И.В. Бурковский - Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистем (1119242)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

УДК Е 28.082ББК 574Б 914Бурковский И.В. Морская биогеоценология. Организация сообществ и эко­систем. М.: Т-во научных изданий КМК. 2006. 285 с, 10 пронумерован­ных таблиц, 5 схем, 48 рисунков, библиография: 634 названий.В книге обобщены и систематизированы многочисленные литературные и соб­ственные данные об организации морских и океанических сообществ и экосис­тем. В основе лежат лекции, читаемые автором студентам Биологическогофакультета Московского государственного университета. С современных по­зиций рассмотрены проблемные вопросы морской биогеоценологии: структу­ры, функционирования, пространственно-временной организации, целостнос­ти, самоорганизации и эволюции экосистем.

Предназначена для студентов, ас­пирантов и научных сотрудников, изучающих жизнь в морях и океанах.Рецензенты:Профессор, заведующий кафедрой гидробиологииБиологического ф-та МГУ В.Д. ФёдоровПрофессор кафедры общей экологии A.M.

ГиляровИздание осуществлено при финипсовой поддержкеРоссийского фонда фундаментальных исследованийпо проекту № 06-04-62025гISBN5-87317-341-9© Бурковский И.В., текст, иллю­страции, 2006© Т-во научных изданий КМК,издание, 2006ВведениеБиогеоценология — раздел экологии, изучающий структурно-функциональ­ную и пространственно-временную организации экосистем различных масшта­бов. Задачи биогеоценологии состоят в изучении общих закономерностей стро­ения, функционирования, распределения, образования и эволюции экосистем.Биогеоценоз включает две равноценные и взаимодействующие компоненты:биоценоз (совокупность популяций разных видов, или сообщество) и биотоп (сре­да обитания организмов, или физико-химическая основа существования жизни).Изначально, с момента возникновения жизни на Земле, эти компоненты были такили иначе взаимосвязаны в составе биосферы и изменялись совместно.

Рассмат­ривая эволюцию биосферы, биологи в центр внимания обычно ставят живую ком­поненту, отводя среде роль ее вместилища. Геологи, напротив, большее вниманиеуделяют физической и химической основе жизни. Неживая компонента имеет бо­лее раннюю историю, она существовала и развивалась задолго до возникновенияжизни по определенным законам, многие из которых жизнь впоследствии унасле­довала. Формирование и эволюция жизни протекали при постоянном взаимодей­ствии со средой, жизнь постепенно вплеталась в «ткань» неживого вещества, ис­пользуя и изменяя его. Количество химических элементов, вовлеченных в про­цессы функционирования самоорганизующейся жизни, постоянно увеличивалось.Многие элементы (более 40) вошли в сложные органические соединения, прочносвязанные с живой массой.

В результате этих и некоторых других физико-хими­ческих и биогеохимических процессов современная среда обитания организмовпринципиально отличается от исходной и от той, какой она могла быть, если ис­ключить жизнь на планете. Совместная эволюция живой и неживой материи поро­дила представление о Гее — биосфере как сверхорганизме, эволюционирующем внаправлении максимальной комплементарное™ живой и неживой материи (целос­тности). Невозможно представить себе существование жизни вне среды обита­ния (вне вещества и энергии). Вещество, энергия и информация буквально «текут»сквозь организмы и этот поток обеспечивает существование последних. Среда невместилище для жизни, а ее составная часть.

Жизнь — это физхимбиологическаясистема, которая не может быть отделена от единственно известной нам формыее существования — экосистемы. Положение достаточно тривиальное, но оченьчасто игнорируемое биологами.Экосистема — основной объект биогеоценологии. Существует множествоопределений экосистемы (и биогеоценоза). В качестве примера можно предло­жить следующий порядок их усложнения и детализации:(1) экосистема — сообщество плюс среда (Арнольди, 1961);(2) экосистема — функциональное единство среды и населяющих ее орга­низмов (Tansley, 1923);(3) экосистема — пространство, ограниченное взаимодействием организ­мов и окружающей их среды (Бигон и др., 1989);(4) экосистема такое единство живого и неживого, которое благодаря пото­ку энергии и круговороту веществ в состоянии поддерживать свою целостность(Алимов, 1989);4И.В.

Бурковский. Морская биогеоценология. Организация сообществ и экосистем(5) экосистема — структурно-функциональное единство живого и неживо­го, поддерживающее свою целостность за счет потока энергии и круговоротавещества в данном пространственно-временном масштабе (Бурковский, 1992);(6) экосистема — любое единство, включающее все организмы на данномучастке и взаимодействующие с физической средой таким образом, что потокэнергии создаёт четко определенную трофическую структуру, видовое разнооб­разие и круговорот веществ внутри системы (Одум, 1975);(7) экосистема — самоорганизующаяся и саморегулирующаяся, опреде­ленным образом упорядоченная материально-энергетическая и/или информаци­онная совокупность, существующая и управляемая как относительно единоецелое за счет взаимодействий, распределения и перераспределения имеющих­ся, поступающих извне и продуцируемых этой совокупностью веществ, энергии,информации и обеспечивающая преобладание внутренних связей над внешними(Реймерс, 1994).

Самое развернутое определение экосистемы представляет со­бой увесистый учебник или крупную монографию по общей экологии.Важно учитывать, что наблюдаемые сообщества и экосистемы — это неокончательно сформировавшиеся (завершенные) структуры, а тонкие времен­ные срезы в длительном историческом процессе их развития. Вопрос о продол­жительности существования и размерах экосистем будет рассмотрен в соот­ветствующих главах.

Здесь отметим, что чем крупнее экосистема, тем болеезамкнуты круговороты веществ в ней и тем выше ее способность к самопод­держанию (самодостаточность). О продолжительности существования экосис­тем разного масштаба можно судить по времени оборота вещества — это мак­симальное физическое время, в течение которого проявляются все свойства эко­системы как целого. В биосфере время оборота вещества составляет более 100млн. лет. Цикл определяется тектоническими процессами, ведущими к горооб­разованию, и эрозией горных пород с их последующим возвращением с речнымстоком в океан. Конкретный пример такого цикла — силикофлягеллятное и фораминиферовое осадконакопление, протекавшее с большой геологической ско­ростью в масштабе Мирового океана и приведшее, в конце концов, к образова­нию соответствующих горных пород на Ливийском нагорье, Кавказе, в Альпах идругих возвышенностях.

В элементарных (локальных) экосистемах, таких как,например, океанические термальные курильщики, морские заливы, лагуны, фи­орды, губы и заливчики, время оборота основного вещества составляет от не­скольких десятков до сотни лет и больше.Самая целостная из известных экосистем — биосфера; все меньшие эко­системы — только частично подходят под определение полноценной экосисте­мы. Биосферу можно рассматривать как мозаику из произвольного количестваэкосистем меньшего масштаба, адаптированных к конкретным геохимическимусловиям. На практике мы часто понимаем под «экосистемой» любое струк­турно-функциональное единство живого и неживого, способное поддерживатьсвою целостность: от чашки Петри с микробным населением на питательнойсреде в термостате до Мирового океана и биосферы.

Различия между ними —Введение5в размерах занимаемого пространства, сложности самих систем, замкнутостибиогеохимических круговоротов и продолжительности их самостоятельного су­ществования.Природная экосистема — сложно структурированное образование. Струк­тура экосистемы определяется и поддерживается её функциями и многочислен­ными связями с другими системами через поток энергии и миграцию элемен­тов. Основные функции экосистемы — продуцирование, потребление и разложе­ние органического вещества, благодаря чему осуществляется связь между по­током энергии и транспортом вещества.

Функциональная взаимозависимостькомпонентов экосистемы в процессе преобразования энергии, вещества и ин­формации обусловливает ее целостность.Можно различать внутреннюю и внешнюю составляющие функционирова­ния экосистемы. Внутренняя направлена на текущие процессы в пределах дан­ной экосистемы и поддержание её целостности. Внешняя — на взаимодействиес другими смежными экосистемами и поддержание целостности структуры бо­лее высокого порядка (вплоть до биосферы). Так, очевидны две функции экоси­стемы морской литорали: (1) участие в продукционно-деструкционных процес­сах прибрежной экосистемы, частью которой она является, и (2) участие во вза­имодействии суши и моря, т.е.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов книги