3.5. Классификация экосистем по энергетическому признаку

По энергетическому признаку выделяют четыре фундаментальных вида экосистем:

1) Экосистемы, движимые солнцем и несубсидируемые другими естественными источниками, т.Е. Природные системы, полностью зависящие от прямого солнечного излучения.

К таким экосистемам относятся:

- открытые участки океанов;

- большие глубокие озера;

- крупные участки горных лесов.

Экосистемы такого типа получают мало энергии и имеют малую продуктивность. Однако они имеют очень важное значение, так как занимают огромные площади и здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот вода, формируются климатические условия и т.д.

2) Экосистемы, движимые солнцем и субсидируемые другими естественными источниками (дополнительная энергия в виде дождя, ветра, органических веществ, минеральных элементов и т.д.).

Примерами таких экосистем являются: эстуарии рек, морские проливы и лагуны.

Приливы и течения способствуют более быстрому круговороту минеральных элементов питания и поэтому эстуарии более плодородны, чем прилегающие участки океана или суши.

3) Экосистемы, движимые солнцем и субсидируемые человеком.

Примером их являются агроэкосистемы.

Дополнительная энергия – в виде горючего, органических и минеральных удобрений, пестицидов, стимуляторов роста и т.д.

4) Экосистема, движимая топливом, - индустриально-городская экосистема, в которой энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию.

Потребность в энергии плотно заселенных городов на 2-3 порядка больше того потока энергии, который поддерживает жизнь в естественных экосистемах, движимых солнцем.

4. Динамика и стабильность экосистем

Любая экосистема, приспосабливаясь к изменениям внешней среды, находится в состоянии динамики.

Динамика экосистем выражается в различных масштабах времени: изменения в биоценозах могут иметь суточную или сезонную динамику, длиться на протяжении ряда лет или же охватывать целые геологические эпохи, отражая развитие биосферы в целом.

Различают динамику циклическую и направленную.

При циклической динамике происходит суточное и сезонное изменение активности жизнедеятельности организмов, или периодическое изменение численности отдельных видов в многолетнем ряду.

Направленная динамика представляет собой поступательное развитие экосистем, которое приводит либо к внедрению в экосистемы новых видов, либо смена одних видов другими, что в конечном итоге приводит к смене биоценоза и экосистемы в целом.

4.1. Суточная и сезонная динамика экосистем. Суточная динамика экосистем

В каждом биоценозе имеются группы организмов, активность жизни у которых приходится на разное время суток. Одни виды организмов активны в ночное время, а днем скрываются в убежищах. Другие виды животных отличаются дневной активностью и пассивны ночью.

При этом суточную динамику биоценозов обеспечивают не только животные, но и растения. У растений в течение суток также изменяется интенсивность и характер физиологических процессов – ночью не происходит фотосинтез, нередко у растений цветки раскрываются только в ночные часы и опыляются ночными животными, большинство видов растений приспособлены к опылению днем.

Суточная динамика в биоценозах, как правило, выражена тем сильнее, чем значительнее разница температур, влажности и других факторов среды днем и ночью.

В результате в составе и в соотношении отдельных видов биоценоза той или иной экосистемы происходят периодические изменения, так как отдельные организмы на определенное время выключаются из него.

Разделение периодов активности во времени снижает уровень конкуренции и открывает возможность для сосуществования видов со сходными биологическими требованиями.

В целом расхождение в суточной активности приводит к усложнению биоценоза, повышению биологического разнообразия и более полному использованию ресурсов среды.

Большое значение в суточной динамике биоценозов имеют суточные миграции живых организмов, которые зависят от изменения характера действия различных факторов в течение суток.

Особенно типичны вертикальные суточные миграции морского планктона.

- представители зоо- и фитопланктона в морях днем держатся на глубине от 100 до 350 м, а ночью поднимаются в поверхностные слои.

Вертикальные суточные миграции свойственны и почвенным обитателям.

Таким образом, суточная динамика экосистем связана главным образом с ритмикой природных явлений и носит строго периодический характер.

Кроме того, могу происходить и непериодические изменения активности и численности тех или иных компонентов экосистемы в течение суток, связанные с действием нерегулярных факторов среды.

Например, сильные дожди или засухи приводят к перемещению животных, изменению их активности, влияют на интенсивность некоторых жизненных процессов у растений:

- во время сильных ливней морской планктон из-за опреснения поверхностных слоев воды мигрирует в глубину;

- в летний период, когда суточные изменения температуры наиболее экстремальны, ряд дневных видов меняет характер активности на ночной (некоторые насекомые, змеи).