Весие главным образом за счет отрицательных обратных связей.

Следовательно, экосистемы способны поддерживать относитель­
ную стабильность своего состояния.

И Стабильность экосистемв экологии означает свойство лю­бой системы возвращаться в исходное состояние после того, как она была выведена из состояния равновесия. Стабильность опреде­ляется устойчивостью экосистем к внешним воздействиям. Выделя­ют два типа устойчивости: резистентную и упругую.

Резистентная УСТОЙЧИВОСТЬ(лат. resistenlio - сопротивляемость) - ЭТОспособность экосистемы сопротивляться нарушениям, поддерживая неизменными свою структуру и функции.

Упругая устойчивость- способность системы быстро восста­навливаться после нарушения структуры и функций (рис. 2.7).

. Резистентная и упругая устойчивость (по Ю. Одуму, 1986, с изменениями)

Системе трудно одновременно развить оба типа устойчивости: они связаны обратной связью, а иногда исключают друг друга.

Например, калисрорнийский лес из секвойи устойчив к пожа­рам (высокая резистентная устойчивость), но если сгорит, то восста­навливается очень медленно или вовсе не восстанавливается (низ­кая упругая устойчивость). А заросли вереска очень легко выго-

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет эколоши

рают (низкая резистентная устойчивость), ио быстро восста­навливаются (высокая упругая устойчивость).

Кроме рассмотренных, имеют место и другие механизмы, обеспечивающие гомеостаз и стабильность экосистем. Напри­мер, состав атмосферы Земли, умеренные температуры, благо­приятные для жизни условия кислотности - все это обеспечено ранними формами жизни. Координированное взаимодействие микроорганизмов и растений сглаживало колебание физичес­ких факторов. Например, NH₃, выделяемый животными организ­мами, поддерживает в воде и почве необходимую для жизни нейтральную и слабощелочную среду. Без этого значения рН были бы такими низкими, что организмы погибли бы.

Вспомним, чтоогромное количество С0₂, поступающего в атмосферу в результате деятельности человека, поглощается буферной карбонатной системой океана и автотрофами: С0₂ + СаСО₃ + Н₂0 = Са(НС0₃)₂

Q солн п С0₂ + п Н₂0 = (СН₂0)_n + п 0₂

Но по мере увеличения притока С0₂ буферная емкость био­сферы может оказаться недостаточной, и в атмосфере устано­вится новое соотношение между С0₂ и О_г Должна произойти эволюционная подгонка, чтобы вновь появился гомеостатический контроль.

Стабильность в экосистемах обеспечивается также избыточ­ностью организмов, выполняющих одинаковые функции. Напри­мер, если в сообществе имеется несколько видов растений, каж­дое из которых развивается в своем температурном диапазоне, то скоростьфотосинтеза экосистемы в течение всех сезонов года может оставаться почти неизменной.

Огромное значение в сохранении стабильности биоссреры в целом имеет биологическое разнообразие (биоразнообразие).

Биоразнообразие - наиболееценный ресурс планеты, кото­рый возник в результате естественного отбора за миллиарды лет при взаимодействии двух процессов: видообразования и вымира-

ния видов. Биоразнообразие включает два понятия: генетическое и видовое разнообразие.

Генетическое разнообразие, т. е. многообразие генетических программ у особей одного вида, - это гигантская генетическая библиотека, которая помогает всем видам совершенствоваться, использовать необходимые ресурсы, находить свое место в био­сфере, приспосабливаться к изменениям в окружающей среде.

Видовое разнообразие - это многообразие различных видов организмов внутри какого-то биоценоза. Это «страховая полити­ка» природы против катастроф.

Человек - самое могущественное существо, способное изме­нять функционирование экосистем. Человеческий мозг до сих пор опирался в основном на положительную обратную связь. Пытаясь выкачать из природы все богатства, он ломал механиз­мы ее самовосстановления. Это привело к росту техники, уровня жизни и одновременно - к истощению природных ресурсов и загрязнению окружающей среды. Этот процесс в конце концов приведет к снижению качества жизни и разрушению окружаю­щей среды, если не будут найдены пути адекватного управления с помощью отрицательной обратной связи.

Стремясь снизить уровень загрязнения окружающей среды, человек должен в равной степени стремиться к сохранению всех механизмов саморегуляции, поддерживающих естественные сис­темы жизнеобеспечения планеты, т. е. к сохранению установив­шегося в природе экологического равновесия.

Возможности природы восстанавливаться даже после катаст­роф очень велики. Человечество пережило немало природных и социальных потрясений: чума, извержения вулканов (гибель Пом­пеи), опустошительные войны, революции и др.

В естественных экосистемах одни виды вымирают, их место занимают другие. Исчезнувшие леса, поля, поселения со време­нем могут заменяться другими системами. В биосфере идет постоянный процесс изменения и развития экосистем.

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

Глава 2. Экосистемы - предмет экологии

 

2.4. ЭкологическиеЗакономерное развитие экосистем во сукцессиивремени известно в экологии под назва­нием экологических сукцессии(лат. succesio - преемственность, последовательность). Наблюдения показывают, что в результате естественных (движения ледников, пожаров, навод­нений, землетрясений, извержений вулканов и др.) или антропо­генных (пожаров, вырубки леса, добычи полезных ископаемых, создания водохранилищ, загрязнения и т. д.) нарушений биоце­нозы и даже почва в экосистемах частично или полностью могут исчезать. После таких крупномасштабных изменений данный уча­сток начинает возрождаться в несколько этапов. Например, заб­рошенные поля или выжженный лес постепенно завоевываются многолетними дикими травами, затем кустарниками и, в конце концов, деревьями. Такой закономерный процесс, при котором биоценоз экосистемы с течение'м времени последовательно заме­щается серией других биоценозов, и называется экологической сукцессией.