Главная.
Путешествия
по Крыму.
Экскурсии,
Обзоры.
Всё о природе.
Выживание.
Домашняя
мастерская.
Ближайшие походы.
Сувениры мира,
магазин.
|
|
Главная. |
Путешествия по Крыму. |
Экскурсии, Обзоры. |
Всё о природе. Выживание. |
Домашняя мастерская. |
Ближайшие походы. |
Сувениры мира, магазин. |
Организация природы. Экосистема.
Морская черепаха выходит из воды на песчанный пляж. Черепаха откладывает яйца только на суше. Экосистема — это сообщество живых существ, населяющих одну среду обитания. Экосистема — это вся природа, начиная от солнечного света, кончая коренной породой; это — воздух, дождь, ветер, снег, вода; почва, минеральные вещества почвы; животные подземные и наземные; растения, корни растений. Экосистема, таким образом — содружество, союз живой и неживой природы, где неживая природа является основой жизни. Подстилающая порода изначальный неорганический материал, из которого формируется почва; почва среда, дающая жизнь всем живым организмам, но для них необходим еще солнечный свет — источник энергии, без которой не может существовать никакая экосистема. Эту энергию поглощают и накапливают растения с помощью химических процессов, называемых фотосинтезом. Но и это не все. В Сахаре, например, зеленые растения не могут существовать, несмотря на постоянный приток солнечной энергии. Им нужны еще вода и минеральные вещества. То и другое они получают из почвы. Воду в почве задерживает гумус, минеральными веществами почва обязана материнской породе, испытавшей разрушительное действие воды и ветра, а также останкам растений и животных, разложившихся под действием почвенных бактерий. Важен и воздух, потому что почвенные бактерии связывают азот атмосферы в азотистые вещества.
В экосистеме постоянно имеет место приток солнечной энергии, вымывание минеральных веществ из почвы, поглощение их почвой и циркуляция воды, которую приносит дождь. Эколог называет первый процесс потоком энергии, второй и третий круговоротом минеральных веществ, четвертый круговоротом воды. Все это, вместе взятое, дает жизнь растениям, а от растений, в свою очередь, зависит существование животного мира. Животным тоже требуется солнечная энергия, но они не могут получать ее непосредственно от солнечных лучей. Животные получают энергию от растений, которые умеют ее запасать. Поэтому животный мир зависит от растительного. Растительноядные животные, первое звено потребителей, такие, как мыши, кузнечики, скот, олени, гусеницы, получают энергию прямо от растений, они как бы отстоят от источника энергии на одну ступень. Плотоядные, или хищники, второе звено потребителей. Волки, ястребы, кроты, львы, лисицы и другие получают энергию от травоядных, которыми питаются; они отстоят от источника энергии на две ступени. Живые существа, которые кормятся за счет плотоядных, будь то блоха в ухе лисицы или ястреб, пожирающий ласку, получают энергию из «третьих рук» и отстоят от источника энергии уже на три ступени. Мы видим, что энергия постепенно передается от звена к звену: от растений к животным, от животных к другим животным и так далее. При каждой передаче по всей цепи происходит потеря энергии. Полевка, съевшая за полгода 23 фунта травы, вряд ли за эти полгода прибавит хотя бы один грамм веса. Лисица за один присест может съесть 16 мышей, и в конце трапезы она, конечно, прибавит в весе ровно столько, сколько весили все съеденные мыши, но к концу дня она не поправится даже на ту малость, что весит одна мышка. Хотя зеленые растения единственные поставщики солнечной энергии для всех остальных живых существ, они поглощают лишь небольшую часть энергии солнечных лучей, падающих на Землю: всего от одной сотой до одной двадцатой. Остальная энергия отражается растениями, землей, водой; при этом она нагревает воздух и почву, испаряет воду прудов, озер, рек, морей и океанов. Тепло, которое несет с собой солнечная энергия, влияет на жизненные условия растений и животных самым различным образом. Приток солнечной энергии в экосистему — движение в одном направлении. Переходя от растения к животному, от животного к другому животному, энергия постепенно тратится. Поэтому необходим ее постоянный приток из единственного источника — Солнца.
Движение минеральных веществ отличается от движения энергии; оно представляет собой замкнутый круг, а не улицу с односторонним движением. Корни растений впитывают из почвы необходимые для роста минеральные вещества. Животные поедают растения, и минеральные вещества переходят к ним в организм. Хищники поедают растительноядных, получая таким образом свою порцию минеральных веществ. Животные возвращают минеральные вещества в почву в виде помета, который разлагается жуками-навозниками. Этому способствуют и атмосферные условия. Когда животное погибает, почвенные бактерии разлагают его труп и освобождают минеральные вещества; если же труп съеден стервятником, то возврат минеральных веществ в почву в этом звене задерживается. Как только минеральные вещества опять окажутся в почве в свободном состоянии, весь цикл начинается снова: через корни растений в растения, оттуда через всю цепь животных обратно в почву. Но почва имеет и другие источники минеральных веществ. Самый непосредственный — материнская порода; этот источник доступен только деревьям с глубоко уходящей корневой системой. Почвенные бактерии связывают свободный азот воздуха и превращают его в нитраты, которые служат растениям пищей. Бактерии, живущие в корневых клубеньках клевера, люцерны, люпина, гороха, ольхи, также образуют нитраты из аммонийных соединений почвы. Минеральные вещества могут намываться ключами (в таких местах буйно растут травы, цветы, кустарники), их могут также приносить в низины потоки, протекающие по обнажениям коренной породы. В лесах, где минеральные вещества надолго удерживаются в надежном хранилище — в деревьях, почва ежегодно обогащается ими благодаря листопаду. Так происходит в лиственных лесах, где листья опадают каждую осень, а в хвойных лесах, где опадает хвоя, минеральные вещества возвращаются в почву гораздо медленнее. Минеральные вещества, вымытые из почвы водой, могут быть унесены рекой в море; обратно на сушу их возвращают морские птицы, чей помет в некоторых местах используется как удобрение. Но маловероятно, что эти минеральные вещества когда-нибудь вернутся в ту самую экосистему, откуда их вымыла вода.
В воде нуждаются все живые существа. Значит, вся жизнь на суше зависит от дождя. Дождь падает на почву, увлажняет ее, часть дождевой воды поглощается корнями растений. Остальная вода просачивается все глубже, питает подземные потоки и выносится ими обратно на поверхность. Дождевая вода попадает в реки, стекая по земле ручьями, просачиваясь сквозь почву; река уносит дождевую воду в море. В атмосферу дождевая вода возвращается благодаря испарению. Вода испаряется с поверхности озер, болот, рек и морей, с листьев деревьев, трав, со скал и даже с капель во время дождя. Деревья и травы отдают влагу в процессе транспирации, животные в процессе дыхания. Много воды освобождается, когда животные и растения умирают. Человек не только пьет воду, он употребляет ее для самых разнообразных целей: вода нужна для ирригации, для выработки электроэнергии, в различных производственных процессах, для бытовых нужд. Потребность современного человека в воде из года в год увеличивается.
Поток энергий от растения к животному, от животного к другому животному устанавливает взаимосвязь между теми, кто ест и кого едят, а также определенный порядок питания: растение — растительноядное животное — хищник — вторичный хищник — паразит или стервятник. Все это звенья одной цепи питания. Цепь эта может выглядеть так: траву ест гусеница, гусеницей питается мелкая птица, птицу съедает ястреб, ястреб служит пищей орлу, а орла донимают блохи. Еще одна цепь: траву ест кузнечик, кузнечиков ест мышь, мышами питается ласка, ласками промышляет лисица, которая служит пищей блохе, живущей у нее в ухе. И еще одна: на зеленой водоросли пасется креветка, которую съедает форель, форелью обедает щука, щуку поймает рыбак, изжарит и съест. Цепи питания бывают простые и сложные. Трава — полевка — ласка — простая цепь. Но полевками кормятся лисицы и горностаи, ястребы, совы и вороны. Лисицы еще едят совят. Вороны выпивают яйца сов, не брезгуя порой и совятами. Таким образом, цепи питания образуют иногда очень сложные переплетения. Подсчитав общий вес животных, которых экосистема кормит, можно определить ее биомассу. Растительный мир появился в результате взаимодействия почвы и солнечной энергии. Растения обеспечивают энергией всех остальных участников экосистемы. Стало быть, все растения экосистемы весят больше, чем все животные этой системы. Поскольку при переходе от звена к звену в цепи питания энергия всегда частично теряется, первичные хищники экосистемы будут весить больше вторичных хищников, а вторичные хищники больше, чем паразитирующие на них организмы.
Вид, живущий в своем особом месте, обладающий определенным стереотипом поведения и функционирующий определенным образом, имеет, как принято говорить, собственную экологическую нишу; это означает, что связи этого вида с другими видами и со всей экосистемой в целом правильны и устойчивы. Имеются ниши питания, гнездования и «проживания». Экологическая ниша — это место, где вид, принадлежащий данной экосистеме, находит для себя наилучшие условия жизни. Некоторые животные, например мыши или крысы, легко адаптируются и могут безо всякого для себя вреда перемещаться из одной ниши в другую. Другие приспосабливаются с трудом и живут всегда на одном месте. В уравновешенной экосистеме каждый вид занимает свою нишу.
Морские птицы, которые гнездятся на скалистых утесах, имеют свои особые ниши гнездования. Моёвки устраивают гнезда на крошечных выступах величиной с ладонь. Кайры кладут яйца прямо на голую скалу, гагарки в расщелинах между камней. На самых верхних, поросших травой площадках гнездятся буревестники и серебристые чайки. У всех этих птиц свои ниши питания. И когда они отправляются за добычей, то либо летят в различные места, либо охотятся различными способами. Серебристая чайка охотится у берега или вдоль побережья. Моевки улетают подальше в море. Кайры, гагарки, буревестники, бакланы прекрасные пловцы и ныряльщики, и все они охотятся за разными видами рыб. Когда кончается пора воспитания птенцов, птицы снимаются со своих неуютных гнезд и направляются в различные части моря. Морские птицы, обитая в одной экосистеме, не соперничают друг с другом. Каждый вид имеет свою нишу обитания, гнездования.
Львы, леопарды, дикие собаки и гепарды, живущие в замбийском национальном парке Кафуэ, охотятся на двадцать видов диких копытных, причем каждый вид хищников предпочитает тех копытных, которые другим хищникам меньше по вкусу. И здесь каждый вид хищников имеет свою нишу питания, хотя границы этих ниш соблюдаются не так строго. Дикие копытные тоже не любят конкуренции. В Таранжирском заповеднике в Танзании около двадцати видов копытных живут в тесном соседстве, не мешая друг другу. Им это удается, потому что они занимают в одной экосистеме разные ниши обитания, едят разную пищу, питаются растениями разной высоты, живут в разных местах одновременно или в одном месте в разное время.
Сообщества животных и растений образуются не сразу, а в течение долгого времени. Поваленный лес не сразу вырастает точно таким, каким был до своей гибели. Возобновление леса идет стадиями. Несколько сменяющих друг друга стадий называется развитием, или сукцессией. Заключительную стадию развития (в данном случае леса) принято называть климаксом. Каждая экосистема проходит свои стадии развития, стремясь к заключительной — климаксу, когда экосистема достигает наконец состояния относительного равновесия. У одних экосистем длинная история, у других короткая. Сукцессия «скальная порода — лес» проходит много стадий: лишайники, мхи и папоротники; однолетние травы, многолетние травы; кустарники; одиночные деревья; сосны и, наконец, лиственный лес. Каждой стадии развития соответствует определенное сообщество животных. Все они готовят почву для следующей стадии. Конечная стадия — климактерический лес с характерными для него сообществами животных и растений. Напротив, сукцессия «горная порода — тундра» более короткая цепь: лишайники, осоки, травы. Это простое развитие, ему соответствует сообщество нескольких видов животных. Первые стадии развития можно сравнить с исходными нитями паутины. Попробуйте порвать хотя бы одну такую нить, и паук начнет всю работу заново. Если порвать несколько нитей в готовой паутине, она будет держаться, и пауку придется только слегка подштопать ее. Заключительная стадия похожа на готовую паутину: она может противостоять и капризам погоды, и стихийным бедствиям; раны, нанесенные огнем, бурей или болезнью, быстро залечиваются. Внутренняя сила, гибкость, стабильность экологической системы в заключительной стадии проистекают из ее многообразия составляющих её частей в общной целостности; возникшая опасность угрожает лишь одной ее части, и нередко вся остальная экосистема приходит на помощь.
Развитие экосистемы можно задержать с помощью огня. Если пожар не очень сильный, беда невелика — стрелки часов передвинутся назад не намного. А вот обширные пожары могут отбросить экосистему далеко назад, даже к начальным стадиям. Бывает, что пожары по вине человека или от молнии случаются так часто, что развитие системы прекращается вовсе, и естественный климакс вообще не наступает. Человек научился добывать огонь в незапамятные времена и с тех пор где только не употребляет его! Как правило, человек обращается с огнем осторожно, но иногда забывает, какая это грозная сила. С помощью огня человек покоряет природу. Огонь самое эффективное средство, чтобы удержать экосистему на определенной стадии. В полярных районах Канады огонь может превратить тундру из ниши обитания северного оленя-карибу в нишу обитания американского лося. Олень-карибу питается зимой лишайниками, которые растут на стволах сосен и елей, его местообитание — тайга. Огонь уничтожает тайгу, и эта заключительная стадия сменяется предпоследней, где доминируют уже не сосны и ели, а ивы и тополя; лишайники при этом почти исчезают. Таким образом, создаются благоприятные условия для жизни канадского лося. Вересковые пустоши Шотландии местообитание шотландской куропатки. Человек с помощью огня удерживает развитие на стадии искусственного климакса, чтобы создать наиболее благоприятные условия для этой пернатой дичи. В других районах Шотландии пожары и стада овец и оленей отбросили экосистему далеко назад. Дубравы и сосновые боры исчезли.
Пасущиеся стада диких или домашних животных могут задержать развитие района на стадии пастбищ и лугов. В национальном парке Мёрчинсонских водопадов Уганды слоны так размножились, что погубили леса, и экосистема оказалась отброшенной на стадию саванн. Цель почти всех видов деятельности человека на Земле — задержать развитие на той стадии, которая выгодна ему. Без этого не было бы никакого промышленно-развитого сельского хозяйства. Злаки, картофель, овощи, фрукты растут и дают урожаи только потому, что человек своим трудом постоянно создает необходимые для них условия. Заброшенные пахотные земли очень скоро зарастают сорняками, дикая природа вступает в свои права, и экосистема опять начинает неукротимо развиваться, пока не наступит состояние равновесия — климакс. Дополнение:
Оглавление:
|
|
