1.6. Концепция экосистемы

Главным предметом экосистемного исследования в экологии являются процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой. Это позволяет дать интегрированную оценку жизнедеятельности многих видов организмов, так как по биохимическим функциям организмы менее многообразны, чем

по морфологическим признакам. Все высшие растения потребляют одни и те же вещества, все они используют солнечную энергию и благодаря фотосинтезу образуют близкие по составу органические вещества и выделяют кислород.

С другой стороны распространению понятия экосистемы способствует его гибкость биотичесого сообщества любого масштаба их средой обитания – от пруда до мирового океана, от пня в лесу до обширного лесомассива, например, тайги. В связи с этим выделяют микроэкосистемы (подушка лишайника на стволе дерева), мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь) и макроэкосистемы (континент, океан) и глобальную экосистему, биосферу земли (экосферу), объединяющую все экосистемы мира.

Примером элементарной экосистемы может служить подушка лишайника на стволе дерева – это симбиоз водоросли и гриба. Граница этой экосистемы очерчена границей лишайника. Продуктами этого сообщества пользуются другие организмы, часть их выносится за пределы этой микроэкосистмы. Поэтому многие экосистемы – это открытые системы: они должны получать и отдавать вещества и энергию. Запасы веществ , которые усваивают организмы не безграничны. Если бы эти вещества не использовались многократно т.е. не были бы вовлечены в круговорот, то жизнь на земле была бы невозможной. Пример с продуцентами, консументами и редуцентами. ……….

С позиции пищевых взаимодействий трофическая структура экосистемы делится на атотрофный и гетеротрофный ряды, зеленый пояс и коричневый пояс

1.7. Продуцирование и разложения вещества в природе

Фотосинтетики и отчасти хемосинтетики (доли 1 процента) создают ежегодно 100 млд т органического вещества. Такое же количество вещества должно разлагаться или окисляться. При недостатке кислорода 300 млн. лет тому назад оказался нарушенным этот баланс, результатом чего явилось его накопление в видеугля и нефти. 100 млн.лет высшие растения способствовали увеличению содержания кислорода, в результате чего стабилизировалось соотношение процесса фотоситеза и дыхания. Дыхание - гетеротрофный процесс,он несколько отстает от продуцирования, т.е отстает разложение (окисления) органики. Если бы мертвые оргазмы, органика в целом) не разлагались гетеротрофными организмами, то все бы они оказались в мертвых телах и никакая жизнь на земле была бы невозможной. Все эти процессы совершаются на основе функционирования многих экосистем, которые в совокупности составляют функционирование глобальной экосистемы – биосферы.

2. Учение о биосфере

2.1. Биосфера как одна из оболочек земли

Биосфера - одна из оболочек земли, населенная организмами, составляющими в совокупности живое вещество планеты. Впервые термин «биосфера» был введен в науку геологом из Австрии Э. Зюссом в 1875 году. Роль и значение биосферы для развития жизни на земле оказались настолько значительными, что уже в первой трети 20 века возникло новой научное направление – учение о биосфере, основоположником которого явился В.И.Вернадский. Сведения о Вернадском:

Наша планета имеет не однородное строение и состоит из отдельных геосфер – внутренних и внешних. К внутренним относится ядро и мантия , а внешним - литосфера, гидросфера, атмосфера и сложная оболочка земли – биосфера.

Литосфера толщиной 80 км состоит их горных пород, на 70% из базальтов, гранитов и других магматических пород и чуть больше на 12% из осадочных пород.

Гидросфера делится на внешнюю и внутреннею. Внешняя покрывает землю на 70%. По объему гидросфера составляет 0,13% от общего объема планеты, подземная гидросфера составляет 1,7 % от общей гидросферы. Основную часть занимает мировой океан. 98% всех водных ресурсов составляют соленые воды. Пресные воды составляют 2%, но основная их масса сосредоточена в ледниках.

Атмосфера состоит из газов, водяных паров и пыли. На высоте от 10 до 50 км находится озоновый слой с максимальной концентрацией озона на высоте 20-25 км.

Атмосфера физически, химически и механически воздействует на литосферу, регулируя распределение тепла и влаги. Водяной пар поглощает солнечную энергию, увеличивает плотность воздуха. Одновременно регулирует парниковый эффект.

В формировании природной среды земли велика роль тропосферы (от 8 до18 км). В тропосфере происходят вертикальные и горизонтальные перемещения воздушных масс, во многом определяющих круговорот воды, теплообмен, трансграничный перенос пылевых частиц и загрязнений.

Атмосферные процессы тесно связаны с процессами, происходящими в литосфере и гидросфере. Атмосфера, гидросфера и литосфера тесно взаимодействуют между собой.

Биосфера – это внешняя оболочка примерно до глубины 3 км и атмосферы до 25-30 км. Взаимодействие абиотической части – воздуха, воды, горных пород и биоты обуславливает формирование почв и осадочных пород. Последние по Вернадскому несут следы деятельности прошлых древних биосфер.