Часть 3. Синэкология Лекция 4. Основные понятия синэкологии

1. Определение экосистемы

Совокупность всех живых организмов нашей планеты занимает пространство, именуемое биосферой. Ввиду того, что в природе все организмы связаны друг с другом сложной системой взаимосвязей, следовало бы изучать биосферу в целом. Но это, разумеется, непосильная задача. Поэтому при­нято упрощать работу, разделяя биосферу на части рационального объема и доступные для исследований.

В природе популяции разных видов интегрируются в макросистемы более высокого ранга — в так называемые сообщества, или биоценозы.

Биоценоз (от греч.: bios — жизнь, koinos — общий) — это организованная группа популяций растений, животных и микроорганизмов, живущих совместно в одних и тех же условиях среды.

Термин «биоценоз» был предложен немецким зоологом К. Мебиусом (1877 г.).

Синонимом биоценоза можно считать сообщество. Устойчивое существование биоценоза во времени и пространстве зависит от характера взаимодействия составляющих его популяций между собой и окружающей средой. Биоценоз неотделим от занимаемого пространства, т.е. биотопа.

Биотоп (от греч.: bios — жизнь, topos — место) — пространство с более или менее однородными условиями, заселенное тем или иным сообществом организмов (биоценозом).

Итак, биоценоз и его биотоп составляют два нераздельных компонента, действующих друг на друга и образующих более или менее устойчивую систему, называемую экосистемой (Tensley; 1935). Несмотря на некоторые различия в смысловых нюансах, термин экосистема практически тождествен термину биогеоценоз, который предложил В. Н. Сукачев (1940 г.).

Экосистемы могут быть самых различных размеров. Кроме того, они отличаются большой сложностью: в них трудно учесть все элементы и зве­нья. В качестве примера экосистем могут выступать пруд, лес, степь, озеро и т. д. С климатической, ботанической, зоологической, почвенной, гидрологической и геохимической точек зрения, а также рельефа экосистема однородна. При выделении экосистем в природе А. Тэнсли придавал решающее значение однородности растительного покрова. Сходной точки зрения придерживался В. Н. Сукачев, который считал, что растительному сооб­ществу принадлежит наибольшая биогеоценозообразующая роль, хотя в отдельных случаях важное значение могут иметь особенности рельефа и почвы. Уточняя вопрос о пространственной выраженности биогеоценоза, Н. В. Тимофеев-Ресовский определил его как «уча­сток биогеоценотической оболочки Земли (территории или акватории), через который не проходит ни одна установимая существенная биогеоценотическая, микроклиматическая, гидрологическая, почвенная, геоморфологическая и геохимическая граница» (1973). Наряду с пространственным критерием выде­ления экосистем в некоторых случаях можно применять временной критерий. Например, рассматривая вопрос о том, следует ли счи­тать самостоятельной экосистемой разлагающийся пень или зарастающее после ветровального выворота пятно в лесу, можно заметить, что продол­жительность существования этих образований строго ограничена их внутренними свойствами, в то время как для существования экосистемы леса таких временных границ не существует. Все экосистемы являются открытыми системами. Они получают и отдают энергию, открыты для потоков веществ, для миграций организмов. Поступают в экосистему солнечная энергия, минеральный состав почвы и газы атмосферы, вода. Покидают экосистему тепло, кислород, углекислый и другие газы, перегной и т. д.

Большинство экосистем сложилось в ходе длительной эволюции и является результатом приспособления видов к окружающей среде. Экосистемы обладают саморегуляцией и способны противостоять в определенных пределах изменениям окружающих условий. С другой стороны поведение экосистемы определяется не только действием внешних сил, но и законо­мерностями взаимодействия ее внутренних элементов. Таким образом, неизбежно обращение к внутренним компонентам экосистемы.