Понятие экологической системы

 

Для понимания сущности окружающего нас мира следует рассматривать вместе как живое, так и неживое в их взаимосвязи.

Под СИСТЕМОЙ понимают упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие единое целое.

 

Экологическую систему определяют по-разному:

1. “Любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями, представляет собой ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ ”.

2. “ ЭКОСИСТЕМА - часть биосферы, где существует упорядоченный обмен энергией и материалами между организмами и окружающей средой”.

3. “ ЭКОСИСТЕМА - взаимодействие живого населения с окружающей средой обитания” (английский эколог А.Тенсли).

4. “ БИОГЕОЦЕНОЗ - однотипное растительное сообщество вместе с населяющим его животным миром, включая микроорганизмы, с соответствующим участком земной поверхности, с особыми свойствами микроклимата, геологического строения почвы и водного режима”.

“Биогеоценозы, в отличие от экосистемы - дискретные единицы, в той или иной степени отделенные друг от друга различными границами” (Академик В.М.Сукачев, 1940 г.).

Таким образом, ЭКОСИСТЕМОЙ НАЗЫВАЕТСЯ КОМПЛЕКС, СОСТОЯЩИЙ ИЗ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ГРУППЫ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ И СРЕДЫ, В КОТОРОЙ ЭТА ГРУППА СУЩЕСТВУЕТ.

Живое, косное и биокосное вещество

(по В.И.Вернадскому)

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО - совокупность всех живых существ, населяющих планету (от простейших вирусов и клеточных до человека). Живое вещество характеризуется химическим составом, массой и энергией. Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный кругооборот.

КОСНОЕ ВЕЩЕСТВО - это не живое и не связанное с жизнью вещество. К косному веществу относятся глубинные породы, выбрасываемые вулканами в процессе горообразования, газы и т.д. При контакте с живым веществом косное вещество постепенно превращается в биокосное.

БИОКОСНОЕ ВЕЩЕСТВО - вещество, имеющее минеральную основу, которая коренным образом преобразованы жизнедеятельностью организмов.

К биокосному веществу относится почвенный покров, плодородие которого обусловлено наличием органических веществ, а также воздух и вода. Вещества биокосного происхождения - это чаще всего трупы,отмершие части животных и растений, каменный уголь, нефть, торф, сланцы (в основном - горючие вещества, слабо реагирующие с остальными веществами).

Имеется и космическое вещество, которое поступает из открытого космоса, главным образом - в виде КОСМИЧЕСКОЙ ПЫЛИ, а также в виде МЕТЕОРИТОВ и в виде БОЛИДОВ. Космическое вещество легко усваивается биосферой.

 

Экосистема включает в себя следующие составные части:

· НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА - C, N, CO2, H2O и др. они находятся в непрерывном круговороте веществ в природе (косное вещество),

· ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ - белки, углеводы, липиды и др. Эти органические вещества связывают между собой живое и косное вещество (биокосное вещество).

· ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - воздушная и водная среда, климатический режим и другие физические факторы (косное вещество).

· ПРОДУЦЕНТЫ - например, зеленые растения, которые могут производить пищу из простых органических веществ.

· КОНСУМЕНТЫ - микро- и макроконсументы - живые организмы, не относящиеся к продуцентам (живое вещество).

 

 

Законы В.И.Вернадского

 

ПЕРВЫЙ ЗАКОН: масса вещества, вовлекаемого в жизненные процессы, постепенно увеличивается в процессе эволюции биосферы.

ВТОРОЙ ЗАКОН: скорость оборачиваемости вещества увеличивается в процессе эволюции биосферы.

При изучении свойств и эволюции экосистемы применяют два подхода:

1. от общего к частному,

2. от частного к общему.

При первом подходе на первый план выступают общие, совокупные, так называемые ЭМЕРДЖЕТНЫЕ свойства системы. Подход к изучению экосистемы как к целому называется ХОЛИСТИЧЕСКИМ (холос - целый (греч.).

При втором подходе изучают элементы экосистемы с дальнейшим обобщением данных на всю экосистему в целом.

Такой подход называется МЕРОЛОГИЧЕСКИМ (мерос - часть (греч.)).

Каждая экосистема находится в непрерывном развитии, которое обозначают термином СУКЦЕССИЯ (от лат. сукцессио -преемственность, наследование).

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СУКЦЕССИЯ - это упорядоченный процесс развития сообщества животных, который не может происходить без изменения окружающей среды.

В этом упорядоченном процессе развития сообщество изменяет окружающую среду так, что в новых условиях постепенно вместо старых видов образуются другие популяции, другие виды.

Этот упорядоченный процесс развития на определенной стадии выходит на равновесное состояние. Имеется ввиду равновесие между живым веществом и биокосным и косным веществом. Это равновесие - зрелая стадия экологической системы.

В нормальных условиях в экологической системе Земли - биосфере имеет место УСТОЙЧИВОЕ РАВНОВЕСИЕ: жизнь создает необходимый для жизни состав земной атмосферы и морской воды. Но человек пытается нарушить это равновесие, изменяя состав атмосферы, воды и почвы. С одной стороны - из атмосферы все больше потребляется кислорода на нужды промышленности и транспорта. С другой стороны - человек сокращает площади лесных массивов. Загрязняя воды Мирового океана, он сокращает плантации морского фитопланктона, который как и растения на суше, поставляет кислород в атмосферу.

Общее содержание кислорода в атмосфере уменьшается. Одновременно увеличивается содержание углекислого газа.

За последние 80 лет производство электроэнергии увеличилось более, чем в 1000 раз. 80% ее вырабатывается на тепловых электростанциях путем сжигания топлива. Потребление нефти за этот период возросло в 43 раза, а газа - в 34 раза. По некоторым прогнозам к концу второго тысячелетия потребление всех видов энергоресурсов достигнет 25 млрд. тонн условного топлива.