Природные экосистемы

Экосистемы являются экологическими единицами биосферы, имеют видовую, пространственную, трофическую структуру, что определяет обмен веществ как между организмами, так и между живыми и абиотическими ее компонентами.

Рассмотрим экосистему березовой рощи (период апрель – май). В данной экосистеме растения всех ярусов можно назвать абсолютно здоровыми: у них нет никаких уродств, искривлений стволов, они являются полностью развитыми.

В лесных экосистемах формируется особый травяной покров: копытень европейский, вороний глаз, осока волосистая, ясменник душистый. Эти и другие виды травянистого покрова растут под влиянием лесного полога листопадных деревьев, они формирует усло­вия малой освещенности, к которым приспособлены лесные травы.

Помимо видового, биоценоз имеет пространствен­ную и трофическую структуры. Распределение видов в биоценозе не случайно, что особенно выражено у растений.

В лесу деревья формируют верхний полог, или верхний ярус (береза повислая или бородавочная (рис. 1), осина, клен). Второй ярус состоит из моло­дых особей деревьев верхнего яруса и из взрослых деревьев других, меньших по раз

меру, видов, кото­рые обычно не достигают высоты верхнего яруса (рябина (рис. 2)). Третий ярус — кустарники (акация (рис. 3)), они образуют подлесок, четвертый — травы (копытень (рис. 4), осока волосистая, вороний глаз (рис. 5), ясменник душистый). Мхи на поверхности почвы могут формировать еще один ярус растительности.

Ярусность сообщества является важным экологиче­ским фактором, так как определяет количество света, проходящего через кроны деревьев.

В лесах умеренной зоны освещенность поверхности почвы может составлять до 2% освещенности открытого участка.

Экосистему березовой рощи также населяют и некоторые виды живых организмов (животных и микроорганизмов) (рис. 6). Из птиц можно назвать пестрого дятла (рис. 7), большую синицу (рис. 8) и др.; из насекомых – шмеля, осу, майского жука, комара; из др. мелких организмов – дождевого червя (рис. 9), жужелицу, майского хруща, пестрого усача, черного щелкуна, погребального могильщика. Интересно также, что разные жизненные формы занимают разные экологические ниши. На рис. 10, например, представлены экологические ниши птиц в березовой роще.

Если обратить внимание на большое количество всходов растений нижнего яруса, на огромное количество молодых побегов берез и акации, то можно сделать вывод об интенсивном развитии этой экосистемы. Также можно предположить, что без вмешательства человека, данная экосистема может смешаться с экосистемой поля и уничтожить ее.

Лесная подстилка березовой рощи образована продуктами разложения опавших листьев, мелких веточек, кусков коры — опада, сухой травы и трупов мелких жизненных форм. Если принять во внимание ее структуру и консистенцию, то можно сказать, что она обусловливает водно-воздушный и питательный режимы лесной почвы, ее лесорастительные свойства.

Однако экосистема ни всегда однообразна по своему составу. В разное время года ее населяют разные жизненные формы: отмирают одни, появляются другие, или исчезают одни, но остаются другие. Эти перемены циклически повторяются каждый год. Но этот цикл может нарушится из-за вмешательства человека.

Основным последствием деятельности человека является обезлесенье, которое влечет за собой тяжелые последствия (рис. 11). Среди лиственных пород многие после вырубки дают поросль — это побеги из спящих почек, расположенных на стволе у основания дерева или на корнях. Порослевые побеги используют мощную корневую систему взрослого дере­ва и запасы питательных веществ, отложенных в ней, и быстро растут. У них крупные, иногда гигантские листья.

Даже частичное вырубание деревьев изменяет среду жизни оставшихся растений, нарушает их жизнедея­тельность и состояние. Сплошная рубка резко меняет условия лесной среды на открытое местообитание. В растениях лесного подроста и в тенелюбивых расте­ниях травянистого и кустарничкового ярусов разру­шается хлорофилл, что выражается в побледнении листьев, резком высушивании — ксерофилизации, угнетении роста, ожогах, отмирании части надзем­ных органов. На вырубках создаются условия для поселения светолюбивых растений, устойчивых к нагреванию и недостатку влаги. Изменяется и состав животного населения. Существование дятлов и других видов животных, обитающих на старых и мертвых деревьях, находится под угрозой.

Восстановление леса после вырубки уменьшает эро­зию почв, вымывание из нее питательных веществ и изменяет режим водообмена. Однако на многих участках нарушения, связанные с широкомасштаб­ной вырубкой, настолько велики, что затрудняют последующее лесовосстановление или делают его не­возможным. Чтобы сделать его возможным, необходимо уменьшить вырубку старых деревьев и увеличить количество молодых. Для человеческих нужд необходимо вырубать только больные и мертвые деревья.

ВЫВОДЫ.

Глобальный биогенный круговорот веществ слагается из круговоротов, происходящих в элементарных экосистемах.

В каждой из экосистем обязательные экологичес­кие категории — продуценты, консументы, редуценты — никогда не представлены одним видом, но всегда их набором. Это своеобразная гарантия: если что-то случается с одним видом, его долю работы принимают на себя другие, и биогеоценоз продолжает функцио­нировать. Эта сложная взаимосвязь обеспечивает устойчивость жизненных процессов в экосистеме.

Видовая, трофическая и пространственная структуры создают устойчивость природных экосистем, сопро­тивляемость внезапным и кратковременным воздей­ствиям. Продолжающиеся «постоянно беспокоящие» воздействия опасны тем, что реакции экосистем на них еще недостаточно исследованы.

Из всех вмешательств человека в естественные эко­системы ни одно не растет такими быстрыми темпами, как загрязнение окружающей среды. Особую опас­ность представляет загрязнение, способное изменить структуру и функции экосистем, что подтверждают их реакции на кислые осадки. Поэтому человек дол­жен найти способ поддерживать устойчивость, сопро­тивляемость и упругость экосистем и выработать оптимальные технологии использования их ресурсов.