http://npc-news.ru/

Структура потоков энергии

Чем устойчивее сообщество, тем выше соотношение стенои эврибионтных видов, т. е. выше доля в биоценозе стенобионтных (бо­лее специализированных) видов.

Наиболее распространенный способ описания структуры систе­мы это способ, связанный с описанием структуры потоков энергии и вещества через экосистему, так называемый трофический граф со­общества. Ю. М. Свирежев (1983) описывает сложность, исходя из взаимоотношений типа „хищник-жертва" как отношение числа ре­ально существующих связей к числу возможных связей. Однако надо принять во внимание, что усложнение системы не всегда приводит к ее устойчивости и наоборот. Нередко в процессе эволюции экосис­темы уменьшается длина трофической цепи, т. е. уменьшается ее сложность.

Приведенные примеры оценки устойчивости системы касаются лишь биологических сообществ. Существуют также некоторые по­пытки рассматривать устойчивость экосистемы более широко. Так, Б. Паттен получил на основании эмпирических расчетов числовое вы­ражение для стабильности внешней среды и планктонных сообществ. Он исследовал 11 переменных, относящихся к характеристике фито­планктона и 11 к состоянию внешней среды. Показатель стабиль­ности всей системы определялся как средняя величина из стабиль­ности всех изученных переменных. Значение этой величины выше нуля выражает стабильность системы, ниже нуля нестабильность (цит. по: Федоров, Соколова, 1972). В. Д. Федоров и С. А. Соколова предлагают при оценке стабильности экосистемы в целом не противо­поставлять оценки стабильности косной и живой природы, а опери­ровать с оценками логически соподчиненных характеристик (напри­мер, светтемпература хлорофиллфотосинтезкислород).

По мере развития озерной экосистемы от олиготрофии к эвтрофии до какого-то периода идет ее усложнение, и с учетом всего сказанного ранее можно говорить, что возрастает устойчивость этих экосистем. Некоторые авторы указывают на слабую устойчивость глубоких стра­тифицированных озер с признаками олиготрофии и мелководных высокоэвтрофных. О. Ф. Якушко и И. А. Мысливец (1989) это установи­ли на основании анализа содержания кислорода в озерах Белоруссии. Учитывая многообразие типов озер, Г. С. Шилькрот (1989) выделяет следующие механизмы устойчивости: проточность водоема, емкость водной массы, буферная емкость отложений, буферная емкость мак­рофитов, пространственное разнообразие экосистем водоема. Заме­тим, что вышеперечисленные механизмы нашли отражение в появив­шихся в семидесятых годах полуэмпирических моделях известных лимнологов Фолленвайдера, Диллона и Риглера. Достоинство этих моделей заключалось в том, что они позволяли по изменению нагруз­ки озер питательными веществами в приближенной форме прогнози­ровать изменение состояния водоемов, различающихся скоростью водообмена и глубиной. Однако эти модели не учитывают внутрен­ней биогенной нагрузки, поэтому они применимы не всегда.

По Г. С. Шилькрот (1989), „если для олиготрофно-мезотрофных водоемов основные механизмы устойчивости это проточность и емкость системы по отношению к поступающим веществам, то для эвтроф­ных это способность самоочищения, регулируемая скоростью продукционно-деструкционных процессов и гидродинамикой".

Таким образом, в настоящее время достаточно аргументированно сформулирована проблема устойчивости экосистем. Когда мы эту проблему пытаемся решить применительно к антропогенному воз­действию, нужно четко понимать, что это устойчивость к конкретным воздействиям. Хотя проблема устойчивости сформулирована, все еще слабым местом этой проблемы является определение критериев устойчивости. Используемые критерии имеют серьезные недостатки. Но тем не менее уже сейчас можно перейти к оценке устойчивости систем: если мы говорим о системах со слабыми связями (популя­ции, биоценозы), то здесь используются структурные и организацион­ные критерии, если же обо всей озерной системе, то здесь практи­чески нельзя решить проблему, не использовав функциональные критерии. На наш взгляд, для установления критерия устойчивости необходимо взять такой показатель, который бы наиболее полно характеризовал сущность водоема; это прежде всего интенсивность круговорота органического вещества, на который замыкаются прак­тически все лимнические процессы.

Интенсивность круговорота органического вещества может ха­рактеризоваться соотношением продукционно-деструкционных про­цессов. Скорость деструкционных процессов в значительной степени определяется активностью бактериопланктона, в частности интенсив­ностью бактериальной продукции. Исследования, выполненные Институтом озероведения РАН на озерах Латгальской возвышенно­сти, показали, что с нарастанием уровня трофии на первых этапах возрастало отношение бактериальной продукции к первичной про­дукции фитопланктона от 6.5 до 22-38% (Драбкова и др., 1989).

Это наблюдалось при увеличении первичной продукции от 40 до 144 гС/м2 за вегетационный период. Дальнейшее увеличение первич­ной продукции не сопровождалось аналогичным увеличением бак­териальной продукции, отношение этих показателей уменьшалось до 4-12 % при максимальных величинах первичной продукции 230­280 гС/м2 за вегетационный период (рис. 15). Уменьшение интенсив­ности деструкционных процессов по сравнению с продукционными обычно отмечалось при концентрациях общего фосфора около 0.06­0.08 мг/л. Превышение этих концентраций приводит к нарушению равновесия рассматриваемых озерных экосистем. Такие нарушения проявляются в отсутствии баланса между выделением и потреб­лением кислорода, между образованием и распадом органического вещества, в накоплении органического вещества в озерах, сокраще­нии защитных свойств экосистем.

Очевидно, для решения практических задач возможно рекомен­довать в качестве критерия устойчивости соотношение продукционно-деструкционных процессов.


Комментарии закрыты.