Розділ 6 функціональна екологія

Слід зазначити, що серед екологів існує цілком усталена думка, згідно з якою вся екологія є функціональною. Але, відзначаючи сучасні тенденції в екологічній науці (існує навіть науковий журнал «Functional Ecology»), більшість авторів цього підручника все ж таки вважають за доцільне надати саме таку назву цьому розділу, який розглядає роль компонентів надорганізмених систем в їх функціонуванні.

Основна ідея. Біотична регуляція навколишнього середовища можлива завдяки взаємодії між організмами та середовищем. Правильна оцінка цієї взаємодії дозволяє розробити достовірні методологічні підходи до збереження та покращення екологічної обстановки у випадку порушення її на всіх екосистемних рівнях, аж до глобального.

Смислові зв’язки. Функціональна роль атмосфери, гідросфери, ґрунту — біогеоценотична роль фітоценозу — мікроорганізми ґрунту — мікробні біоценози — функціональна роль зооценозу у біосфері та екосистемах.

Ключові терміни. Функціональна властивість, функціональна структура, продукційна роль фітоценозу, утворення первинної продукції, продуктивність фітопланктону, шельфова область, утворення вторинної біологічної продукції, трофофункціональне угруповання, риюча активність ссавців.

Мета — усвідомити, що головна властивість життя у біосфері — функціональна діяльність видів із підтримання тих умов навколишнього середовища, які придатні для існування біоти на будь-якому екосистемному рівні.

6.1. Роль кліматопу у функціонуванні екосистем

6.1.1. Загальні особливості кліматопу

Вивчення функціональної біосфери та її структурних розділів — екосистем — є основою сучасної екології. На сучасному етапі розвитку екології все активніше формується погляд на екосистеми як на надорганізмену живу систему з необхідними для існування структурними функціональними елементами, які забезпечують її життєздатність і прояви загальних функцій. Правомірно тут порівняти існування окремого живого організму з так званою надорганізменою системою. У першому та другому випадках головний чинник їх існування — кругообіг речовин (для організменого рівня використовується термін «обмін», для екосистемного — «кругообіг»). В обох випадках життєздатність організменої та екологічної систем визначається специфічною роллю складових, які виконують особливу роботу в системі і забезпечують її сталість. Образно можливо порівняти компоненти та елементи екосистем з органами та системами органів в організмі. Як неможливе нормальне існування організму з порушенням роботи того чи іншого органу, так неможливе існування екосистеми з втратою чи послабленням активності якоїсь складової екосистеми, що забезпечує її нормальне функціонування. І таких загальних ознак, що споріднюють системи у їх складному житті, можна навести багато. Тому наші уявлення про біосферу чи екосистему мають ґрунтуватися на пізнанні ролі окремих її складових, які зумовлюють їх створення, перебудову, функціонування та існування.

У розділах про організацію біосфери та екосистем вже вказувалось на дві їх складові: біотоп і біоценоз. Біотоп у свою чергу включає кліматоп і для наземних систем — едафотоп, для водних — гідротоп. Біоценоз поділяють на фітоценоз, зооценоз і мікробоценоз, які у проявленні своїх загальних функцій визначаються як продуцентна, консументна та редуцентна частини біоценозу. Розглянемо їхню роль у функціонуванні біосфери і екосистем.

Найважливіший чинник кліматопу — променева сонячна енергія, яка зумовлює всі найважливіші біогеоценотичні процеси. Крім енергії Сонця, важливу роль у житті біогеоценозу відіграють такі компоненти, як агросфера та гідросфера, зумовлюючи формування та функціонування найрізноманітніших екосистем, забезпечуючи їх газами та водою. У різних елементах і підсистемах екосистеми формуються особливі аерокліматопи, гідрокліматопи та термокліматопи.

Атмосфера як компонент кліматопу своєю нижньою частиною (тропосферою) входить до приземної сфери і характеризується найбільшою щільністю газових мас, найбільшою динамічністю свого фізичного стану та найбільш сформованими тісними взаємовідносинами з едафотопом, гідротопом і біоценозом. Вона — складне газове тіло, провідник енергії, осередок великих матеріальних ресурсів для організмів і чинник формування клімату на Землі.

Вплив атмосфери на інші компоненти екосистем здійснюється через ряд факторів, з яких основне значення має світло, вода, газовий склад і рух повітря. Вона різноманітно трансформується іншими компонентами екосистем, завдяки чому співвідношення її з ними утворює найтісніші, органічні взаємодії. На думку В. І. Вернадського (1927), ця взаємодія, крім безпосереднього контакту, своїми результатами поширюється далеко за межі контактної зони аж до озонового шару. Найважливіше функціональне значення атмосфери — її участь у балансі сонячної радіації, створення матеріальної основи для продуційного та метаболічних процесів.