одиниць екосистемного ряду - від консорції, через біогеоценоз, ландшафтні екосистеми (біогеосистеми, за Бялловичем), материкові чи океанічні екосистеми аж до біосфери включно (Голубець, 1997а; рис.1.).

Більш-менш повний обсяг поняття «екосистема» повинен би включати такі характеристики: - це природна чи створена людиною функціональна система всієї сукупності живих істот, пов'язаних між собою трофічними та іншими зв'язками, і певного відносно однорідного фізичного (наземного, ґрунтового чи водного) середовища, які взаємодіють між собою таким чином, що потік енергії, який проходить через цю систему. сприяє створенню відповідної трофічної структури та харчових ланцюгів, підтриманню видової різноманітності, біотичного кругообігу (речовинного обміну між живими і неживими компонентами, біоценозом і біотопом) та накопиченню вільної енергії: це - термодинамічно відкрита (джерело енергії - Сонце знаходиться за межами екосистеми), взаємопов'язана із сусідніми екосистемами (між ними Фітофаги), в ній відбувається постійний, міжекосистемний речовинно-енергетичний обмін, який забезпечує цілісність плівки життя й біосфери), екосистема відносно стійка до зовнішніх збурень, стабільна в часі, в природному стані самоорганізована і саморегульована (кібернетична), жива (біотична, організована живою речовиною, за Вернадським), неентропійна (величина її ентропії завжди менша від ентропії абіотичного довкілля) система; це - будь-яких розмірів система, будова і рівень організованості якої забезпечуюють її тривале самопідтримання, матеріально-енергетичну трансформацію та біотичний кругообіг (функціонування штучних екосистем, як правило, вимушена підтримувати людина).