Общая характеристика экосистемы и ее типы
Для удобства рассмотрения жизненных процессов в биосфере введено понятие «экологическая система» (экосистема). Экосистема представляет собой функциональное единство организмов и окружающей среды. Это совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой.
Вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время. Экосистемой может быть любое сообщество живых существ и среда его обитания, объединенные в единое целое. Экологические компоненты системы взаимосвязаны и взаимозависимы. Нарушение функций одного из компонентов вызовет нарушение устойчивости всей экосистемы.
Экосистема представляет собой необходимую форму существования жизни. Любой организм способен развиваться только в экосистеме, а не изолированно.
Таким образом, экосистема — это любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды.
Впервые термин «экосистема», как уже отмечалось, ввел английский эколог А. Тенсли в 1935 г. Экосистемами являются, например: участок леса, территория завода, фермы, кабина космического корабля или даже весь земной шар.
Состав экосистемы.
В состав экосистемы входят живые организмы(их совокупность называют биогеоценозомили биотойэкосистемы), и неживые(абиотические) факторы — атмосфера, вода, питательные элементы, свет и мертвое органическое вещество — детрит.
Термин «биогеоценоз»предложил русский ученый В. Н. Сукачев. Этим термином обозначается совокупность растений, животных, микроорганизмов, почвы и атмосферы на однородном участке суши. Следует отметить, что их видовой состав и количество связаны, во-первых, с действием лимитирующих факторов, прежде всего климатических, определяющих, какие именно виды лучше всего приспособлены к существованию в тех или иных условиях, а во- вторых, с действием принципа эколого-географического максимума видов. Согласно этому принципу для нормального функционирования любой экосистемы в ней должно существовать столько и таких видов, сколько и каких необходимо для максимального использования приходящей энергии и обеспечения круговорота веществ.
В свою очередь, климатические факторы (температура и влажность),
количество приходящей энергии тесно связаны с территориальным размещением экосистем, близостью к полюсам или экватору, с рельефом местности. Специфика климатических условий и определяет развитие того или иного биома, т. е. крупного экосистемного подразделения в пределах той или иной природно-климатической зоны. Обычно выделяют такие биомы, как леса умеренного пояса, степи, пустыни, хвойные леса, тундры, саванны и тропические леса. В областях контактов двух биомов образуются переходные полосы — лесотундра, полупустыни. Понятие экосистемы весьма широкое. Выделяют микоэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, река, пруд) и макроэкосистемы (море, тундра, пустыня).
Обитателям биосферы жизненно необходимо сохранить ее целостность. А чтобы сохранить целостность биосферы, нужно знать, как она функционирует. В каждой экосистеме есть два основных компонента: организмы, с одной стороны, и факторы окружающей их неживой природы — с другой. Всю совокупность организмов, состоящую из растений, животных и микробов, называют биотой(от лат. «био» — жизнь). Пути взаимодействия различных категорий организмов системы составляют ее биотическую структуру.
Несмотря на огромное разнообразие экосистем — от тропических лесов до тундры, — с точки зрения экологии всем им свойственна примерно одинаковая биотическая структура. Другими словами, все они включают одни и те же основные категории организмов, взаимодействующих друг с другом стереотипным образом: продуценты, консументы, детритофаги и редуценты.
Продуценты— это в основном растения (производители). Они потребляют излишки углекислого газа, образующегося в процессе жизнедеятельности, и снабжают животных и большинство микроорганизмов пищей и кислородом.
Консументы— (потребители) питаются живыми «телами» растений. Это самые разнообразные организмы — от микроскопических бактерий до громадных синих китов. К ним относятся такие непохожие друг на друга существа, как простейшие, черви, рыбы, моллюски, насекомые и прочие членистоногие, пресмыкающиеся, птицы и, наконец, млекопитающие, включая человека. В результате пищеварительного процесса в телах консументов осуществляется первичное измельчение и разложение органики, облегчающее деятельность редуцентов.
Детритофаги и редуценты.
Мертвые растительные и животные останки (например, опавшие листья, трава) называют детритом. Существует множество организмов, которые питаются детритом, например грифы, раки, муравьи. Их называют детритофагами. Грибы и бактерии за их специфичность выделяют в особую подгруппу детритофагов и называют редуцентами. Редуценты восстанавливают неорганические вещества (азот, фосфор, воду).
Наблюдаемый в наше время экологический кризис — это в первую очередь кризис редуцентов, не справляющихся с количеством и качественным составом образующихся отходов человеческой деятельности.
Однако и продуцентам, и консументам тоже приходится нелегко. Люди истребляют их как прямо — вырубая леса или отстреливая животных сверх их возможности к восстановлению, так и косвенно — через загрязнение воды, почвы и воздуха.
За миллиарды лет развития природа для каждого продуцента и консумента создала своего редуцента, и ни один организм в естественных условиях не остается неразложившимся. Но человек, за несколько десятилетий, создал тысячи новых соединений, природе не известных или отвергнутых ею в ходе эволюции как опасных для жизнедеятельности организмов. Соответственно и редуцентов, способных вернуть эти соединения в исходное состояние, в природе не существует. В результате, с одной стороны, быстро накапливаются захламляющие и отравляющие природу вещества, а с другой — истощаются исходные ресурсы. Круг, созданием которого природа обеспечила возможность относительно бесконечной дальнейшей эволюции живого вещества, размыкается человеком.
Человек, воздействуя на какой-либо один компонент природы, например, вырубая деревья, тем самым влияет на весь биогеоценоз леса, нарушая происходящий в нем круговорот веществ, без которого количество питательных веществ и энергии быстро иссякнет.
В процессе управления природопользованием важно правильно установить границы экологических систем. Например, в экосистему реки входит не только она сама, но и весь бассейн ее водосбора или стока. Поэтому деятельность, направленная на охрану реки от обмеления и загрязнения, должна распространяться на охрану верховых болот, мелких притоков, прибрежной растительности.
Сообщество взаимодействующих живых организмов, состоящее из продуцентов, консументов и редуцентов, называется биоценозом. Территория с присущими ей факторами, занятая определенным биоценозом, называется биотопом. Биоценоз представлен приспособленными друг к другу растительностью, животными и микроорганизмами. Совокупность биотопа и биоценоза составляет биогеоценоз.
Биогеоценоз— это один из вариантов экосистемы.
Между экосистемами, как и между биогеоценозами, обычно нет четких границ, и одна экосистема постепенно переходит в другую.
В таких зонах животные и растения обоих биомов переплетаются и находятся на пределе своих приспособительных возможностей. Поэтому человек должен быть особенно осторожен в своей деятельности в этих районах.
В нормальном состоянии любой экосистеме присуще устойчивое состояние, называемое гомеостазом, характеризующееся динамическим равновесием между рождаемостью и смертностью, потреблением и освобождением вещества
и энергии. Например, если в системе «олень—волк» численность оленя растет, то за счет этого и волк может увеличить свою численность, не давая оленям слишком быстро размножиться и истребить слишком большое количество растений-продуцентов.
Таким образом, экосистемы сопротивляются воздействию нарушениям их стабильности. Система тем надежнее и стабильнее, чем больше имеется возможностей для экологического дублирования, чем шире пищевая сеть.
В связи с этим наиболее ранимы и требуют особой осторожности при хозяйственном освоении экосистемы районов Севера, где из-за суровых климатических условий видовое разнообразие в десятки раз беднее, чем в умеренных и жарких широтах. Например, на арктических островах видовое богатство высших растений не превышает 50— 100 видов на 100 квадратных километров, а в тропиках на такой же площади можно обнаружить более
1000 видов.
Так как в природе постоянно возникают большие и маленькие неприятности и проблемы, то для непрерывного протекания процесса эволюции она должна иметь громадный состав видов, с которыми можно было бы экспериментировать, находя и развивая в них путем естественного отбора те качества, которые помогают преодолевать периодически возникающие кризисы.
Кроме того, от видового богатства системы зависит и многообразие экологических факторов, действующих в ней. При этом действие некоторых из них направлено в противоположные стороны, и если факторов достаточно много, то по закону больших чисел их влияния взаимопогашаются и не выводят систему из равновесия. Например, уменьшение количества лисиц будет способствовать росту количества мышей, а увеличение сов — снижению этого роста.
В то же время человек прямо (убивая) или косвенно (ухудшая качество природной среды) уничтожая многие виды животных и растений, может полностью подорвать стабильность биосферы.
Рассматривая типы экосистем, отметим, что они могут быть естественными (природными) и антропогенными (от греческого слова антропос— человек и генезис— происхождение), созданными человеком.
Естественные (природные)— тундра, болота, степи, леса, луга альпийские, пресноводные водоемы, моря, экосистемы подземных вод, экосистемы высокогорных ледников, экосистемы океанических глубин. Естественные экосистемы, как правило, формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них.
Антропогенные экосистемы:сельскохозяйственные экосистемы, лесные, садовые культуры, морские «огороды»экосистемы биологических очистных сооружений, города и промышленные предприятия, рыборазводные пруды, культуры дождевого червя, плантации шампиньонов. Все они создаются человеком в процессе хозяйственной деятельности.
Автотрофные экосистемынаходятся на энергетическом самообеспечении и разделяются на фотоавтотрофные— потребляющие солнечную энергию за счет продуцентов — фотоавтотрофов, и хемоавтотрофные —использующие химическую энергию за счет продуцентов
— хемоавтотрофов.
Большинство сельскохозяйственных экосистемявляются фотоавтотрофными. Но человек вносит в сельскохозяйственную экосистему энергию, которая называется антропогенной (удобрения, химические препараты, горючее и т. д.), но она незначительна по сравнению с солнечной.
Гетеротрофные экосистемыиспользуют химическую энергию, которую получают вместе с углеродом от органических веществ или от созданных человеком энергетических устройств. Примером гетеротрофной экосистемы являются океанические глубины. Животные и микроорганизмы, живущие там, существуют за счет «питательного дождя» детрита — трупов животных и останков растительных организмов, падающих на дно океана из освещенной солнцем автотрофной океанической экосистемы.
Антропогенные и гетеротрофные экосистемы очень разнообразны. Так, например, в города и промышленные предприятия энергия поступает по линиям электропередач, нефтепроводам, уголь, лес — по железной дороге и водным путем. Поступают в города также и продукты питания для горожан. Это происходит при антропогенной системе, созданной трудом человека.
Примерамигетеротрофной антропогенной экосистемы, т. е. системы, созданной человеком для прохождения биологических процессов при
определенных искусственно созданных условиях, когда может вырабатываться энергия, могут служить биологические очистные сооружения, в которых микроорганизмы разлагают органические вещества с выделением определенной энергии; установки по сбраживанию навоза для получения из него биогаза, заводы по производству органических удобрений в биоферментаторах с получением дополнительной тепловой энергии; фабрики по разведению дождевых червей. Последние при определенных условиях перерабатывают органическое вещество (навоз, опилки, солому) и дают биомассу, которая используется для откорма рыб и птицы.
Таким образом, биосфера представляет собой единство всех экосистем на Земле, где все они взаимосвязаны. В биосфере происходит круговорот материи через цепи питания. Изменение или разрушение этих циклов, вызванные деятельностью человека, могут отразиться на глобальных циклах в биосфере.
Примеры
Огромное количество выбрасываемых в атмосферу газов ТЭЦ, заводов, фабрик, автотранспорта оказывает влияние на изменение климата на земном шаре.
Не меньшую опасность вызывают изделия, где применяют фреон.
Последний разрушает молекулы озонового слоя.
|
слой.
Биосфера как составная часть экосферы
Ученые утверждают, что 3,5 млрд. лет назад в первобытном океане Земли под влиянием ультрафиолетового и проникающего излучения, а также электрических грозовых разрядов началось образование первых органических соединений. Появились молекулы, способные к самовоспроизведению, и это означало рождение Жизни.
Первые организмы питались окружавшим их органическим раствором, но пришло время, когда его запасы стали подходить к концу. Жизнь была обречена на голодную смерть.
Единственная возможность превращения конечного вещества в бесконечное — включение его в круговорот, и Природа нашла выход. В ходе естественного отбора образовались фотосинтезирующие организмы, которые не питались готовым органическим веществом, а создавали его сами, используя солнечный свет для преобразования углекислого газа, минеральных солей и воды.
Отходом этого способа питания стал кислород, который сделал возможным появление многоклеточных представителей животного мира. Таким образом, многие живые существа получили возможность выбраться из воды, защищавшей их от действия излучения, на сушу и постепенно распространиться по всей планете, полностью изменив свой облик.
Образовался замкнутый круг взаимозависящих и взаимоприспособленных организмов и процессов, среди которых нет ни одного лишнего; каждый выполняет свою функцию. Отходы жизнедеятельности одного являются условием жизни другого.
Правило взаимоприспособляемости гласит, что в природе нет и не может быть «плохих» и «хороших» видов, все они необходимы для нормального развития.
Животные не могли бы питаться и дышать без растений. Но и растения без животных очень быстро бы погибли, так как некому было бы перерабатывать и разлагать образовавшуюся органику на воду, углекислый газ и минеральные соли, предотвращая захламление питательных веществ для новых поколений растений.
Животные и растительные организмы своей деятельностью при жизни и биомассой после смерти миллиарды лет создавали и совершенствовали условия, благоприятные для жизни, т. е. биосферу, прежде чем появился человек. Появившийся на Земле человек через несколько сотен тысяч лет стал разрушать своей неразумной деятельностью биосферу.
Биосфера — «сфера жизни» — оболочка Земли, заселенная живыми организмами. Биосфера является самой большой экосистемой. Толщина
биосферы немного больше 20 км (организмы обитают над поверхностью суши не выше 6 км над уровнем моря, опускаются не глубже 15 км в толщу суши и
11 км в глубь океана).
Основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50—100 м. Это высота лесного полога и глубина проникновения основной массы корней.
В океане наиболее обжиты растениями и животными освещенные солнцем и прогреваемые поверхности на глубине 10—20 м толщи воды. В этом тонком слое биосферы сконцентрировано свыше 90 % биомассы растений и животных.
По сравнению с диаметром Земли (13 тыс. км) биосфера — тонкая пленка, подобная кожице на большом яблоке.
В этом тонком слое земной поверхности, где встречаются и взаимодействуют воздух, вода и земля, обитают удивительные объекты — живые существа, среди которых и мы с вами. Все живые существа, и люди тоже, зависят от сохранения ее целостности. Если слишком сильно изменить какую-либо из составляющих биосферы, она может полностью разрушиться. Вполне возможно, что и атмосфера, и гидросфера при этом сохранятся, но в их взаимоотношениях уже не будут участвовать живые организмы.
Учение о биосфере создал русский ученый В. И. Вернадский. Он доказал, что за 4 млрд. лет существования на планете Земля живые организмы вызвали огромные преобразования.
В атмосфере появился кислород, раковины моллюсков и фораминифер образовали осадочные горные породы. Под влиянием жизнедеятельности организмов в биосфере постоянно происходил и происходит круговорот воды, кислорода, углерода, азота и других веществ.
Усиливающееся влияние человека на природу — вырубка лесов, которые выделяют кислород, испаряют много воды, сжигание больших количеств содержащего углерод токсина с выделением диоксина углерода, уменьшение испарения с поверхности океана из-за загрязнений нефтью — нарушает круговороты веществ и приводит к глобальному ухудшению состояния биосферы.
Опасная перспектива изменения биосферы — потепление климата под влиянием парникового эффекта.
Особенно сильное влияние на биосферу оказывают диоксин углерода, а также метан, окислы азота, некоторые другие газы и пыль в атмосфере. По своему действию на тепловой режим планеты они подобны полиэтиленовой пленке над парником. Пленочное покрытие пропускает к Земле прямые лучи солнца, но задерживает тепло, отраженное поверхностью. В результате хозяйственной деятельности человека концентрация газов и пыли в атмосфере возрастает и парниковый эффект усиливается. Если этот процесс не будет приостановлен, может начаться таяние льдов Арктики и горных ледников.
При повышении уровня Мирового океанана 1 м будут затоплены
территории, на которых проживает 1 млрд. человек, с лица земли исчезнет большая часть таких государств, как Бангладеш и Нидерланды, не говоря уже о таких городах, как Венеция и Санкт-Петербург.
Не менее опасно для человечества и для биосферы разрушение озонового слоя, который расположен на высоте 15—50 км от земной поверхности и защищает живые организмы от опасных коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Озоновый слой разрушается в результате попадания в него летучих хлорфторорганических соединений, которые распадаются под действием солнечного света. Каждый атом хлора или фтора, попавший в озоновый слой, может разрушить до 105 молекул озона. Источники летучих хлорфторорганических соединений — это растворители, фреоны в холодильниках и аэрозольных баллонах.
Большое влияние на состояние биосферы оказывает человек.
Обозначим некоторые последствия вмешательства людей в экологическое равновесие:
загрязнение атмосферы;
загрязнение пресноводных экосистем; загрязнение морских экосистем; радиационное загрязнение; загрязнение бытовым мусором; проблема промышленных отходов;
|
Биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии
Солнце для планеты Земля — это жизнь для всего живого. На поверхность планеты Земля ежегодно поступает примерно 55 ккал/см2. При этом растения фиксируют не более 1—2 % солнечной энергии, остальное затрачивается на нагревание атмосферы, суши и испарения.
Из накопленной растениями солнечной энергии не более 7—10 %
достается растительноядным животным, питающимся живыми растениями.
По продуктивности экосистемы разделяются на 4 класса.
1. Экосистемы очень высокой биологической продуктивности— свыше 2 кг/м2 в год. К ним относятся заросли тростника в дельтах Волги, Дона и Урала. По продуктивности они близки к экосистемам тропических лесов и коралловых рифов.
2. Экосистемы высокой биологической продуктивности— 1—
2 кг/м2 в год. Это липово-дубовые леса, прибрежные заросли тростника на
озере, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении.
3. Экосистемы умеренной биологической продуктивности— 0,25—
1 кг/м2 в год. Такую продуктивность имеют многие растения: сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, «морские луга», водоросли в Японском море.
4. Экосистемы низкой биологической продуктивности— менее
0,25 кг/м2 в год. Это арктические пустыни островов Северного Ледовитого океана, тундры, полупустыни.
Средняя продуктивность экосистем Земли не превышает 0,3 кг/м2 в год. Биологическая продуктивность экосистем — основа жизни биосферы и
человека как ее части. Она зависит от ресурсов почвы (ее обеспеченности
питательными элементами и влагой), атмосферы, солнечного света и тепла.
Каждый из этих ресурсов незаменим. Продуктивность экосистемы в основном
зависит от того ресурса, которого недостаточно или который находится в
избытке (пример:переувлажнения почвы или высокая температура воздуха).
Такой ресурс называется лимитирующим (т. е. ограничивающим) фактором; так, например, в Прикаспийской низменности урожай лимитируется количеством осадков. В зоне тундры и горных районов урожай лимитируется количеством тепла.
Чтобы повысить продуктивность экосистем, человек стремится уменьшить влияние лимитирующих факторов — вносит удобрения, сажает влаголюбивые культуры, строит теплицы, парники.
Биологическая продуктивность может снижаться и при загрязнении экосистем газообразными или жидкими ядовитыми отходами промышленных и сельскохозяйственных предприятий (кислотные дожди, ядохимикаты, дефолианты и т. д.).
Любое нарушение взаимосвязей в экосистемах означает нарушение энергетических потоков. Производство способно развиваться только за счет использования ресурсов окружающей среды. Но нарушение энергетики биосферы более чем на 1 % может привести к резкому нарастанию энтропии и гибели всей системы в результате термодинамического кризиса.
Таким образом, биологическая продуктивность— основа жизни и человека. Она зависит от ресурсов почвы, от атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих элементов незаменим.
Рассмотрим биологическую продуктивность почв в зависимости от климатических условий.
Известно, что главное вещество почвы — это гумус, который по своей природе является детритом — органическим веществом.
Химический состав гумуса сложен: он состоит из фенолов и органических кислот темной окраски и образуется в результате процесса разложения (гумификации) органических веществ корневых остатков растений и почвенных животных. На долю гумуса приходится до 98 % всего органического вещества почвы (остальные — живые корни, почвенные
животные и неразложившиеся мертвые остатки организмов).
В почве одновременно с процессом гумификации органического вещества происходит процесс минерализации гумуса. Под воздействием микроорганизмов сложные органические вещества разрушаются до форм, доступных растениям. У разных почв разные свойства. Они могут быть кислыми, нормальными, щелочными (рН 7). Они имеют и разные физические свойства. Могут быть рыхлыми и плотными. Естественный процесс почвообразования нарушается, если на почву влияет человек. Почвы могут быть очень разнообразные по продуктивности:
самые плодородные — черноземы;
менее плодородные — подзолистые, серолесные;
в зоне полупустынь почвы содержат меньше гумуса и называются каштановыми;
в степных местах, где почвы насыщены солями, их называют солончаковыми, а если солей очень много — солончаками. Происходит засоление почв там, где широко применяли и применяют орошение, особенно в степном Заволжье, в низовьях рек Дона и Кубани. Чтобы избежать засоления, необходимо снижать нормы полива и использовать экологически безопасные приемы улучшения водного снабжения растений — капельный и внутрипочвенный поливы.
Медленные, но постоянные изменения происходят в экосистемах как под воздействием внешних, так и под влиянием внутренних факторов. Когда, например, озеро наполняется илом, оно постепенно превращается в болото, потом в луг, на котором в дальнейшем вырастают кустарники и деревья. При этом обычно сначала развиваются светолюбивые и относительно быстрорастущие лиственные породы, под пологом которых начинают расти хвойные.
Процессы последовательной смены биоценозов, протекающие под влиянием как внешних факторов, так и внутренних, называются сукцессиями.
Сукцессия — естественное явление, хотя часто обусловлено вмешательством человека.
Экологические сукцессии — это последовательная смена экосистем при постепенном направленном изменении условий среды:например, при изменении климата. С изменением условий среды изменяется состав живых организмов и продуктивность экосистемы. Постепенно роль одних видов убывает, а других увеличивается, разные виды выбывают из состава экосистемы или, наоборот, пополняют его.
Сукцессиимогут вызываться внутренними и внешними факторами и могут протекать иногда быстро, иногда столетиями. Если изменение среды будет резким (пожар, разлив большого количества нефти, проход колесной и
гусеничной техники в тундре), то экологическое равновесие нарушается.
Постоянство циклов питательных элементовнаблюдается тогда, когда весь углерод и азот, усвоенные экосистемой из атмосферы, в результате деятельности редуцентов возвращаются в нее. Все элементы минерального питания (фосфор, калий, кальций и т. д.) после разложения мертвого органического вещества возвращаются в почвенный раствор для повторного использования корнями растений.
Рассмотрим, что такое полное рассеивание поступившей в экосистему энергии.Это когда вся энергия, усвоенная экосистемой после прохождения ее по цепям «продуцент — консумент — редуцент», рассеивается, т. е. «сжигается» организмами в процессе дыхания. Она рассеивается растениями (за счет расходов энергии на дыхание), животными и микроорганизмами, которые «дожигают» органические вещества, превращая их в минеральные соединения. Экосистема поддерживает равновесие за счет того, что в нее постоянно поступает новая солнечная энергия.Экологическое равновесие поддерживается в экосистемах сложными механизмами взаимоотношений между живыми организмами и условиями среды, между особями одного вида и особями разных видов друг с другом.
Экологическое равновесие — это состояние экосистемы, при котором состав и продуктивность биотической части (растений, животных, грибов, бактерий, водорослей) в каждый конкретный момент времени наиболее полно соответствует абиотическим условиям — почве и климату. Главная особенность экологического равновесия экосистемы — его подвижность.
В экосистеме постоянно происходят обратимые изменения.
Это изменения экосистемы в течение года с весны до весны при колебаниях климата в разные годы и изменении роли некоторых видов растений в связи с ритмами их жизненного цикла (например, цветение дуба один раз в 4 года, вспышки численности непарного шелкопряда в лесу или мышевидных грызунов в степи). При таких изменениях видовой состав экосистемы сохраняется, она лишь подстраивается к колебаниям.
Однако под воздействием закона оптимальности, гласящего, что любая система лучше всего функционирует только в строго определенных пространственно-временных пределах, чрезмерно крупные особи, требующие слишком большого количества пищи для поддержания своей энергетики, обычно вымирают.
Все это способствует повышению устойчивости систем, ее способности противостоять энтропии. Высшая, наиболее сбалансированная ступень сукцессии, которая может существовать очень длительное время, называется климаксом.
Однако прогрессивными процессами характеризуются обычно только сукцессии, связанные с естественными воздействиями. Если же происходит быстрое и массированное нарушение гомеостаза, например при вторжении человека, то эволюционные механизмы нарушаются и системы не могут
восстановить внутреннее равновесие на прежнем высоком организационном уровне. В лучшем случае они заменяются другими, как правило, менее продуктивными и устойчивыми, а в худшем — происходит опустынивание, уничтожение или резкое снижение биомассы с невозможностью ее самовосстановления.
Дело в том, что чем организованнее, совершеннее вид, тем сложнее его генетический аппарат, обеспечивающий устойчивость, сохранение в поколениях наследственных признаков. Конечно, у таких видов, в том числе у человека, как правило, довольно высокая приспособляемость к различным значениям экологических факторов. Однако и она имеет свои пределы. И если они нарушаются слишком резко или быстро, то генетическая устойчивость, в нормальных условиях помогающая виду сохранить свои достоинства, оборачивается его гибелью.
Менее организованные, но более способные к мутации виды получают преимущество и вытесняют более организованные виды, занимая их экологические ниши. При этом часто новые виды оказываются более агрессивными и трудно уничтожаемыми за счет высокой изменчивости (как это произошло с вирусом СПИДа, пришедшим на смену вирусам кори, скарлатины и др.).
Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение экосистемы.
2. Назовите основные типы экосистем.
3. От чего зависит биологическая продуктивность экосистем?
4. Определите понятие «биосфера».
Рекомендуемая литература
1. Урсул А., Барлыбаев Х., Виноградова Е. Общая и социальная экология: Учебное пособие для студентов вузов. –М.: РАГС, 2008. -408с. Изд. 2-е, стереотип.
2. Воронков Н.А. Экология общая, социальная, прикладная: Учебник для вузов. -М.: Агар, 2008. -432с. Изд. 3-е,, испр. и дополн.
3. Прохоров Б.Б. Социальная экология: Учебник для вузов. -М.: Академия,
2007. Изд. 2-e, стереотипное. -416с.
4. Лазаревич Н.А. Биотехнологические проблемы современной социальной
экологии: Монография. -Минск, Белорусская наука, 2006. -212с.
5. Ситаров В.А., Пустовойтов В.В. Социальная экология: Учебное пособие. /
Сер. Высшее образование. -М.: Академия, 2000. -280с.
6. Горелов А.А. Социальная экология: Хрестоматия для студентов вузов. -
М.: Московский Лицей, 2002. -480с.
7. Аллеи Д. Ж., Нельсон М. Космические биосферы. -М.: Прогресс, 1991.
8. Гумилев Л. Н. Этносы в ландшафтах // Человек и природа. 1998. № 10.
9. Дарвин Ч. Изменение домашних животных и культурных растений. 1868.
10.Лаппо А. В. Следы былых биосфер. -М.: Знание, 1987.
11.Монин А. С., Шишков Ю. А. Глобальные экологические проблемы. -М.: Знание, 1990.
12.Сивоглазов В. И., Сухова Т. С., Козлова Т. А. Экология России: Книга для учителей. -М.: АО МДС, 1995.