Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ѕ≥осфера та людина, а не людина та б≥осфера. 3 страница





–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€



≤ ≤


—ьогодн≥ ситуац≥€ аналог≥чна, але, на в≥дм≥ну в≥д попередн≥х епох, причина њњ в≥дома: це д≥€льн≥сть людини Ч так званий антропогенний фактор (рис. 2.4).

–озгл€немо головн≥ причини порушенн€ кругооб≥≠гу речовин у б≥осфер≥.

Х ѕо-перше, це досить сильне штучне прискоренн€ процес≥в
вив≥трюванн€ осадових ≥ гран≥тних пор≥д, пов'€зане з видобуван≠
н€м ≥ переробкою корисних копалин, спалюванн€м вуг≥лл€, наф≠
ти, торфу, природного газу. ¬ результат≥ в атмосфер≥ зб≥льшуЇтьс€
вм≥ст вуглекислого газу, оксид≥в с≥рки, через кислотн≥ дощ≥
зменшуЇтьс€ рЌ грунту, що призводить до переходу багатьох еле≠
мент≥в у розчинений стан. ƒе€к≥ з них у великих концентрац≥€х
токсичн≥ й небезпечн≥ дл€ живого (наприклад, важк≥ метали Ч
м≥дь, цинк, свинець). ѕроцеси кругооб≥гу речовин у б≥олог≥чному
цикл≥ впов≥льнюютьс€ Ч адже гинуть нос≥њ живоњ речовини. “а
чим б≥льше елемент≥в переходить у розчин, тим б≥льше њх вими≠
ваЇтьс€ у —в≥товий океан. ѕрискорен≥ темпи загибел≥ б≥оти,
впов≥льнен≥ темпи повторного використанн€ доступних м≥нераль≠
них речовин, зростанн€ швидкост≥ њх вимиванн€ спричин€ють
перезбагаченн€ —в≥тового океану б≥огенними елементами.
¬насл≥док цього част≥шають спалахи Ђцв≥т≥нн€ї океану м≥кро≠
скоп≥чними водорост€ми, €к≥ нер≥дко бувають токсичними й
пригн≥чують розвиток консумент≥в, котр≥ њх споживають. “ак,
пор≥вн€но з минулими стол≥тт€ми частота спалах≥в Ђцв≥т≥нн€ї в
—в≥товому океан≥ зросла в 50Ч130 раз≥в! ”се це прискорюЇ проце≠
си вилученн€ з б≥осфери доступних б≥огенних речовин ≥ њх
консервац≥њ в донних в≥дкладах.

Х ѕо-друге, людина в процес≥ своЇњ господарськоњ д≥€льност≥
створюЇ численн≥ речовини (наприклад, пластмаси), €к≥ надал≥ не
можуть бути н≥ використан≥ продуцентами, н≥ розкладен≥ до до≠
ступних м≥неральних речовин редуцентами. ¬они утворюють особ≠
ливу групу антропогенних Ђосадовихї пор≥д Ч в≥дходи нашоњ
цив≥л≥зац≥њ, €к≥ археологи чомусь назвали Ђкультурним шаромї. ÷≥
в≥дходи зрештою будуть трансформован≥ в л≥тосфер≥ в гран≥ти й
пот≥м у процес≥ вив≥трюванн€ знову стануть доступними дл€ живоњ
речовини, але в≥дбудетьс€ це в геолог≥чних вим≥рах часу Ч через
м≥льйони рок≥в. “ому Ї реальна загроза того, що доступн≥ ресурси
б≥осфери можуть бути перероблен≥ на в≥дходи швидше, н≥ж завер≠
шитьс€ цикл геолог≥чного кругооб≥гу- ўо в цьому раз≥ станетьс€ з
б≥осферою (в тому числ≥ й з людиною), передбачити нескладно.


о

Ў

¬

X

я ю

S


–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√лава 2


Ѕ≥оеколог≥€


 



Ѕ≥огеоценози Ч елементарн≥ одиниц≥ І 2.4. j б≥осфери

...ћи, б≥ологи, добре знаЇмо, що найст≥йк≥ше б≥олог≥чне угрупованн€ Ч це угрупованн€, €ке складаЇтьс€ з максимуму р≥зноман≥тних вид≥в. Ќаприклад, це троп≥чний л≥с, €кий складаЇтьс€ з багатьох дес€тк≥в тис€ч вид≥в. ј найнест≥йк≥ше угрупованн€ Ч тундра: тут мало вид≥в ≥ зв≥дси њњ страшенна вразлив≥сть, раним≥сть. —т≥йкою Ї лука, що складаЇтьс€ з багатьох вид≥в. ј т≥льки-но ми застосовуЇмо монокультуру, то њњ вже треба пост≥йно п≥дживлювати добривами, захищати отрутох≥м≥катами.., ≥накше вона ≥снувати не може. ¬она нест≥йка, бо Ђмоної.

ћ. ћ. ¬оронцов,

рос≥йський б≥олог

Х«агальне у€вленн€ про екосистему. ѕроцеси зв'€зу-ќванн€ сон€чноњ енерг≥њ, њњ трансформац≥њ й нако≠пиченн€ в жив≥й речовин≥, поглинанн€ поживних речовин та њх перетворенн€, нагромадженн€ осадових в≥дклад≥в ≥ вив≥трюванн€ г≥рських пор≥д в≥дбуваютьс€ в конкретних екосистемах. “ерм≥н Ђекосистемаї запропонував англ≥йський еколог ј. “енсл≥ в 1935 р. ѕ≥д екосистемою розум≥ють функц≥ональну систему, €ка вбираЇ в себе угрупованн€ живих орган≥зм≥в разом ≥з середовищем, в €кому вони мешкають. ≈лементи ц≥Їњ системи пов'€зан≥ м≥ж собою обм≥ном речовин та енерг≥њ. ≈косистемами Ї й б≥осфера в ц≥лому, й окремий л≥с, ≥ окрема калюжа, й поодиноке дерево, тобто €к за розм≥рами, так ≥ за складом екосистеми дуже р≥зноман≥тн≥. √олов≠на сп≥льна риса вс≥х екосистем Ч це те, що в певних ланках троф≥чного ланцюга екосистеми засвоюЇтьс€, передаЇтьс€ й пере≠творюЇтьс€ енерг≥€. ¬ екосистемах також в≥дбуваютьс€ м≥грац≥€ й трансформац≥€ речовини. «алежно в≥д характеру циркул€ц≥њ речо≠вини екосистеми под≥л€ютьс€ на закрит≥ й в≥дкрит≥.

«акритою називають таку екосистему, в €к≥й речовина цирку≠люЇ в≥д продуцент≥в до редуцент≥в по колу й саме в межах ц≥Їњ екосистеми. Ќаприклад, у ставку б≥огенн≥ елементи багаторазово проход€ть по тому самому колу: водорост≥ЧзоопланктонЧрибаЧ бактер≥њЧм≥неральн≥ б≥огенн≥ речовиниЧзнову водорост≥.

в≥дкритих екосистемах речовина по колу не обертаЇтьс€. Ќаприклад, в екосистем≥ окремого дерева гус≥нь з'њдаЇ лист€ про-

80


дуцента; саму ж гус≥нь ловл€ть птахи й в≥днос€ть у своњ гн≥зда на ≥нш≥ дерева. ќтже, речовина з даноњ екосистеми вилучаЇтьс€ й переноситьс€ в ≥ншу.

–озр≥зн€ють також екосистеми, здатн≥ або не здатн≥ до само≠регул€ц≥њ. ћехан≥зм саморегул€ц≥њ в екосистемах першого типу зд≥йснюЇтьс€ за принципом негативного зворотного зв'€зку. ÷ей принцип у спрощеному вар≥ант≥ можна у€вити соб≥ у вигл€д≥ ланцюга, кожна ланка €кого виступаЇ щодо двох сус≥дн≥х або хижаком, або жертвою. якщо з €кихось причин зменшуЇтьс€ чисельн≥сть жертви, то через нестачу њж≥ з часом зменшуЇтьс€ й чисельн≥сть хижака. «ниженн€ чисельност≥ хижака в≥дпов≥дно приводить до зменшенн€ тиску на жертву, чисельн≥сть €коњ зб≥льшуЇтьс€. ÷е знову створюЇ умови дл€ зб≥льшенн€ чисель≠ност≥ хижака. ќтже, система ЂхижакЧжертваї саморегулюЇтьс€, тобто утримуЇтьс€ в р≥вноважному стан≥. ѕри цьому чисельн≥сть жертви й хижака пост≥йно коливаЇтьс€ навколо €когось серед≠нього значенн€. ÷≥ коливанн€ д≥стали назву Ђхвиль житт€ї.

Ў Ѕ≥огеоценоз €к елементарна екосистема б≥осфери. ≈лемен≠тарними екосистемами, з €ких складаЇтьс€ б≥осфера, Ї б≥огеоце≠нози Ч замкнен≥ екосистеми, здатн≥ до саморегул€ц≥њ.

Ѕ≥огеоценозом називають однор≥дну д≥л€нку земноњ поверхн≥ з пев≠ним складом орган≥зм≥в, що насел€ють њњ (бактер≥й, рослин, тварин, гриб≥в), ≥ комплексом аб≥отичних компонент≥в (грунтом, пов≥тр€м, сон€чною енерг≥Їю та ≥ншими), €к≥ пов '€зуютьс€ обм≥ном речовини й енерг≥њ в Їдину природну систему. —кладов≥ б≥огеоценозу Ч це б≥отоп Ч однор≥дний за аб≥отичними факторами середовища прост≥р Ч ≥ б≥оценоз Ч сукупн≥сть ус≥х представлених у межах даного б≥отопу орган≥зм≥в. ‘ункц≥ональн≥ складов≥ б≥оценозу: сукупн≥сть ус≥х продуцент≥в даного б≥отопу (вищ≥ рослини, водо≠рост≥, автотрофн≥ бактер≥њ) Ч так званий ф≥тоценоз; сукупн≥сть тварин-консумент≥в Ч зооценоз; сукупн≥сть редуцент≥в (бактер≥й ≥ гриб≥в-сапротроф≥в) Ч м≥кробоценоз. ћеж≥ б≥огеоценозу визнача≠ютьс€ межами ф≥тоценозу, тобто контуру однор≥дноњ рослинност≥, оск≥льки саме рослини-продуценти Ї першою ланкою троф≥чних ланцюг≥в б≥огеоценозу. Ѕ≥огеоценози водойм називають також б≥ог≥дроценозами.

–озм≥ри конкретних б≥огеоценоз≥в коливаютьс€ в досить широких межах: у пустел€х площа б≥огеоценозу становить сотн≥ тис€ч квадратних метр≥в (наприклад, такири й барханн≥ п≥ски);

81


–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√лава 2


Ѕ≥оеколог≥€


 


площа одного л≥сового б≥огеоценозу Ч зазвичай в≥д к≥лькох сотень до к≥лькох дес€тк≥в тис€ч квадратних метр≥в (наприклад, березовий гай у дубовому л≥с≥); лугов≥ й степов≥ б≥огеоценози ще менш≥ Ч до к≥лькох дес€тк≥в, зр≥дка Ч сотень квадратних метр≥в. як правило, виразних, р≥зких меж м≥ж б≥огеоценозами не ≥снуЇ, а один поступово переходить в ≥нший.

Ѕудь-€кий б≥огеоценоз €вл€Ї собою систему елемент≥в, що взаЇмод≥ють, Ч попул€ц≥й живих орган≥зм≥в.

 ожний б≥огеоценоз характеризуЇтьс€ б≥омасою та продук≠тивн≥стю, маЇ свою певну просторову й видову структури, певну сукупн≥сть ланцюг≥в живленн€, €к≥ пов'€зуютьс€ потоками речо≠вини й енерг≥њ в специф≥чну дл€ даного б≥огеоценозу троф≥чну мережу й визначають його ≥нформативн≥сть.

—укупн≥сть б≥огеоценоз≥в ≥з в≥дносно схожими характеристи≠ками (передус≥м Ч рослинн≥стю), €к≥ займають значну територ≥ю й розвиваютьс€ в схожих кл≥матичних умовах, називають б≥ома-ми. —ьогодн≥ на наш≥й планет≥ вид≥л€ють близько «ќ основних б≥ом≥в.

Ѕ≥омаса й продуктивн≥сть б≥огеоценозу. Ѕ≥омасою називають к≥льк≥сть живоњ речовини на одиниц≥ площ≥ в момент спостережен≠н€. ÷е один ≥з найважлив≥ших статичних показник≥в б≥огеоцено≠зу. «агальна б≥омаса визначаЇтьс€ сумою б≥омас ус≥х попул€ц≥й, €к≥ насел€ють даний б≥огеоценоз. Ќайчаст≥ше за одиницю б≥ома≠си беруть 1 г сухоњ (р≥дше Ч сироњ) орган≥чноњ речовини на 1 м2. Ѕ≥омаса б≥огеоценоз≥в р≥зних тип≥в коливаЇтьс€ в широких межах (табл. 2.1).

ѕродуктивн≥стю називають здатн≥сть живоњ речовини створю≠вати, трансформувати й нагромаджувати орган≥чну речовину (б≥омасу). Ќа в≥дм≥ну в≥д б≥омаси Ч це динам≥чний показник б≥огеоценозу.

 оли комбайни рухаютьс€ полем, коли траулер п≥дн≥маЇ своњ с≥тки з мор€, коли ведетьс€ вирубуванн€ л≥су, то в будь-€кому раз≥ це означаЇ, що людина збираЇ врожай орган≥чноњ речовини. —он€чне св≥тло й збиранн€ врожаю пов'€зан≥ функц≥Їю екосистеми Ч здатн≥стю нагромаджувати енерг≥ю в орган≥чн≥й речовин≥, ≥накше Ч продуктивн≥стю, в≥д розм≥ру й динам≥ки €коњ ц≥лком залежить житт€ всього сущого на «емл≥, й у тому числ≥ Ч людини.

–. ”≥ттекер,

американський еколог

82


ѕродуктивн≥сть Ч одна з найважлив≥ших характеристик: вона в≥дображаЇ ефективн≥сть роботи б≥огеоценоз≥в, швидк≥сть потоку енерг≥њ й речовин в њхн≥х ланцюгах живленн€. ¬иражають продук≠тивн≥сть через показники продукц≥њ.

“аблиц€ 2.1

—ередн€ б≥омаса продуцент≥в ≥ первинна продукц≥€ в б≥огеоценозах р≥зних тип≥в

 

“ип б≥огеоценозу —ередн€ б≥омаса (г/м2) ѕервинна продукц≥€ (г/м2 р≥к)
¬ологий троп≥чний л≥с 45 000 2 200
—авани 4 000  
ѕустел≥    
Ќап≥впустел≥    
—тепи 2 000  
Ўироколист€н≥ л≥си 30 000 1 200
’войн≥ л≥си 20 000  
“ундри    
јгроценози 1 000  
¬≥дкритий океан    
ѕланета в ц≥лому 3 600  

Ў ѕродукц≥€ й деструкц≥€. –озр≥зн€ють продукц≥ю первинну Ч

швидк≥сть засвоЇнн€ сон€чноњ енерг≥њ у вигл€д≥ орган≥чних речовин, синтезованих продуцентами, та продукц≥ю вторинну Ч швидк≥сть трансформац≥њ й накопиченн€ орган≥чноњ речовини консументами й редуцентами. ќц≥нюють первинну й вторинну продукц≥њ за к≥льк≥стю орган≥чноњ речовини, синтезованоњ (первинна про≠дукц≥€) чи накопиченоњ (вторинна продукц≥€) за одиницю часу на одиниц≥ площ≥, або за к≥льк≥стю енерг≥њ, запасеноњ в ц≥й речовин≥. ѕриблизно 1 кƒжƒм2 Х р≥к) екв≥валентне 0,06 г/(м2 ■ р≥к) сухоњ орган≥чноњ речовини.

¬торинна продукц≥€ завжди менша в≥д первинноњ, оск≥льки створюЇтьс€ вона в результат≥ трансформац≥њ орган≥чноњ речовини продуцент≥в п≥сл€ њх споживанн€ консументами чи редуцентами. «м≥ни значень продукц≥њ при переход≥ в≥д нижн≥х троф≥чних р≥вн≥в (продуцент≥в) до верхн≥х (первинних, вторинних чи тре≠тинних консумент≥в) мають стрибкопод≥бний характер: у€в≥ть

83


–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√лава 2


Ѕ≥оеколог≥€


 


п≥рам≥ду, в €коњ кожний наступний р≥вень становить приблизно лише 10 % попереднього. «азвичай м≥ж первинною та вторинною продукц≥€ми Ї пр€ма залежн≥сть: чим б≥льша первинна продук≠ц≥€, тим б≥льша й вторинна, ≥ навпаки.


Ѕаланс продукц≥њ й деструкц≥њ в б≥огеоценозах суш≥. ¬ наземних б≥огеоценозах нагромаджена орган≥чна речовина в подальшому поступово перетворюЇтьс€ на гумус, €кий завд€ки своњм ф≥зико-х≥м≥чним властивост€м здатний збер≥гати поживн≥ м≥неральн≥ ре-


 



”рожай

ќрган≥чн≥ добрива

ћ≥неральн≥ добрива

¬инесенн€ б≥огенних елемент≥в з урожаЇм

ћертва орган≥чна речовина

ѕоглинанн€ рослинами

•---- № аданн€ ≤ (* Х U ј

----- * j- ¬трати в ~^j результат≥ ≤ бактер≥≠альних ≤ процес≥в

ƒоступн≥ б≥огенн≥ елементи

ѕустел≥

Ќап≥впустел≥

“ундри

—тепи

јгроценози

—авани

’войн≥ л≥си

Ўироколист€н≥ л≥си

¬олог≥ троп≥чн≥ л≥си

5000 10 000 15 000 20000 25000 30000 35 000 40000

ѕродукц≥€, кƒж/м

–ис. 2.5

—ередньор≥чна первинна продукц≥€ наземних б≥огеоценоз≥в р≥зних тип≥в

[кƒж/(м2 р≥к)]

Ќа конкретне значенн€ продукц≥њ впливаЇ багато р≥зних фактор≥в, але, €к правило, перше м≥сце пос≥дають волог≥сть ≥ температура, друге Ч забезпечен≥сть б≥огеоценозу елементами м≥нерального живленн€. Ќайб≥льшу продукц≥ю мають б≥огеоце-нози вологого троп≥чного л≥су. ƒал≥ продукц≥€ зменшуЇтьс€ за град≥Їнтами температури й вологост≥ в напр€м≥ в≥д екватора до полюс≥в (рис. 2.5).

ќкр≥м продукц≥њ, важливим показником Ї деструкц≥€ Ч швидк≥сть розкладанн€ орган≥чноњ речовини до м≥неральноњ. ѕроцеси деструкц≥њ зд≥йснюють редуценти Ч передус≥м гриби й бак≠тер≥њ. –≥зниц€ м≥ж первинною продукц≥Їю й деструкц≥Їю Ї показ≠ником акумул€ц≥њ (накопиченн€) орган≥чноњ речовини в б≥огео≠ценоз≥.


–ис. 2.6 ¬трати б≥огенних елемент≥в ірунтом ≥ шл€хи њх компенсац≥њ

човини, запоб≥гаючи тим самим њх вимиванню дошами й талою водою у —в≥товий океан. “ому багат≥ на гумус ірунти (наприклад, чорноземи) м≥ст€ть великий запас поживних речовин, необх≥дних продуцентам, ≥ Ї найродюч≥шими.


 




–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√ п а в а 2


Ѕ≥оеколог≥€


 


” добре сформованих, стаб≥льних б≥огеоценозах, таких €к стар≥ дубов≥ л≥си, ковилов≥ степи, лишайников≥ тундри, орган≥чна речовина майже не акумулюЇтьс€. “ут первинна продукц≥€ практично дор≥внюЇ деструкц≥њ, тобто все, що синтезуЇтьс€ рос≠линами, сповна споживаЇтьс€ тваринами, грибами, бактер≥€ми й розкладаЇтьс€ до м≥неральних речовин, €к≥ знову використо≠вуютьс€ продуцентами й повертаютьс€ до б≥олог≥чного круго≠об≥гу.

” б≥огеоценозах, €к≥ перебувають на стад≥њ розвитку (так зван≥ сукцес≥йн≥ б≥огеоиенози, наприклад п≥щан≥ р≥чков≥ коси, що заростають), первинна продукц≥€ перевищуЇ деструкц≥ю, тобто в≥дбуваЇтьс€ акумул€ц≥€ орган≥чноњ речовини. ¬ процес≥ нагрома≠дженн€ орган≥чноњ речовини перш≥, прим≥тивн≥ б≥огеоценози зам≥нюютьс€ складн≥шими, ст≥йк≥шими й продуктивн≥шими (наприклад, п≥щан≥ р≥чков≥ коси з часом перетворюютьс€ на заплавн≥ луки).  оли нарешт≥ б≥огеоценоз дос€гаЇ стаб≥льного (кл≥максного) стану, деструкц≥€ вр≥вноважуЇ первинну продук≠ц≥ю, й акумул€ц≥€ орган≥чноњ речовини майже припин€Їтьс€.

ѕроте, коли людина займаЇ земл≥ п≥д агроценози, вона почи≠наЇ з урожаЇм вилучати з б≥отопу б≥огенн≥ елементи, €к≥ були на≠громаджен≥ в гумус≥ попередн≥м Ђдикимї б≥огеоценозом, а пот≥м використан≥ культурними рослинами. ÷е порушуЇ збалансований кругооб≥г Ч поживн≥ речовини, зв'€зан≥ у вигл€д≥ орган≥чноњ речовини врожаю, в екосистему вже не повертаютьс€, й через њх нестачу грунт починаЇ втрачати родюч≥сть. ѕродуктивн≥сть агро≠ценозу зменшуЇтьс€. ƒл€ компенсац≥њ винесенн€ елемент≥в м≥не≠рального живленн€ в грунти агроценоз≥в необх≥дно вносити м≥не≠ральн≥ добрива, причому в т≥й к≥лькост≥, €ка дор≥внюЇ к≥лькост≥ вилучених з урожаЇм б≥огенних елемент≥в (рис. 2.6).

Ѕаланс продукц≥њ й деструкц≥њ у водних б≥огеоценозах. ” б≥о-г≥дроиенозах нагромаджена орган≥чна речовина або розкладаЇтьс€ редуцентами до м≥неральних речовин, €к≥ переход€ть у розчине≠ний стан, або в≥дкладаЇтьс€ на дн≥, й таким чином вилучаЇтьс€ з б≥олог≥чного кругооб≥гу. якщо у вод≥ нагромаджуЇтьс€ багато роз≠чинених м≥неральних речовин, то, €к правило, спостер≥гаЇтьс€ масовий розвиток м≥кроскоп≥чних водоростей Ч Ђцв≥т≥нн€ї води. ѕри цьому на розкладанн€ водоростевоњ б≥омаси використо≠вуЇтьс€ майже весь розчинений у вод≥ кисень, а сам≥ кл≥тини водоростей можуть вид≥л€ти велику к≥льк≥сть токсичних речовин. Ќаприклад, диноф≥тов≥ водорост≥, €к≥ спричинюють у мор€х так


зван≥ Ђчервон≥ припливиї, вид≥л€ють токсин, под≥бний до отрути кураре; синьозелен≥ водорост≥, що спричинюють Ђцв≥т≥нн€ї води у водосховищах, вид≥л€ють токсини, котр≥ класиф≥куютьс€ €к фактори швидкоњ й дуже швидкоњ смерт≥. „ерез отруЇнн€ води токсинами й нестачу кисню починаютьс€ замори риби, масова загибель ≥нших г≥дроб≥онт≥в, вода стаЇ небезпечною дл€ здоров'€ людини.

ѕереважанн€ продукц≥њ над деструкц≥Їю, €ке супроводжуЇтьс€ значним зб≥льшенн€м у б≥отоп≥ вм≥сту поживних речовин, називають евтроф≥кац≥Їю (в≥д грец. ев Ч добре, легко й трофе Ч живленн€). ¬ природних водоймах процеси евтроф≥кац≥њ зазвичай в≥дбува≠ютьс€ пов≥льно Ч в≥ками й тис€чол≥тт€ми, оск≥льки продукц≥€, €к ≥ в наземних б≥огеоценозах, майже вр≥вноважуЇтьс€ деструкц≥Їю. ѕроте сьогодн≥ п≥д впливом д≥€льност≥ людини евтроф≥кац≥€ водного середовища в≥дбуваЇтьс€ з величезною швидк≥стю: вм≥ст б≥огенних елемент≥в у вод≥ зб≥льшуЇтьс€ передус≥м через скидан≠н€ у водойми багатих на б≥огенн≥ елементи ст≥чних вод або надхо≠дженн€ цих елемент≥в у водне середовище ≥з затоплених родючих грунт≥в унасл≥док створенн€ величезних р≥внинних водосховищ, зокрема й на ƒн≥пр≥.

Ўвидку евтроф≥кац≥ю водойм, €ка в≥дбуваЇтьс€ п≥д впливом людини, називають антропогенною евтроф≥кац≥Їю.

ѕросторова структура б≥огеоценозу. Ѕ≥огеоценози н≥коли не бувають ц≥лком однор≥дними. Ќавпаки, вони мають свою певну просторову структуру, €ка Ї Ђобличч€мї даного б≥огеоценозу. ѕросторова структура вбираЇ в себе €русн≥сть ≥ горизонтальну неоднор≥дн≥сть Ч мозањчн≥сть.

≈фективн≥сть використанн€ сон€чного св≥тла зб≥льшуЇтьс€, коли воно вловлюЇтьс€ на р≥зних висотах, починаючи з поверхн≥ земл≥ й до к≥лькох дес€тк≥в метр≥в (або в≥д дна до поверхн≥ води в б≥ог≥дроценозах). ќдновисотн≥ зарост≥ називають €русами. «а≠звичай у б≥огеоценозах суш≥ вид≥л€ють деревний, чагарниковий, трав'€нистиймохово-лишайниковий €руси. —туп≥нь розвитку €русноњ структури великою м≥рою визначаЇ продуктивн≥сть б≥огео-ценоз≥в. Ќайб≥льшу первинну продукц≥ю мають л≥сов≥ б≥огеоцено≠зи, причому простежуЇтьс€ загальна законом≥рн≥сть: чим складн≥ша €русна структура, тим б≥льша продуктивн≥сть б≥огеоце≠нозу. Ќаприклад, у вологих троп≥чних л≥сах вид≥л€ють до дев'€ти €рус≥в, у широколист€них Ч у середньому чотири, у хвойних Ч


–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√лава 2


Ѕ≥оеколог≥€


 



три, савани й степи зазвичай дво€русн≥, а тундри й пустел≥ Ч одно€русн≥. ¬≥дпов≥дно й продуктивн≥сть у цьому р€д≥ поступово знижуЇтьс€: в≥д найб≥льшоњ в троп≥чних л≥сах до найменшоњ Ч в пустел€х ≥ тундрах.

Ќеоднор≥дн≥ б≥огеоценози й у горизонтальн≥й площин≥. «авжди можна знайти густ≥ або розр≥джен≥ пл€ми рослинност≥, нори, порињ та л≥гвища тварин, скупченн€ гриб≥в, д≥л€нки по≠верхн≥, €к≥ р≥зн€тьс€ осв≥тлен≥стю, волог≥стю тощо. як правило, на таких д≥л€нках склад ≥ чисельн≥сть б≥оти дещо ≥нш≥, н≥ж на основн≥й територ≥њ, зайн€т≥й даним б≥огеоценозом.

√оризонтальна й вертикальна неоднор≥дн≥сть б≥огеоценозу зу≠мовлюЇ й де€ку неоднор≥дн≥сть процес≥в трансформац≥њ енерг≥њ в його межах. ќсновною ком≥ркою трансформац≥њ енерг≥њ в б≥огео≠ценоз≥ Ї консорц≥€ Ч окрема особина або попул€ц≥€ рослин ≥ про≠сторово чи троф≥чно пов'€зан≥ з нею попул€ц≥њ ≥нших рослин, тварин, гриб≥в, бактер≥й. Ќазву консорц≥њ дають за назвою росли≠ни, навколо €коњ групуютьс€ вс≥ ≥нш≥ пов'€зан≥ з нею орган≥зми (так зван≥ консорти). Ќаприклад, у дубовому л≥с≥ до консорц≥њ дуба вход€ть: шапков≥ гриби, €к≥ утворюють м≥коризу, парази≠тичн≥ гриби-трутовики, лишайники, що осел€ютьс€ на кор≥, пта≠хи, що гн≥зд€тьс€ на крон≥, гусениц≥ й довгоносики, що поњдають лист€, павуки, що прикр≥плюють до г≥лок павутинн€, бактер≥њ, що розкладають листовий опад, кабани, €к≥ вишукують ≥ поњдають жолуд≥, та багато ≥нших представник≥в, житт€ котрих у даному конкретному м≥сц≥ було б неможливим, €кби тут не р≥с дуб. —аме на р≥вн≥ консорц≥й рухаютьс€ енерг≥€ й речовина троф≥чними ланцюгами в б≥огеоценозах.

—туп≥нь насиченост≥ б≥огеоценозу р≥зноман≥тними консор-ц≥€ми залежить в≥д його видового багатства, тобто к≥лькост≥ вид≥в, €к≥ живуть у даному б≥огеоценоз≥. „им б≥льше вид≥в у б≥огеоце≠ноз≥, тим краще в≥н саморегулюЇтьс€, тим ст≥йк≥ший до д≥њ р≥зних неспри€тливих фактор≥в (окр≥м катастроф≥чних).

Ў “роф≥чна мережа. ƒо кожного б≥огеоценозу входить багато вид≥в, €к≥ належать до продуцент≥в, консумент≥в чи редуцент≥в. ’арчов≥ зв'€зки м≥ж цими видами утворюють троф≥чну мережу, або мережу живленн€. —уть њњ пол€гаЇ в тому, що в меню будь-€кого виду, за вин€тком продуцент≥в, входить не один, а к≥лька або багато ≥нших вид≥в.  ожен ≥з цих вид≥в, своЇю чергою, може бути њжею дл€ к≥лькох ≥нших. ” результат≥ безл≥ч ланцюг≥в жив-


ленн€ в б≥огеоценоз≥ складно перепл≥таютьс€ м≥ж собою, наче с≥тки. «розум≥ло, що чим б≥льше вид≥в насел€ють б≥огеоценоз, тим складн≥шою Ї його троф≥чна мережа.

њњ —укцес≥њ б≥огеоценоз≥в. ѕоступов≥ необоротн≥ зм≥ни складу та структури б≥огеоценозу, що спричинюютьс€ зовн≥шн≥ми або внут≠р≥шн≥ми факторами, називають сущес≥€ми.  ласичний приклад сукцес≥њ Ч заростанн€ озера й перетворенн€ його на болото.

—укцес≥њ бувають пов≥льними (тривають тис€чол≥тт€ й дес€тки тис€ч рок≥в), середн≥ми (стол≥тт€) й швидкими (дес€тил≥тт€). ¬они можуть в≥дбуватис€ з внутр≥шн≥х причин (наприклад, утворенн€ нових вид≥в) або п≥д впливом зовн≥шн≥х фактор≥в (наприклад, засо≠ленн€, п≥дтопленн€, вселенн€ вид≥в Ђчужихї фаун та флор), мати природне (наприклад, у результат≥ п≥дн€тт€ чи опусканн€ суш≥) чи антропогенне (вирубуванн€ л≥су, розорюванн€ степу) походженн€, бути прогресуючими (тобто супроводжуватис€ зб≥льшенн€м продуктивност≥ й видового багатства, €к у випадку заростанн€ новоутворених р≥чкових п≥щаних к≥с) або, навпаки, регресуючими.

якщо б≥огеоценоз не перебуваЇ в стан≥ швидкоњ або середньоњ сукцес≥њ, то продукц≥€, б≥омаса й видове багатство в ньому коли≠ваютьс€ навколо певного середнього значенн€ в результат≥ про≠цес≥в саморегул€ц≥њ за принципом негативного зворотного зв'€з≠ку. “акий б≥огеоценоз перебуваЇ в стан≥ динам≥чноњ р≥вноваги, або кл≥максному стан≥.

ћожлив≥сть переходу кл≥максного б≥огеоценозу в сукцес≥йний стан визначаЇтьс€ з ак он ом одного процента, зг≥дно з €ким зм≥на енергетики природноњ системи в межах 1 %, €к правило, не виводить екосистему з р≥вноважного стану, ≥ навпаки. «м≥на пото≠ку енерг≥њ в б≥огеоценоз≥ б≥льше н≥ж на 1 %, €к у б≥к його змен≠шенн€, так ≥ в б≥к зб≥льшенн€, виводить екосистему з кл≥максу й переводить њњ в сукцес≥йний стан (рис. 2.7). ѕри цьому через велику к≥льк≥сть фактор≥в, що взаЇмод≥ють, здеб≥льшого не мож≠на дати точний прогноз, €кого характеру набере сукцес≥€ Ч про≠гресуючого чи регресуючого, тобто шл€хи розвитку б≥огеоценозу стають непередбачуваними.

«а приклад може слугувати досв≥д використанн€ ƒƒ“ (отру≠тох≥м≥кату дихлордифен≥лтрихлорметану) дл€ боротьби з≥ шк≥дни≠ками с≥льськогосподарських культур. ≤з агроценоз≥в, куди вноси≠ли ƒƒ“, отрутох≥м≥кат р≥зними шл€хами надходив також ≥ в навколишн≥ природн≥ б≥огеоценози. —першу це надходженн€


–озд≥л ≤ —учасн≥ п≥дходи в науц≥ про довк≥лл€


√лава 2 Ѕ≥оеколог≥€


 


супроводжувалос€ короткочасним зб≥льшенн€м первинноњ про≠дукц≥њ за рахунок тотального знищенн€ комах. јле при цьому знизилась ефективн≥сть запиленн€ рослин. ѕот≥м комахозапильн≥ рослини почали вит≥сн€тис€ ≥ншими видами, переважно бур'€на≠ми, здатними до ≥нтенсивного вегетативного розмноженн€. ÷е спричинило зниженн€ продукц≥њ природних б≥огеоценоз≥в ≥ Ђвв≥мкнулої процеси довготривалих сукцес≥й.


І 2.5. j ¬иди, попул€ц≥њ та середовище

Ћише останн≥ми роками починаЇмо ми ос€гати зв'€зки всередин≥ найскладн≥шоњ екосистеми, де кожний б≥олог≥чний вид потр≥бний, аби могли жити ≥нш≥, б≥льш розвинен≥ види. ≤ на сам≥й верх≥вц≥ ми бачимо людину, €ка ц≥лковито залежить в≥д вид≥в, що розвивалис€ до нењ й зумовили њњ по€ву.

“. ’ейсрдал


 


ј ~ ст≥йкий стан екосистеми Ѕ - г≥перпродуктивн≥сть екосистеми ¬ - деградац≥€ екосистеми

о

х+0,5

х-0,5

 л≥максний стан

≤мов≥рний перех≥д у сукцес≥йний стан

„ас

–ис. 2.7

Ўл€хи розвитку б≥огеоценозу в раз≥ зм≥ни потоку енерг≥њ (закон одного процента)

ќтже, використанн€ ƒƒ“ призвело в природних б≥огеоценозах до швидкоњ прогресуючоњ сукцес≥њ, в подальшому Ч до швидкоњ регресуючоњ, ≥ нарешт≥ Ч до пов≥льноњ прогресуючоњ.

Ќа жаль, сьогодн≥ людина практично повсюдно виводить екосис≠теми за меж≥ 1 % коливань енергетичних поток≥в, зб≥льшуючи тим самим загальну нестаб≥льн≥сть б≥осфери.

90


 

€вленн€ про попул€ц≥ю. √оловн≥ д≥йов≥ особи в будь-€кому б≥огеоценоз≥ Ч це сукупност≥ вид≥в, що його насел€ють, Ч попул€ц≥њ. —аме на р≥вн≥ попул€ц≥й в≥дбу≠ваютьс€ процеси засвоЇнн€, трансформац≥њ й передаванн€ енерг≥њ ланцюгами живленн€.

ѕ≥д попул€ц≥Їю розум≥ють сукупн≥сть особин одного виду з Їдиним генофондом, €ка формуЇтьс€ в результат≥ взаЇмод≥њ потоку ген≥в (схрещуванн€, м≥грац≥њ, запиленн€, запл≥дненн€, поширенн€ зачатк≥в Ч спор, кл≥тин, нас≥нн€, личинок, €Їць) та умов довк≥лл€. ѕопул€ц≥€ Ч це елементарна одиниц€ ≥снуванн€ виду й та одиниц€, з €кою ЂпрацюЇї природний доб≥р. ѕор≥вн€но з видом, попул€ц≥€ фенотипно й генотипно зазвичай однор≥дн≥ша. Ќаприклад, у попул€ц≥њ берези, що росте на болот≥, дерева тонш≥, слабш≥, чутлив≥ш≥ до грибних захворювань, н≥ж у попул€ц≥њ берези того самого виду, €ка росте на сухих м≥сц€х.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 501 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ѕутерброд по-студенчески - кусок черного хлеба, а на него кусок белого. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

1471 - | 1469 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.07 с.