Курс лекций экология

3.4. Примеры экосистем

Экосистемы принято подразделять на естественные (природные) и созданные человеком (антропогенные).

Примерами антропогенных экологических систем являются: города агроэкосистемы, космический корабль.

Природные экосистемы в свою очередь делят на: наземные, пресноводные и морские.

Наземные экосистемы сформированы климатически обусловленными крупными совокупностями экосистем – биомами. Основные типы наземных биомов: пустынные, травянистые, лесные.

Пресноводные экосистемы классифицируются в зависимости от скорости циркуляции воды: лотические (лат. lotus - омывающий) - текучие воды (реки, ручьи) и лентические (лат. lente - медленно, спокойно) - стоячие воды (озера, пруды, лужи).

Морские экосистемы классифицируются в зависимости от глубины водоема и вертикального размещения организмов: литоральная зона (лат. litoralis - прибрежный); батиальная зона (лат. bathis - глубокий); абиссиальная область (гр. abyssos - бездна).

По размерам экосистемы подразделяются на:

1. микроэкосистемы (например, ствол упавшего дерева или поляна в лесу)

2. мезоэкосистемы (лесной массив или степной колок)

3. макроэкосистемы (тайга, море)

4. экосистемы глобального уровня (планеты Земля)

Энергия – наиболее удобная основа для классификации экосистем. Различают четыре фундаментальных типа экосистем по типу источника энергии:

1. движимые Солнцем, малосубсидируемые

2. движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками

3. движимые Солнцем и субсидируемые человеком

4. движимые топливом.

В большинстве случаев могут использоваться и два источника энергии - Солнце и топливо.

Природные экосистемы, движимые Солнцем, малосубсидируемые - это открытые океаны, высокогорные леса. Все они получают энергию практически только от одного источника - Солнца и имеют низкую продуктивность. Организмы, живущие в этих экосистемах, адаптированы к скудному количеству энергии и других ресурсов и эффективно их используют. Эти экосистемы очень важны для биосферы, так как занимают огромные площади. Океан покрывает около 70 % поверхности земного шара. По сути дела, это основные системы жизнеобеспечения, механизмы, стабилизирующие и поддерживающие условия на «космическом корабле» - Земле. Здесь ежедневно очищаются огромные объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются климатические условия, поддерживается температура и выполняются другие функции, обеспечивающие жизнь. Кроме того, без всяких затрат со стороны человека здесь производится некоторое количество пищи и других материалов. Следует сказать и о не поддающихся учету эстетических ценностях этих экосистем.

Природные экосистемы, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками - это экосистемы, обладающие естественной плодородностью и производящие излишки органического вещества, которые могут накапливаться. Они получают естественные энергетические субсидии в виде энергии приливов, прибоя, течений, поступающих с площади водосбора с дождем и ветром органических и минеральных веществ и т. п. Прибрежная часть эстуария типа Невской губы - хороший пример таких экосистем, которые более плодородны, чем прилегающие участки суши, получающие то же количество солнечной энергии. Избыточное плодородие можно наблюдать и в дождевых лесах.

Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые человеком - это наземные и водные агроэкосистемы, получающие энергию не только от Солнца, но и от человека в виде энергетических дотаций. Высокая продуктивность их поддерживается мышечной энергией и энергией топлива, которые тратятся на возделывание, орошение, удобрение, селекцию, переработку, транспортировку и т.п. Хлеб, кукуруза, картофель «частично сделаны из нефти». Самое продуктивное сельское хозяйство получает энергии примерно столько же, сколько самые продуктивные природные экосистемы второго типа. Различие между ними заключается в том, что человек направляет как можно больше энергии на производство продуктов питания ограниченного вида, а природа распределяет их между многими видами и накапливает энергию на «черный день», как бы раскладывая ее по разным карманам. Эта стратегия называется «стратегией повышения разнообразия в целях выживания».

Индустриально-городские экосистемы, движимые топливом - венец достижений человечества. В индустриальных городах высококонцентрированная энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Пищу - продукт систем, движимых Солнцем, - в город ввозят извне. Особенностью этих экосистем является огромная потребность плотно населенных городских районов в энергии - она на два-три порядка больше, чем в первых трех типах экосистем. Потребление энергии человеком в городе в среднем составляет более 80 млн ккал*год^-1; для питания ему требуется всего около 1 млн ккал*год^-1, следовательно, на все другие виды деятельности (домашнее хозяйство, транспорт, промышленность и т. д.) человек расходует в 80 раз больше энергии, чем требуется для физиологического функционирования организма. Разумеется, в развивающихся странах положение несколько иное.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

В какой форме и виде существует энергия в экосистемах?
Кто такие редуценты?
Какие трофические уровни занимает человек?
Что описывает правило десяти процентов?
Какие живые организмы образуют первый трофический уровень?
Из какого числа звеньев чаще всего состоят трофические цепи?
В каком виде поступают энергетические дотации в природные и антропогенные экосистемы?
Перечислите энергетические типы экосистем.
Как называется постепенное заселение организмами оголенной материнской породы?
Какими механизмами обеспечивается гомеостаз?
Какое состояние экосистемы называется климаксом?

Содержание