Стабільність та стійкість біосистем та екосистем.

Ценотичний контроль продуктивності

Екологічний контроль продуктивності.

Особливості навколишнього середовища помітно впливають на синтез органічної речовини автотрофними та гетеротрофними організмами. Загальна зумовленість біопродукції екологічними факторами підпорядковується закону толерантності. Відповідно до цього закону в амплітуді дії того чи іншого фактору є зона оптимуму, в межах якої біопрдукція максимальна, та дві зони песимуму, в області яких біопрдуктивність гальмується або нестачею даного чинника, або його надлишком.

Ресурсами, що необхідні для обміну речовин зелених рослин, є вуглекислий газ, вода, мінеральні речовини та сонячна енергія. У тварин головними є доступність та якість їжі, кисень та вода.

Вплив абіотичних факторів на утворення біопродукції має комплексний характер. Визначає можливості біопродукції не один, хоча й важливий фактор, а їхнє сполучення.Сполучення екологічних факторів різноманітні в різних регіонах, тому є чітка різниця в біопродукції на різних континентах.

Важлива сторона екологічного контролю продуційного процесу – це нестабільність абіотичних факторів. Організми змушені витрачати енергію на пристосування до коливань екологічного режиму і біопрдуктивність падає.

Оточення будь-якого живого організму включає в себе не тільки абіотичні фактори середовища. Жити та формувати біопродукцію кожній живій істоті доводиться в умовах того чи іншого біоценозу в тісній взаємодії з іншими організмами. Такі ценотичні зв’язки настільки важливі, що інколи як фактор контролю розміру та якості біопродукції вони перекривають за силою дії абіотичні фактори. Кожен живий організм не тільки відчуває певний вплив на себе з боку своїх співмешканців у ценозі, але й сам впливає на них. Такі впливи можуть бути позитивні, нейтральні та негативні.

Детальніше з особливостями ценотичного контролю продуктивності з специфічними формами взаємодії між організмами в біоценозі ви ознайомитися при самостійному опрацюванні відповідних питань теми.

Екосистемам властиве біологічне різноманіття. Це інтегральне поняття, що описує варіабельність, яка властива всім видам наземних та водяних екосистем. Основними категоріями біологічного різноманіття є:

- різноманіття індивідуальних організмів за віком, статтю, життєвим станом;

- різноманіття популяцій за їхніми структурними типами;

- різноманіття видів (генотипів);

- різноманіття угруповань;

- різноманіття екосистем.

Біологічне різноманіття є формою існування живої матерії.

У 1884 році французький хімік А. Ле Шательє сформулював принцип, відповідно до якого будь-які зовнішні впливи, що виводять систему зі стану рівноваги, викликають у цій системі процеси, що намагаються послабити зовнішній вплив та повернути систему в початковий стан. Стійкість організмів, популяцій або екосистем проявляється у самому факті їх існування протягом тривалого часу. Але біосистеми не існують вічно. Як смерть окремих особин, так і вимирання видів є природним процесом. У ході еволюції, коли певні види вимирають, а їм на зміну приходять інші, видове різноманіття біосфери зростає.

Для оцінки стійкості екосистем та біосфери корисним є поняття про екологічний резерв екосистеми. Це різниця між гранично допустимим відхиленням та фактичним станом екосистеми. Вона вказує на розміри тієї буферної зони, в межах якої можливі зміни, що не руйнують екосистему.

Серед стратегій виживання організмів існує дві альтернативи:

1. Адаптація – пристосування до середовища;

2. Уникнення, ухилення.

Основною є перша стратегія. Здатність до адаптації є важливою основою стійкості живих організмів. Адаптація може бути визначена як відповідність між організмом та його середовищем. Вона охоплює весь комплекс морфологічних, фізіологічних, поведінкових та інших особливостей живих організмів, які забезпечують їхнє існування в певних умовах.

Адаптація лежить в основі виживання організмів та підтримує на необхідному рівні їхню здатність до розмноження. Організми досить швидко і ефективно адаптуються до факторів, які трапляються часто в межах їхнього місця життя. До незвичайних факторів та умов пристосуватися важче.

Жити – це означає постійно адаптуватися. Кожний конкретний живий організм має адаптований комплекс фізіологічних, морфологічних та екологічних особливостей, які доповнюють одна одну та сприяють більш успішному виживанню та розмноженню виду.

Адаптація – це не тільки властивість окремих організмів, це й властивість популяцій. На популяційному рівні адаптації проявляються у формуванні гетерогенного складу популяції та появі в них екотипів – особливих форм, що відрізняються характером пристосувань до середовища.

Існує пристосованість біоценозів та екосистем. Але темпи адаптації тут нижчі, ніж окремих організмів. Тому екосистеми та біосфера виявляються особливо вразливими щодо антропогенних змін навколишнього середовища, які виникають більш різко та скоріше, ніж природні зміни.

Головний фактор стійкості біосфери – це наявність в ній живої речовини. Саме вона визначає переважання в біосфері процесів синтезу та структурування над процесами розпаду.