Корсак М.Н., Мошаров С.А. и др. Учебное пособие по экологии. Под ред. С.В.Белова (2006) (1092088), страница 34
Текст из файла (страница 34)
е. обеспеченности питательными веществами для развития биоценоза. Уровень трофностиводоема определяется по содержанию основного фотосинтетического пигмента(хлорофилла), по величине общей биомассы и по скорости продукции органического вещества. Согласно этой классификации выделяют четыре типа озер: олиготрофные, эвтрофные, мезотрофные и гипертрофные (табл. 12.1).В предложенной системе классификации уровень биологической продуктивности (трофность) водоёмов тесно связан с абиотическими факторами (глубина, цветность, прозрачность водоема, наличие кислорода в придонных слоях воды, кислотность воды (рН), концентрация биогенных элементов и пр.), с географическим положением водоема и характером водосборного бассейна.Олиготрофные водоёмы (от греч.- незначительный, бедный) содержат незначительное количество биогенных веществ, имеют высокую прозрачность низкую цветность, большую глубину.
Фитопланктон в них развит незначительно, таккак автотрофные организмы не обеспечены минеральным питанием, главным образом азотом и фосфором. Синтезированное в водоёме органическое вещество(автохтонное вещество) практически полностью (до90..95%) подвергается биохимическому распаду. В результате в донных отложениях количество органического вещества небольшое, поэтому в придонных слоях воды содержание кислорода высокое. В водоеме преобладают пастбищные трофические цепи, микроорганизмов мало и деструкционные процессы выражены слабо. Подобные озера характеризуются большими размерами и большой глубиной.Эвтрофные водоемы (от греч. eutrophia хорошее питание) характеризуютсяповышенным содержанием биогенных элементов (азот и фосфор), поэтому фитопланктон обеспечен минеральным питанием и интенсивность продукционныхпроцессов высокая.
С увеличением степени эвтрофирования уменьшаются прозрачность и глубина зоны фотосинтеза. В верхних слоях воды часто возникает избыток кислорода благодаря высокой скорости фотосинтеза, тогда как в придонных слоях воды - значительный дефицит кислорода из-за использования его микроорганизмами в процессах окисления органического вещества.
В водоеме всебольшее значение приобретают детритные цепи питания.Мезотрофный тип (от греч. mesos - средний) - промежуточный тип водоемов между олиготрофным и эвтрофным. Обычно мезотрофные водоемы возникают из олиготрофных и превращаются в эвтрофные. Во многих случаях этотпроцесс связан с эвтрофикацией - повышением уровня первичной продукции водблагодаря увеличению в них концентрации биогенных элементов, главным образом азота и фосфора. Поступление биогенных элементов в водоемы увеличивается в результате смывания с полей удобрений, а также попадания в них промышленных и коммунальных стоков.Гипертрофные водоемы (от греч.
hyper - над, сверх) характеризуются оченьвысоким уровнем первичной продукции и, как следствие высокой биомассой фитопланктона. Прозрачность и содержание кислорода в водоемах минимальные.Содержание большого количества органического вещества приводит к массовомуразвитию микроорганизмов, которые преобладают в биоценозе.Гомеостаз экосистемы. Экосистемы, подобно входящим в их состав популяциям и организмам, способны к самоподдержанию и саморегулированию. Гомеостаз (от греч.
подобный, одинаковый) – способность биологических системпротивостоять изменениям и сохранять динамическое относительное постоянствосостава и свойств. Нестабильность среды обитания в экосистемах компенсируетсябиоценотическими адаптивными механизмами.Наряду с потоками энергии и круговоротами веществ экосистему характеризуют развитые информационные сети, включающие потоки физических и химических сигналов, связывающих все части системы и управляющих ею как единым целым.
Поэтому можно считать, что экосистемы имеют и кибернетическуюприроду.В основе гомеостаза лежит принцип обратной связи, который можно продемонстрировать на примере зависимости плотности популяции от пищевых ресурсов. Обратная связь возникает, если «продукт» (численность организмов) оказывает регулирующее влияние на «датчик» (пищу). В данном примере количествопищевых ресурсов определяет скорость прироста популяции.
При отклоненииплотности популяции от оптимума в ту или иную сторону увеличивается рождаемость или смертность, в результате чего плотность приводится к оптимуму. Такаяобратная связь, уменьшающая отклонение от нормы, называется отрицательнойобратной связью.Помимо систем обратной связи стабильность экосистемы обеспечиваетсяизбыточностью функциональных компонентов.
Например, если в сообществеимеется несколько видов автотрофов, каждый из которых характеризуется своимтемпературным оптимумом, то при колебаниях температуры окружающей средыскорость фотосинтеза сообщества в целом будет оставаться неизменной.Гомеостатические механизмы действуют в определенных пределах, за которыми уже ничем не ограничиваемые положительные обратные связи приводят кгибели системы, если невозможна дополнительная настройка. По мере нарастаниястресса система, продолжая оставаться управляемой, может оказаться неспособной к возвращению на прежний уровень.Область действия отрицательной обратной связи можно изобразить в видегомеостатического плато (рис. 12.8).
Оно состоит из ступенек; в пределах каждойступеньки действует отрицательная обратная связь. Переход со ступеньки на ступеньку может произойти в результате изменения в «датчике». Так, увеличениеили уменьшение количества пищевых ресурсов переводит гомеостаз на другойуровень.В гомеостаз вовлекаются не только живые организмы и продукты их жизнедеятельности, но и неорганические компоненты природной среды. Мы знаем,что абиотические факторы контролируют жизнедеятельность организмов. В своюочередь, организмы различными способами влияют на абиотическую средуВ экологии, как и в целом в естествознании, взаимоотношение частей и целого (отдельных популяций, составляющих биоценоз и экосистему в целом) взначительной степени зависит от уровня сложности рассматриваемой системы.Одну крайность представляют экосистемы, находящиеся в суровых условиях среды (экосистемы арктической тундры и горячих источников), где биотическихкомпонентов мало.
Такие системы характеризуются, малым видовым разнообразием и их общие свойства можно изучить и понять на основе изучения составляющих их компонентов (организмы, популяции). В то же время для сложныхэкосистем (лесная экосистема, озеро, биосфера), состоящих из многих тысяч ком-понентов, совокупность биотических элементов проявляет синергические (иливзаимообусловленные) свойства, которые никак нельзя свести к сумме свойствэлементов, их составляющих.
В данном случае свойства экосистемы определяются не только суммой свойств составляющих ее популяций разных организмов,но и общесистемными свойствами, возникающими при взаимодействии биотических компонентов. В сложных многовидовых биоценозах невозможно отдельноизучать каждый биологический компонент отдельности. Например, в 1 см3 плодородной почвы обитает несколько миллиардов почвенных бактерий. Поэтому в таких природных системах на первое место по значимости выступают интегральныесвойства экосистем - суммарная биомасса, продукция и деструкция на конкретных трофических уровнях.
Без знания количественных закономерностей изменения интегральных показателей состояния экосистемы нельзя описать поведениевсей системы во времени и прогнозировать ее развитие.Контрольные вопросы и задания1. Что входит в понятие экосистемы?2. Назовите основные компоненты, входящие в состав любой полноценной экосистемы. Какую роль в экосистеме играют эти компоненты?З.Что такое пищевая цепь и как она связана с трофической структурой экосистемы?4. Охарактеризуйте механизм гомеостаза экосистемы.13. РАЗВИТИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЭКОСИСТЕМОтдельные виды организмов не только сами приспосабливаются к экологической среде, но и в ходе своей совместной деятельности в экосистемах приспосабливают геохимическую среду экосистемы к своим потребностям. Таким образом, сообщества организмов и среда их обитания развиваются как единое целое.Развитие экосистемы, или экологическая сукцессия (от лат.
successio - преемственность, наследование), - это изменение во времени видовой структуры ибиоценотических процессов. В ходе сукцессии изменяется окружающая среда поддействием сообщества живых организмов и в экосистемах одни виды заменяютсядругими.
В отсутствие внешних нарушающих процессов сукцессия является направленным, закономерным и предсказуемым процессом изменения экосистемы всторону большей стабильности и сбалансированности. Сукцессия - результат изменения развивающимся сообществом организмов физико-химической среды ивзаимодействий типа «конкуренция-сосуществование» на популяционном уровне.Таким образом, сукцессия контролируется сообществом, несмотря на то, что физическая среда определяет характер и скорость изменений, а часто и ограничиваетпределы развития. Если сукцессионные изменения определяются преимущественно внутренними взаимодействиями, то говорят об аутогенной (т. е. саморазвивающейся) сукцессии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
