Лекция 2. Экологическая система. Принципы и концепции.

Лекция 2.
Экологическая система. Принципы и концепции.
1. Концепция экосистемы.
2. Изучение экосистем.
3. Стабильность экосистем.

Если мы хотим, чтобы наше общество перешло к целостному решению про-блем, возникающих на уровне биомов и биосферы, то должны прежде всего изучать экосистемный уровень организации…..Лекция 2.
Экологическая система. Принципы и концепции.
1. Концепция экосистемы.
2. Изучение экосистем.
3. Стабильность экосистем.

Если мы хотим, чтобы наше общество перешло к целостному решению про-блем, возникающих на уровне биомов и биосферы, то должны прежде всего изучать экосистемный уровень организации.

Концепция экосистемы.
Живые организмы и их абиотическое окружение неразделимо связаны друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Любая биологическая система, включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщест-во) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенную трофическую структуру, видовое разнообразие и круговорот веществ между живой в неживой частями, представляет собой экологическую систему или экосистему.
Долговременное функционирование экосистемы обеспечивают три основных компонента — сообщество, поток энергии и круговорот веществ.
Поток энергии направлен в одну сторону; часть поступающей солнечной энер-гии преобразуется сообществом и переходит на качественно более высокую сту-пень, трансформируясь в органическое вещество, представляющее собой более концентрированную форму энергии, чем солнечный свет; но большая часть энергии деградирует, проходит через систему и покидает ее в виде низкокачественной теп-ловой энергии (\»тепловой сток\»). В конечном итоге эта судьба ожидает всю энергию, поступающую в биосферу. Энергия может накапливаться в экосистеме, затем снова высвобождаться или экспортироваться в другую систему, но ее нельзя использовать вторично.
В отличие от энергии элементы питания, в том числе биогенные элементы, необходимые для жизни (углерод, водород, кислород, азот, фосфор и др.), не только могут, но и должны использоваться многократно.
Все экосистемы, даже самая крупная — биосфера, являются открытыми систе-мами: они должны получать и отдавать энергию. Разумеется, экосистемы, входящие в биосферу, также в разной степени открыты для потоков веществ, для иммиграции и эмиграции организмов. Поэтому концепция экосистемы должна учитывать сущест-вование связанных между собой и необходимых для функционирования и самопод-держания экосистемы \»среды на входе\» и \»среды на выходе\»: в концептуально за-конченную экосистему входит среда на входе, среда на выходе и система , т.е.:

Экосистема = IE + S + OE,
где IE — среда на входе; S — система; OE — среда на выходе.
Данная схема решает проблему, связанную с проведением границ рассматри-ваемой единицы, поскольку в этом случае не имеет значения, как мы вычленяем исследуемую часть экосистемы. Часто удобными оказываются естественные грани-цы, например берег озера или опушка леса; или административные, например гра-ницы города; но эти границы могут быть и условными, если их точно определить геометрически. Конечно, экосистема не ограничена \»ящиком\» в центре схемы, по-скольку если бы этот \»ящик\» был герметичным, то его живое содержимое (озеро или город) не вынесло бы такого заключения. Функционирующая реальная экосистема должна иметь вход и в большинстве случаев пути оттока переработанной энергии и веществ.
Изучение экосистем.
При изучении больших сложных экосистем, таких, как озера и леса, экологи используют четыре основных подхода:
1) холистический (от греч. holos — целый), при котором воссоздание общей картины важнее проработки частных деталей. Холистический подход предполагает измерение поступлений и выхода энергии и различных веществ, оценку совокупных и эмерджентных свойств, а затем в случае необходимости — изучение его составных частей; экосистема рассматривается как \»черный ящик\», т.е. как объект, функция которого может быть описана без выяснения его внутреннего содержания.
2) мерологический (от греч. meros — часть), при котором сначала изучаются свойства основных частей, а затем эти сведения экстраполируются на систему в це-лом. Очевидно, что важные эмерджентные свойства при мерологическом подходе могут быть упущены. Но, что самое главное, конкретный организм в разных систе-мах может вести себя совершенно по-разному, и эта изменчивость, очевидно, свя-зана с тем, как данный организм взаимодействует с другими компонентами экоси-стемы. Например, многие насекомые в агроэкосистеме являются опасными вреди-телями, а в своих естественных местообитаниях они не опасны, так как там их дер-жат под контролем паразиты, конкуренты, хищники или химические ингибиторы.

СКАЧАТЬ работу l-ikologia/Lect02-ikologia.rar