Существуют биомы, занимающие промежуточное положение, например, полувечнозеленый троп. лес с выраженными влажными и сухими сезонами. Границы между биомами чаще размыты и представляют широкие переходные зоны - экотоны. Самый богатый по числу видов наземный биом планеты - это вечнозеленый дождевой троп. лес.
Вод. экосистемы меньше зависят от климата, чем наземные. Они формир. в зависимости от глубины водоема, содержания растворимых солей, глубины проникновения солнечных лучей, кол-ва растворенного в воде О2, доступности питательных элементов, гидродинамики и температуры воды. Эти факторы определяют горизонтальное и вертикальное размещение организмов. По степени солености водные экосистемы подразделяют на морские, солоноватоводные и пресноводные.
Морские экс образуют морские биомы, к к/м относят также эстуарии, т.е. воронкообразные устья рек, где соленые воды смешиваются с пресной водой; прибрежные болота и коралловые рифы. Пресноводные - отличаются низкой соленостью - это внутриматериковые водоемы. Ведущим фактором в этих экосистемах становится скорость циркуляции воды. По этому признаку различают лотические, текучие воды и лентические, стоячие воды, или водоемы (озера, пруды, болота, водохранилища).
Текучие воды играют важную роль в преобразовании земной поверхности, вымывая глубокие овраги и каньоны. С другой стороны, равнинные реки за счет аккумуляции наносов образуют холмы, и даже горы. Озера - это пресноводные ест. водоемы со стоячей водой. Водохранилища - искус. пресноводные водоемы, к/е сооружаются с целью регулирования стока и аккумуляции воды. Они в большей степени, чем озера, подвержены эвтрофированию, т. е. «цветут» и зарастают.
Антропогенные экосистемы обладают теми же осн. признаками, что и природные: определенной структурой биоценоза (продуценты, консументы, редуценты), потоком энергии и круговоротом веществ. Однако имеются и различия.
Город, особ. промышленный, является гетеротрофной экосистемой, получающей энергию, пищу, воду и другие вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Существование города т.ж поддерживается большим притоком энергии извне, при этом возникает и огромный отток в виде тепла, промышленных и бытовых отходов в городах теплее, повышена облачность, меньше солнца, больше тумана, чем в прилегающей сельской местности. Строительство городов стало основной причиной эрозии почвы.
Агроэкосистемы, в отличие от городов, явл автотрофными экосистемами, получают дополнительную энергию в виде мышечных усилий человека и животных, удобрений, пестицидов, орошающей воды, горючего, механизмов, машин и т. п. Для максимизации выхода какого-либо одного продукта человек резко снижает разнообразие организмов. Виды растений и животных подвергаются искусственному, а не естественному отбору.
Зональные экосистемы - начиная с троп. пустынь до влаж. троп. лесов наблюдается увел. температуры, п/му наблюдается разница в продуктивности этих зон, но имеется провал в этой системе в степях и пустынях, из-за дефицита влажности.
Динамика экосистем. – изменение экосист. во времени в рез-те внеш. и внутр. воздействий. Изменения сообществ отражаются в суточной, сезонной и многолетней динамики.
Суточная динамика - наблюд. в сообществах всех зон от тундры до влаж.троп. лесов. Составляющие любую экосист. виды неоднородны по отнош. к проявлению факторов внеш. среды, одни активны в дневное время, др. в ночное. Сезонная динамика – опред. сменой времени года.
В процессе постепенной динамики происходит сукцессия - последовательная смена в пределах одного биотопа экосистем (или стадий экосистемы) вместе с биоценозами. Среди многих типов сукцессии осн. считаются первичная, циклическая, восстановительная и эволюционная. Первичная - наблюд. на безжизненном субстрате впервые возникли условия для появления живых систем: на свежих скальных обнажениях, в местах оползней, открывших лишенный жизни грунт, на подвижных каменистых осыпях в горах, железнодорожных насыпях, стенах строений и т.д. Восстановительная – после каких-то событий – катастроф, вырубки, пожар.
Циклическая -обычна для вполне сформир. экосистем: отличается правильной повторяемостью состояний экосистем в сезоны года, через десятки, сотни лет и через еще большие отрезки времени. В разные сезоны года могут сменяться доминирующие группы планктонных организмов, на лугах сменяются растения с масс. цветением: или плодоношением, мигрирующие животные перемещаются в удаленные экосистемы и даже биомы. В зимнее время замедлены потоки вещества и энергии экосистем. Многие циклы обусловлены экзогенными (внешними) и эндогенными (внутренними) факторами. В буковых лесах совершаются циклы примерно двухсотлетней периодичности. Крупные буки в ненарушенных лесах затеняют молодые деревья, замедляя их рост.
Эволюционные м. охватывать значительные отрезки времени - многие тысячи и десятки тысяч лет. Считается, н-р, что возраст таежных экосистем Европы, занявших место отступившего ледника, приближается к 10 тыс. лет. Значительно др.-е экосистемы троп. лесов.
Гомеостаз экосистем – совокупность мех-ов направленных на устранение или макс. ограничение действия факторов нарушающих равновесие экосист. Экосистема способная к отн. гомеостазу, значит она, устойчива.
Устойчивость экосистем - способность экосист. сохр. или восстанавливать гомеостаз (устойчивые экосист. – климаксные сообщества к ним относятся буковые леса, в городах – рощи, аллеи, насаждения). Климакс – стабильное сост., достигнутое в рез-те развития сооб-ва, заверщения сукцессии.
Климаксные сообщества характер-я завершенностью приспособления к комплексу факторов ср., устойчивым равновесием м/у биотическими потенциалами входящих в сообщество популяций и сопротивлением ср.
Вторичные экосистемы – постепенное восстановление свойственное дан. местности сообщества после нанесённых повреждений (бури, вырубки, пожара, запуска полей). М. сущ-но отличатся от первоначальной, если изменились эл-ты ланд-та или климат. усл.
Эколог. русла – линейно вытянуты вытянутые элементы ОС, к/е имеют значение для ОС. Н-р. Береговые линии. Они обладают особыми свойствами.
12. Биосфера как среда жизни. Учение В.И. Вернадского о биосфере. Фотобиос и хемобиос. Круговорот вещества, потоки энергии и информации как механизмы интеграции и гомеостаза биосферы. Ноосфера и техносфера, их коадаптивное развитие
Биосфера как среда жизни. Соврем. понятие о биосфере как особой оболочке З. разработано В.И.Вернадским.
Под биосферой понимается совокупность земных сфер, населенных жизнью, представляющая особую глоб. сферу, е к/й ведущую роль играют живые системы. Биосфера - крупнейшая экосистема З.Включает приземную часть атмосферы, всю гидросферу, почвы и верхние горизонты литосферы, которые объединяются в целостную систему круговоротом вещества, потоками энергии и информации.
Наиболее широко в биосфере распространены бактерии, споры которых найдены в атмосфере до высоты 80 км, в толще льда Антарктиды на всех исследованных глубинах. В литосфере они обнаруживаются, по разным данным, на глубинах 4,5 км, 6,82 и даже 10 км. В океане живые организмы обитают на любых глубинах, включая дно глубоководных впадин до 11,5 км. Однако большинство организмов живет в приземном слое атмосферы, на небольших глубинах океана (куда проникает солнечный свет), в почве и на ее поверхности.
В биосфере, подобно экосистемам, функционируют потоки энергии и информации, действует круговорот вещества, к/е и объединяют все подсистемы биосферы в сложнейшую целостную, способную к саморегуляции систему.
Фотобиос и хемобиос. Вся совокупность организмов, живущих за счет энергиии Солнца, называется фотобиосом. Организмы, использующие хим. энергию, составляют хемобиос. На долю хемобиоса приходится около 1% энергии биосферы, остальная принадлежит фотобиосу.
Круговорот веществ и потоки энергии в биосфере. Главная функция биосферы заключается в осуществлении круговорота хим. элементов. Глоб. биот. круговорот совершается при участии всех населяющих планету организмов. Он заключается в циркуляции веществ между почвой, атмосферой, гидросферой и живыми организмами. Благодаря биот.круговороту возможно длительное существование и развитие жизни при ограниченном запасе доступных хим. элементов.
В круговороте веществ различают малый круг биотического обмена (биогеоценотический) и большой (биосферный).
Большой круг биотического обмена — это безостановочный планетарный процесс циклического, неравномерного во времени и пространстве перераспределения в-ва, энергии и информации, многократно входящих в непрерывно обновляющиеся эколог. системы биосферы. Большой круг биотического обмена наиболее ярко проявляется в круговороте воды и циркуляции атмосферы.
Малый биотический круговорот происходит на основе большого и заключается в циркуляции в-в м/ду почвой, растениями, живот. и микроорганизмами.
Оба круговорота взаимосвязаны и представляют собой как бы единый процесс. Втягивая в свои многочисленные орбиты косную среду, биотический круговорот веществ обеспечивает воспроизводство живого в-ва и оказывает активное влияние на облик биосферы. В основе круговорота веществ лежит наличие в биосфере двух основных типов питания: автотрофного и гетеротрофного.
Круговорот углерода начинается с фиксации атмосферной двуокиси углерода в процессе фотосинтеза. Часть образовавшихся в процессе фотосинтеза углеводов используется самими растениями для получения энергии, другая часть потребляется животными. Углекислый газ выделяется в процессе дыхания растений и животных. Мертвые растения и животные разлагаются, углерод их тканей окисляется и возвращается в атмосферу. Аналогичный процесс происходит и в океане.