Элементарные модели экосистем

Компоненты и процессы, обеспечивающие функционирование экосистемы показаны на рис.3.1.

На упрощенной блоковой модели схематически представлено взаимодействие трех основных компонентов: биологического вещества, потока энергии и круговорота веществ. Часть солнечной энергии преобразуется сообществом и переходит на более высокую ступень, трансформируясь в органическое вещество, представляющее собой более концентрированную форму энергии, но ее большая часть деградирует, проходит экосистему и покидает ее в виде низкокачественной тепловой энергии (тепловой сток). Энергия может накапливаться, затем снова высвобождаться или экспортироваться, но ее нельзя использовать вторично. В отличие от энергии элементы питания, в том числе биогенные элементы, необходимые для жизни (углерод, азот, фосфор и др.), и вода, могут использоваться многократно.

Рис. 3.1. Элементарная модель экосистемы

(по Ю. Одуму,1986)

Модели конкретных экосистем: наземной (лугопастбищной) и водной (озерной или морской), также построенные по блоковому принципу, показаны на рис.3.2.

Рис. 3.2. Сравнение наземной (лугопастбищной) и водной (озерной или морской) экосистем (по Ю. Одуму, 1986): / — автотрофы: А—травы, В— фитопланктон; //— растительноядные животные: А— насекомые, млекопитающие лугопастбищного сообщества. В— зоопланктон в толще воды: ///— детритоядные: А— почвенные беспозвоночные на суше, В— донные беспозвоночные в воде; IV— хищники: А— птицы и другие животные на суше, В— рыбы в воде; V— сапротрофы: разлагающие бактерии и грибы.

Для функционирования любой экосистемы необходимы следующие компоненты: солнечная энергия (и другие виды энергии), вода, элементы питания (основные абиотические неорганические и органические соединения), содержащиеся в почвах, донных осадках и воде: автотрофные и гетеротрофные организмы, образующие биотические пищевые сети. Функционирование наземных и водных экосистем сходно, но в них входят совершенно разные виды. Кроме того, в экосистемах глубоких водоемов зеленые растения представлены очень мелкими, часто микроскопическими формами (фитопланктоном), а растения наземных и некоторых мелководных экосистем имеют крупные размеры

Контрольные вопросы

1. Дайте определение экосистемы.

2. Биогеоценоз, отличие этого понятия от экосистемы.

3. Свойства экосистемы.

4. Компоненты экосистемы.

5. Устойчивость экосистем.

6. Сукцессии экзогенные, эндогенные и антропогенные.

7. Механизмы устойчивости экосистем и их уровни.

8. Простейшие модели экосистем.

Список рекомендуемой литературы

Воронов Г.А. География мелких млекопитающих южной тайги Приуралья, Средней Сибири и Дальнего Востока (антропогенная динамика фауны и населения). Пермь: Изд. Перм. ун-та, 1993. 222 с.

Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология России. М.: АО МДС, Юнисам, 1995. 232 с.

Криксунов Е.А., Пасечник Л.Г., Сидорин А.П. Экология. М.: Дрофа, 1995. 240 с.

Небел Б. Наука об окружающей среде. М., 1993. Т.1 и 2.

Одум Ю. Экология. М., Мир, 1996. Т.1 и 2. 328 и 376 с.

Реймерс Н.Ф. Экология. М.: Россия молодая, 1994. 367 с.

Реймерс Н.Ф. Природопользование: словарь-справочник. М.: Мысль, 1990. 638 с.

Экология, охрана природы и экологическая безопасность. уч. пособие./под общ. ред. проф. В.И. Данилова-Данильяна. М.: Изд-во МНЭПУ, 1997. 744 с.