Основы экоразвития - Акимова Т.А.
ISBN 5-7307-0043-1
Скачать (прямая ссылка):
продуценты — автотрофные (самопитающие) организмы, которые используют солнечную энергию для образования первичной продукции — синтеза из простых неорганических соединений (воды и двуокиси углерода) богатых энергией сложных органических веществ своего тела, своей биомассы (зеленые растения, сине-зеленые водоросли, фотосинтезирующие бактерии);
консументы — гетеротрофные (питающиеся другими) организмы, превращающие биомассу продуцентов и других консументов в биомассу своего тела (т. е. в основном растительноядные и плотоядные животные);
редуценты (или деструенты) — гетеротрофные организмы, которые разрушают использованные или отмершие остатки биомассы и разлагают их в процессах деструкции и минерализации до неорганических соединений (бактерии, грибы).
Именно в однонаправленной последовательности по пищевым цепям от продуцентов к редуцентам (например, «трава—кузнечик— лягушка—цапля—коршун» или «клевер—корова—человек—червь— прах») происходит ступенчатая передача биомассы, что обеспечивает постоянный проток свободной энергии через экосистему и ее участие в круговороте веществ (см. рис. 2.1 и 2.2).
Состояние и функционирование экосистемы зависит от внешних и внутренних экологических факторов, которые подразделяются на биотические и абиотические. В числе первых — плотность и рост популяций, внутривидовая в межвидовая конкуренция, забота о потомстве и разные формы пищевых связей, в частности, такие как отношения «хищник—жертва», симбиоз, паразитизм. К абиотическим факторам относятся характер среды или субстрата (почва, вода), химический состав среды, физические поля и воздействия, климатические и метеорологические факторы — уровень и режим солнечной радиации, температура, влажность, давление, движение водных и воздушных масс.
Совершенно особую категорию составляют антропогенные факторы и воздействия, связанные с различными формами человеческой деятельности; в их числе, обусловленные разными отраслями производства и применением техники, техногенные факторы. О них речь будет идти в последующих главах,
В диапазоне кол и ч еств енных градаций, силы действия или градиента какого-либо фактора (температура, освещенность, соленость воды и т. п.) для каждого вида организмов существует область выживания, или экологической потенции. Она ограничена верхними
3 Основы экоразвития
33
Поступление энергии
(солнечный свет) ^
Неорганические питательные вещества из почвы, воды, воздуха
Потерн
энергии ^ "
(тепло)
Раститель-
ноядные _________Iw»
животные Копсументы
Плотоядные животные
Рис. 2.1. Основные компоненты экосистемы. Потоки веществ и энергии (по П. Кемпу и К. Армсу, 1988).
Прерывистыми стрелками показан поток энергии, сплошными — круговорот веществ, двойными — круговорот в простейшей самоподдерживающейся экосистеме. Начиная с продуцентов, каждая передача вещества сопровождается потерей части энергии.
и нижними критическими, или пессимальными (т. е. несовместимыми с продолжением нормального существования), и летальными значениями фактора. В пределах области выживания находится полоса экологического оптимума, а по обе стороны от нее — участки, охватываемые возможностью экологической регуляции для сохранения жизнеспособности и биотического потенциала вида при изменении условий среды (см. рис. 2.3). Совмещение областей экологической потенции по нескольким наиболее важным условиям жизни: обеспеченность пищей и убежищами, плотность популяции, температура и т. п. — образует многомерное пространство выживания, или экологическую нишу.
С определением критического значения какого-либо фактора связано установление его предельно допустимого уровня (ПДУ), а в частном случае химического воздействия — предельно допустимой концентрации (ПДК). Эти понятия относятся в основном к техногенным факторам среды. Организмы, наиболее чувствительные к неблагоприятным воздействиям, могут быть использованы для целей биологической индикации состояния среды.
Различаются виды с широкими и узкими областями выживания — эврибионтные и стенобионтные. Например, по отношению к температуре среды технологически оснащенный человек — сверх-эврибионт, так как способен к освоению всего диапазона земных
34
Рис. 2.2. Схема, иллюстрирующая пищевые цепи в экосистеме.
и околоземных температур, тогда как ледяная рыба трематомус, живущая в антарктических водах при температуре не выше 4° — типичный стенобионт.
Экологическая регуляция связана с генетически обусловленной видовой нормой реакции на изменение условий среды и осуществляется разными способами в зависимости от соотношения двух форм биологической устойчивости — сопротивляемости (резистентности) и выносливости (толерантности). Сопротивляемостью достигается сохранение относительного внутреннего функционального постоянства системы — ее гомеостаза.
Границы экологической потенции и норма реакции на действие экологического фактора могут несколько изменяться при адаптации. Понятия гомеостаза, экологической регуляции и адаптации приложимы не только к отдельным особям и видам организмов, но и к биоценозам, так как последние могут развиваться и обладают способностью к самосохранению, восстановлению и вытеснению других сообществ.
