Свойства и функции экосистем.

Как уже отмечалось, у систем более высокого иерархического уровня возникают качественно новые свойства, отсутствующие на предыдущем уровне, поэтому экосистема обладает не только свойствами входящих в нее подсистем (особей, популяций, биоценозов), но и имеет собственные, присущие только ей свойства.

Важнейшей функцией любой экосистемы является обеспечение протекания и взаимодействия автотрофных, гетеротрофных и редуцирующих процессов. На протяжении довольно длительного периода (примерно последнего миллиарда лет) значительная часть синтезируемого автотро- фами органического вещества накапливалась в осадках. Преобладание производительности организмов, синтезирующих первичную органическую продукцию, над количеством потребляемого органического вещества кон- сументами и редуцентами привело к существенному уменьшению содержания углекислого газа и накоплению кислорода в атмосфере.

Большое количество накопившегося кислорода стало основным условием для появления и эволюции высших животных, а затем и человека. Примерно 300 млн лет назад отмечался особенно большой избыток синтезированного первичного органического вещества, что привело к образованию различных энергоносителей (природный газ, уголь, нефть, сланцы и т.д.). Видимо, это связано с катастрофами планетарного масштаба, когда погибала значительная часть живых организмов (см. параграф 2.4). Очевидно, что флора после этого восстанавливалась намного быстрее фауны и некоторое время наблюдался значительный избыток первичного органического вещества. В последние 60 млн лет сохраняются примерно постоянные концентрации кислорода (21%) и углекислого газа (0,03%) в атмосфере.

Установившийся баланс производительности автотрофных, гетеротрофных и редуцирующих организмов является важнейшей функциональной характеристикой глобальной экосистемы — биосферы.

Следует отметить, что для различных экосистем, входящих в состав биосферы, этот баланс может быть как положительным, так и отрицательным. В ряде экосистем (лес, мелкое озеро, агроэкосистема) преобладают автотрофные процессы и наблюдается накопление первичной органической продукции. В других экосистемах, таких как горная река, город, преобладают гетеротрофные и редуцирующие процессы, т.е. наблюдается отрицательный баланс.

В настоящее время сложившийся за миллионы лет баланс биотических процессов в биосфере смещается в сторону преобладания гетеротрофных и редуцирующих процессов над автотрофными. В последние десятилетия отмечен некоторый рост содержания С02 в атмосфере. На сегодняшний день его концентрация достигает 0,037%, а за XX столетие прирост составил почти 20%. Причиной этого прежде всего является сжигание человеком огромного количества накопленных ранее горючих веществ органического происхождения, а также уничтожение лесов и осушение болот.

Таким образом, соотношение концентрации 02 и С02 в атмосфере характеризует баланс автотрофных, гетеротрофных и редуцирующих процессов в биосфере.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >