Экосистема и экосистемный метод в экологии. Экосистемный подход к изучению природы земли Экосистемный подход и устойчивое развитие

Впервые определение экосистемы как совокупности живых организмов с их местообитанием было дано Тэнсли в 1935 году. При экосистемном подходе к изучению экологии в центре внимания ученых оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентом экосферы. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов. Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также при разработке в будущем научно обоснованной практики ведения сельского хозяйства.

2. Общая структура экосистем.

Экосистемы состоят из живого и неживого компонентов, называемых соответственно биотическим и абиотическим. Совокупность живых организмов биотического компонента называется сообществом. Исследование экосистем включает, в частности, выяснение и описание тесных взаимосвязей, существующих между сообществом и абиотическим компонентом.

Биотический компонент полезно подразделить на автотрофные и гетеротрофные организмы. Таким образом, все живые организмы попадут в одну из двух групп. Автотрофы синтезируют необходимые им органические вещества из простых неорганических и делают, за исключением хемотрофных бактерий, с помощью фотосинтеза, используя свет как источник энергии. Гетеротрофы нуждаются в источнике органического вещества и (за исключением некоторых бактерий) используют химическую энергию, содержащуюся в потребляемой пище. Гетеротрофы в своем существовании зависят от автотрофов, и понимание этой зависимости необходимо для понимания экосистем.

Неживой, или абиотический, компонент экосистемы в основном включает 1) почву или воду и 2) климат. Почва и вода содержат смесь неорганических и органических веществ. Свойства почвы зависят от материнской породы, на которой она лежит, и из которой частично образуется. В понятие климата входят такие параметры, как освещенность температура и влажность, в большой степени определяющий видовой состав организмов, успешно развивающихся в данной экосистеме. Для водных экосистем очень существенна также степень солености.

3. Биотический компонент экосистем

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ. Всю экосистему можно уподобить единому механизму, потребляющему энергию и питательные вещества для совершения работы. Питательные вещества первоначально происходят из абиотического компонента системы, в который, в конце концов, и возвращаются либо в качестве отходов жизнедеятельности, либо после гибели и разрушения организмов. Таким образом, в экосистеме происходит круговорот питательных веществ, в котором участвуют и живой и неживой компоненты. Такие круговороты называются биогеохимическими циклами.

Движущей силой этих круговоротов служит, в конечном счете, энергия Солнца. Фотосинтезирующие организмы непосредственно используют энергию солнечного света и затем передают ее другим представителям биотического компонента. В итоге создается поток энергии и питательных веществ через экосистему. Необходимо еще отметить, что климатические факторы абиотического, компонента, такие, как температура, движение атмосферы, испарение и осадки, тоже регулируются поступлением солнечной энергии.

Энергия может существовать в виде различных взаимопревращаемых форм, таких, как механическая, химическая, тепловая и электрическая энергия. Переход одной формы в другую называется преобразованием энергии.

Таким образом, все живые организмы – это преобразователи энергии, и каждый раз, когда происходит превращение энергии, часть ее теряется в виде тепла. В конце концов, вся энергия, поступающая в биотический компонент экосистемы, рассеивается в виде тепла. Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистемы.

Фактически живые организмы не используют тепло, как источник энергии для совершения работы – они используют свет и химическую энергию.

Изучение потока энергии через экосистемы называется энергетикой экосистем.

3.1. Солнце как источник энергии

Первоисточником энергии для экосистем служит Солнце. Солнце – это звезда, излучающая в космос огромное количество энергии. Энергия распространяется в космическом пространстве в виде электромагнитных волн, и небольшая часть ее, примерно 10,5 * 10 6 кДж/м 2 в год, захватывается Землей. Около 40 % этого количества сразу отражается от облаков, атмосферной пыли и поверхности Земли без какого бы то ни было теплового эффекта. Еще 15 % поглощаются атмосферой (в частности, озоновым слоем в ее верхних частях) и превращаются в тепловую энергию или расходуются на испарение воды. Оставшиеся 45 % поглощаются растениями и земной поверхностью. В среднем это составляет 5 * 10 6 кДж/м 2 в год, хотя реальное количество энергии для данной местности зависит от географической широты. Большая часть энергии повторно излучается земной поверхностью и нагревает атмосферу приблизительно две трети энергии поступает в атмосферу этим путем. И только небольшая часть пришедшей от Солнца энергии усваивается биотическим компонентом экосистемы.

4. Пищевые цепи и трофические уровни

Внутри экосистемы содержащие энергию органические вещества создаются автотрофными организмами и служат пищей (источником вещества и энергии) для гетеротрофов. Типичный пример животное поедает растения. Это животное в свою очередь может быть съедено другим животным, и таким путем может происходить перенос энергии через ряд организмов – каждый последующий питается предыдущим, поставляющим, поставляющим ему сырье и энергию. Такая последовательность называется пищевой цепью, а каждое ее звено – трофическим уровнем. Первый трофический уровень занимают автотрофы, или так называемые первичные продуценты. Организмы второго трофического уровня называются первичными консументами, третьего – вторичными консументами и т. д. Обычно бывает четыре или пять трофических уровней и редко больше шести.

4.1. Первичные продуценты

Первичными продуцентами являются автотрофные организмы, в основном зеленые растения. Некоторые прокариоты, а именно сине-зеленые водоросли и немногочисленные виды бактерий, тоже фотосинтезируют, но их вклад относительно невелик. Фотосинтетики превращают солнечную энергию (энергию света) в химическую энергию, заключенную в органических молекулах, из которых построены ткани. Небольшой вклад в продукцию органического вещества вносят и хемосинтезирующие бактерии, извлекающие энергию из неорганических соединений.

В водных экосистемах главными продуцентами являются водоросли – часто мелкие одноклеточные организмы, составляющие фитопланктон поверхностных слоев океанов и озер. На суше большую часть первичной продукции поставляют более высокоорганизованные формы, относящиеся к голосеменным и покрытосеменным. Они формируют леса и луга.

4.2. Первичные консументы

Первичные консументы питаются первичными продуцентами, т. е. это травоядные животные. На суше типичными травоядными являются многие насекомые, рептилии, птицы и млекопитающие. Наиболее важные группы травоядных млекопитающих – это грызуны и копытные. К последним относятся пастбищные животные, такие, как лошади, овцы, крупный рогатый скот, приспособленные к бегу на кончиках пальцев.

В водных экосистемах (пресноводных и морских) травоядные формы представлены обычно моллюсками и мелкими ракообразными. Большинство этих организмов – ветвистоусые и веслоногие раки, личинки крабов, усоногие раки и двустворчатые моллюски (например, мидии и устрицы) – питаются, отфильтровывая мельчайших первичных продуцентов из воды. Вместе с простейшими многие из них составляют основную часть зоопланктона, питающегося фитопланктоном. Жизнь в океанах и озерах практически полностью зависит от планктона, так как с него начинаются почти все пищевые цепи.

4.3. Консументы второго и третьего порядка

Растительный материал (например, нектар) → муха → паук →

→ землеройка → сова

Сок розового куста → тля → божья коровка → паук → насекомоядная птица → хищная птица

4.4. Редуценты и детритофаги (детритные пищевые цепи)

Для правильного понимания экологической обстановки требуется одновременный учет всех взаимодействующих в данном месте факторов, и уже сама сложность такой задачи делает ее нелегкой. На практике большинство экологов, предпринимая новое исследование, применяют один из нескольких основных подходов - экосистемный подход, изучение сообществ (синэкология), популяционный подход (аутэкология), анализ местообитаний, эволюционный или исторический подходы.

Эти пять подходов в экологии частично перекрываются и взаимодействуют друг с другом, и одинаково подробное рассмотрение каждого из них в нашей книге не представляется возможным. Вместо этого сосредоточим внимание на экосистемном и популяционном подходах и на изучении сообществ, как на составляющих основную суть предмета экологии. Анализ местообитаний и эволюционный подход хотя и открывают ряд важных новых перспектив, но нужны лишь для большего удобства и по существу входят в три первых метода. Ниже дается краткая характеристика всех пяти подходов и вклада каждого из них в экологию.

Экосистемный подход

Впервые определение экосистемы как совокупности живых организмов с их местообитанием было дано Тэнсли в 1935 г. При экосистемном подходе в центре внимания эколога оказываются поток энергии и круговорот веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосферы. Его больше интересуют здесь функциональные связи (такие, как цепи питания) живых организмов между собой и с окружающей средой, чем видовой состав сообществ и определение редких видов или колебания численности. Экосистемный подход выдвигает на первый план общность организации всех сообществ, независимо от местообитания и систематического положения входящих в них организмов. Даже простое сравнение водной и наземной экосистем, представленных на рис. 12.2, подтверждает это. Обратите внимание на сходство структуры и функциональных единиц этих двух экосистем даже при резком различии в среде обитания и в образующих систему видах.

Рис. 12.2. Простое сравнение макроструктуры водной (пресноводной или морской) и наземной экосистем. Основные функциональные единицы: I - абиотические компоненты (основные неорганические и органические соединения); II - продуценты (растительность на суше, фитопланктон в воде); III - животные: IIIА - прямые или "пастбищные" травоядные (настоящие саранчовые, калифорнийские полевки и т. д. на суше, зоопланктон и т. д. в воде); IIIВ - непрямые или детритоядные консументы (почвенные беспозвоночные на суше, придонные беспозвоночные в воде); IIIС - конечные хищники (хищные птицы и крупная рыба); IV - редуценты (бактерии и грибы, разлагающие органические вещества). III и IV относятся к консументам. (Из Ю. Одум (1975). Ecology, 2nd ed.. Holt, Rinehart and Wilson.)

Вместе с тем в экосистемном подходе находит приложение концепция гомеостаза (саморегуляции), из которой становится понятным, что нарушение регуляторных механизмов, например в результате загрязнения среды, может привести к биологическому дисбалансу. Экосистемный подход важен также при разработке в будущем научно обоснованной практики ведения сельского хозяйства.

Изучение сообществ

Экология сообществ уделяет особое внимание биотическим компонентам экосистем. Синоним экологии сообществ - синэкология (разд. 12.5 и 13.4). При изучении сообществ исследуют растения, животных и микроорганизмы, обитающие в различимых биотических единицах, таких, как лес, луг или вересковая пустошь. Могут быть выявлены и лимитирующие факторы, но функциональные аспекты влияния элементов физической среды, например климата, обычно подробно не рассматриваются. Вместо этого упор делается на определение и описание видов и изучение факторов, ограничивающих их распространение, в частности на конкуренцию и расселение.

Одним из аспектов подобных исследований является представление о сукцессиях и климаксовых сообществах, очень важное для решения вопросов рационального использования природных ресурсов.

Популяционный подход

Недавнее приложение экологических идей к палеонтологии позволило лучше понять взаимоотношения видов в ископаемых сообществах. Популяционная биология обеспечила теоретические основы для анализа расселения и вымирания видов начиная с самых ранних этапов эволюции жизни на нашей планете.

Изучение местообитаний

Местообитание - это участок среды определенного типа, где живет данный организм, например живая изгородь, пресноводное озеро, дубовая роща или каменистый берег. Организм приспособлен к определенным физическим условиям местообитания. Но в пределах последнего могут быть места с особыми условиями (например, под корой гниющего ствола в дубовой роще), иногда называемые микроместообитаниями . Каждый вид занимает в своем местообитании определенную экологическую нишу . Понятие экологической ниши подразумевает не только физическое пространство, где может быть обнаружен данный вид, но также, что еще важнее, определенную его роль в сообществе, в частности его питание и взаимоотношения с другими видами. Когда два вида занимают одну и ту же нишу, они обычно конкурируют друг с другом, пока один из них не будет вытеснен. Сходные местообитания включают сходный набор экологических ниш, и в различных частях земного шара можно встретить морфологически близкие, хотя и различные по таксономическому положению виды животных и растений. Например, открытые луга, степи и заросли низкого кустарника служат экологическими нишами для быстро бегающих травоядных, но это могут быть лошади, антилопы, бизоны, кенгуру и т.п.

Анализ местообитания особо выделяют в связи с удобством проведения исследований, но он дает мало дополнительной информации по сравнению с тремя подходами, описанными ранее. Тем не менее он широко распространен в полевых исследованиях , поскольку местообитания легко поддаются классификации. Приложения этого подхода в экологии подробно описаны в гл. 13. Некоторые сообщества, например сообщества песчаных дюн или засоленных болот, так тесно связаны с конкретным местообитанием, что их практически нельзя изучать в ином контексте. Однако компетентное исследование экологии песчаных дюн будет включать и остальные четыре подхода.

Анализ местообитаний очень удобен также при изучении физических факторов среды, таких, как почва, влажность, освещенность, с которыми тесно связана жизнь животных и растений. Здесь связи с экосистемным подходом и изучением сообществ особенно сильны. Развитие смежных на ук - гидрологии, почвоведения, метеорологии, климатологии, океанографии и др.- открыло новые важные междисциплинарные области исследования. К сожалению, это привело к тому, что выполнение всестороннего исследования становится слишком трудоемким для одного человека и требует создания рабочей группы, где каждый отдельный эколог обычно изучает лишь один аспект взаимодействия животных или растений с окружающей средой, на-пример гидрологию леса, климатологию поля или восстановление заброшенных земель. Опять-таки можно ожидать, что и здесь будут использоваться функциональные подходы (экосистемный, популяционный, изучение сообществ).

Эволюционный и исторический подходы

Изучая, как экосистемы, сообщества, популяции и местообитания менялись во времени, мы получаем важный материал для суждения о характере вероятных будущих изменений. Эволюционная экология рассматривает изменения, связанные с развитием жизни на нашей планете, и позволяет понять основные закономерности, действовавшие в экосфере до того момента, когда важным экологическим фактором, влияющим на большинство организмов и на физическую среду, стала деятельность человека. Эволюционная экология пытается реконструировать экосистемы прошлого, используя как палеонтологические данные (ископаемые остатки, анализ пыльцы и др.), так и сведения о современных экосистемах.

Историческая экология занимается изменениями, связанными с развитием человеческой цивилизации и технологии, с их возрастающим влиянием на природу, и рассматривает период от неолита до наших дней.

Используя эти подходы, можно выявлять долговременные экологические тенденции, установить которые только путем изучения современных экосистем невозможно; таковы, например, изменения климата, конвергентная эволюция (разд. 24.7.6), расселение видов животных и растений (разд. 24.7.2). Этот подход привносит больше новых теоретических идей, чем анализ местообитаний.

Изучением древних сообществ и популяций традиционно занималась палеонтология, применение же экологических (экосистемных) идей к прошлому началось сравнительно недавно. Эволюционная экология-все расширяющаяся и плодотворная область исследования.

Четкого общепринятого определения экосистемы не существует, но обычно считается, что это совокупность разных, обитающих вместе организмов, а также физических и химических компонентов среды, необходимых для их существования или являющихся продуктами их жизнедеятельности. Как правило, подразумевается, что в экосистему наряду с неживыми компонентами входят растения (продуценты), животные (консументы), бактерии и грибы (редуценты), т. е. набор организмов, способных в своей совокупности осуществлять полный круговорот углерода и других основных биогенных элементов (азота, фосфора и т. д.).

Проведение границ между экосистемами всегда есть до некоторой степени условность, уже хотя бы потому, что между экосистемами обязательно существует обмен веществом и энергией. Но даже если строго придерживаться такого, казалось бы, надежного критерия, как полнота биотического круговорота, то оказывается, что для разных химических элементов реальные размеры того физического пространства, в пределах которого замыкается их цикл, существенно различаются. Следовательно, по-разному будут определяться в этих случаях и границы экосистемы. Не менее важен и временной масштаб, в котором рассматривается та или иная экосистема.

Поясним это на примере небольшого, но достаточно глубокого озера, расположенного где-нибудь в средней полосе. Летом в таком водоеме обычно наблюдается четкая температурная стратификация: верхний прогреваемый и перемешиваемый слой воды (толщиной 1-3 м) - эпилимнион - отделен от холодных малоподвижных вод глубинной зоны - гиполимниона - слоем температурного скачка. В пределах эпилимниона развивается большое количество мелких планктонных водорослей, которые усиленно поедаются многочисленными здесь планктонными животными. Рост численности и биомассы планктонных водорослей лимитирован, однако, не столько поеданием зоопланктона, сколько нехваткой важнейшего биогенного элемента - фосфора. Практически весь фосфор в волах эпилимниона в это время связан в телах водорослей. Однако питающиеся водорослями планктонные ракообразные и коловратки в ходе своей жизнедеятельности выделяют с продуктами экскреции фосфор, притом в доступной для усвоения водорослями форме. Выделяемый зоопланктоном фосфор сейчас же поглощается водорослями, что и обеспечивает их продукцию, часть которой (порой значительная) поедается тем же зоопланктоном.

Таким образом, цикл фосфора не выходит за пределы эпилимниона, который согласно критерию полноты круговорота основных биогенных элементов можно смело трактовать как самостоятельную экосистему, отличную от экосистемы остальной массы озера. Подчеркнем, однако, что к выводу о возможности выделения самостоятельной экосистемы эпплимниона мы можем прийти только в том случае, если будем изучать описанное нами явление во второй половине лета в течение двух-трех недель. Если же наблюдения будут охватывать более продолжительное время, то нам придется отказаться от представления об отдельной экосистеме эпилимниона. С наступлением осеннего похолодания в озере начнется интенсивное перемешивание водных масс: эпилимнион исчезнет,-его остывшие воды перемешаются с водами гиполимниона, более богатыми фосфором. Зимой подо льдом в озере хотя и медленно, но будет протекать жизнь. Часть органического вещества окажется изъятой из круговорота и захороненной в донных отложениях. Возникший при этом некоторый дефицит биогенных элементов (фосфора в том числе) восполнится весной с притоком талых вод. Именно за счет этого сформировавшегося весной запаса фосфора и будет летом образовываться первичная продукция фитопланктона.

Таким образом, переход к другому масштабу времени при изучении круговорота одного из важнейших биогенных элементов повлек за собой изменение пространственных границ экосистемы. Пришлось изменить и пространственный масштаб исследования. Очевидно, что в этом новом пространственно-временном масштабе уже нельзя говорить об экосистеме эпилимниона, и даже выделение экосистемы озера становится не бесспорным, так как в формировании весеннего запаса биогенных элементов в водной толще участвует вся территория водосбора данного озера.

Трудности изучения структуры и функционирования экосистем определяются не только сложностями их пространственно-временной локализации, но и самой природой этих объектов, включающих в себя не только отдельные организмы и какие-либо их совокупности, но также обязательно и различные неживые компоненты. Некоторые из этих компонентов, активно потребляемые живыми организмами, относятся к разряду «ресурсов», например элементы минерального питания, вода и свет для растений. Другие составляют то, что называется «условиями существования», например температура, химический состав воды (если речь идет о водных организмах) и почвы (для растений) и т. д.

Структура экосистемы не может рассматриваться как простая иерархическая структура из нескольких уровней организации типа «особи-популяции-сообщества-экосистема», поскольку при этом вне экосистемы оказываются ее неживые компоненты. Очевидно, объединить в понятие экосистемы ее живые и неживые компоненты можно, только подчеркнув ту особую роль, которая принадлежит процессам их взаимодействия. Фактически это уже давно сделано Линдеманом (Lindeman, 1942), определившим экосистему как «...систему физико-химико-биологических процессов, протекающих в пределах некоторой пространственно-временной единицы любого ранга».

Несмотря на все сложности в установлении объема экосистемы и ее границ, многие исследователи считали и продолжают считать, что именно экосистема является основным объектом экологии. Вокруг понятия экосистемы строит свой неоднократно переиздававшийся учебный курс общей экологии Ю. Одум (1986). Близкую позицию занимает и испанский эколог Р. Маргалеф (Margalef, 1968), определяющий экологию как «биологию экосистем». Надо подчеркнуть, что экосистемный подход отнюдь не однороден. В пределах его можно выделить разные направления, существенно различающиеся между собой как по постановке проблем, так и по методам их решения.

В качестве примера направления, ориентированного главным образом на изучение структуры экосистем, следует назвать биогеоценологию, основы которой были заложены В. Н. Сукачевым. Центральное понятие биогеоценологии - это биогеоценоз, т. е. конкретная совокупность взаимосвязанных организмов и абиотических компонентов, существующих на определенной территории. Так как формировалась биогеоценология в значительной степени на основе фитоценологии (науки о наземных растительных сообществах), неудивительно, что границы биогеоценозов Сукачев считал совпадающими с границами фитоценозов.

Поскольку выделяли разные экосистемы (или биогеоценозы) прежде всего на основании доминирующих видов растений или животных, неудивительно, что видовому составу организмов и количественному соотношению разных видов уделялось особо много внимания. Однако по мере дальнейшего развития такого структурного (оказавшегося в значительной степени описательным) направления в изучении экосистем стали выявляться серьезные трудности, вызванные несоответствием принятой методологии исследования природе исследуемого объекта.

Еще одна методологическая сложность заключается в том, что многие экологи, будучи по образованию и опыту работы зоологами или ботаниками, подходили к изучению целых экосистем так, как подходят специалисты-систематики к отдельному организму. Очевидно, что в случае находки нового организма прежде всего необходимо выяснить его систематическую принадлежность. Это важно уже хотя бы потому, что позволяет, не проводя дополнительных изысканий, прогнозировать ряд характерных его черт. Так, зная, что данное животное относится к классу млекопитающих, мы можем быть достаточно уверенными в том, что у него четырехкамерное сердце и семь шейных позвонков. Подход зоолога или ботаника-систематика не оказался, однако, столь успешным при попытках описать и классифицировать бесчисленное множество конкретных экосистем. Тщательное изучение их показало, что каждая экосистема по видовому составу и численному соотношению разных видов неповторима. Классификация их гораздо более мягкая, расплывчатая по сравнению с таксономической классификацией организмов, а главное - не является генетической (устанавливающей отношения родства) и поэтому обладает несравненно меньшей предсказательной силой. Другое направление, существующее в рамках экосистемного подхода, - функциональное, концентрирующее основное внимание на изучении процессов жизнедеятельности организмов. Под жизнедеятельностью мы обычно понимаем совокупность основных осуществляемых организмом функций: питания, дыхания, фотосинтеза, экскреции и т. д. Исследованием того, как эти процессы протекают в отдельном организме, занимается физиология. Эколога же интересуют прежде всего результаты этой жизнедеятельности, особенно те, что оказывают заметное влияние на другие группы организмов, а также на функционирование экосистемы в целом.

Если структурное направление обращало основное внимание на живые компоненты экосистемы, то для функционального направления не менее важны и абиотические компоненты, а главным предметом исследования становятся процессы трансформации вещества и энергии в экосистемах.

Успехи, достигнутые в рамках функционального подхода к изучению экосистем, определяются прежде всего способностью его дать обобщенную, интегрированную оценку результатов жизнедеятельности сразу многих отдельных организмов разных видов. Возможно это благодаря тому, что по своим биогеохимическим функциям, т. е. по характеру осуществляемых в природе процессов превращения вещества и энергии, организмы гораздо более сходны, более однообразны, чем по своему строению, по своей морфологии (Винберг, 1981). Например, все высшие зеленые растения потребляют воду, углекислый газ, сходный набор биогенных элементов (азот, фосфор и некоторые другие), и все они, используя энергию солнечного света, в ходе реакций фотосинтеза образуют близкие по составу органические вещества и выделяют кислород. Между количеством выделившегося кислорода и количеством образовавшегося органического вещества существует четкое соответствие, что позволяет по оценке одной из этих величин уверенно определить другую.

Понятно, что оценка таких часто используемых в гидробиологии интегральных показателей, как первичная продукция всего фитопланктонного сообщества или дыхание совокупности всех населяющих водную толщу организмов, возможна только благодаря идентичности этих процессов на уровне отдельных организмов, или, иначе говоря, сходству их биогеохимических функций. Сходство результатов физиологической деятельности разных организмов позволяет их суммировать друг с другом, т. е. делает их аддитивными. Заметим, что в силу чисто физических особенностей водной среды многие интегральные показатели жизнедеятельности совокупностей организмов оценить здесь проще, чем в воздушной среде. Именно поэтому функциональное направление в изучении водных экосистем достигло значительных успехов гораздо раньше, чем в аналогичном изучении наземных экосистем, где в течение длительного времени господствовал структурный подход.

YAK 37.035 ББК 74.66

A.A. НИЯЗОВА, ЭКОСИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

Ю.М. ГИБАДУЛЛИНА КАК ОДИН ИЗ ЭФФЕКТИВНЫХ ФАКТОРОВ

СОиИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ ДЕТЕЙ

А.А. N^AZ^^ THE ECOSYSTEM APPROACH

YM G|BADULL|NA as ONE OF THE EFFECTIVE FACTORS

OF SOCIAL DEVELOPMENT OF CHILDREN

В статье рассматривается использование экосистемного подхода в социальном развитии детей группы риска, одним из инструментов которого является экокарта. Представлены результаты опытно-экспериментального исследования социального развития детей и даны рекомендации педагогам.

The article discusses the use of the ecosystem approach in the social development of children at risk, one of the tools which is ecocert, and presents the results of experimental studies in social development of children and recommendations to teachers.

Ключевые слова: экосистемный подход, экокарта, социальное развитие, дети «группы риска», сеть социальных контактов.

Key words: ecosystem approach, ecocert, social development, children of «risk group», a network of social contacts.

Своеобразие современного общества, противоречивость социальных отношений, недостаточное внимание общества к проблеме социального развития подрастающего поколения требуют чёткого определения стратегий, методов и инструментов воздействия на них, обусловленных динамичными изменениями внешней и внутренней среды - экосистемы, что в свою очередь актуализирует поиск подходов, влияющих на социальное развитие детей. Одним из эффективных факторов социального развития детей, на наш взгляд, является экосистемный подход, использование которого имеет практическую значимость, заключающуюся в изучении личности ребенка, его окружения и взаимоотношений в социальной среде, а также в выявлении ресурсов ребенка, необходимых для его становления.

Под социальным развитием мы понимаем необратимый закономерный процесс изменений личности и психики человека, включающий, с одной стороны, усвоение индивидом готовых форм социальной жизни, а с другой -приобретение собственного социального опыта, индивидуальных качеств и свойств, позволяющих ему ориентироваться и самореализовываться в различных жизненных ситуациях.

Общеизвестно, что готовые формы социальной жизни усваиваются детьми как стихийно, так и в процессе целенаправленного воздействия в условиях обучения и воспитания . В современной образовательной системе происходит постоянное изучение основных факторов социального развития личности - семьи, детского коллектива, ближайшего окружения детей и т.д., которые можно охарактеризовать как экосистему.

Понятие экосистемы в области естественных наук (биологии, экологии и др.) определяется как система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Рассматривая развитие человека, американский психолог, специалист в области детской психологии Ури Бронфенбреннер составил экологическую модель человеческого развития, в которой выделил микро-, мезо-, экзо- и макросистемы .

Мезосистема включает взаимодействие ближайшего окружения между собой, что расширяет социальные связи и отношения как ребенка, так и всех субъектов микросистемы . Данные связи рассматриваются как внутренние. Включение в систему социальных отношений учреждений, предприятий, организаций позволяет расширить социальную сеть до экзосистемы, направленной на решение проблем как детей, так и семьи .

На современном этапе исследователи выделяют следующие виды экосистем: психологическая,образовательная, социальная.

Психологическая экосистема представляет собой совокупность людей в деятельности и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему. Образовательная экосистема обозначена как комплекс образовательных технологий и ресурсов, обеспечивающих индивидуализацию личностного развития субъектов образовательной среды на основе эффективных форм взаимодействия её компонентов. Социальная экосистема представлена как совокупность социальных общностей и их связей между собой и с природой, позволяющих обществу существовать в режиме относительного равновесия (sustainability) и тем самым обеспечивать его социальное воспроизводство .

Целенаправленное, непрерывное использование форм и методов организации взаимодействия всех субъектов образовательного процесса в воспитании подрастающего поколения позволяет сделать вывод о необходимости использования экосистемного подхода.

Основу экосистемного подхода составляют: взаимодействие в социо-природной среде, направленной на развитие личности согласно биологическим и социальным законам, и социальные связи личности с внешним миром, способствующие социальному развитию.

Экосистемный подход в широком смысле слова рассматривается как гармонизация человека и его социального и физического окружения, а в узком - взаимодействие адаптивных процессов, необходимых для такой гармонизации.

Суть экосистемного подхода заключается в том, что в процессе вмешательства в проблемную ситуацию объекта любого уровня выделяется пространство взаимодействия - это саморазвивающаяся системная целостность, образованная субъект-объектными отношениями трех базовых составляющих - участников: ребенок, педагог (психолог), среда.

Цель экосистемного подхода в практической социально-педагогической деятельности (социальной работе) заключается в обеспечении взаимодействия в микро-, экзо-, мезосистемах, с помощью которых человек (дети и взрослые), а также социальные институты (семья) строят свое окружение, взаимодействуют и под их влиянием изменяются и самореализуются.

Одним из реальных инструментов в экосистемном подходе является экокарта (карта социального пути). Экокатра - это схема, позволяющая увидеть ресурсы внутри семьи и ресурсы сообщества, к которым дети имеет доступ. Экокарта является визуальным инструментом, на котором представлена следующая информация: взаимоотношения в семье; взаимоотношения семьи с социальным окружением в определенный момент времени; взаимодействия между индивидами. Схематическое изображение экокарты представлено на рисунке 1.

Экокарта включат в себя три компонента:

1. Внутренняя система - сам ребенок с его пониманием причин возникновения проблемной ситуации и представлением «реального» функционирования в сложившейся ситуации.

2. Поддерживающее окружение - это те субъекты и объекты, которые находятся в зоне ближайшего окружения детей (члены семьи, близкие друзья и т.д.).

3. Питающая система - опыт и знание педагога, ресурсы системы социальной защиты, а также другие люди из его окружения и т.п.) .

Рис. 1. Схема экокарты

Экокарта создается совместно с клиентом (ребенком или родителями) для выявления ресурсов и планирования работы с учетом сильных и слабых сторон семьи. Особое внимание уделяется следующим аспектам:

Социально-психологической и педагогической поддержке, направленной на оказание временной или постоянной меры адресной поддержки детям в процессе социального развития;

Ресурсам коммьюнити, обеспечивающим связь ребенка с другими людьми (сверстниками, родителями, тренерами и т.д.), которые объединены общими интересами и увлечениями;

Стрессорам - факторам, вызывающим состояние стресса у детей в процессе социального развития. Существуют различные классификации стрессоров: физиологические (чрезмерные боль и шум, воздействие экстремальных температур); психологические (информационная перегрузка, угроза социальному статусу, самооценке, ближайшему окружению и др.).

В рамках экосистемного подхода решаются следующие задачи:

Выстраивание индивидуальной траектории социального развития детей в соответствии с его этическими, культурными, религиозными и другими предпочтениями;

Создание условий для получения образования, социализации и социального развития детей в зависимости от возрастных и индивидуальных особенностей детей (дети-сироты, дети с ОВЗ, одаренные дети, дети группы риска и т.д.);

Расширение ресурсного пространства за счет выявления социально-значимых лиц (что можно увидеть на экокарте) и их включения в процесс социального развития и решения социально-педагогических проблем детей с поддерживающими и питающими системами.

Использование экосистемного подхода позволяет:

Изучить особенности взаимодействия детей с семьей, его ближайшим окружением;

Вовлечь социальное окружение детей к участию в его жизни, оказанию помощи и поддержки;

Выявить ресурсные возможности самих детей, а также семьи .

Экосистемный подход составляет основу одной из эффективных на данном этапе технологий - сети социальных контактов. Понятие «сеть социальных контактов» было введено в середине 1950-х годов английским антропо-

логом Джоном А. Барнсом. Эта технология отработана шведскими специалистами и в настоящее время внедряется во многих городах России. Работа по данной технологии - это путь к решению проблемы детей через его социальное окружение. Данная технология применяется в различных случаях: кризис и конфликты в семье, жестокое обращение с ребенком, уходы ребенка из дома, отказ родителей или опекунов .

Технология сети социальных контактов включает три основных этапа.

Первый этап - сетевая диагностика, при котором используется «карта социальных связей», или «экокарта». Экокарта определяет взаимоотношения, проблемы, ресурсы самого ребенка и его семьи. Анализируя карту, можно получить разностороннюю информацию о ребенке и его социальном окружении: увидеть личностные качества, проблемные зоны, особенности его отношений с семьей, родственниками, отношения с другими людьми, сверстниками, а также выявить наиболее значимых людей в опыте жизни детей и т.д. .

Второй этап - мобилизация сети, где организатор сетевой встречи (педагог, психолог и др.) связывается с людьми, которые были выделены ребенком на первом этапе и обозначены как социально-значимые. Подготовка к встрече зависит от типа кризиса и от того, насколько сильна сеть социальных контактов. Если связи между людьми в сети социальных контактов крепкие, то при возникновении проблемы, которую можно решить на сетевой встрече, достаточно проинформировать людей о формах встречи, времени и месте ее проведения и разъяснить постановку вопросов на встрече. Сеть социальных контактов в этом случае мобилизует себя сама. В сетях контактов с более слабыми связями между людьми возникает необходимость в проведении нескольких подготовительных встреч со всеми участниками с целью объяснения, что такое сетевая встреча и почему так важно, чтобы именно этот человек принял в ней участие .

Третий этап - проведение сетевой встречи, смысл которой, прежде всего, в самой встрече близких людей детей друг с другом, их сближение с целью решения их проблем, а задача ведущего - обеспечить исследовательский и объединяющий их друг с другом процессы.

Сетевая встреча проходит через спираль развития процесса встречи, включающего в себя: постановку задач, поляризацию, мобилизацию, фазы депрессии, прорыв, катарсис. Сетевая встреча в зависимости от проблемы может быть организована несколько раз. Технология «Сеть социальных контактов» подразумевает использование командной работы не только специалистов, но и людей ближайшего окружения детей различной категории.

Технология сети социальных контактов внедрялась на базе нескольких учреждений при работе с детьми, относящимися к различной категории (дети-сироты, дети с ОВЗ, одаренные дети, дети группы риска и т.д.) - МАОУ СОШ № 2, № 15, № 17 г. Тобольска, АУ СОН Тюменской области «Социально-реабилитационный Центр для несовершеннолетних города Тобольска», АУ СОН ТО и ДПО «Региональный социально-реабилитационный центр для несовершеннолетних «Семья» города Тюмени. Основным объектом исследования являлось социальное развитие детей. Общее количество испытуемых составило 120 человек.

Опытно-экспериментальная работа включала внедрение программы по социальному развитию детей, технологии сети социальных контактов, построенных на основе экосистемного подхода. В основу нашего исследования положены методики, направленные на изучение уровня социального развития детей с учетом экосистемного подхода, подразумевающего социальные связи и отношения детей к окружающему, а также их взаимодействие со значимыми лицами.

Анализ результатов констатирующего этапа позволил выделить следующие проблемы детей: наличие прагматического и индивидуального типа восприятия окружающих; низкая степень адаптированности к новым условиям в микросреде и социальной активности; проявление личностной и ситуатив-

ной тревожности. Решение обозначенных проблем определено в содержании программы, которая была реализована 2016-2017 гг. и включала подготовительный, адаптационный и поддерживающий этапы. На подготовительном этапе внедрялась программа «СТАРТ» (Социализация, Творчество, Активность, Развитие, Трудолюбие), цель которой социальное развитие детей, формирование нравственных качеств, автономности и положительного восприятия окружающих. Основными задачами программы явились:

Формирование эмоционального поля взаимоотношений, обеспечивающих уважение к окружающим людям, семейных ценностей, коммуникативных способностей, социальной активности, нравственных качеств;

Создание экосреды, необходимой для личностного развития детей, способствующей мобилизации и повышению ответственности социального института (семьи, образовательных и социальных учреждений), направленной на позитивные изменения и выход ребенка (или семьи) из кризисной ситуации.

На адаптационном этапе осуществлялось внедрение технологии сети социальных контактов. Отметим, что каждый из детей - это личность с определенными индивидуальными, психологическими особенностями развития, поэтому технология применялась с учетом категории детей. Результатом сетевых встреч явились: стабилизация позитивных внутрисемейных отношений; социальная адаптация и автономность детей; положительные личностные изменения у членов семьи (смена ценностных и мотивационных установок, активное отношение к жизни, новые позитивные социальные связи, приоритет здорового образа жизни и др.); создание условий для саморазвития как детей, так и семьи. Отметим, что состоявшиеся встречи оказались достаточно продуктивными.

На поддерживающем этапе был реализован комплекс мероприятий:

Детское самоуправление, способствующее формированию социальной активности, уверенности и социальной адаптации детей в условиях объединения по интересам;

Коллективно-творческая деятельность, направленная на участие детей в мероприятиях: «Гори, гори моя свеча», «Фестиваль улыбок», «Вальс добра», «Как здорово, что все мы здесь сегодня собрались» и др.;

Общественная и социально-значимая деятельность детей через волонтерское движение; отряд защитников природы и правопорядка, деятельность которых направлена на привитие социально-нравственных ценностей, принятых в обществе, а также патриотическое и гражданско-правовое воспитание детей.

Эффективность реализованной программы и технологии сети социальных контактов показывают результаты нашего исследования. Так, по методике «Восприятие участников общения» (адаптированный вариант методики «Оценка отношений подростка с классом» Л.А. Головей, О.Р. Рыбалко) выявлено увеличение количества респондентов с коллективистическим типом восприятия на 35% (с 20% до 55%); уменьшение количества респондентов с прагматическим типом восприятия на 10% (с 45% до 35%) и индивидуалистическим типом восприятия на 20% (с 35% до 10%). Полученные результаты говорят о восприятии детьми коллектива как самостоятельной целостной системы, заинтересованности в успехах каждого члена коллектива, стремлении внести свой вклад в коллективную деятельность и потребности в коллективных формах работы.

По методике «Определение степени социализированности» (М.И. Рожков) получены следующие результаты:

По коэффициенту «социальная адаптированность» - увеличение респондентов с высоким уровнем на 20% (с 20% до 40%), средним - на 5% (с 30% до 35%); уменьшение с низким уровнем - на 25% (с 50% до 25%). Полученные результаты свидетельствуют о том, что дети научились взаимодействовать с семьей, со сверстниками и окружающими. Однако 25% респонден-

тов чувствуют себя неуверенно в силу того, что имеется тревожность, связанная с прежней неблагополучной ситуацией;

По коэффициенту «автономность» - увеличение респондентов с высоким уровнем на 15% (с 20% до 35%), средним - на 10% (с 20% до 30%), уменьшение с низким уровнем - на 25% (с 60% до 35%). Это говорит о том, что повышении ответственности детей по отношению к семье, выполнению поручений, обязанностей и умение принимать самостоятельное решение;

По коэффициенту «социальная активность» - увеличение респондентов с высоким уровнем на 10% (с 35% до 45%), средним - на 5% (с 40% до 45%); уменьшение респондентов с низким уровнем - на 15% (с 25% до 10%);

Коэффициенту «нравственность» - увеличение респондентов с высоким уровнем на 15% (с 25% до 40%), средним - на 5% (с 45% до 50%), уменьшение с низким уровнем - на 20% (с 30% до 10%). Результаты демонстрируют развитие духовно-нравственных качеств и социально-нравственных умений и навыков, необходимых каждой личности общества.

По методике «Определение тревожности» (Ч.Д. Спилбергер) высокие показатели личностной и ситуативной тревожности уменьшились на 20% (с 30% до 10% и с 35% до 15%), средние показатели - на 15% и 10% (с 50% до 35% и с 45% до 35%), и низкие - увеличились на 35% и 30% (с 20% до 55% и с 20% до 50%). Результаты личностной и ситуативной тревожности говорят о проявлении активности, инициативности, доброжелательном восприятии участников общения, снижении агрессивности и напряжения, об адекватности самооценки детей, отсутствии дискомфорта в социальной среде.

Анализ полученных результатов свидетельствует об эффективности реализованной программы и технологии сети социальных контактов, построенных на основе экосистемного подхода. На основе теоретического анализа литературы и результатов опытно-экспериментальной работы разработаны и предложены следующие рекомендации:

Использование эффективных форм и методов работы педагогов, психологов и социальных педагогов по оказанию помощи и поддержки детям, а также семьям, где они воспитываются;

Развитие межведомственного взаимодействия с социальными службами по оказанию помощи и поддержки детям и семьям;

Просветительская работа с детьми и родителями, способствующая повышению воспитательного потенциала семьи, укреплению родительских ролей и роли ребенка в семье;

Развитие эмоционально-волевой сферы каждого ребенка, включая гуманизацию и оптимизацию взаимоотношений;

Применение технологии сети социальных контактов и т.д.

Таким образом, внедрение экосистемного подхода в процесс социального развития детей позволило обеспечить: использование ресурсов субъектов микро-, мезо- и экзосистем; успешное социальное функционирование вышеуказанных систем через развитие индивидуальности ребенка; формирование и закрепление социальных связей и отношений в данных системах.

Литература

1. Воспитательный процесс: изучение эффективности [Текст] : метод. рекомендации / под ред. Е.П. Степанова. - М. : ТЦ «Сфера», 2001. - 128 с.

2. Коротаева, Е.В. Социальное развитие детей: аспекты преемственности [Текст] / Е.В. Коротаева, М.В. Бывшева // Начальная школа плюс До и После. - 2013. - № 12. - С. 23-27.

3. Никитина, Е.А. Возможности использования метода сети социальных контактов в организации работы с семьёй группы риска [Электронный ресурс] / Е.А. Никитина, Т.Н. Мартынова. - Режим доступа: http://www.sciencefoгum. гu/2014/pdf/1864.pdf (дата обращения: 15.11.2017).

4. Ниязова, А.А. Социальная экология [Текст] / А.А. Ниязова. - Тобольск: ТГСПА им. Д.И. Менделеева, 2012. - 198 с.

5. Ниязова, А.А. Экологический подход в системе психолого-педагогического образования [Текст] / А.А. Ниязова // Фундаментальные исследования. -2014. - № 11 (Ч. 9). - С. 2061-2065. - Режим доступа: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35896 (дата обращения: 05.12.2017).

6. Практикум по возрастной психологии [Текст] / под ред. Л.А. Головей, Е.Ф. Рыбалко. - СПб. : Речь, 2002. - 694 с.

7. Сеть социальных контактов: мобилизация социального окружения детей и семей в кризисной ситуации [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://socioprofl.com/sites/default/flles/page/1450325010/13._set_socialnyh_ kontaktov.pdf (дата обращения: 15.12.2017).

8. Яницкий, О.Н. Россия как экосистема [Текст] / О.Н. Яницкий // СОЦИС. -2005. - № 7. - С. 84-93.

Экосистема - «любое природное

образование от кочки до оболочки»

Г.К. Ефремов

1. Понятие экосистема. Свойства экосистемы.

2. Концепция биогеоценоза. Отличия биогеоценоза от экосистемы.

3. Структура экосистемы.

4. Типы взаимоотношений в биогеоценозе.

5. Динамичность экосистемы.

1. Раздел экологии, изучающий взаимоотношения популяций, сообществ и экосистем со средой называется синэкологией. Термин экосистема впервые ввел английский ботаник-эколог А. Тенсли в 1935 году. Под экосистемой понимается любая система, состоящая из живых существ и среды обитания, объединенных в единое функциональное целое. С точки зрения А. Тенсли понятие «экосистема» приложимо для обозначения систем, обеспечивающих круговорот любого ранга. Экосистема - основная функциональная единица в экологии.

«Любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на дан­ном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биоти­ческие структуры и круговорот веществ между живой и нежи­вой частями, представляют собойэкологическую систему, или экосистему» (Ю. Одум, 1986).

Выделяют экосистемы различного ранга: микроэкосистемы (труп животного с микроорганизмами, дерево в стадии разложения, аквариум, лужица, капля воды, подушка лишайника), мезоэкосистемы (лес, пруд, река); макроэкосистемы (океан, континент, природная зона); глобальная экосистема (биосфера в целом). Географ и писатель Ефремов Г.К. дал шутливое определение: экосистема «любое природное образование от кочки до оболочки».

С точки зрения среды обитания выделяют следующие типы экосистем:

Экосистема

Наземные (биомы): Пресноводные: Морские:

Тундра, Хвойные реки, ручьи,озера, открытый океан,

бореальные леса, болота, пруды и др. эстуарии, рифтовые

Степи, Саванны, Пустыни. зоны, районы апвеллинга.

Свойства экосистемы:

1. эмерджентность (анг. Эмердженс – неожиданно появляющийся): наличие у целого (экосистемы) особых свойств, не присущих элементам. Одна ель не составляет хвойный лес, которому свойственны микроклимат, взаимосвязи и т.д.



2. биоразнообразие: любая система не может состоять из абсолютно одинаковых элементов, разнообразие элементов является необходимым условием функционирования. Закономерность: чем разнообразнее экосистема (биогеоценоз), тем устойчивее система.

3. динамичность: любая экосистема способна поддерживать свою устойчивость и самосохраняться. Устойчивое или стационарное состояние динамической системы поддерживается непрерывно выполняемой внешней работой для чего необходим приток энергии,ее преобразование в системе и отток за пределы системы.

4. неравновесность: системы, функционирующие с участием живых организмов являются открытыми, поэтому для них характерно поступление и отток энергии и вещества, что невозможно осуществить в условиях равновесного состояния.

5. Саморегуляция: гомеостаз - способность биологических систем - орга­низма, популяции и экосистем - противостоять изменениям и сохранять равновесие.

Таким образом, любая экосистема представляет собой открытую, динамичную, неравновесную экосистему.

2. Термин биогеоценоз предложен В.Н. Сукачевым в 1942 году. Это понятие территориальное, относящееся к участкам суши, занятых фитоценозами (по сути близко к понятию экосистема). Концепции экосистемы и биогеоценоза дополняют и обогащают друг друга. Для биоценозов характерны относительно устойчивый состав фауны и флоры, они обладают типичным набором живых организмов, которые сохраняют свои основные признаки во времени и пространстве. Биогеоценоз в отличии от экосистемы имеет более четкие границы. Поэтому различают сосняк бруснично-черничный, дубрава г. Брянска и т. д.

Ценоз – совокупность каких-либо живых организмов.

Биотоп (топос-место) – место проживания определенного ценоза.

Фитоценоз – совокупность сообщества растительных организмов, произрастающих на одной территории.

Зооценоз – совокупность животных, обитающих на одной территории.

Микробоценоз – совокупность микроорганизмов, обитающих на одной территории.

Биоценоз – организованнная группа взаимосвязанных популяций растений, животных, грибов, микроорганизмов, живущих совместно в практически одних и тех же условиях среды.

Биогерценоз- совокупность фитоценоза, зооценоза, микробоценоза, проживающего на одном биотопе.

3. Структура экосистемы. Биогеоценозу присущи специфика взаимодействий слагающих его компонентов, их особая структура и определенный тип обмена веществ и энергии между собой и другими субъектами природной среды.

А) С точки зрения объекта в состав экосистемы входят такие компоненты:

1) не­органические вещества (С, N, СО 2 , Н 2 О, Р, О и др.), участвую­щие в круговоротах; 2) органические соединения (белки, угле­воды, липиды, гумусовые вещества и др.), связывающие био­тическую и абиотическую части; 3) воздушная, водная и суб­стратная среды, включающие абиотические факторы; 4) про­дуценты - автотрофные организмы, в основном зеленые рас­тения, способные производить пищу из простых неорганиче­ских веществ; 5) консументы, или фаготрофы (пожирате­ли), - гетеротрофы, в основном животные, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества; 6) редуценты, или сапротрофы (питающиеся гнилью), - ге­теротрофные организмы, в основном бактерии и грибы, полу­чающие энергию путем разложения отмершей или поглоще­ния растворенной органики. Сапротрофы высвобождают неор­ганические элементы питания для продуцентов и, кроме того, являются пищей для консументов.

Между структурными компонентами существует тесная пищевая взаимосвязь (пищевая цепь). Цепь питания –перенос энергии от ее источника через ряд организмов путем поедания одних другими.

Продуценты → консументы 1порядка → консументы 2 порядка → консументы 3 порядка → редуценты

Если цепь питания начинается с продуцентов, то называется пастбищная, если с редуцентов, то детритная. В экосистемах пищевые цепи не изолированы, а тесно переплетены и образуют пищевые сети. Место каждого звена в цепи питания называется трофическим уровнем. Конечным результатом пищевой цепи является рассеивание и потеря энергии, поэтому она состоит из 5….6 звеньев не более.

Функциональная схема экосистемы:


Функциональные взаимосвязи, т. е. трофическую структу­ру, можно изобразить графически, в виде так называемых эко­логических пирамид. Основанием пирамиды служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды. Известны три основных типа экологиче­ских пирамид: 1) пирамида чисел, отражающая численность организмов на каждом уровне (пирамида Элтона); 2) пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества, - об­щий сухой вес, калорийность и т.д.; 3) пирамида продукции (или энергии), имеющая универсальный характер, показываю­щая изменение первичной продукции (или энергии) на после­довательных трофических уровнях.

Б) С точки зрения вида различают - видовую структуру биоценоза: характеризует разнообразие в нем видов и соотношение их численности или массы. Чем выше видовое разнообразие, тем стабильнее биоценоз.

В) С точки зрения времени- пространственная структура: в ходе длительного эволюционного преобразования, приспосабливаясь к определенным абиотическим и биотическим условиям, живые организмы в итоге приобрели четкое ярусное строение.

Г) С точки зрения экологической ниши – экологическая структура: каждый биоценоз складывается из определенных экологических групп организмов, которые могут иметь неодинаковый видовой состав, хотя и занимают сходные экологические ниши. Например, мухоловка-пеструшка и садовая горихвостка ловят насекомых в одном и том же лесу. Однако первая охотится только на уровне крон деревьев, а другая - в кустарниках и над почвой. Головастик питается растительной пищей, а взрослая лягушка- плотоядное животное.

4. Межвидовые взаимоотношения разно­образны. Два живущие рядом вида могут вообще никак не влиять друг на друга, могут влиять благоприятно или неблагоприятно. Возможные типы комбинаций и отражают раз­личные виды взаимоотношений:

нейтрализм - оба вида независимы и не оказывают ни­какого действия друг на друга;

конкуренция - каждый из видов оказывает на другой не­благоприятное воздействие;

мутуализм - виды не могут существовать друг без дру­га (лишайник: водоросль и гриб; медоед и медоуказчик);

протокооперация (содружество) - оба вида образуют со­общество, но могут существовать и раздельно, хотя со­общество приносит им обоим пользу (кищечнополостные и краб, птицы – «чистильщики», уничтожающие личинок в коже у буйволов, лосей, кабанов, ослов, оленей, слонов, антилоп и др., птицы – “чистильщики» зубов крокодилов - тиркушки);

комменсализм - один вид, комменсал, извлекает поль­зу от сожительства, а другой вид - хозяин не имеет ни­какой выгоды (взаимная терпимость: мальки ставриды под колоколом медуз, гриф и лев);

аменсализм - один вид, аменсал, испытывает от друго­го угнетение роста и размножения (обычно наблюдается в растительном мире: клубника, если не обрывать усов, угнетающее сказывается на плодоношение и размеры, листовой поверхности);

хищничество - хищный вид питается своей жертвой. Является широко распространенным типом биотических отношений в природе.

Уникальным типом биотических связей является аллелопатия – химическое воздействие одних видов растений на другие при помощи своих продуктов метаболизма (эфирных масел, фитоциндов и т.д.). Например, орех и дуб своими выделениями угнетают травянистую растительность и размножение многих животных.