Общие закономерности развития экосистем

Впервые представления об экологических системах были изложены в 30-е гг. прошлого века А. Тексли (1935). В нашей стране близкое по со­держанию понятие о биоценозах сформулировал В.Н. Сукачев (1944).

В современном понимании экологические системы (экосистемы) представляют собой совокупность живых и неживых элементов на опреде­ленной территории. Экологические системы - это элементарные единицы биосферы. Таковы озеро, лесной массив и т. д. Любая экосистема:

- имеет энергетический вход, через который в нее поступает солнечная энергия;

- испытывает те же динамические процессы, что и ее популяции и сооб­щества: цикличность, смену популяций и биоценозов и др.

Цикличность — это суточная, сезонная и многолетняя периодичность внешних условий и проявление внутренних (эндогенных) ритмов орга­низмов, флуктуации популяций:

- суточные циклы наиболее выражены в условиях климата высокой кон­тинентальности

- сезонная цикличность проявляется в "выпадении" групп животных и це­лых популяций, которые впадают в спячку, период диапауз или оце­пенений;

- многолетнюю цикличность вызывают изменения (флуктуации) климата.

В развитии экосистем большую роль играет сукцессия. Благодаря раз­личным изменениям в экосистемах появляются новые виды растений и животных, одни экосистемы разрушаются, а затем на этом месте появля­ется новая экологическая система.

Главными составляющими в экосистеме считаются абиотические па­раметры — это могут быть элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа и т. п.

Особая роль в развитии экосистемы принадлежит процессам взаимо­действия живых и неживых компонентов.

Между экосистемами обычно нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экоси­стем меньшего размера.

Самой большой экосистемой выступает биосфера — оболочка планеты. Русский ученый В.И. Вернадский доказал, что живые организмы за 4 млрд лет существования их на Земле произвели огромные преобразова­ния: в атмосфере появился кислород, раковины моллюсков образовали осадочные горные породы. Под влиянием жизнедеятельности организмов в биосфере постоянно происходит круговорот воды, кислорода, азота, фосфора и других веществ.

Однако усиливающееся влияние человека на природу приводит к на­рушению круговорота веществ, что влечет за собой глобальное ухудше­ние состояния биосферы.

В экосистеме в процессе эволюции устанавливается постоянный ба­ланс процессов синтеза и распада органических веществ.

Каждая экосистема, как правило, состоит из 4 основных компонентов:

- абиотическая (неживая) среда - вода, газы, минеральные вещества, гумус;

- продуценты (производители) — живые существа, способные из неорга­нических веществ производить органические вещества. Это в основном зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза за счет солнечной энергии вырабатывают органические вещества для своего питания;

- консументы - потребители растительной продукции. Их, в свою оче­редь, подразделяют на:

• консументы первого порядка — питаются только растениями;

• консументы второго порядка — животные, питающиеся только мясом;

- редуценты (разлагатели) — группа организмов, разлагающих остатки существ: растительные остатки и трупы животных. В процессе их жизнедеятельности все эти остатки превращаются в исходное сырье — воду, минеральные вещества и углекислый газ.

Ландшафт

Ландшафт, как географическое понятие, представляет собой террито­риально ограниченный участок суши, в пределах которого все компоненты природы тесно взаимосвязаны, образуют характерное единое целое и суще­ствуют как замкнутые системы.

Ландшафты подразделяют на горные, лесные, степные, пустынные, тундровые. В пределах этих типов существуют комплексные и переход­ные типы ландшафтов (лесостепь, горно-лесные и т. д.).

С точки зрения экологии выделяют следующие виды ландшафтов:

- антропогенный ландшафт. Сложился на базе природных ландшафтов в результате хозяйственной деятельности и проживания на них человека. Это такие природно-территориальные комплексы, в которых на всей или большей части территории происходят коренные изменения под воздействием деятельности человека. К элементам антропогенных ланд­шафтов относятся почвы, растения, рельеф, города, поселки, про­мышленные объекты;

- аграрный ландшафт — это сравнительно однородная по своему соста­ву территория антропогенного ландшафта, используемая под полевые культуры, луга, пастбища, плодовые и овощные культуры. Таким об­разом, аграрный ландшафт является частью антропогенного ландшаф­та. Поэтому агроландшафт выступает основным объектом исследова­ния и оценки в агроэкологии.

На землях сельскохозяйственного использования выделяют следую­щие элементы ландшафта:

- фация — это элементарная единица агроландшафта, т. е. элементар­ный природно-территориальный комплекс. Расположена в пределах одного элемента рельефа с одинаковыми типами почвы, составами почвообразующих пород, гидротермическим режимом и одним био­ценозом;

- подурочище — природно-территориальный комплекс, который состоит из сопряженных (взаимосвязанных) по своему положению, составу и свойствам 1 мм рельефа, одной экспозиции склона, с одинаковым гидротермическим режимом и т. д.;

- урочище — природно-территориальный комплекс, отличающийся от окружающих участков какими-либо значительными признаками (бо­лото, лес среди поля). Простое урочище расположено на одном эле­менте рельефа с почвенно-растительным покровом;

- сложное урочище — состоит из подурочищ и отдельных фаций.

Местность и ее типы

Местность — это природно-территориальный комплекс, состоящий из урочищ и фаций, образующих характерное пространственное сочетание в границах одного ландшафта (лесостепная долина, равнина, овражно- балочная система).

Различают следующие типы местности:

- плакорный (т. е. плоский, равнинный) тип — это водоразделы со скло­нами до 2°;

- междуречный тип — незатронутые эрозией местности иногда с высо­кими возвышенностями и неглубоким залеганием грунтовых вод (до 3—5 м); часто заболоченные на севере и засоленные на юге страны; в

лесостепной и степной местности этот тип представлен черноземно- луговым, иногда с наличием участков леса;

- останцево-водоразделъный тип — отличается наличием на водоразделах бугров и сопок; используется преимущественно под пастбища и естест­венные сенокосы;

- пологосклонный тип - до 3—5°; слабо-покатый (5-10°); покатый (10-15°) и сильно-покатый (более 15°);

- надпойменно-террасовый тип - формируется на надпойменных терра­сах, расположен в незаливаемых водой частях долины реки. Харак­терные урочища этого типа местности: пары, пески, сухие плоско­донные балки, степные западины;

- пойменный тип (пойма) - урочища, расположенные в заливаемой час­ти. Используются под сенокосы, пастбища и огороды.