Зональность макроэкосистем - Понятие про экосистемы
Изучение географического распределения экосистем может быть предпринято только на уровне крупных экологических единиц -- макроэкосистем, которые рассматриваются в континентальном масштабе. Экосистемы не разбросаны в беспорядке, наоборот, сгруппированы в достаточно регулярных зонах как по горизонтали (по широте), так и по вертикали (по высоте). Это подтверждается Периодическим законом географической зональности А. А. Григорьева -- М. И. Будыко: со сменой физико-географических поясов Земли аналогичные ландшафтные зоны и их некоторые общие свойства периодически повторяются. Об этом шла речь и при рассмотрении наземно-воздушной среды жизни. Установленная законом периодичность проявляется в том, что величины индекса сухости меняются в разных зонах от 0 до 4--5, трижды между полюсами и экватором они близки к 1. Этим значениям соответствует наибольшая биологическая продуктивность ландшафтов (рис. 1).
Рис. 1. Периодический закон географической зональности А. А. Григорьева -- М. И. Будыко (по Н. Ф. Реймерсу, 1994). 1 -- радиационный индекс сухости (отношение радиационного баланса к количеству тепла, необходимому для испарения годовой суммы осадков). Диаметры кружков пропорциональны биологической продуктивности ландшафтов
Периодическое повторение свойств в рядах систем одного иерархического уровня, вероятно, является общим законом мироздания, сформулированного как Закон периодичности строения системных совокупностей, или системно-периодический закон -- конкретные природные системы одного уровня (подуровня) организации составляют периодический или повторяющийся ряд морфологически аналогичных структур в пределах верхних и нижних системных пространственно-временных границ, за которые ми существование систем данного уровня делается невозможным. Они переходят в неустойчивое состояние или превращаются в иную системную структуру, в том числе другого уровня организации.
Два абиотических фактора -- температура и количество осадков -- определяют размещение по земной поверхности основных наземных биомов. Режим температуры и осадков на некоторой территории в течение достаточно долгого периода времени и есть то, что мы называем Климатом. Климат в разных районах земного шара неодинаков. Годовая сумма осадков меняется от 0 до 2500 мм и более. При этом они выпадают равномерно в течение года или их основная доля приходится на определенный период -- влажный сезон. Среднегодовая температура также варьирует от отрицательных величин до 38°С. Температуры могут быть практически постоянными в течение всего года (у экватора) или меняться по сезонам. Следует отметить, что режимы температуры и осадков сочетаются между собой весьма неодинаковым образом.
Специфика климатических условий в свою очередь определяет развитие того или иного биома (рис. 2).
Рис. 2. Абиотические факторы и основные биомы (по Б. Небелу, 1993)
От экватора к полюсам видна определенная симметрия в распределении биомов различных полушарий.
1. Дождевые тропические леса (север Южной Америки, Центральная Америка, западная и центральная части экваториальной Африки, Юго-Восточная Азия, прибрежные районы северо-запада Австралии, острова Индийского и Тихого океанов). Климат -- без смены сезонов (близость к экватору), температура -- среднегодовая выше 17°С (обычно 28°С), осадки -- среднегодовое количество превышает 2400 мм.
Растительность: господствуют леса. Насчитываются сотни видов деревьев высотой до 60 м. На их стволах и ветвях -- растения-эпифиты, корни которых не достигают почвы, и деревянистые лианы, укореняющиеся в почве и взбирающиеся по деревьям до их вершин. Все это образует густой полог.
Животный м и р: видовой состав богаче, чем во всех других биомах вместе взятых. Особенно многочисленны земноводные, пресмыкающиеся и птицы (лягушки, ящерицы, змеи, попугаи), обезьяны и другие мелкие млекопитающие, экзотические насекомые с яркой окраской, в водоемах -- ярко окрашенные рыбы.
Прочие особенности: почвы, как правило, маломощные и бедные, большая часть питательных веществ содержится в биомассе поверхности укорененной растительности.
- 2. Саванны (субэкваториальная Африка, Южная Америка, значительная часть южной Индии). Климат-- сухой и жаркий большую часть года. Обильные дожди в течение влажного сезона. Температура-- среднегодовая высокая. Осадки -- 750--1650 мм/год, главным образом во время сезона дождей. Растительность: мятликовые (злаковые) растения с редкими листопадными деревьями. Животный мир: крупные растительноядные млекопитающие, такие, как антилопы, зебры, жирафы, носороги, из хищников -- львы, леопарды, гепарды. 3. Пустыни (некоторые районы Африки, например Сахара; Ближнего Востока и Центральной Азии, Большой Бассейн и юго-запад США и север Мексики и др.). Климат -- очень сухой. Температура -- жаркие дни и холодные ночи. Осадки -- менее 250 мм/год. Растительно с т ь: редкостойный кустарник, нередко колючий, иногда -- кактусы и низкие травы, быстро покрывающие землю цветущим ковром после редких дождей. Корневые системы у растений обширные поверхностные, перехватывающие влагу редких осадков, а также стержневые корни, проникающие в землю до уровня грунтовых вод (30 м и глубже). Животный мир: разнообразные грызуны (кенгуровая крыса и др.), жабы, ящерицы, змеи и другие пресмыкающиеся, совы, орлы, грифы, мелкие птицы и насекомые в большом количестве. 4. Степи (центр Северной Америки, Россия, отдельные районы Африки и Австралии, юго-восток Южной Америки). Климат -- сезонный. Температура -- летние от умеренного теплого до жаркого, зимние температуры ниже 0°С. Осадки -- 750--2000 мм/год. Растительность: господствуют мятликовые (злаковые) высотой до 2 м и выше в некоторых прериях Северной Америки или до 50 см, например, в степях России, с отдельными деревьями и кустарниками на влажных участках. Животный мир: крупные растительноядные млекопитающие -- бизоны, вилорогие антилопы (Северная Америка), дикие лошади (Евразия), кенгуру (Австралия), жирафы, зебры, белые носороги, антилопы (Африка); из хищников -- койоты, львы, леопарды, гепарды, гиены, разнообразные птицы и мелкие роющие млекопитающие, такие, как кролик, суслик, трубкозуб. 5. Леса умеренного пояса (Западная Европа, Восточная Азия, восток США). Климат-- сезонный с зимними температурами ниже 0°С. Осадки-- 750--2000 мм/год. Растительность: господствуют леса из широколиственных листопадных пород деревьев высотой до 35--45 м (дуб, гикори, клен), кустарниковый подлесок, мхи, Лишайники. Животный мир: млекопитающие (белохвостый олень, дикобраз, енот, опоссум, белка, кролик, землеройки), птицы (славки, дятлы, дрозды, совы, соколы), змеи, лягушки, саламандры, рыбы (форель, окунь, сом и др.), обильная почвенная микрофауна.
Биота адаптирована к сезонному климату: спячка, миграции, состояние покоя в зимние месяцы.
6. Хвойные леса, тайга (северные районы Северной Америки, Европы и Азии). Климат -- долгая и холодная зима, много осадков выпадает в виде снега. Растительность: господствуют вечнозеленые хвойные леса, большей частью еловые, сосновые, пихтовые. Животный мир: крупные травоядные копытные (олень-мул, северный олень), мелкие растительноядные млекопитающие (заяц-беляк, белка, грызуны), волк, рысь, лисица, черный медведь, гризли, росомаха, норка и другие хищники, многочисленные кровососущие насекомые во время короткого лета.
Множество болот и озер. Толстая лесная подстилка.
7. Тундра (в северном полушарии к северу от тайги). Климат -- очень холодный с полярным днем и полярной ночью. Температура -- среднегодовая ниже -- 5°С. За несколько недель короткого лета земля оттаивает не более 1 м в глубину. Осадки -- менее 250 мм/год. Растительность: господствуют медленно растущие лишайники, мхи, злаки и осоки, карликовые кустарники. Животный мир: крупные травоядные копытные (северный олень, мускусный бык), мелкие роющие млекопитающие (кругаогодично, например, лемминги), хищники, приобретающие зимой маскирующую белую окраску (песец, рысь, горностай, полярная сова).
В тундре коротким летом гнездится большое число перелетных птиц, среди них особенно много водоплавающих, которые питаются имеющимися здесь в изобилии насекомыми и пресноводными беспозвоночными.
Вертикальная зональность экосистем суши, особенно в местах с резко выраженным рельефом, также весьма четкая. Высотная ярусность сообществ живых организмов во многих отношениях сходна с широтным распределением крупных биомов.
Влажность является основным фактором, определяющим тип биома. При достаточно большом количестве осадков, как правило, развивается лесная растительность. Температура при этом определяет тип леса. Точно так же обстоит дело в биомах степи и пустыни. Смена типов растительности в холодных регионах происходит при меньших годовых суммах осадков, так как при низких температурах меньше воды теряется на испарение. Температурный фактор становится главным только в очень холодных условиях с вечной мерзлотой. Так, в тундре тепла хватает лишь на то, чтобы сошел снег и оттаяли самые верхние горизонты почвы. Ниже в ней постоянно сохраняется лед. Это явление и называется вечной мерзлотой. Она ограничивает распространение на север еловых и пихтовых лесов из-за препятствия глубокому проникновению в почву их корневой системы и в то же время не мешает произрастанию карликовых морозоустойчивых растений тундры.
При дальнейшем понижении температуры карликовая морозоустойчивая растительность тундры сменяется полярными пустынями.
Каждый биом характеризуется специфическим составом не только растений, но и животных. Так, белый полярный медведь водится только во льдах Арктики. Почему бы ему не жить в других биомах? Причина в том, что белый медведь приспособился к определенному комплексу условий. Он живет только там, где одновременно есть холодная вода, соответствующая пища (питается он в первую очередь тюленями, молодыми моржами, рыбой и выброшенными на мель китами) и дрейфующие льды. Там, где хоть одно из этих трех условий отсутствует, нет и медведей.
Таким образом, сложение экосистем в значительной мере зависит от их функциональной "предназначенности" и наоборот. По Н. Ф. Реймерсу (1994), это находит отражение в Принципе экологической комплементарности (дополнительности): никакая функциональная часть экосистемы (экологический компонент, элемент и т. д.) не может существовать без других функционально дополняющих частей. Близок к нему и расширяющий его Принцип экологической конгруэнтности (соответствия): функционально дополняя друг друга, живые составляющие экосистемы вырабатывают для этого соответствующие приспособления, скоординированные с условиями абиотической среды, в значительной мере преобразуемой теми же организмами (биоклимат и т. д.), т. е. наблюдается двойной ряд соответствия -- между организмами и средой их обитания -- внешней и создаваемой ценозом. Например, виды, составляющие экосистемы пустыни, приспособлены^ одной стороны, к ее климатическим и другим абиотическим условиям, а с другой -- к среде экосистемы и друг к другу. Это же характерно для организмов любого биома и другого более низко или высоко стоящего в иерархии систем подразделения биосферы. В связи с этим здесь уместно привести Принцип (закон) формирования экосистемы (функционально-пространственной экологической целостности, связи биотоп -- биоценоз): длительное существование организмов возможно лишь в рамках экологических систем, где их компоненты и элементы дополняют друг друга и соответственно приспособлены друг к другу, что обеспечивает воспроизводство среды обитания каждого вида и относительно неизменное существование всех экологических компонентов. Совершенно очевидно, чти принцип формирования экосистемы есть суммарное отражение принципа экологической комплементарности (дополнительности и принципа экологической конгруэнтности (соответствия),
Похожие статьи
-
Понятие об экосистемах. Естественная и искусственная экосистемы. - Экосистема
ЭКОСИСТЕМА (от греческого oikos - жилище, местопребывание и система), единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания...
-
Экосистема и ее свойства - Понятие экосистемы
Экосистема -- сообщество организмов биоценоза и окружающей их неживой природы, образующее устойчивую и динамическую систему. Другими словами,...
-
Понятие экосистемы - Характеристика, концепция и строение экосистемы
Одно из основных понятий экологии - экосистема, или экологическая система (от др.-греч. п?кпт -- жилище, местопребывание и уэуфзмб -- система) --...
-
Актуальность. Общество окружено природой. Оно непрерывно взаимодействует с ней в самых разнообразных направлениях. Материальная практика соединяет...
-
Понятие об экосистемах - Понятие про экосистемы
Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразделимо связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии. Любая единица...
-
ПОНЯТИЕ ОБ ЭКОСИСТЕМЕ - Природные экосистемы
Любую совокупность организмов и неорганических компонентов, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют Экосистемой. Термин был предложен...
-
Межвидовые отношения в экосистеме - Понятие экосистемы
Каждый биологический вид играет определенную роль в своей экосистеме. Экологи доказали, что некоторые виды, называемые ключевыми видами, кардинально...
-
Экосистемы и принципы их функционирования - Понятие, структура, свойства и функции экосистем
Живые организмы в биоценозах тесно связаны не только друг с другом, но и с неживой природой через вещество и энергию. Протекающие через живые организмы...
-
Классификация экосистем - Понятие про экосистемы
Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют Микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), Мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.),...
-
Заключение - Понятие экосистемы
Когда в середине шестидесятых годов двадцатого столетия проблемы окружающей среды оказались в центре внимания мировой общественности, встал вопрос:...
-
Классификация экосистем по Ю. Одуму - Понятие, структура, свойства и функции экосистем
В зависимости от природных и климатических условий можно выделить три группы и ряд природных экосистем. В основе квалификации для наземных экосистем...
-
Понятие экосистемы - Энергия экосистемы
Научно-техническая революция и бурный рост промышленного производства в 21 веке способствовали не только росту благосостояния человека, но и отрицательно...
-
Структура экосистем - Понятие экосистемы
Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов биотического компонента...
-
Влияние человека на природные экосистемы - Понятие экосистемы
Воздействие человека на окружающую его природную среду может рассматриваться в разных аспектах в зависимости от цели изучения этого вопроса. С точки...
-
Экосистемы и принципы их функционирования В современной науке доминирует системная парадигма. Исходя из этого, основным объектом изучения экологии...
-
Наземные экосистемы, Пустыни - Классификация экосистем
При классификации наземных экосистем принято использовать признаки растительных сообществ и климатические признаки, например, лес хвойный, лес...
-
Рациональное природопользование - теория и практика воздействия человека на природную среду в процессе ее использования с целью удовлетворения...
-
Понятие о среде обитания и экологических факторах - Вода как фактор среды обитания
Среда обитания Организма - это совокупность аблотических и биотических условий его жизни. Свойства среды постоянно меняются, и любое существо, чтобы...
-
Размеры биогеоценозов различны. Совокупности биогеоценозов образуют главные природные экосистемы, имеющие глобальное значение в обмене энергии и вещества...
-
"Законы" экологии Б. Коммонера: 1. Все связано со всем. 2. Все должно куда-то деваться. 3. Природа "знает" лучше (потенциально осуществимое разнообразие...
-
Комплекс взаимосвязанных экономических мер, направленных на достижение конкретного результата, образует экономический механизм, обеспечивающий...
-
Состав и функциональная структура экосистемы - Экологический фактор
Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразделимо связаны друг с другом, находятся в постоянном взаимодействии. Любая единица...
-
КЛИМАКСОВЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ И ТИПЫ КЛИМАКСА. ГОМЕОСТАЗ - Основы экологии
Климаксовоя экосистема. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей...
-
ПОНЯТИЕ О БИОЛОГИЧЕСКОМ ОПТИМУМЕ. ЗАКОН ОПТИМУМА - Основы экологии
При определенных значениях фактора создаются условия, наиб. благоприятные для жизнедеятельности организмов; эти условия называются оптимальными, а...
-
Введение - Понятие ответственности за экологические правонарушения и ее виды
Термин "Экология" (от греческого "ойкос" - дом, жилище, родина и "логос" - наука) дословно означает "наука о местообитании". Он был введен немецким...
-
Определение экологической устойчивости Устойчивое развитие, удовлетворяющее потребностям жизнедеятельности живущих людей и обеспечивающее жизнь и...
-
Энергия в экосистемах. Жизнь как термодинамический процесс - Энергия экосистемы
Напомним, что экосистема - это совокупность живых организмов, обменивающихся непрерывно энергией, веществом и информацией друг с другом и с окружающей...
-
Жизнь на Земле существует за счет солнечной энергии - Энергия экосистемы
Свет -- единственный на Земле пищевой ресурс, энергия которого, в соединении с углекислым газом и водой, рождает процесс фотосинтеза. Фотосинтезирующие...
-
Экосистема -- это функциональное единство живых организмов и среды их обитания. Основные характерные особенности экосистемы -- ее безразмерность и...
-
Экосистемы хвойных лесов - Глобальное потепление климата
Отмечаемые ныне и прогнозируемые на ближайшие десятилетия повышение содержания СО2 в атмосфере и потепление ведут к серьезным Изменениям в таежных и...
-
В ряде законов предусматривается выделение специальных зон как разновидностей экологически неблагополучных территорий и определены критерии их выделения....
-
Состав и функциональная структура экосистемы - Предмет и задачи экологии
Каждая экосистема имеет собственное материально-энергетическое хозяйство и определенную функциональную структуру. В каждую экосистему входят группы...
-
Количество солнечной энергии в экосистеме - Энергия экосистемы
Поступающая на поверхность планеты солнечная энергия расходуется в экосистеме. Количество этой энергии очень велико и составляет примерно 55 ккал на 1...
-
Искусственные экосистемы - Общая экология
Искусственные экосистемы ( Нообиогеоценозы или Социоэкосистемы ) - это совокупность организмов, живущих в созданных человеком условиях. В отличие от...
-
Общие сведения о лугах, Общее понятие и классификация - Пойменные луга Западной Сибири
Общее понятие и классификация К лугам относят растительные сообщества, основу которых составляют многолетние травянистые растения-мезофиты, требующие для...
-
Экосистема - основное понятие экологии - Классификация экосистем
Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы...
-
"Мониторингом окружающей среды называют регулярные, выполняемые по заданной программе наблюдения природных сред, природных ресурсов, растительного и...
-
Понятие о саморегуляции самоорганизации живых существ. - Экосистема
Поведение животных прежде всего направлено на индивидуальное и видовое самосохранение. В процес-се филогенеза сформировался целый ряд врожденных...
-
Энергия и продуктивность экосистем - Энергия экосистемы
Итак, жизнь в экосистеме поддерживается благодаря непрекращающемуся прохождению через живое вещество энергии, передаваемой от одного трофического уровня...
-
Экосистема - основное понятие экологии - Экосистема и ее свойства
Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие, во-первых, происходит в рамках определенной системы...
Зональность макроэкосистем - Понятие про экосистемы