Размеры и биоразнообразие экосистем

Размеры и биоразнообразие экосистем определяют как круговорот веществ, так и устойчивость самой системы.

Размер экосистем. По мере увеличения размеров связи между составляющими любой сложной системы постепенно ослабевают. В конечном счете, это приводит к ее распаду и формированию новых менее крупных структур. При уменьшении размеров снижается видовое разнообразие и численность организмов в экосистеме. В результате нарушается баланс внутренних циклов и одновременно растет уязвимость системы при внешних воздействиях.

Оптимальные размеры назвать трудно. Они меняются в зависимости от окружающей обстановки, населяющих ее видов, наличия ресурсов и т. д.

Рассмотренную закономерность отражает принцип оптимальности:

никакая система не может уменьшаться или расширяться бесконечно.

Этот следует учитывать при создании площадей монокультур и во многих других случаях.

Биоразнообразие. Обычно число видов в экосистеме велико, но основная биомасса приходится на ограниченное число наиболее приспособленных популяций. Остальные представляют собой «резерв» на случай изменений внешних условий.

Допустим внешнее возмущение (пожар или стихийное бедствие) привели к гибели большинства доминантов. Освободившиеся участки занимают виды с коротким жизненным циклом. Они быстро формируют упрощенный круговорот, но его баланс достигается постепенно путем последовательного усложнения структуры. Возрождение экосистемы в прежнем виде может и не произойти, если исчезнет один или несколько видов, или появится новый вид, занимающий одну нишу с ее прежним обитателем. Так, например, шакаловидные собаки и гиены, распространенные в африканской саванне, могут полностью вытеснять друг друга после эпидемий.

Биоразнообразие влияет и на баланс круговорота веществ. Наибольшее число видов обитает во влажных тропических лесах планеты. Им присуще невысокое содержание органических веществ в почвах, т.е. замкнутый круговорот веществ. Накопление органического углерода на планете происходит в высоких широтах, где обитает немного видов.

Особенности видового состава.Как синтез, так и разложение должны происходить при большой численности особей. В противном случае баланс может быть нарушен случайными факторами. В небольших по размерам экосистемах поведение или гибель крупных особей может сильно влиять на ее устойчивость. По этой причине на долю бактерий, грибов и крупных животных в природных экосистемах приходится соответственно около 90, 10 и 1% деструкции органических веществ. Кроме того, территории крупных животных чаще всего принадлежат одновременно большому числу экологических ниш, в которых видовые сообщества, представлены более мелкими видами.