Природные экосистемы Земли как хорологические системы биосферы

Природные экосистемы Земли как хорологические системы  биосферы

Экосистема — сложная самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся система. Основной характеристикой экосистемы является наличие относительно замкнутых, стабильных в пространстве и времени потоков вещества и энергии между биотической и абиотической частями экосистемы. Из этого следует, что не всякая биологическая система может назваться экосистемой, например, Таковыми не являются аквариум или трухлявый пень. Данные биологические системы не являются в достаточной степени самодостаточными и саморегулируемыми, если перестать регулировать условия и поддерживать характеристики на одном уровне, достаточно быстро она разрушится. Такие сообщества не формируют самостоятельных замкнутых циклов вещества и энергии, а являются лишь частью большей системы.

В природе не существует чётких границ между различными экосистемами. Всегда можно указать на ту или  иную экосистему, но выделить дискретные границы, если они не представлены различными ландшафтными факторами, не представляется возможным, всегда существуют плавные  переходы от одной экосистемы к другой. Это обусловлено относительно плавным  изменением градиента факторов среды. Иногда переходы из одной экосистемы в другую могут фактически являться самостоятельной экосистемой. Обычно сообщества, образующиеся на стыке  различных экосистем, называются экотонами. Термин «экотон» введён Ф. Клементсом в 1905 году.

Экотоны играют существенную роль в поддержании биологического разнообразия экосистем за счёт так называемого краевого эффекта — сочетания комплекса факторов среды различных экосистем, обуславливающее большее разнообразие условий среды, следовательно, лицензий и экологических ниш. Тем самым возможно существование видов как из одной, так и из другой экосистемы, а также специфичных для экотона видов (например растительность прибрежно-водных местообитаний). В российской литературе краевой эффект иногда называют эффектом опушки.

Примерами экотонов могут служить прибрежные полосы, опушки, переходы из лесных экосистем в полевые, эстуарии. Однако не всегда экотон является местом повышенного биоразнообразия видов. К примеру, эстуарии рек, впадающих в моря и океаны, наоборот, характеризуются пониженным биоразнообразием видов, так как средняя солёность дельт не позволяет существовать множеству пресноводных и солоноводных (морских) видов. Альтернативным представлением о континуальных переходах между экосистемами является представление о экоклинах (экологических рядах). Экоклин — постепенная смена биотопов, генетически и фенотипически приспособленных к конкретной среде обитания, сходом изменения какого-то отдельного фактора среды (обычно климатического), а потому составляющих непрерывный ряд форм без заметных перерывов постепенности. Экоклин невозможно разделить на экотипы. Например, длина ушей лисиц и мн. др., их признаки изменяются с севера на юг настолько постепенно, что очень затруднительно выделить четкие морфологические группы, которые бы естественно объединялись в подвиды.

Классификация экосистемы на основе биомов. Это крупные природные экосистемы соответствующие физико-географическим зонам. Характеризуется каким – либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта.

Типы биомов

1)     наземные (тундра, тайга, степи, пустыни)

2)     пресноводные  ( текучие воды: реки, ручьи, стоячие воды: озера, пруды, заболоченные воды: болота)

3)     морские (открытый  океан, воды шельфа, глубоководные  зоны)

Наземные.

Наземные экосистемы играют особую роль в жизни человека, поскольку  урожай в них можно получать на всех трофических уровнях в отличие  от водных сообществ, где используется только верхняя часть экологической  пирамиды. Следовательно, особенности  двух типов экосистем необходимо учитывать при эксплуатации природных  ресурсов. В экосистемах суши продуценты (автотрофный компонент) представляют собой крупные организмы, у которых  от года к году происходит накопление биомассы.

Различные экосистемы взаимодействуют, образуя сложную структуру биосферы. Между экосистемами происходит обмен  живыми организмами и их зачатками (личинками, спорами, семенами). Благодаря  подвижности воздуха и воды, перепадов (градиента) температуры, диффузии газов  происходит расселение растений, животных и микроорганизмов.

По отношению к межбиоценотическим связям можно выделить три основные группы экосистем суши:

1. стабильные сообщества, расположенные на равнинных междуречьях,  в которых вынос веществ в другие экосистемы и получение их со стороны незначительны;

2. мало теряющие, но много  получающие биоценозы, расположенные  на низких уровнях рельефа,  где накапливаются большие запасы  органического вещества;

3. много теряющие, но мало  получающие экосистемы на крутых  склонах. Так образуется цепь  экосистем, перераспределяющая вещество  и энергию в биосфере.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов. Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию (или часть популяции) данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз (биотоп+биоценоз). Биогеоценоз - элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.

Морские.Морская экосистема - пространственный комплекс, в рамках которого происходят взаимодействия морских организмов с другими существами и физико-химическими факторами. Под влиянием особенностей прилежащей суши изменяются взаимоотношения организмов в море. Так в засушливые годы, когда уменьшается сток пресных вод в море, заметно повышается солёность воды, и, как следствие, некоторые виды организмов эмигрируют из данной области, а другие, наоборот, временно проникают. Часто конфигурация суши сильно влияет на условия, даже вдали от берега. К примеру, полуострова, мысы могут быть преградой для прохождения морских течений и распространения морских организмов. Таким образом, по разные стороны от полуострова мы получаем две совершенно разные экосистемы (с этим явлением мы сталкиваемся, например, у берегов полуострова Кейп-Код )

Морские побережья расположены  практически во всех природных зонах  России — от полярных пустынь и  арктических тундр до дальневосточных  широколиственных лесов, полупустынь  каспийского побережья и ксерофильных редколесий средиземноморского типа на берегах Черного моря. Морское побережье России представлено чрезвычайно широким спектром типов береговой линии, что важно для формирования биоразнообразия прибрежных экосистем.

   Из  уникальных морских экосистем  морей России следует отметить  следующие:

-     экосистему  мелководных морских гидротермальных  излияний бухты Кратерной (о-в  Янкича, средние Курильские острова);

-    'островные' поселения  низкобореальных организмов в высокобореальных регионах, в частности, лагуна Буссе на южном Сахалине;

-     районы крупных  залежек морских млекопитающих  на Командорских о-вах и у  о-ва Тюленьего (Охотское море);

-     районы влияния  субтропической морской фауны  на крайнем юге Приморья, включая  внешние острова залива Петра  Великого, залив Посьета и п-в Гамова

Пресноводная  экосистема.Озера — естественные пресноводные водоемы, образовались геологически сравнительно недавно — за последние несколько десятков тысяч лет, и лишь возраст некоторых из них исчисляется миллионами лет, например Байкала.