Основные понятия экологии

 

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ

 

Распределение живого вещества в гидросфере

Продуктивность различных  экосистем в гидросфере Земли  распределена неравномерно. Продуцентами органического вещества в водных экосистемах являются, как правило, водоросли. Лимитирующими факторами  для водорослей являются: освещенность и содержание в воде биогенов (нитратов и фосфатов). В зависимости от освещенности и содержания биогенов продуктивность водных экосистем варьирует в широких пределах (см. табл.).

Общая годовая продукция  всех трофических уровней Мирового океана составляет ≈ 55 млрд. тонн (продукция  суши ≈ 120 млрд. тонн). Продуктивность промысловых  ресурсов в 500 раз меньше – около 100 млн. тонн (в том числе, 85 млн. тонн – рыбы). Из 100 млн. тонн без ущерба для экосистем можно изъять лишь 80 млн. тонн, а фактически изымается 55 млн. тонн. Следовательно, резерв составляет лишь 25 млн. тонн. Таким образом, в  обозримом будущем ресурсы Мирового океана будут близки к истощению.

 

 

 

Водоемы (экосистемы)	Чистая продуктивность, мг углерода на 1 кв. м за сутки
Зоны океана:
открытый океан в низких широтах –	50
открытый океан в высоких  широтах –	200
шельфы –	350
эстуарии и рифы –	1000
Озера:
олиготрофные холодные –	50…150
мезотрофные умеренной зоны –	250…1000
эутрофные тропические –	600…8000
Реки:
умеренной зоны –	50…150
мутные –	20…30
тропические –	до 3000

 

 

Географическая  зональность наземных экосистем

 

На Земле, в зависимости  от географической широты, выделяется 7 климатических поясов. В пределах поясов в зависимости от количества осадков и характера их распределения по сезонам выделяются климатические области с влажным (гумидным) и сухим (аридным) климатом.

1. Экваториальный пояс. Слабые  ветры; жарко и влажно. Сезонные  колебания температуры малы.

2. Субэкваториальный пояс (в северном и южном полушарии). Летом экваториальные воздушные  массы (влажные), зимой – тропические  (сухие, более прохладные). Вблизи  океанов велико воздействие тропических  циклонов.

3. Тропический пояс (в  северном и южном полушарии). Характерны  пассаты – устойчивые восточные  ветры; заметны сезонные изменения  температуры. Включает области  пустынного и влажного климата.

4. Субтропический пояс (в  северном и южном полушарии). Характерны  устойчивые сухие западные ветры.  Летом тропические воздушные  массы (сухие, теплые), зимой –  умеренные (влажные, холодные). Хорошо  выражены сезонные изменения.  В зависимости от количества  осадков выделяют области с  континентальным, умеренно континентальным  (средиземноморским) и муссонным  климатом.

5. Умеренный пояс (в северном  и южном полушарии). Характерны  западные ветры. Зимой образуется  снежный покров. В зависимости  от количества осадков выделяют  области с континентальным, умеренно  континентальным, морским и муссонным  климатом.

6. Субарктический (субантарктический)  пояс. Летом умеренные воздушные  массы (теплые влажные), зимой  арктические и антарктические (холодные  сухие). Большие сезонные колебания  освещенности и температуры.

7. Арктический (антарктический) пояс. Растительность отсутствует  (ледниковые пустыни).

 

Основные биомы  Земли

В соответствии с климатическими поясами и областями выделяются крупнейшие подразделения биосферы – биомы. Биомы представляют собой совокупность живых организмов в сочетании с определенными условиями их обитания в обширных ландшафтно-географических зонах. Видовой состав организмов в разных экосистемах одного биома может быть совершенно различным – в этом отличие биомов от флористических и фаунистических царств и областей, которые характеризуются единством флоры или фауны.

Дождевые экваториальные леса, или вечнозеленые тропические леса. Расположены в экваториальном климатическом поясе Южной Америки, Центральной Африки, Океании. Объем первичной чистой продукции превышает 35 тонн сухого вещества на 1 га в год. Однако вторичная продукция экосистем значительно ниже: почти все образованное органическое вещество потребляется животными, а остатки подвергаются минерализации.

В дождевых экваториальных лесах исключительно высок уровень  видового разнообразия организмов: здесь  встречается около 40% видов известных  растений, однако плотность популяций  многих видов часто не превышает  нескольких особей на 1 га – поэтому  флора этого биома очень уязвима  и с трудом восстанавливается.

Муссонные листопадные  леса отличаются от дождевых экваториальных лесов чередованием сухих сезонов и сезонов проливных дождей. В условиях периодического увлажнения, высокой температуры и освещенности уровень годовой первичной продукции достигает 25 т/га. Видовое разнообразие организмов ниже, чем в дождевых экваториальных лесах, что связано с наличием засушливого периода.

Саванны занимают большую часть субэкваториального климатического пояса в Южной Америке и Африке. Годовая первичная продукция саванн не превышает 20 т/га. Для саванн характерно обилие травоядных млекопитающих.

Тропические пустыни северного и южного полушария расположены в тропических поясах Америки, Африки и Австралии (в зоне действия пассатов). Продуктивность пустынь очень низкая.

В более высоких широтах (≈ 40° с. ш. и ю. ш.) располагаются экосистемы, известные под названием растительность средиземноморского типа (Старый Свет) или чаппараль (Новый Свет). Годовая первичная продукция достигает 10 т/га.

На одной широте с растительностью  средиземноморского типа располагаются  экосистемы субтропических муссонных лесов. Среднегодовое количество осадков более 1000 мм с неравномерным распределением осадков; высокая продуктивность.

На этих же широтах в  областях с сухим климатом располагаются субтропические пустыни. Среднегодовое количество осадков менее 500 мм; низкая продуктивность.

Степи (прерии, пампы) располагаются в более высоких широтах, занимая области умеренного пояса с континентальным климатом. Годовая первичная продукция достигает 15 т/га. В ХХ веке нерациональная распашка степей и прерий привела к деградации степных экосистем в Северной Америке и Евразии.

Леса умеренного пояса (листопадные широколиственные и хвойно-широколиственные леса) расположены на тех же широтах, что и степи, но в районах с более влажным (гумидным) климатом. Экосистемы лесов умеренного пояса характеризуются высокой устойчивостью. Продуктивность достигает 25 т/га.

Хвойные, или бореальные леса расположены в более высоких широтах умеренного пояса с холодным континентальным климатом (в основном, в северном полушарии и, частично, на юге Южной Америки). Продуктивность достигает 20 т/га. Видовое разнообразие резко снижается.

Тундра располагается в самых высоких широтах материков. Годовая продуктивность – менее 4 т/га, но весной и летом наблюдаются вспышки жизни при круглосуточной вегетации растений-эфемероидов.

В состав биосферы входят и  другие группы экосистем: области высотной поясности, поймы, болота и агробиоценозы. Эти экосистемы настолько разнородны, что их единой классификации не существует.

 

Учение В. И. Вернадского  о ноосфере

С появлением человека и  общества формируется ноосфера – геологическая оболочка Земли, сформировавшаяся под влиянием деятельности человека.

Термин «ноосфера» ввел французский  естествоиспытатель Эдуар Леруа (1927); в дальнейшем учение о ноосфере как сфере разума развивал французский палеонтолог, философ Пьер Тейяр де Шарден. Однако естественнонаучную концепцию ноосферы разработал выдающийся российский мыслитель Владимир Иванович Вернадский, который утверждал, что «…разум человека меняет планету». По мнению В. И. Вернадского, разумная деятельность человека и научно-технический прогресс должны привести к формированиютехносферы, и должна наступить новая геологическая эпоха – психозойная эра. Человек должен научиться управлять геологическими процессами, создавать искусственные месторождения полезных ископаемых. Должен возникнуть новый биологический вид –Человек созидающий (Homo faber). С формированием ноосферы должны исчезнуть угроза голода, болезней, социальных конфликтов.

Во второй половине ХХ века происходит разрушение ранее сложившихся  связей, и формируются новые. В  настоящее время происходит неуклонная деградация природных экосистем, что  ставит под угрозу само существование  биосферы.

 

 

Составитель:

© Афонин Алексей Алексеевич

Доктор с.-х. наук, профессор  Брянского государственного университета

Зав. лабораторией популяционной  цитогенетики НИИ ФиПИ БГУ

 

главная страница сайта ОБЩАЯ  И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ БИОЛОГИЯ http://afonin-59-bio.narod.ru

e-mail: afonin.salix@gmail.com

 

дополнительные web-ресурсы

http://afonin-59-salix.narod.ru

http://darwin200.narod.ru

http://lib-58-timob.narod.ru

 

последнее обновление страницы  17 января 2012 г.