Характеристика экосистем

2.3 Характеристика экосистем

Экосистема - основное понятие экологии.

Экология рассматривает взаимодействие живых организмов и неживой природы. Это взаимодействие происходит в рамках определенной системы (экологической системы, экосистемы) и оно не хаотично, а определенным образом организовано, подчинено законам.

Экосистемой называют совокупность продуцентов, консументов и детритофагов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой посредством обмена веществом, энергией и информацией таким образом, что эта единая система сохраняет устойчивость в течение продолжительного времени.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Крупными примерами природных экосистем являются озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Примеры экосистем - пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, донными отложениями, с характерными для него изменениями температуры, количества растворённого в воде кислорода, состава вод, с определённой биологической продуктивностью; лес с лесной подстилкой, почвой, микроорганизмами, с населяющими его птицами, травоядными и хищными млекопитающими, с характерным для него распределением температуры и влажности воздуха, света, почвенных вод и др. факторов среды, с присущим ему обменом веществ и энергии. Гниющий пень в лесу, с живущими на нём и в нём организмами и условиями обитания, можно рассматривать как экосистему.

Экологическая система - совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределённо долгое время. Примеры экологических систем: луг, лес, озеро, океан. Экосистемы существуют везде - в воде и на земле, в сухих и влажных районах, в холодных и жарких местностях. Они по-разному выглядят, включают различные виды растений и животных. Однако в "поведении" всех экосистем имеются и общие аспекты, связанные с принципиальным сходством энергетических процессов, протекающих в них.

Одним из фундаментальных правил, которым подчиняются все экосистемы, является принцип Ле Шателье - Брауна: при внешнем воздействии, выводящем систему из состояния устойчивого равновесия, это равновесие смещается в направлении, при котором эффект внешнего воздействия ослабляется.

При изучении экосистем анализируют поток энергии и круговорот веществ между соответствующими биотопом и биоценозом. Экосистемный подход учитывает общность организации всех сообществ независимо от местообитания. Это подтверждает сходство структуры и функционирования наземной и водной экосистем.

Биомы - крупные наземные экосистемы, соответствующие основным климатическим зонам Земли (пустынные, травянистые, лесные); водные экосистемы - основные экосистемы, существующие в водной сфере (гидросфере). Иногда в литературе встречается близкая, но менее четкая классификация, прежде всего выделяющая влажные тропические леса, саванны, пустыни, степи, леса умеренного пояса, хвойные (тайгу), тундру.

Каждый биом включает в себя ряд меньших по размеру, связанных между собой экосистем. Одни из них могут быть очень крупными, площадью в миллионы квадратных километров, другие - мелкими, например, небольшой лесок. Важно то, что любую экосистему можно определить как более или менее специфическую группировку растений и животных, взаимодействующих друг с другом и со средой. Так, легко выделить множество типов водных экосистем (ручьи, реки, озера, пруды, болота) или подразделить океаны на отдельные экосистемы (коралловые рифы, континентальный шельф, абиссаль). Четкие границы между экосистемами встречаются редко, обычно между ними находится зона со своими особенностями.

2.4 Карстовые экосистемы

Площадь изучаемой территории составляет 432125 м². Карстовые формы рельефа: воронки, котловины занимают 8% изученной площади. Расположенные в них урочища верховых болот имеют наибольшую площадь, она составляет 10% площади карстовых форм; аквальные ПАК занимают 3,3%, а сухие воронки - 0,5%.

В качестве показателей, позволяющих оценить разнообразие различных ПТК на изучаемом участке берут:

1. Показатель плотности (Р).

2. Коэффициент закарстованности (К_к).

3. Мозаичность ПТК (М).

Перечисленные показатели определялись на конкретном участке водораздела рек Сухоны, Леваша и Правой Сученги. Здесь встречается большое количество карстовых форм рельефа,

Обработав результаты, получили: следующие данные: количество карстовых форм 36, площадь изучаемой территории 0,432125 кв.км., Рассчитали показатель плотности Р = 36/ 0,432125 = 85,5.

Следовательно, на одном квадратном километре находится 85,5 единиц карстовых форм. Это высокий показатель для Вологодской области на 1 км².

Площадь всех провалов и воронок составила 0,00325 кв. км.

К - 0,00325 кв. км / 0,432125 кв.км = 0,08

Коэффициент закарстованности изучаемой территории составил 0,08 или 8%. Согласно классификации устойчивости по Г.А. Максимовичу он показывает, что изучаемый участок относится к неустойчивым территориям.

Эстетическую привлекательность ПТК определяем с помощью трёх показателей. Это: мозаичность, разнообразие, контрастность сопряжений.

Мозаичность - это количество конкретных урочищ на единицу площади М = N/8 где N - количество конкретных урочищ на данном участке, 8 - площадь изучаемого участка.

Для сухих карстовых воронок она составляет 21 форма на 1 км ;

Аквальных ПАК - 17 на 1 км;

Верховых болот - 40 на 1 км².

Хотя количество сухих воронок больше, чем аквальных, однако, как правило, они небольшие по размерам и их суммарная площадь меньше аквальных ПК. Общий показатель мозаичности составил 78 урочищ на 1 км².

Для данной территории это относительно высокий показатель, что связано с большим количеством карстовых форм. Таким образом, эстетическая привлекательность по мозаичности значительная.

Разнообразие ПТК - это количество разных урочищ на изучаемой площади.

На данном участке количество видов урочищ невелико.

1. Озёрно-ледниковые волнистые равнины.

2. Озёрно-ледниковые плоские равнины.

3. Верховые болота.

4. Сухие карстовые воронки.

5. Переувлажнённые карстовые воронки.

6. ПАК

В целом карстовые урочища являются второстепенными для Нижнее-Сухонского ландшафта, т. к. доминирующую роль играют урочища озерно-ледниковых плоских и волнистых равнин, а субдоминантами являются урочища верховых болот распространенных на озерно-ледниковой равнине. На изучаемой территории, среди карстовых форм преобладают урочища болот, они составляют 10% всей площади, аквальные урочища 3,3%, сухие воронки 0,5%. Полученный показатель разнообразия составляет 5 видов урочищ на 1 км². Этот показатель уменьшает эстетическую привлекательность.

Контрастность сопряжений определяется по контрастности свойств соседних ПТК и положения их в генетическом ряду. Получились контрастные сопряжения озёрно-ледниковых равнин и карстовых урочищ; они относятся к двум генетическим группам урочищ: водно-ледниковым и карстовым.

Карстовые формы рельефа в ландшафтном районировании выделяются в качестве отдельных урочищ, простых и сложных.

Урочище - это сопряженная система фаций, объединяемых общей направленностью физико-географических процессов или приуроченных к одной мезоформе рельефа на однородном субстрате.