Если при разделении экосистемы с функциональных позиций начинать с самых крупных блоков, или элементов, то первый шаг такого анализа приведет к выявлению трех элементов:
1 - радиации Солнца (источник превратимой энергии);
2 - массы неживых компонентов;
3 - массы живых компонентов экосистемы.
Блоки 2 и 3 характеризуются энергетическими и вещественными (материальными) взаимосвязями.
От блока 1 к блокам 2 и 3 идут односторонние энергетические воздействия, которые после ряда трансформаций уходят за пределы системы в виде тепла (длинноволнового излучения).
Последующее пристальное рассмотрение экосистемы приводит к расчленению описанных выше элементов на более дробные.
В частности, при характеристике компонентов биогеоценоза В.Н. Сукачев выделял следующие компоненты (природные явления): атмосферу, горные породы, гидрологические условия, растительность, животный мир, микроорганизмы и почвы.
Видимо, при функциональном подходе на сходном уровне подробности следует несколько видоизменить набор компонентов.
Гидрологические условия - результат тех или иных свойств, присущих ряду элементов системы. Поэтому они сами по себе могут в ряде случаев и не рассматриваться в виде элемента системы (если их выделять таким образом, то лучше в виде элемента системы рассматривать воду).
Учитывая характер трансформации энергии и вещества, можно выделить следующие элементы, или блоки, экосистемы:
А - радиацию Солнца;
В - атмосферу (конкретнее - определенную смесь газов, взвешенных твердых и жидких веществ, взаимодействующую с другими блоками экосистемы);
С - почвогрунт (без учета живых организмов);
D - автотрофные, а точнее - фотоавтотрофные, организмы;
Е - хемоавтотрофные организмы;
F - хемогеторотрофов-биофагов первого порядка;
G - хемогетеротрофов-сапрофагов;
Н - прототрофов-сапрофагов;
К - хемогетеротрофов-биофагов высших порядков (в основном - второго и третьего).
Если попытаться представить графически потоки энергии, вещества и информации между выделенными девятью блоками, то получится весьма сложная и трудно читаемая картина. Поэтому целесообразно привести две схемы, которые показывают характер вещественно-энергетических взаимосвязей в экосистеме (см. рис. 2,3). Потоки вещества, в принципе, могут иметь характер круговорота в замкнутом цикле. Значительная часть химических элементов действительно с той или иной скоростью длительное время циркулирует в экосистеме. Однако для некоторых задач нужно иметь в виду, что полной замкнутости даже по веществу не достигается ни в отдельной экосистеме, ни в биосфере в целом. Часть вещества из блока С переходит в геологические циклы с совершенно иной шкалой времени, часть из блока В диссипируется за пределы биосферы. Элемент А, естественно, не связан вещественными взаимодействиями с другими блоками.
Рис. 2. Потоки непревратимой и сильные потоки превратимой энергии между основными блоками экосистемы: 1 - превратимая энергия фотосинтетически активной радиации (ФАР); 2 - превратимая энергия химических связей; 3 - потоки тепла (непревратимой энергии); х - поток внутреннего тепла Земли, у - тепловое излучение в космос. Блоки: А - радиация Солнца, В - атмосфера; С - почвогрунт, D - фотоавтотрофные организмы; Е - хемоавтотрофные организмы; F - хемогетеротрофы-биофаги первого порядка; G - хемогетеротрофы-сапрофаги; Н - прототрофы-сапрофаги; К - хемогетеротрофы-биофаги высших порядков.
Химическое загрязнение среды промышленностью
На
всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с
тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство
человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно
ста ...
Углеродный цикл и изменения климата
Влияние человека на
климат начало проявляться несколько тысяч лет тому назад в связи с развитием
земледелия. Во многих районах для обработки земли уничтожалась лесная
растительность, что приводило к увеличению скорости ветра у земной ...