Основы экоразвития - Акимова Т.А.
ISBN 5-7307-0043-1
Скачать (прямая ссылка):
3*
35
ГФ
Рис. 2.3. Область экологической потенции вида в градиенте фактора среды.
На оси абсцисс — градиент значений фактора среды (ГФ), например, температуры; на оси ординат — значения биотического потенциала вида (БП) (численность, размножаемость, расселение и т. п.). НП — нижний пессимум — зона нарушения жизнедеятельности низким значением (недостатком) фактора; HK — нижняя критическая точка; НЗР и ВЗР — соответственно нижняя и верхняя зоны регуляции, в пределах которых, несмотря на отклонение фактора от оптимальных значений, за счет механизмов экологической регуляции поддерживается нормальная жизнеспособность вида; BK — верхняя критическая точка; ВП — верхний пессимум — зона нарушения жизнедеятельности высоким значением (избытком) фактора.
Там, где отступающее море, ледник или деятельность человека обнажают сушу, начинается ее заселение растениями и животными, возникают сообщества, которые, постепенно усложняясь, достигают характерного для данного ландшафта состава и функциональной структуры. Этот процесс называют экологической сукцессией. После естественных бури, наводнения, извержения вулканов и вызванных человеком повреждений экосистем наступают вторичные сукцессии, конечный результат которых может не совпадать с первоначальным природным обликом территории.
2.2. Биосфера
Биосферой называют всю совокупность живых организмов на Земле и все объемное пространство, заселенное ими, находящееся под их воздействием и занятое продуктами их жизнедеятельности. Биосфера — это глобальная экосистема. Она занимает верхнюю часть литосферы (земной коры), гидросферу и нижнюю часть атмосферы.
Основатель учения о биосфере В.И. Вернадский доказал, что все три оболочки планеты связаны воедино и приобрели современный облик и состав благодаря грандиозной преобразующей работе живых
36
организмов. Они миллионнократно пропустили через себя весь объем мирового океана, создали почву, наполнили атмосферу Земли кислородом, оставили после себя километровые толщи осадочных пород и топливные богатства недр.
По Вернадскому в состав биосферы кроме активного живого вещества — биомассы растений, животных и микроорганизмов — входит биогенное вещество — остатки организмов на разных стадиях деструкции, органические и минеральные продукты жизнедеятельности (осадочные породы органического происхождения, кислород, углекислота, уголь, углеводороды и другие ископаемые биогены) и биокосное вещество — продукты переработки горных и осадочных пород живыми организмами.
Подобно тому, как живое население экосистемы называют биотой, так и активную часть биосферы, представленную живыми организмами, т. е. совокупность всех биоценозов Земли, называют экосферой. Разнообразие и множественность форм жизни огромны. Экосферу населяют около 1 млн. видов животных и около 340 тыс. видов растений. Полное число видов микроорганизмов неизвестно. 93% всех видов растений и животных живут на суше. Самые многочисленные по числу видов группы организмов — это цветковые растения и насекомые.
Суммарная биомасса всех организмов биосферы в пересчете на сухое вещество оценивается величиной в 2 трлн. т., причем 98% ее представлено биомассой наземных растений. Если мысленно все живое вещество равномерно распределить по поверхности планеты, то получится слой толщиной около 2 см. Но экосфера не похожа на однородную оболочку. Она напоминает мозаику или кружевную ткань, узоры которой отражают многообразие условий на поверхности Земли. Плотность биомассы в разных географических областях очень широко варьирует (см. табл. 2.1).
Таблица 2.1
Биомасса и первичная продуктивность основных типов экосистем биосферы
(сухое вещество)
Экосистемы Биомасса, т/га Продукция, т/га - год
Пустыни 0,1—0,5 0,1—0,5
Центральные зоны океана 0,2—1,5 0,5—2,5
Полярные моря 1—7 3—6
Тундра 1—8 1—4
Степи 5—12 3—8
Агроценозы — 3—10
Саванна 8—20 4—15
Тайга 70—150 5—10
Лиственный лес 100—250 10—30
Влажный тропический лес 500—1500 25—60
Коралловый риф 15—50 50—120
П р и м е ч а н и е. В некоторых экосистемах годовая продукция может быть больше среднегодовой биомассы из-за малой продолжительности жизни большинства продуктивных форм.
37
В отличие от неживой материи живое вещество способно трансформировать энергию квантов света непосредственно в химическую энергию молекулярных связей высокоэнергетических соединений.
Огромен воспроизводительный потенциал живого вещества. Если бы на какое-то время было остановлено умирание и ничем не ограничивались размножение и рост, то произошел бы «биологический взрыв» космического масштаба: меньше чем за двое суток биомасса микроорганизмов в несколько раз превзошла бы массу земного шара. Этого не происходит из-за лимитирования по веществу; биомасса экосферы поддерживается на относительно постоянном уровне на протяжении сотен миллионов лет. При постоянной накачке потоком солнечной энергии живая природа преодолевает ограниченность питательного материала путем организации круговоротов биогенных элементов. Это обеспечивает высокую продуктивность многих экосистем (см. табл. 2. 1).
