В.И. Трухин, К.В. Показеев, В.Е. Куницын - Общая и экологическая геофизика (1119248), страница 63

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

Текст из файла (страница 63)

Например, для фитопланктона го- Р довая продукция во много раз превышает В для леса — много В Р меньше единицы для поля однолетних трав — приблизительно В равно единице. Вторичная продукция представляет собой накопления органического вещества на уровне консументов. В зависимости от уровня вторичная продукция обозначается как Рз, Рз, Р4, ... Чистая продукция сообщества (наличная биомасса или урожай на корню) равна Ру — (Рз+ Рз+ Р4+ ...).

Все указанные характеристики выражаются в единицах массы или энергии, приходящейся на единицу площади и времени. В качестве меры термодинамической упорядоченности для экосистем использует- В ся отношение — энергии Вн расходуемой на дыхание, и энергии, заключенной в биомассе В. Энергия и биомасса органического вещества при переходе с одной экологической ступени на другую уменьшаются, однако для некоторых веществ наблюдается обратная картина происходит их концентрация при переходе на высшие ступени. Это явление определяется правилом биологического усиления.

Например, концентрация пестицидов, попавших в морской залив, возрастает по мере передачи по цепочке: планктон планктонофаги — рыбы — — водоплавающие птицы. Экологические факторы Под экологическим фактором понимается воздействие определенного рода на биоценоз экосистемы или его элементы. Реакция живого организма или биоценоза экосистемы на действие фактора называется адаггацией или приспособлением. К экологическим факторам относятся: питательные элементы; 1 л.

17. Основные понявши оходогии — почва и ее состав; температура; электромагнитное излучение (свет); вода; скорость течения в воде и ветра в атмосфере; — влажность. Наряду с этими факторами в каждом конкретном случае могут быть названы и другие факторы, учитывающие специфику экосистемы. Необходимо указать, что значительное число экологических факторов имеет физическую природу.

Многие особенности воздействия физических факторов на элементы экосистемы не исследованы. Физические процессы в биосфере, действие которых на экосистемы описывается в виде экологических факторов, также требуют дальнейших исследований. Экологические факторы физической природы также могут быть отнесены к сфере интересов физической экологии.

Совокупность факторов, обеспечивающих устойчивое существование того или иного вида животных или растений, называется экологической нишей. Другими словами экологическая ниша - это совокупность условий жизни внутри экосистемы, предъявляемых к ней тем или иным видом. Экологические факторы подразделяются па абиотические, связанные с неживой природой, например, свет, и биотические, определяемые взаимодействием различных живых организмов друг на друга (рить 17.2). По характеру действия экологические факторы подразделяются на факторы избирательного действия, общего Бнотнчеекне Абпотнчеекне Антропогенные Природные Г!рнродные Ан~ропо~епные Рис. 17.2.

Классификация экологических факторов дл. 17. Ооноеньн понятия экологии действия, периодические и непериодические. Значительная часть абиотических факторов имеет геофизическу|о природу (температура, влажность, скорость ветра и т.д.). Наряду с изложенной выше традиционной классификацией экологических факторов, существуют и другие способы их классификации. Исходя из способа влияния экологических факторов на живые организмы все экологические факторы могут быть подразделены на витальные, или энергетические, и сигнальные.

Экологические факторы первой группы непосредственно оказывают влияние на жизнедеятельность организмов. Экологические факторы второй группы несут информацию об изменении энергетических параметров. Некоторые факторы обладают как энергетическим, так и сигнальным действием, например, свет.

К первой группе экологических факторов может быть отнесена температура, ко второй группе продолжительность светового дня. Существует классификация экологических факторов, в основу которой положена оценка реакции организма на воздействие этих факторов. В этой классификации экологические факторы подразделяются па следующие группы: — первичные периодические факторы; вторичные периодические факторы; непериодические факторы. К первичным периодическим факторам относятся температура, освещенность, уровень воды в приливной зоне моря. Первичные периодические факторы определяют площади ареала видов.

Изменение вторичных факторов обусловлено действием первичных факторов. Например, влажность, растительность относятся ко второй группе факторов. Вторичные периодические факторы оказывают влияние на численность видов в пределах их ареалов. Действие непериодических фактов оказывает влияние на численность особей на данной территории.

Действие экологического фактора сказывается в той или иной форме на условиях жизнедеятельности организмов. При изменении интенсивности экологического фактора в определенных пределах создаются оптимальные условия существования того или иного вида. Наряду с этим интервалом оптимальных условий существует интервал значений экологического фактора, в котором вид может существовать.

При выходе значений экологического фактора за эти пределы, условия существования нарушаются, 1"л.! 7. Овнооные понятия «кологии численность вида уменьшается. Экологическая толерантность охватывает диапазон значений экологического фактора от нижнего предела существования вида до верхнего предела. Закон толерантности Шелфорда устанавливает лимитирующую роль максимального и минимального значений экологического фактора. В качестве примера описанных свойств, можно напомнить о реакции обитателей морских или пресноводных водоемов на изменение солености. Живой организм может иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий в отношении другого.

Наиболее распространены организмы с широким диапазоном толерантности по отношению к наибольшему числу экологических факторов. Диапазон толерантности меняется по мере развития организма. Любой фактор, приближающийся к пределу толерантности, называется лимитирующим фактором. В 1840 г. Либих сформулировал принцип, названный позднее законом минимума Либиха, который звучит так; веществом, находящимся в минимуме, управляется урожай и определяется величина и устойчивость урожая во времени.

Либих сформулировал свой закон лишь для химических элементов (питательных веществ). Ясно, что для развития живых организмов важны и другие экологические факторы. Закон лимитирующих факторов рассматривает влияние всех факторов на биоценоз экосистемы, согласно ему любой экологический фактор, находящийся в минимуме, определяет состояние биоценоза. В процессе развития экосистемы происходит последовательная смена природных сообществ экосистемы, изменение среды обитания или биотопа. Этот процесс называется экологической сукцессией. Различают первичную и вторичную сукцессию.

Первичная сукцессия начинается па участке, который пе был занят перед заселением каким-либо сообществом. Вторичная сукцессия развивается на площади, с которой было предварительно удалено ранее существовавшее сообщество. Примером первичной сукцессии может служить развитие экосистемы на острове, возникшем в результате подводного извержения вулкана. Примером вторичной сукцессии может служить развитие экосистемы на вырубке леса или заброшенном поле. Вторичная сукцессия протекает обычно более быстро, так как в этом случае территория более благоприятна для развития сообщества, на ней имеются уже некоторые организмы.

Наглядным примером сукцессии в водной среде является развитие искусственного водоема. Кульминацией развития экосистемы является формирование зрелой или климаксной экосистемы, для которой характерна рл. 17. Ооноеньн понятия экологии максимальная биомасса. Зрелая экосистема обладает максимальной устойчивостью, способностью стабилизировать некоторые физические факторы окружающей среды, противостоять внешним воздействиям и сохранять состояние равновесия. Наряду с естественными экосистемами существуют искусственные экосистемы, которые характеризуются значительно меныпим видовым разнообразием и обычно используются на ранних стадиях развития.

Искусственные системы широко используются в сельском хозяйстве. Эти системы получают дополнительное количество энергии при обработке почвы в виде удобрений, пестицидов. Доминирующие виды растений и животных в агроэкосистемах получены путем искусственного, а не естественного отбора, как это имеет место в природных системах. В настоящее время под агроэкосистемами занято около 30% площади суши, из которых пахотные земли занимают 10%, под пастбища используются 20%. Морские экосистемы В качестве примера рассмотрим более подробно морские экосистемы. Морские организмы оказывают сильное влияние на среду обитания, в частности формируя химический состав морской воды, донные отложения. С другой стороны геофизические процессы оказывают огромное влияние на функционирование морских организмов и их сообществ.

Характеристики

Список файлов книги