Сходство и различия в понятиях экосистемы и биогеоценоза

Лекция 1.

Становление биогеоценологии как науки.

Возникновение биогеоценоло­гии в нашей стране относится к началу сороковых годов ХХ сто­летия. В основе биогеоценологии идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех явлений природы. Истоки этих идей проявились во второй половине 19-го столетия в работах Ч. Дарвина (1859), К. Мёбиуса (1877), Г.Ф.Морозова (1912) и др.

Ч. Дарвин, подчеркивал решающую роль различных форм взаимоотношений организмов в эволюционном процессе, обращал внимание на существование сложных переплетений во взаимосвязях и взаимозависимостях между совместно обитающими живыми существами

Такие группировки тесно взаимосвязанных организмов, образующих сообщества в определенных условиях морских мелководий были изучены К. Мёбиусом, который ввел понятие биоценоз.

В начале 20-го столетия идея о взаимосвязи явлений природы и образовании на этой основе разного рода внутренне взаимосвя­занных биологических и природных комплексов, единств проникла в лесоведение, географию и другие науки. Особенно плодотворными в этом плане оказались взгляды Г. Ф. Морозова (1912), нашедшие воплощение в ряде его статей и в опубликованном в 1912 году труде «Учение о лесе», где лес рассматривался как сообщество взаимовлияющих друг на друга растений и животных. Вследствие этих взаимовлияний возникает ряд новых явлений, «не свойственных одиноко растущим растениям», такие как воздействие древесных растений на занятую ими почву и атмосферу, что ведет к изменению физико-географической среды и образованию внутренней среды сообщества. Кроме того, вследствие воздействия древесных растений друг на друга и на внешнюю среду происходит также изменение формы и внутреннего строения самих растений. Лес, как указывает Г. Ф. Морозов, нельзя понять вне зависимости, существующей между деревьями, и вне физико-географической обстановки, с которой они составляют «одно неотъемлемое целое» (1931, с. 103). Отсюда лес как «географический индивидуум» рассматривался им как часть лесного покрова Земли, находящегося в закономерной связи со свойствами земной поверхности.

Таким образом, лес это не просто биоценоз, а единство более широкого порядка, обладающее специфическими свойствами, такими, как устойчивость, динамическая равновесность, и потому должен наываться термином биоценода.

Аналогичные взгляды развивал исследователь болотных сообществ Р. И. Аболин. В своей работе по классификации болот, опубликованной в 1914 году. он изложил свои воззрения на растительность как на один из компонентов поверхностной оболочки Земли. Этот компонент он назвал эпигенемой. В ее состав он включал растительность, а также неживые компоненты – эпигены, такие как рельеф, почва, подпочвенные грунты, которые тесно связаны между собой и находятся в постоянном взаимодействии с растительностью. Эпигенемы он объединял в эпиморфы, сходные по ряду признаков, внешнему облику и генезису эпиморфы объединялись в эпиформацию, являющуюся основной таксономической единицей новой науки, которую он назвал эпигенологией.

Эти взгляды Г.Ф.Морозова и Р.И.Аболина очень близки к современным представлениям о биогеоценозе и биогеоценотическом покрове Земли., которые в 1940-50-х гг развивал В.Н.Сукачев.

В 1935 г. английский ботаник А. Тенсли ввел в науку понятие экосистемы.

В 1942 г. В.Н. Сукачев в 1942 г., разработал систему понятий о лесном биогеоценозе, как о природной системе, однородной по всем параметрам.

В 30 - 70 гг. XX века возникли новые подходы к исследованиям подобных природных систем, в основу которых были заложены методы изучения процессов материально-энергетического обмена.

Кроме геоботанических исследований большой вклад в изучение продукционных процессов внесли достижения в гидробиологии. Уже 1930-е годы были общеприняты многие понятия, имеющие отношение к прохождению обменных процессов в биоценозах, такие как продукция, продуктивность, биомасса, пирамида чисел, энергии и биомассы.

Г. Ф. Гаузе в начале 30-х годов прошлого столетия указал на важность трофических связей, как основного пути для потоков энергии через природные системы.

В том же 1942 г. американским ученым Р. Линдеманном были изложены основные методы расчета энергетического баланса экологических систем.

Главное в этих исследованиях заключается в формировании общей идеи об единстве живой и неживой природы, общности круговорота веществ и превращениях энергии, которые можно выразить через объективные количественные характеристики.

В.Н. Сукачев – является автором, создателем новой науки биогеоценологии.

В.Н.Сукачев – выдающийся советский ботаник, создавший отечественную школу фитоценологов или геоботаников. Он разработал систему лесной типологии и лесной биогеоценологии, в настоящее время имеющей признание во многих странах мира.

Учение о биогеоценологии, представляет собой синтетическую науку, созданную на стыке биологии, экологии и географии. Методологические аспекты этой наук сформулированы в результате глубокого переосмысливания и переоценки исследований по большинству разделов естествознания.

С этого времени биогеоценологические (экосистемные) исследования стали приобретать свои специфические черты, заключающиеся в том, что материально – энергетические параметры, их количественные характеристики являются важнейшими показателями функций экосистем и их компонентов. Они служат одним из основных методов, дающими возможность прогнозировать и моделировать биологические процессы. (запасы и фракционная структура растительной массы, пулы углерода и др. химических элементов, параметры трофических цепей, и др.)

Сходство и различия в понятиях экосистемы и биогеоценоза

Учение об экосистеме возникло несколько раньше, чем учение о биогеоценозе. Основоположником его принято считать английского геоботаника А. Г. Тенсли (1935), который высказал следующие два положения:

а) организмы нельзя отделить от окружающей их среды, ибо вместе с нею они составляют единую физическую систему;

б) такого рода системы являются основными единицами природы на земной поверхности.

Эти основные единицы природы Тенсли и предложил называть экосистемами.

Экосистема по Тенсли - это сложное природное образование, состоящее из двух компонентов:

1) комплекса организмов, именуемого биосистемой (биота), и

2) комплекса факторов абиотической среды, так называемой физиосистемы.

Он дал и определение понятия: экосистема - это «относительно устойчивая система динамического равновесия, в которой организмы и неорганические факторы являются полноправными компонентами»

Более современное определение экосистемы привел Уиттекер в 1980 г.: «Сообщество и его среда, рассматриваемые совместно как функциональная система, образующая единое целое и характеризуемая присущим ей потоком энергии и круговоротом вещества, называется экосистемой».

В современных определениях экосистемы по сравнению с первоначальным подчеркивается функциональный характер ее как системы и обращается внимание на обмен веществ и энергии в ней как основной процесс ее функциональной деятельности.

Экосистемы могут быть раз­личных размеров, различного объема, протяженности, например: озеро, лесной массив со всем населением живых существ, а с другой стороны - аквариум с рыбками, водными растениями (элоде­ей, валиснерией) или пень дерева в лесу с насекомыми, микроорганизмами и пр. Это понятие может объединять природные системы разного объема, ранга и разного содержания: от капли воды до экосистемы, охватывающей всю поверхность суши или водные массы Мирового океана. рассматривать и отдельный муравейник, и всю биосферу в целом.

Рис.1.Схема состава экосистемы по А.Тенсли

Учитывая это, П. Дювиньо и М. Танг (1968) все экосистемы мира по их объему, протяженности подразделили на три категории:

а) микроэкосистемы (например, пень дерева, аквариум);

б) мезоэкосистемы (лесное сообщество, пруд);

в) макроэкосистемы (лесной покров Земли, Мировой океан). Объединение же всех экосистем мира, по их выражению, составляет «гигантскую экосистему земного шара» - мегаэкосистему.

Возникновение и развитие биогеоценологии в нашей стране прошло в 1940 - 1947 гг. В. Н. Сукачев в своих статьях, опубликованных в 1940 и 1942 гг. пришел к выводу, что растительный покров находится во взаимосвязи и взаимодействии с другими географическими явлениями, такими, как литосфера, атмосфера и гидросфера, вместе с которыми он и развивается. В результате взаимодействия биологических и географических явлений на поверхности Земли возникает новое явление – биоценоз, состоящее из растений и животных. Кроме того, поскольку завершение цикла обмена веществ в биогеоценозе и бесперебойное функционирование его возможны лишь при условии разложения, В. Н. Сукачев в состав живых компонентов биогеоценоза, наряду с растениями и животными, включил микробоценоз.. В результате этого схема компонентного состава биогеоценоза, соотношения и взаимосвязи живых и косных компонентов в нем приобрела вид, изображенный на рис. 2. Биогеоценоз по В. Н. Сукачеву является объектом изучения особой науки - биогеоценологии. Биогеоценология как самостоятельная науки, занимает место на стыке биологии и географии, но ближе стоит к биологии. При этом ведущая активная роль в процессах взаимодействия его ком­понентов принадлежит живым существам.

Рис.2. Схема состава сухопутного биогеоценоза по В.Н.Сукачеву

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: