|
Под устойчивостью экосистемы
понимается её способность выдерживать изменения экологических факторов при сохранении её нормального функционирования. Рассматривают устойчивость экосистем на двух уровнях:
1. Видовой (на уровне организмов, см. правило оптимума);
2. Системный (на уровне экосистемы):
устойчивость экосистем проявляется в общем случае как их способность сохранять структуру и нормальное функционирование при изменениях экологических факторов. Адаптации организмов к изменениям факторов среды обитания обеспечивают в определенной степени устойчивость (к изменению экологических факторов среды) экосистем, в состав которых они входят. Однако экосистема по сравнению с отдельными видами организмов имеет более высокую степень надёжности функционирования в изменяющейся среде, так как на системном уровне формируются и развиваются новые, системные механизмы обеспечения устойчивости и живучести экосистем, которые отсутствовали у отдельных видов в экосистеме. Такие эволюционно выработанные механизмы приспособления экосистем к изменениям среды обитания называются адаптациями экосистем.
Рассмотренные выше механизмы адаптации организмов к изменению экологических факторов проявляются на видовом уровне. Системный уровень адаптации экосистем образуют приспособительные механизмы, возникающие за счет взаимодействия видов по трофическим цепям и сетям. Природа этих интеграционных, системных механизмов обеспечения устойчивости экосистем основана на круговороте веществ, который осуществляется по цепям питания.
Существование биогеохимических круговоротов создает возможность для само регуляции экосистем (или гомеостаза), что придает экосистеме устойчивость в течение длительных периодов. Например, показателем устойчивости глобальной экосистемы, связанной с круговоротом веществ, может служить следующий факт. Известно, что 93% массы тела человека составляют четыре химических элемента: кислород, углерод, водород и кальций, которые, во-первых, входят в перечень одиннадцати самых распространенных в геосферах Земли химических элементов, и, во-вторых, эти четыре элемента сами образуют более 56% массы геосфер.
Видовое разнообразие – также один из факторов обеспечения устойчивости экосистем к неблагоприятным факторам среды. Биоразнообразие обеспечивает как бы подстраховку, дублирование устойчивости. Например, малочисленный вид при неблагоприятных условиях для другого более широко представленного вида может резко увеличить свою численность и таким образом заполнить освободившееся пространство (экологическую нишу), сохранив экосистему как единое целое. Такая последовательная смена видов или замена одного биоценоза другим называется сукцессий (подробнее об этом будет сказано ниже) (от латинского «сукцедо» - следую), два примера которой приведены ниже:
1. известно, что после лесного пожара сначала появляются лиственные породы леса, а затем через 70-100 лет их сменяют хвойные;
2. в упавшем дереве сначала поселяются короеды, затем появляются пожиратели древесины, а бактерии и грибы завершают процедуру превращения упавшего дерева в гумус почвы.
Таким образом, увеличение биоразнообразия является основой того, что экосистемы с более длинными цепями питания формируют более интенсивный круговорот веществ и, следовательно, обладают повышенной устойчивостью благодаря более развитым возможностям само регуляции (гомеостаза) [1].
|