Навигация
Главная
 
Главная arrow Экология arrow Экология - Васюкова ГТ
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая

27 Концентрация вещества в трофических цепях

В трофических цепях все виды веществ последовательно переходят от одного организма к другому Органические вещества в этом процессе превращаются в специфическую форму для каждого вида растений и животных Так, б белки растений в процессе питания фитофагов, которые их потребляют, расщепляются до аминокислот, и уже из них в организме животного синтезируют свои специфические белкики.

Иная судьба присуща отдельным химическим веществам, в том числе так называемым ксенобиотиков - веществам, в природе изначально отсутствовали, а затем синтезированные человеком Такие вещества проходят через трофические л цепи неизменными В силу того, что размер биомассы в экологических пирамидах закономерно снижается при переходе на каждый новый трофический уровень, концентрация ксенобиотиков в расчете на единицу биома си становится больше Этот эффект называется законом концентрирования веществ в трофических цепигах.

Концентрирование веществ в трофических цепях имеет важные последствия для всей практики хозяйствования человека в природных экосистемах Загрязнение, которое считается незначительным при оценке количества загрязнитель ча в окружающей среде, становится катастрофически опасным при действии закона концентрирования и опасным, прежде всего, для самого человека, которая находится на вершине всех трофических цепей пасовищног в типу.

Трофические цепи выполняют еще и барьерную функцию, с концентрируя и барьерными функциями живого вещества связана способность экосистем к самоочищению она проявляется относительно большого класса вещественные вин Ряд из них, попадая в трофической цепи, постепенно разрушается Но такая способность бином к самоочищению не безгранична Есть верхний предельный уровень концентрации, превышение которого не дает возм ивости биомов очиститься от данного вещества Здесь многое зависит от типа загрязняющего вещества и скорости его поступления в экосистему При постепенном поступлении загрязняющих веществ самоочищению я идет эффективнее, чем при разовых выбросах в экосистему большого количества ксенобиотиковтиків.

Некоторые загрязняющие вещества в биогеохимических циклах не разрушаются, а переходят в депо цикла (горные породы, атмосферу и тп), и их вредное воздействие на организм снижается Это происходит со многими мин неральнимы веществамами.

28 Развитие и эволюция экосистем

экосистеме, как и всем природным объектам, присущие закономерные изменения во времени Эти изменения соответствуют принципу самостоятельного развития и движения материи Для обозначения явления развития экосистем обычно исп ристовують термин"эволюция"Он не совсем удачный Со словом"эволюция"в большинстве случаев ассоциируется историческое развитие, борьба за существование и естественный отбор На уровне экосистем этих явлений нет но термин"эволюция"здесь применяется большинством авторов и менять его нет оснований Хотя, по МА голубцы (1969), приходится говорить о экосистемную эволюцию экосистемных эволюция включает в себя"изменение во времени пространственной и функциональной организации экосистем"(М Голубец, 1982ої організації екосистем" (М. Голубець, 1982).

В экосистемных эволюции существует две согласовании формы развития:

a) эволюция живых организмов;

b) самоорганизация неживой материи

Закономерности биологической эволюции, открытые М Дарвину, уже хорошо изучены Сравнительно новой страницей в экологии является установление фактов и механизмов самоорганизации в неорганическом мире

Открытие самоорганизации в неорганическом мире как противовеса возрастанию энтропии имеет эпохальное значение, и его философские последствия еще до конца неосознанным

В неживой материи к саморазвитию способны открытые системы, состоящие из подсистем с коллективной поведением В противоположность второму закону термодинамики, в неорганической материи, однако, известны випа адкы, когда порядок возникает из беспорядоку.

В экологии развитие в форме самоорганизации материи является важным свойством экосистем Кооперативная поведение живой материи, которая эволюционирует, и абиотических компонентов экосистем, самоорганизующиеся, в ведет к возникновению все новых и новых форм организации Они и составляют содержание экосистемной эволюции Открытый характер экосистем приводит к тому, что их эволюция определяется внутренними особенностями эко систем, само-развивающихся Но она осуществляется также и за счет внешних по отношению экосистем возмущенийрень.

Внутренним источником самоорганизации экосистем противоречия форм и темпов развития живого и неживого компонента, их структуры Детальный анализ, проведенный МА голубцы (1982), показал, что за сче нок эволюции экосистем в биосферный круговорот веществ включаются все новые потенциальные среды жизни и повышается производительность и стабильность биогеоценотического покрова Земли в целом еще до него в АИ Леток (1925) сформулировал правило максимума потока энергии в биологических системах, согласно которому экосистемных эволюция ориентирована так, что все большее и большее доля энергии направляется н а увеличение независимости и автономности экосистем по внешним возмущениямбурень.

Важным двигателем постепенных изменений экосистем процесс жизнедеятельности организмов При полном замкнутости биогеохимич них циклов в экосистемах накапливаются органические и неорганические остатки специфического характера Так, очевидно, что на самых ранних этапах эволюции экосистем в них не было организмов, которые использовали для дыхания свободный кислород том, что и его в атмосфере просто не было По мере накопления кислорода, в результате фотосинтеза зеленых растений, на Земле начали формироваться экосистемы помещали живые организмы, которые дышали кием.

Другой двигатель экосистемной эволюции - это сама биологическая эволюция, т.е. изменение организмов разного уровня организации Как показано МА голубцы, вся совокупность генотипов той или иной экосистемы составляет является генопласт, также является объектом эволюции Ю Одум (1986) подчеркивал важность для эволюции экосистем двух эффектов: коэволюции и группового отбора Появление тесной кооперации типа"растение и ее фитофаги\""жертва и хищник, специализированные цветки и их опылители - это все результат коеволюцирезультат коеволюції.

Данные геологии свидетельствуют, что эволюция экосистем обусловлена ??ходом возрастных изменений самой геоморфологической структуры Земного Шара и связанными с ними изменениями климата Анализируя факторы эволюции экосистем, МА Голубец (1983) подчеркивал, что экосистемы как естественные структуры содержат значительное количество аккумулированной в них свободной энергии Это приводит их неустойчивое состояние и ведет к периодическим самозбурень Т аким образом, можно утверждать, что процесс экосистемной эволюции базируется на трех основных факторахорах:

1) изменении среды;

2) наследственной изменчивости живых организмов и естественном отборе;

3) наличия в экосистемах свободной энергии

Общий анализ закономерностей изменения экосистем показывает, что в условиях более или менее стабильного экологической среды экосистемы, которые имеют большое внутреннее многообразие, вытесняют простые экосистем мы экосистемных эволюция идет от простого к сложному По BC Голубевым (1992), критерием прогрессивности эволюции экосистем и биосферы является темп наращивания в них свободной энергии, что способствует увеличению сти йкости функционирования экосистем и способности к саморегуляцияції.

Динамику развития крупных экосистем и биосферы в целом можно увидеть из анализа отдельного случая эволюции экосистем-сукцессии

Сукцессия - это последовательная смена биогеоценозов (экосистем) на одной и той же территории под влиянием природных факторов или деятельности человека

Исходной точкой такого развития при рассмотрении сукцессии удобно считать такие участки, как полностью не заняты любыми живыми организмами Это, например, поля лавы, обнажение почвы после сдвига, свежие р речные наносы Группировка живых организмов, которые первыми оказываются в таких местах, называются пионерами По мере развития любого пионерного группировки, оно рано или поздно достигает устойчивого равновесий и, когда группировка не может заменяться другим группировкам Такие группировки называются климаксногоними.

Полный набор группировок живых организмов во временной последовательности их изменений от пионерного к климаксного составляет сукцессий ный ряд

На экосистемы, различают сукцессию экосистемы в целом и отдельно сукцессии растительности, животного и микробного населения В типичном случае обобщенная схема сукцессии состоит в последовательной с изменении низших растений и животных более организованными, а у растений - еще и многолетними формами (рис26) Различают первичные сукцессии, когда заселяется изначально лишен жизни субстрат, и вторичные сук цессии, когда формирование экосистемы идет на базе такого группировки, ранее существовало, но впоследствии было разрушенным Вторичные сукцессии берут начало на местах пожарищ, вырубок, падшего сельскохозяйств рского землепользования и тп Концепция сукцессий была сформирована в 1916 году ФЕ Клементс По его мнению, все основы и сукцессии обязательно завершаются одним климаксногоклімаксним группировкой, соответствующего данному климату Такой подход получил название моноклимакса.

Принципова схема сукцесії в лісовій зоні

Рис 26 Принципиальная схема сукцессии в лесной зоне

Позднее было показано, что и в условиях одного типа климата в зависимости от характера почвы, гидрологического режима и тп, формируется целый набор различных, но устойчивых группировок Это явление получило название поликл Лимаксоксу.

BC Ткаченко А П Генов (1992) для заповедника"Каменные могилы"Донецкой области описали интересный сукцесийних ряд степной экосистемы Здесь последовательно сменяющих друг друга Пионерная, типчаковая, ковильова, корневищно-злаковая, злаково-разнотравные, кустарниковая и лесная фазы Примечательно, что начальные фазы этого ряда проявляют ежегодные флуктуации, которые сильно зависят от проникновения полупаразитический растений и погремок весенний В сочетании с Роя деятельностью слепыш это возвращает степную экосистему до начальной фазы Развитие происходит как бы за своеобразными полупетлю Немаловажно, что в этом случае сукцессия является не только изменением характера растительного покрова, это динамический процесс всей экосистемес усієї екосистеми.

 
Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая
 
Дисциплины
Банковское дело
БЖД
Бухучет и Аудит
География
Документоведение
Экология
Экономика
Этика и Эстетика
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Естествознание
Психология
Религиоведение
Риторика
РПС
Социология
Статистика
Страховое дело
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы