"Біогеоценоз" та "екосистема"
Поняття "Екосистема" введено англійським ботаніком А. Тенслі (1935), який позначив цим терміном будь-яку сукупність спільно мешкають організмів і навколишнє їх середовище. як основна структурна одиниця біосфери - це взаємопов'язана єдина функціональна сукупність живих організмів і середовища їх проживання, або врівноважене спільнота живих організмів і навколишнього неживої середовища. У цьому визначенні підкреслено наявність взаємин, взаємозалежності, причинно-наслідкових зв'язків між біологічним співтовариством і абіотичного середовищем, об'єднання їх у функціональне ціле. Біологи вважають, що екосистема - сукупність всіх популяцій різних видів, що проживають на спільній території, разом з навколишнім їх неживої середовищем. природні утворення з чіткими межами, що складаються із сукупності живих істот (біоценозів), займають певне місце. Для водних організмів - це вода, для організмів суші - грунт і атмосфера. Поняття "біогеоценоз" та "Екосистема" до деякої міри однозначні, але вони не завжди збігаються за обсягом. Екосистема - широке поняття, екосистема не пов'язана з обмеженим ділянкою земної поверхні. Це поняття застосовне до всіх стабільним систем живих і неживих компонентів, де відбувається зовнішній і внутрішній кругообіг речовин і енергії. Так, до екосистемам відносяться крапля води з мікроорганізмами, акваріум, горщик з квітами, аеротенк, біофільтр, космічний корабель. Біогеоценозами ж вони не можуть бути. Екосистема може включати і кілька біогеоценозів (наприклад, біогеоценози округи, провінції, зони, грунтово-кліматичної області, пояси, материка, океану і біосфери в цілому). Таким чином, не кожну екосистему можна вважати біогеоценозом, тоді як всякий біогеоценоз є екологічною системою. Масштаби екосистем різні: мікросистеми (наприклад, болотна купина, дерево, покритий мохом камінь або пень, горщик з квіткою і т.п.), мезоекосістеми (озеро, болото, піщана дюна, ліс, луг і т.п.), макроекосистеми (континент, океан і т.п.). Отже, існує своєрідна ієрархія макро-, мезо-і мікросистем різних порядків. Біосфера - екосистема вищого рангу, що включає, як вже було зазначено, тропосферу, гідросферу і верхню частину літосфери в межах "поля" існування життя. Вона має шалений різноманітність спільнот, в структурі яких виявляються складні поєднання рослин, тварин і мікроорганізмів з різними способами життя. У цій мозаїці перш за все виділяються екосистеми наземні і водні. Згідно сформульованим В. В. Докучаєвим (1896) закону географічної зональності на земній поверхні закономірно поширені різні природні співтовариства, які в комплексі і утворюють єдину екосистему нашої планети. У межах великих територій, або зон, природні умови зберігають загальні риси, змінюючись від зони до зони. Клімат, рослинність і тварини розподіляються на земній поверхні в строго визначеному порядку. А раз агенти-грунтоутворювачі, в своєму поширенні підлеглі відомим законами, розподіляються по поясах, то результат їх діяльності - грунт - повинен розподілятися по земній кулі у вигляді певних зон, що йдуть більш- менш паралельно широтним колам. Чітко видно зміна Арктики і Субарктики тундрою, тундри-лісотундри, тайгово-лісової зони - лісостепом і степом, а далі і напівпустельними просторами на території Росії. Помітна і зміна рівнинних екосистем гірськими (Кавказ, Урал, Алтай і ін).
Під всіх цих макроекосистеми різного порядку слід розглядати лише подібні типи співтовариств, які формуються в схожих кліматичних умовах середовища різних частин планети, а не видовий склад і популяції макроекосістем. Крім того, виражена диференціація екосистем в залежності від локальних умов (геологічних факторів, рельєфу, грунтоутворюючих порід, грунтів і т.д.), де вже можна розглядати і оцінювати популяції різних видів, видовий склад екологічних систем. Все це різноманіття екосистем біосфери, особливо планетарних (суша і океан), а також провінційних і зональних, необхідно вивчати, зіставляючи їх продуктивність, яка буде розглянута в окремому розділі. Для наземних екосистем встановлена ​​наступна ієрархія: біосфера - екосистема суші - кліматичний пояс - біокліматична область - природна ландшафтна зона - природний (ландшафтний) округ-природний (ландшафтний) район - природний (Ландшафтний) підрайон - биогеоценотический комплекс - екосистема. (Полезахисні лісові смуги, поля, зайняті сільськогосподарськими культурами, сади, городи, виноградники та ін.) Їх основою є культурні фітоценози - багаторічні та однорічні трави, зернові та інші сільськогосподарські культури. Вони отримують додаткову енергію у вигляді обробки грунту, внесення добрив, поливних вод, пестицидів і від інших меліорації, що істотно перетворює грунту, змінює видовий склад, структуру флори і фауни. В Внаслідок натомість стійких екосистем формуються менш стійкі. Дотації енергії новим агроекосистеми, можливості меліорації природних екосистем повинні грунтуватися на нормах співвідношення ріллі, луків, лісу і вод відповідно до грунтово-кліматичними та господарськими умовами, а також на законах, правилах і принципах екології. в дослідженнях. На основі системного підходу вивчають властивості високоорганізованих об'єктів, тобто різноманіття зв'язків між елементами екосистеми, їх різноякісність і супідрядність. При цьому не можна забувати про те, що екосистеми знаходяться в стані динамічної рівноваги і здатні протистояти змінам природного середовища. Системний підхід складається з наступних етапів: визначення складу екосистеми і об'єктів навколишнього середовища, які надають вплив на неї; визначення сукупності внутрішніх зв'язків і зв'язків з навколишнім середовищем. У системному аналізі використовують різні методи. Спостереження проводять за станом окремих екосистем і компонентів екосистеми в конкретних умовах (у полі), за їх взаємозв'язку в різних ландшафтах. Визначають видовий склад всіх організмів екосистем і умови їх існування. Встановлюють зв'язки між видами, неживими компонентами, між організмами різних видів і природно-кліматичними умовами. Особливу увагу приділяють кількісними характеристиками - температурі, вологості, чисельності та щільності популяцій та ін Виділяють різні залежності, зв'язки між елементами екосистеми і зовнішніми умовами, а також постійно досліджують динаміку (сезонну, річну, багаторічну) всіх організмів екосистем. Найкращий метод спостережень - метод моніторингу на певних стаціонарах з використанням сучасних датчиків, дистанційного зонування. Коли екосистему вивчають без порушення її функціонування, це відноситься до спостережень, навіть якщо в дослідженнях застосовують яку апаратуру, наприклад датчику. Дослідження, пов'язані з втручанням склад або структуру екосистеми (введення додаткових факторів - внесення добрив, хімічних засобів боротьби зі шкідливими видами, зрошення, осушення та ін), ставляться до експериментів. Вони можуть бути однофакторний або багатофакторним (Вивчають один або кілька змінних факторів), ненавмисними антропогенними (відстріл вовків у Канаді). - Екосистеми з організмів, створюваних в лабораторіях. Це проміжний етап між природними екосистемами і математичними моделями. - Основа наукового аналізу системної екології.
Процес перекладу фізичних, біохімічних, біологічних уявлень про екосистемах в ряд залежностей та операції над отриманої математичної системою називають При моделюванні прагнуть створити спрощену модель, схожу з оригіналом. Властивості і поведінка моделі можна ефективно досліджувати, а дані вивчення застосувати до оригіналу. Для моделювання використовують різні методи, в тому числі моделі ідеалізованих екосистем з однієї популяції при повному достатку елементів живлення, відсутності шкідників і хвороб. Моделювання природних процесів - метод аналізу результатів досліджень екологічних проблем шляхом спрощення складних екосистем, застосування математичних методів, кібернетики, ЕОМ. Ступінь деталізації моделей залежить від рівня з входжен...
