Циклические явления в природе. Хицова Л.Н. - 16 стр.

                            Лекция 6
   Тема: Ритмы и циклы экосистем
   Жизнь в биосфере функционирует в пределах ее структурных единиц (они
определяют мозаичность биосферы) – экосистем (биогеоценозов), которые
находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, и все вместе образуют
гигантский круговорот (цикл) веществ в пределах биосферы. Основными
элементами, участвующими в нем, являются водород, кислород, азот, кальций,
фосфор сера, калий и т.д. Биогеохимический круговорот веществ в биосфере не
является замкнутым – поэтому степень воспроизводства циклов составляет 90-
98%. В масштабе геологического времени неполная замкнутость циклов
приводит к разделению элементов, накоплению их в атмосфере, гидросфере
или осадочной оболочке Земли. В свою очередь, для существования этого
круговорота необходимо постоянное поступление углекислоты и других
веществ из недр земли. Это лежит в основе геохимического принципа
сохранения жизни, которая на Земле (и других планетах) при прочих равных
условиях возможна лишь до тех пор, пока она активна, и происходит обмен
энергией и веществом.
   Непрерывный круговорот (цикл) в биосфере характерен лишь для веществ,
энергия же – направленный поток: солнечная энергия частично расходуется на
синтез органического вещества; трансформируясь она передается с одного
пищевого уровня на другой, рассеиваясь (диссипируя), совершает работу,
выделяется в виде тепла.
   Обновление живого вещества биосферы происходит в среднем за 8 лет
(вещества наземных растений – за 14 лет). В Мировом океане циркуляция
веществ (зообиомасса) осуществляется за 33 дня, а фитомасса обновляется
каждый день. Полагают, что за 2800 лет происходит полная смена воды в
гидросфере, за несколько тысяч лет – кислорода в атмосфере, за 6,3 года -
диоксида углерода.
   Живые организмы биосферы включают: автотрофов (фотоавтотрофы и
хемоавтотрофы), гетеротрофов. Последние выполняют ведущую роль в
организации глобального биогенного цикла и системной информации
(формирование новых уровней и форм записи информации).
   Экосистема – элементарная единица биосферы, с уровня которой
осуществляется относительно устойчивый круговорот веществ и поточная
система расходования энергии солнца. Экосистема не только минимальный по
своим размерам природный биоресурс, но и хроно-хорологическая единица,
функционирующая с относительной стабильностью в значительном временном
интервале (сотни и тысячи лет) и занимающая определенное пространство на
Земле. Она может частично терять свои пространственные параметры,
сокращаясь до минимума, гибнет, если этот процесс не изменяется, или
уступает место другой системе, но чаще имеет место сохранение экосистем.
Известно, что ее экологический и энергетический балансы сравнительно с ее
отдельными компонентами изменяются мало. Предполагают, что это связано с
характерными для нее компенсационными механизмами, позволяющими
дополнять отрицательное влияние изменения одного какого-либо компонента,
положительным изменением другого, в чем проявляется интегрирующий


                                                                         16