Саморегуляция и устойчивость экосистем
Благодаря огромному разнообразию жизни на Земле в природе практически нет абсолютно сходных видов, популяций и экосистем. Природное сообщество может включать сотни и тысячи видов. Казалось бы, усложнение экосистемы должно негативно отражаться на её устойчивости, но это не происходит. Устойчивость экосистем обеспечивается следующими правилами и принципами, свойственными экосистемам. 1. Правило внутренней непротиворечивости: в естественных экосистемах деятельность входящих в них видов направлена на поддержание этих экосистем как среды их обитания. 2. Принцип системной дополнительности: подсистемы одной природной системы в своём развитии обеспечивают предпосылку для успешного развития других подсистем, входящих в ту же систему. 3. Закон экологической корреляции: в экосистеме все входящие в неё виды и абиотические компоненты функционально соответствуют друг другу. Выпадение одной части системы ведёт к исключению тесно связанных с этой частью других её частей. Высокое видовое разнообразие живых организмов обусловливает следующие свойства экосистем: 1) Взаимная дополнительность частей биоценоза. Так, в лиственном лесу деревья перехватывают 70–80% света. Второй ярус – 10–20%, а наземные травянистые растения – 1–2%. Таким образом, дополняя друг друга, растения способствуют более полному использованию солнечного излучения. 2) Взаимозаменяемость видов. Многие виды со сходными экологическими требованиями заменяют друг друга в сообществах. Например, разные виды елей в хвойных лесах или разные виды насекомых-опылителей на лугах. Благодаря этому выпадение или снижение активности одного вида не опасно для экосистемы в целом, так как его функции берут на себя оставшиеся виды. 3) Регуляторные свойства. Как отмечалось ранее, одним из основных условий существования сложных систем является их способность к саморегуляции, которая возникает на основе обратных связей. Принцип отрицательной обратной связи состоит в том, что отклонение системы от нормального состояния приводит в действие механизмы, которые возвращают её в норму. Так, возрастание численности жертв приводит к увеличению численности хищников. Рост плотности популяции выше оптимального уровня так изменяет связи внутри вида, что снижается его воспроизводительная способность или усиливается расселение особей в пространстве. Саморегуляция происходит тем успешнее, чем выше разнообразие видов в биоценозах. 4) Надёжность обеспечения функций. Главные функции биоценоза – создание органического вещества, его последующее разрушение и регуляция численности популяций обеспечиваются множеством видов организмов, которые в своей деятельности как бы подстраховывают друг друга. Например, разложение целлюлозы могут осуществлять специализированные группы бактерий, грибов, личинки насекомых, дождевые черви и др. Рост численности насекомых могут сдерживать многоядные хищники, специализированные паразиты, возбудители инфекционных заболеваний или же ужесточение конкурентной борьбы и внутрипопуляционные взаимоотношения. Таким образом, главным условием устойчивости экосистем является их видовое разнообразие.
|
