- •Тема 1: Предмет и задачи экологии. Экология – междисциплинарная область знания.
- •Предмет и задачи экологии. Становление экологии как междисциплинарной области знания
- •2. Глобальные экологические проблемы современности
- •3. Процессы экологизации современного общества и структура макроэкологии
- •Тема 2: Учение Вернадского о биосфере
- •Биосфера. Её свойства.
- •4. Свойства живого вещества и биосферы в целом
- •Тема 3: Экологические системы
- •1. Уровни организации природных систем
- •3. Отношения организмов в рамках экосистемы
- •4. Стабильность и развитие экосистем
- •Тема 4. Механизм взаимодействия компонентов биосферы
- •2.1 Функции биосферы
- •2.2. Энергетический круговорот. Трансформация энергии в биосфере
- •2.3 Круговорот веществ в живой природе
- •2.4 Биогеохимические циклы
- •Тема 6: Водные ресурсы и их охрана
- •Тема 7.Атмосфера. Охрана воздушного бассейна.
- •3.Роль атмосферы в функционировании биосферы. Свойства атмосферы и возможности по самоочищению.
- •7. Охрана земной поверхности
- •Основные экологические законы
4. Стабильность и развитие экосистем
В естественных экосистемах постоянные изменения состояния популяций организмов вызываются различными причинами (погодными условиями, сезонными колебаниями температуры и т. д.). Однако все эти колебания более или менее регулярны и не выходят за рамки устойчивости экосистем – её размера, видового состава, продуктивности, соответствующих географическим и климатическим условиям местности. Такое состояние экосистемы называется климаксным. Любой экосистеме, функционирующей в оптимальных условиях присуще постоянство важнейших экологических параметров, называемое гомеостазом. Оно характеризуется устойчивостью, динамическим равновесием между рождаемостью и смертностью, потреблением и освобождением энергии и вещества.
Устойчивость экосистемы тем больше, чем больше она по размеру и чем богаче и разнообразнее её видовой и популяционный состав.
Стремясь к поддержанию гомеостаза, экосистемы способны к изменениям, к развитию, к переходу от более простых к более сложным формам. Масштабные изменения географической обстановки, ландшафта, под влиянием природных катастроф, деятельности человека приводят к последовательным изменениям состояния биогеоценозов местности. Последовательная смена одного биогеоценоза другим называется экологической сукцессией.
Воздействие сил, которые изменяют качественные и количественные характеристики круговорота веществ и энергии, обычно подвергает биоценоз изменениям или уничтожает его. На месте ранее функционировавшего биоценоза постепенно возникает и развивается новое сообщество живых организмов.
Рассмотрим развитие событий в случае уничтожения (исчезновения) исходного биоценоза (пожар, затопление территории, осушение). В этом случае на первом этапе возникает и функционирует простейший биогеоценоз, включающий ограниченное количество видов растений и животных. Постепенно простые биогеоценозы сменяются более сложными. Это происходит тогда, когда накапливается достаточное количество доступных материальных и энергетических ресурсов, обеспечивающих возникновение новых экологических ниш и продолжается до тех пор, пока не появляется такой биогеоценоз, в котором биотические и абиотические отношения отвечают потребностям сообщества живых организмов (климаксное состояние). Такой биогеоценоз создаётся путём естественного отбора тех составляющих его природных систем, которые в состоянии максимизировать поступающую энергию.
Закон максимизации энергии (сформулирован Г. и Ю. Одумами, дополнен М. Реймерсом): В конкуренции с другими системами сохраняется та, которая наиболее способствует поступлению энергии и информации и использует максимально возможную их величину наиболее эффективно.
Система создаёт накопители высококачественной энергии, часть из которой использует на обеспечение поступления новой энергии, обеспечивает нормальный круговорот веществ и создаёт механизм регулирования, поддержки устойчивости системы, её способности приспосабливаться к изменениям, налаживает обмен с другими системами. Это значительно повышает шансы на выживание.
Пример экологической сукцессии:
ОЗЕРО - БОЛОТО – ЛУГ – ЛИСТВЕННЫЙ ЛЕС – ХВОЙНЫЙ ЛЕС
Водную экосистему сменила экосистема леса. Наряду с естественной сукцессией мы можем наблюдать и сукцессию, как результат человеческой деятельности – освоение новых территорий, размещение производственных площадей и жилой застройки.
Естественные факторы
Сукцессия НТР
Антропогенные факторы
увеличение
численности населения
Вмешательство процессов, вызванных хозяйственной деятельностью человека, вносит свои корректировки в процессы, протекающие в биосфере.