Страница - 3

§3. Смена экосистем. Экологическая сукцессия

Биосфера. Смена экосистем. Одно из центральных понятий эколо­гии - экосистема. Между экосистемами не существует резких границ. И вся эта область активной жизни, т. е. нижняя часть атмосферы, ги­дросфера и верхняя часть литосферы, называется биосферой. По сути это вся наша планета Земля вместе со всеми живыми организмами, обитающими на ней. Она делится на экосистемы материков и океанов.

Экосистемы океанов делятся на экосистемы находящихся в них архи­пелагов, островов, поверхностных вод, коралловых рифов, океаниче­ских глубин и т. д. (рис. 6).

Экосистемы материков делятся на экосистемы гор, равнин, пу­стынь, озер и более мелкие экосистемы отдельных горных вершин, ущелий, лесов, лугов, холмов, прудов, родников и т. д. (рис. 7). Со­общества экосистем не являются стабильными во времени. Процесс по­степенной, последовательной смены экосистем называется сукцессией.

Различают первичную и вторичную сукцессии. Первичная сукцес­сия возникает там, где еще не образовались почвы. Это могут быть скальные породы или остывающая вулканическая лава. Как правило, первыми на таких территориях селятся лишайники. Эти очень интересные живые организмы состоят из грибов и водорослей, которые способны выжить только вместе - в симбиозе. За свойство селиться на тех местах, где другие организмы еще не обитают, лишайники называют пионерами заселения. Это и есть момент зарождения экосистемы. Вместе с лишайниками на таких не пригодных для жизни растений поверхностях также могут обитать одни из самых мельчайших организмов - бактерии.

Изменение скальных пород происходит медленно. Лишайники и некоторые виды бактерий способны выделять специальные вещества, разрушающие горные породы. Со временем в образовавшихся трещинках поселяются мхи. Туда могут залететь и прорасти семена и более крупных растений. Может быть, вам приходилось видеть в природе или на фотографиях сосны, растущие на скалах. Это становится возможным только благодаря тому, что из отмерших частей мхов, лишайников и бактерий образуется плодородное вещество - перегной, или гумус. После того как сформируется хоть небольшой слой почвы, на нем начинают селиться и более крупные растительные организмы - различные травы. А вслед за растениями селятся и первые животные. Эта стадия соот­ветствует молодости - формированию экосистемы.

Слой почвы увеличивается. Каж­дое живое существо способствует на­коплению в ней перегноя. Когда поч­венный слой становится достаточным для появления в экосистеме деревьев

и кустарников, считается, что экосистема стала зрелой. В этом состоя­нии экосистема считается устойчивой (рис. 8).

Вторичная сукцессия происходит в том случае, если ранее су­ществовавшая экосистема погибла и затем начала постепенно восста­навливаться. Гибель могла произойти в результате лесного пожара (рис. 9), селя, оледенения, наводнения или деятельности человека (рис. 10). Обычно вторичная сукцессия начинается не с организмов- пионеров, а с растений, чьи семена залетают с соседних территорий, и с тех местных видов, чьи семена уцелели в почве.

Знание и понимание:

1. Дайте определения понятиям: «экосистема», «биосфера».
2. Что такое сукцессия?

Применение:

1. Назовите более мелкие экосистемы, на которые могут подразделяться экосистемы материков н океанов.
2. Назовите причины возникновения экологической сукцессии.
3. Предположите, какие условия необходимы, чтобы сформировалась устойчивая экосистема.

Анализ:

1. Проанализируйте по учебнику этапы первичной сукцессии - процесс формирования устойчивых экосистем.
2. Выскажите ваше мнение о причинах разрушения экосистем.

Синтез:

1. Напишите эссе о природной красоте устоявшейся экосистемы, харак­терной для вашей местности.
2. Оцените роль вторичной сукцессии в сохранении нашей планеты.

Оценка:

1. Напишите реферат на тему «Значение лишайников в процессе первич­ной сукцессии и образовании экосистем».
2. Выскажите свое мнение о положительной и отрицательной роли чело­века в процессах вторичной сукцессии.

§4. Человек как часть экосистемы

Человек - часть природы, живой орга низм, нуждающийся в пище, воде, воздухе, территории для обитания и т. д. Как и все другие организмы, человек должен погло­щать из окружающей среды питательные вещества и энергию для роста, движения, размножения, поддержания жизни. Все люди активно двигаются, не способны по­лучать энергию из света, так как не имеют в своих клетках хлоропластов. По типу пи­тания они относятся к всеядным животным (рис. 11).

В самом начале своего появления чело­век как часть экосистемы занимал положе­ние, близкое к другим животным. Но так было только до тех пор, пока человечество не выделилось из животного мира.

Взаимодействие человека и природы в ранние эпохи. Первые человекоподобные существа жили как стадные животные. Их сообщества были похожи на стада шим­панзе.

В таких группах часто осуществляется коллективная охота на более мелких живот­ных. Значительную часть их рациона составляет растительная иища, а также насекомые и их личинки, яйца птиц и т. д.

Серьезное влияние человека на экосистему начинается с тех пор, как он стал использовать огонь для загонной охоты. Древние люди поджигали сухую растительность, и животные вынуждены были бе­жать прямо в руки охотников. Действия даже первобытных людей сильно подрывали экосистемы.

По мнению некоторых ученых, именно в результате воздействия человека древние экосистемы лишились таких животных, как большерогие олени (Megaloceros giganteus) и мамонты. Они стали легкой добычей при загонной охоте, возможно, с использованием огня. Рога оленей застревали в ветвях, если их загоняли в чащу леса. А мамонтов можно было загнать в болото или на край обрыва. Бесконтрольное уничтожение подорвало численность и таких красивейших травоядных животных, как туры, что привело к их полному исчезновению (рис. 12).

Развитие сознания позволило человеку перейти от присваивающе­го хозяйства к производящему. Как только древнейшие люди поня­ли, что выращивать растения и разводить животных выгоднее, чем добывать их в природе, начался процесс одомашнивания животных и окультуривания растений. Постепенно появилось множество сортов растений и пород животных, которые обладают более полезными для человека свойствами, чем их дикие предки. На некоторое время это снизило давление человеческого общества на природу.

Роль человека в создании искус­ственных экосистем. С развитием ци­вилизации влияние деятельности чело­века на природные экосистемы посто­янно усиливалось. Появились искус­ственные экосистемы. Многие из них получили общее название — агроцено­зы. потому что связаны с сельским хо­зяйством. Это пашни, пастбища, сады, огороды, виноградники, фермы. В них преобладают культурные растения и домашние животные. В результате дея­тельности человека на этих территориях вытесняются виды диких растений и животных.

Кроме этого, искусственными эко­системами стали города и другие по­селения, а также промышленные объ­екты: рудники, шахты, железные и автомобильные дороги, нефтепроводы, свалки и т. д. (рис. 13).

Во всех этих искусственных экоси­стемах природные условия сильно из­менены и находятся под влиянием дея­тельности человека.

Знание и понимание:

1. Как вы понимаете выражение «Человек как часть экосистемы»?

2. Опишите, как изменялось воздействие человека на природу по мере развития цивилизации.

Применение:

1. Сравните отношение человека к природе в прошлом и в наше время.

2. Каковы особенности существования искусственных экосистем и пер­спективы их развития и расширения?

Анализ:

1. Проанализируйте воздействие современного общества на экосистему нашей планеты.
2. Сравните известные вам искусственные и природные экосистемы, со­ставьте перечень их основных отличий.

Синтез:

1. Найдите данные о сохранении экосистемы в посланиях Президента Казахстана. Какое значение имеет закон о защите природы?
2. Сделайте прогноз на будущее. Какие изменения ждут человечество, если его деятельность будет развиваться так же интенсивно?

Оценка:

Докажите, что искусственные экосистемы не смогут существовать без вмешательства человека.

Дискуссия:

Порассуждайте, как можно уменьшить негативное воздействие на природу.