Раздел III. Экология экосистем

При популяционном подходе эколог ставит задачей выяснить причины, которые объясняют распределение популяций в про- странстве, их размер, динамику и другие признаки. При экоси- стемном подходе перед исследователем стоит более сложная за- дача – изучить процессы трансформации вещества и потоки энер- гии в экосистеме, которые происходят при участии организмов.

ГЛАВА 12. КОНЦЕПЦИЯ ЭКОСИСТЕМЫ

Понятие «экосистема» предложил А. Тенсли в 1935 г., одна- ко, как отмечает А.М. Гиляров, «…четкого общепринятого опре- деления экосистемы не существует, но обычно считается, что это совокупность разных обитающих вместе организмов, а также фи- зических и химических компонентов среды, необходимых для их существования или являющихся продуктами их жизнедеятельно- сти» (1990, с. 5). В экосистеме организмы и среда связаны пото- ками вещества и энергии.

Несмотря на функциональную направленность экосистемного подхода, большое значение имеет изучение видового состава эко- систем и их пространственной и временной структуры. В этих внешних признаках проявляется сущность процессов трансфор- мации вещества и энергии.

Объем понятия «экосистема»

К настоящему времени сложилось два понимания экосисте- мы: узкое и широкое.

При узком (традиционном) понимании к экосистемам относятся только такие совокупности организмов и условий среды, в которых имеется режим саморегуляции: естественные леса, озера, массивы болот, моря и т.д. Если эти экосистемы нарушить (разумеется, до определенного предела), то они восстановят себя, если не в прежнем составе, то во всяком случае в близком к прежнему. Узкий объем понятия экосистемы первичен и уходит корнями в представления А. Тенсли. Его придерживается и А.М. Гиляров.

При широком понимании (Одум, 1986) к экосистемам относятся любые совокупности взаимодействующих организмов и условий сре-

ды их обитания, связанные потоками вещества и энергии, вне зависи- мости от того, имеется в них механизм саморегуляции или нет. В этом случае как экосистема может быть рассмотрен город, сельскохозяйст- венная ферма, лесопосадка, кабина космического корабля и т.д. В учебнике принято широкое понимание экосистемы, более удобное и соответствующее представлениям современного периода развития экологии как широкого междисциплинарного комплекса наук.

Экосистема не имеет территориального ранга. К числу экоси- стем могут быть отнесены муравейник, подушка лишайника, коро- вья «лепешка», населенная копрофагами, старый пень, овраг, озеро, горный хребет, Тихий океан, евроазиатский материк, биосфера. Уже на уровне самых маленьких экосистем проявляются все функцио- нальные особенности этих единств. Так, в подушке лишайника есть автотрофы – водоросли и цианобактерии, синтезирующие органиче- ское вещество из неорганических соединений; потребляющие это вещество гетеротрофы –клещи, нематоды, коловратки, простейшие, а также грибы и бактерии, разрушающие органические вещества и возвращающие содержащиеся в них минеральные элементы в окру- жающую среду для повторного использования.

Возможно построение иерархии экосистем: внутри крупной экосистемы могут быть выделены экосистемы более низких рангов. К примеру, иерархию составляют уже упоминавшиеся экосистемы старого пня, однородного лесного участка, сочетание лесных сооб- ществ водосбора, все сообщества лесной зоны с включением в их состав вторичных лугов, агроценозов, болот, водных экосистем и т.д. В черте городской экосистемы выделяются экосистемы сели- тебной территории, лесопарка, крупных предприятий.

Экосистемы различаются не только по размеру, но и по замк- нутости круговорота веществ. Он достаточно замкнут в природ- ных лесных или степных экосистемах на равнине, но разомкнут в экосистеме реки или крутого склона горы. В этом случае посто- янный отток минеральных веществ из экосистемы компенсирует- ся их притоком. Еще более разомкнуты круговороты веществ в экосистемах, создаваемых человеком. Так, из сельскохозяйствен- ной экосистемы происходит постоянный вынос вещества с уро- жаем и при эрозии почв. Вещества, поступающие в городские экосистемы практически не возвращаются в окружающую среду и аккумулируются на их территории.

Следует специально остановиться на соотношении понятий

«экосистема», «биогеоценоз», «ландшафт», «геосистема». Они имеют «параллельное хождение» в науке и их объем перекрыва- ется. Понятие «биогеоценоз» в 1942 г. было предложено В.Н. Су- качевым первоначально в противовес понятию «экосистема», ко- торое в соответствии с менталитетом науки этого времени счита- лось буржуазным. Однако со временем стало очевидно, что поня- тие «биогеоценоз» не может заменить понятие «экосистема». Ес- ли экосистема – понятие безранговое, то биогеоценоз имеет оп- ределенный ранг: это однородный участок наземной (но не вод- ной!) экосистемы, границы которого проведены по границам фи- тоценоза (однородного на глаз сообщества растений), выступаю- щего в роли маркера этой единицы.

Географический ландшафт также соответствует экосистеме оп- ределенного ранга – достаточно крупному однородному географи- ческому единству (с одним типом рельефа и климата, закономерным сочетанием почв и растительности), в пределах которого выделяют- ся более дробные экосистемные единицы – урочища («подландшаф- ты») и фации (соответствуют биогеоценозам).

Некоторые географы выделяют в масштабе ландшафтов «гео- системы». В этом термине нет необходимости, так как они явля- ется синонимом ранее предложенного термина «экосистема». Определенным рангом экосистемы является и широко исполь- зуемое в отечественной географии понятие «природно- территориальный комплекс» (ПТК).

Контрольные вопросы

1. Что отличает экосистемный подход в экологии от популя- ционного?

2. Расскажите об узкой и широкой трактовках понятия  «эко-

система».

3. Каково соотношение объемов понятий «экосистема»,  «биогео-

ценоз», «географический ландшафт», «урочище», «фация», «ПТК»?