3.3 Концепция экосистемы.

Живые организмы и их абиотическое окружение неразделимо связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Долговременное функционирование экосистемы обеспечивают три основных компонента:

• сообщество,

• поток энергии

• круговорот веществ.

Поток энергии направлен в одну сторону; часть поступающей солнечной энергии преобразуется сообществом и переходит на качественно более высокую ступень, трансформируясь в органическое вещество, представляющее собой более концентрированную форму энергии, чем солнечный свет; но большая часть энергии деградирует, проходит через систему и покидает ее в виде низкокачественной тепловой энергии ("тепловой сток").

В конечном итоге эта судьба ожидает всю энергию, поступающую в биосферу. Энергия может накапливаться в экосистеме, затем снова высвобождаться или экспортироваться в другую систему, но ее нельзя использовать вторично.

В отличие от энергии элементы питания, в том числе биогенные элементы, необходимые для жизни (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и др.), не только могут, но и должны использоваться многократно.

Все экосистемы, даже самая крупная - биосфера, являются открытыми системами: они должны получать и отдавать энергию. Разумеется, экосистемы, входящие в биосферу, также в разной степени открыты для потоков веществ, для иммиграции и эмиграции организмов. Поэтому концепция экосистемы должна учитывать существование связанных между собой и необходимых для функционирования и самоподдержания экосистемы "среды на входе" и "среды на выходе":

3.4. Ритмы экосистем

Экосистемы изменяются во времени циклически и векторно. Циклическое изменение происходит в результате ритмического изменения параметров окружающей среды. Наиболее известны сезонные, суточные и лунные ритмы. В результате циклических (ритмических) изменений экосистема, в какой-то момент времени, приходит в состояние, одинаковое с тем, что было цикл назад.

Сезонные ритмы наиболее ярко выражены в умеренной зоне планеты, где чётко чередуются зимний и летний периоды. Чередование явлений, связанных с сезонными изменениями, изучает фенология. Благодаря наблюдениям достоверно известны сроки распускания листьев различных пород деревьев, прилёта перелётных птиц, начало и окончание цветения растений, последние и первые регистрации следов животных, впадающих в спячку на холодный период года и так далее. Обладая такими знаниями, человек способен планировать свою деятельность, включая сельскохозяйственные работы, промысловые мероприятия, строительные работы и так далее.

Суточные ритмы определяются сменой светлого и тёмного периода суток. В течение суточного цикла изменяются температура и влажность атмосферного воздуха, активность животных – а существуют животные и дневные, и ночные, и сумеречные. Так, совы и филины – исключительно ночные хищники. Большинство мух, дневные бабочки, соловьи, жаворонки – животные дневные. Самым близким для нас примером дневных животных служим мы с вами – люди.

Лунные ритмы определяют время и высоту морских приливов и отливов. Эти явления являются жизненно важными для обитателей литорали. Кроме того, расписание приливов и отливов имеет исключительное значение для прокладывания маршрутов морских судов вблизи береговой линии.