Энциклопедия «География» (без иллюстраций) - Горкин Александр Павлович (электронная книга .txt) 📗
Структурной основой биогеоценозов суши является фитоценоз – сообщество растений. Они ведут неподвижный образ жизни и определяют вертикальное (ярусность) и горизонтальное (микрогруппировки) членение биогеоценоза; являются единственным автотрофным (способным накапливать солнечную энергию путём синтеза органических веществ из неорганических) компонентом, производят осн. часть биомассы. Ярусность – вертикальное расслоение на структурные части разной высоты. Она способствует увеличению числа организмов на единицу площади, ослаблению конкуренции, более полному использованию условий среды. Неоднородность микрорельефа, средообразующее влияние растений и их биологические особенности приводят к формированию микрогруппировок.
Схема структуры биогеоценоза (по В. Н. Сукачёву)
Наука о биогеоценозах – биогеоценология – изучает географические закономерности распространения биогеоценозов, особенности их функционирования в конкретных физико-географических условиях и взаимосвязи через миграцию веществ. Основатель биогеоценологии – русский учёный В. Н. Сукачёв развил идеи В. В. Докучаева, Г. Ф. Морозова и Г. Н. Высоцкого о связях живых и косных тел природы и идеи В. И. Вернадского о планетарной роли живых организмов.
БИОМÁССА, общая масса особей одного вида, группы видов или сообщества в целом, приходящаяся на единицу площади или объёма местообитания. Выражается в массе сырого или сухого вещества (г/м², кг/га, г/м³ и т. д.). Биомасса растений называется фитомассой, животных – зоомассой. Наибольшая биомасса наблюдается во влажных тропических лесах (в горных влажных лесах Бразилии 350–700 т/га), в широколиственных лесах умеренного пояса (400–500 т/га), большая часть её приходится на надземные части растений (древесину). Несмотря на обилие животных, зоомасса здесь менее 1 % общей биомассы. При этом более половины зоомассы (в широколиственных лесах до 90 %) составляют представители почвенной фауны, в осн. дождевые черви. Наименьшая биомасса суши – в пустынях. В водной среде наибольшая биомасса в сообществах бентоса на литорали и в сублиторали морей (прикреплённые водоросли и донные животные), она достигает нескольких кг/м² и снижается с увеличением глубины, составляя на большей части дна океана в ср. десятые и сотые доли г/м². Биомасса фито– и зоопланктона в малопродуктивных морских водах не превышает в ср. нескольких десятков мг/м². В высокопродуктивных р-нах, напр. в Азовском море, макс. биомасса планктона в период цветения достигает 200 г/м², а ценозов бентоса 500 г/м² и более. Сильно различаются по биомассе планктона и бентоса озёра: в ср. биомасса планктона колеблется от 1 до нескольких десятков г/м², при этом у зообентоса она часто меньше, чем у зоопланктона. В более продуктивных озёрах она достигает 10–30 г/м² (100–300 кг/га). Биомасса рыб в озёрах ср. и высокой продуктивности – 75–150 кг/га.
Биомасса всех форм жизни на Земле составляет, по разным подсчётам, 2,5–6,5 млрд. т; биомасса океана в 1000 раз меньше биомассы суши. На суше фитомасса в 1000 раз превышает зоомассу, в океане её в 30 раз меньше. Если всё живое вещество распределить по поверхности Земли, оно образует плёнку толщиной 5 мм. Однако его роль сопоставима с геологическими процессами. Суммарная биомасса, которая была произведена на Земле в течение 1 млрд. лет, превышает массу земной коры.
Важной дополняющей характеристикой биоценоза является продукция – количество органического вещества, создаваемого в единицу времени на единицу площади, т. е. скорость его прироста. Вследствие интенсивного обмена веществ годовая продукция фитопланктона в наиболее продуктивных водах соизмерима с годовой продукцией лесов, биомасса которых в тысячи раз больше. Продукция луговых степей больше, чем продукция хвойных лесов, хотя их биомасса в 10 раз меньше.
БИОСФÉРА, оболочка Земли, представляющая собой пространство, в котором присутствуют живые организмы или возможно их существование и развитие. Включает нижнюю часть атмосферы – тропосферу, где активная жизнь существует до выс. 10–15 км, всю водную оболочку – гидросферу, где жизнь проникает до наибольших глубин Мирового океана, и верхнюю часть литосферы – кору выветривания в ср. до глуб. 60 м, редко до 200 м. Глубже жизнь обнаружена лишь в редких случаях, напр. в нефтеносных водах на глуб. 4500 м. Все части биосферы связаны сложными биохимическими циклами миграции вещества и энергии. В пределах биосферы есть очень холодные, жаркие и сухие р-ны, где активная жизнь невозможна, а организмы могут находиться только в покоящемся состоянии. Они называются парабиосферой.
Термин «биосфера» впервые употребил французский исследователь Э. Реклю в 1863 г. для обозначения области распространения жизни. В 1875 г. австрийский геолог Э. Зюсс назвал биосферой особую оболочку Земли. Концепция биосферы была подробно разработана В. И. Вернадским в 1920–30-х гг. Осн. идея его учения состоит в том, что жизнь – это высшая фаза развития материи на Земле, она обусловливает и подчиняет себе большинство процессов, происходящих в других оболочках. Особенности биосферы определяют непрерывный круговоротвеществ, в котором активную роль играют живые организмы. Их взаимодействие друг с другом и со средой обитания обеспечивает условия внешней среды, необходимые для существования жизни. Учёный охарактеризовал биосферу как единую экосистему (см. Биогеоценоз) земного шара.
БИОСФÉРНЫЕ ЗАПОВÉДНИКИ, государственные природные заповедники, которые входят в международную систему биосферных резерватов, осуществляющих глобальный экологический мониторинг. К тер. биосферных заповедников для проведения научных исследований, экологического мониторинга, а также апробирования и внедрения методов рационального природопользования, не разрушающих окружающую природную среду и не истощающих биологические ресурсы, присоединяются тер. биосферных полигонов, в т. ч. с дифференцированным режимом особой охраны и функционирования. 21 российский заповедник имеет международный статус биосферных резерватов (им выданы соответствующие сертификаты ЮНЕСКО).
БИОЦЕНÓЗ, сложная многовидовая система совместно существующих живых организмов, населяющих участок суши или водоёма и характеризующихся определёнными отношениями как между собой, так и с абиотическими (неживыми) компонентами окружающей среды. Биоценоз сформировался в процессе длительной эволюции живых существ биосферы Земли. Особую категорию представляют агробиоценозы, где взаимоотношения организмов сознательно регулируются человеком. Термин «биоценоз» был предложен в 1877 г. немецким биологом К. Мёбиусом.
Важнейшая структурная часть биоценоза – фитоценоз (растительное сообщество). По определению В. Н. Сукачёва (1954) это «совокупность как высших, так и низших растений, обитающих на данном однородном участке земной поверхности, с только им свойственными взаимоотношениями как между собой, так и с условиями местообитания и поэтому создающих свою особую фитосферу». Другая структурная часть – зооценоз, – представляющая собой совокупность животного населения данного участка.
Все живые организмы являются объектами питания других организмов (см. Цепи питания). Они подразделяются на трофические группы: продуценты (производители), консументы (потребители), редуценты (восстановители). В биоценозе организмы вступают в разнообразные отношения, которые определяют условия жизни, способы добывания пищи и завоевания нового жизненного пространства. Эти взаимоотношения могут быть нейтральными, отрицательными (конкуренция), положительными (симбиоз), положительными для одного и отрицательными для другого (хищничество, паразитизм). Биоценозы постоянно меняются в результате деятельности входящих в них организмов. Необратимые последовательные смены фитоценозов называются сукцессиями. Циклические изменения, происходящие от года к году, называются флюктуациями. Исторический процесс формирования новых ценозов, длящийся сотни лет, называется филоценогенезом.
