Поиск по сайту:


Loading ...

Абиотические вещества в экосистемах

ВЕЩЕСТВ б АНТРОПОГЕННОЕ — химическое соединение, включенное в геосферы благодаря деятельности человека. Отличают В. а-ные, входящие в биологический круговорот, а потому рано или поздно утилизируемые в экосистемах, и искусственные соединения, чуждые природе, очень медленно разрушаемые живыми организмами и абиотическими факторами среды и остающиеся вне биосферного обмена веществ. Эти последние накапливаются в биосфере и служат угрозой жизни.[ ...]

В основе процессов самоочищения, как известно [65], лежат процессы абиотического или биотического превращения химических веществ-загрязнителей: а) физические процессы массо-переноса: разбавление (рассеивание, перемешивание), вынос загрязнителей за пределы экосистемы, испарение, сорбция, бионакопление; б) микробиологическая трансформация; в) химическая трансформация: гидролиз, фотолиз, окисление и др. Особая роль в процессах самоочищения принадлежит автотрофным1 организмам. Весьма существенную роль в самоочищении геологической среды играют различные круговые и циклические процессы массо- и энергопереноса, включая глобальный круговорот воды, круговые процессы в горных породах, биогеоценозах и т.п. Техногенное нарушение естественных круговых или циклических процессов в геологической и смежных средах приводит к нарушению функций "самоочищения" различных сред.[ ...]

Экосистема - комплекс, в котором между биотическими и абиотическими компонентами происходит обмен веществом, энергией, информацией.[ ...]

Экосистема (от греч. oikos - жилище, местопребывание и systerna -сочетание, объединение). Совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений и процессов. Термин экосистема предложен А.Тенсли (1935). Понятие экосистема приложимо к объектам разной сложности и размеров. Можно выделить экосистемы пруда или озера в целом и в то же время различать экосистемы прибрежных зарослей водных растений или донной области. Массив леса - экосистема, в пределах которой находятся экосистемы почв разного типа, экосистема гниющего пня и т.д. Чаще под экосистемой понимают совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов). Термин “экосистема” приложим и к искусственной экосистеме (сельскохозяйственные угодья, сады, парки, сооружения биологической очистки сточных вод и пр.). Экосистемы могут быть высоко устойчивыми, сохраняющими свои характерные особенности на протяжении длительного времени, или кратковременными (например, экосистема эфемерных водоемов) Независимо от степени сложности, экосистема характеризуется видовым составом, численностью входящих в нее организмов, биомассой, соотношением отдельных трофических групп, интенсивностью процессов продуцирования и деструкции органического вещества. В настоящее время термин “экосистема” часто употребляется как синоним термина“биогеоценоз”. Элементарная территориальная единица (reference (landscape) unit). Территориальная единица, в которой отражаются различимые состояния свойств поверхности. Выделение территории основывается на гомогенности ее состояния с биофизической, хозяйственной или географической точки зрения. Выделение зависит также от масштаба или единицы картографирования. Способность мувствоваться в другого индивида, иное живое существо, видеть мир его глазами, изнутри понимая его поведение. Предпосылка гуманисгики как научного подхода.[ ...]

ВЕЩЕСТВО АНТРОПОГЕННОЕ — химическое соединение, включенное в геосферу благодаря деятельности человека. Различают вещества, входящие в биологический круговорот, а потому рано или поздно утилизируемые в экосистемах; и искусственные соединения, чуждые природе, очень медленно разрушаемые живыми организмами и абиотическими агентами и остающиеся вне биосферного обмена веществ. Последние накапливаются в биосфере и представляют угрозу для жизни. Особо можно выделить химические соединения и элементы, естественно входящие в природные образования, но перемещаемые человеком из одних геосфер в другие и искусственно концентрируемые им. Примером таких элементов могут служить тяжелые металлы, извлекаемые человеком из глубин Земли на ее поверхность и здесь рассеиваемые, и радиоактивные вещества, в естественных условиях обычно рассредоточенные на больших пространствах и в небольших концентрациях.[ ...]

В морфологическом отношении они специализированы менее, чем в биохимическом, поэтому их роль в экосистеме обычно не удается определить такими прямыми методами, как визуальное наблюдение или подсчет численности. Организмы, которые мы называем макроконсументами, получают необходимую энергию в процессе гетеротрофного питания, переваривая органическое вещество, поглощаемое ими в виде более или менее крупных частиц. Именно они — «животные» в широком смысле. Морфологически они обычно адаптированы к активному поиску или сбору пищи, у их высших форм хорошо развиты сложные сенсорно-моторная нервная система, а также пищеварительная, дыхательная и циркуляторная системы. Микроконсументов, или сапротрофов, раньше часто называли «деструкторами» (разрушителями), но исследования примерно двухдесятилетней давности показали, что в некоторых экосистемах животные играют в разложении органического вещества более важную роль, чем бактерии или грибы (см., например, Johannes, 1968). Поэтому, видимо, правильнее будет не определять какую-то одну группу организмов как «деструкторы», а рассматривать разложение как процесс, в котором участвуют вся биота, а также абиотические процессы.[ ...]

В процессе круговорота вещества происходит непрерывный синтез из простых неорганических соединений живого органического вещества и одновременное разрушение последнего в простейшие неорганические соединения. Эти два параллельно протекающие процесса обеспечивают обмен веществ между биотическим и абиотическим компонентами экосистемы и поддерживают постоянство ресурсов питательных веществ в окружающей среде при практическом отсутствии поступления их из внешней среды. Именно замкнутый круговорот вещества является основным стержнем механизма биологической регуляции качества окружающей среды.[ ...]

В больших озерах с преобладанием пелагиали над литоралью, к которым относится Ладожское озеро, основным продуцентом автохтонного органического вещества является сообщество планктонных водорослей — фитопланктон. Это первый элемент биоты, откликающийся на изменение концентрации биогенных элементов в воде озера. Зависимость состава и интенсивности развития фитопланктона от абиотических факторов водной среды (температуры, освещенности, условий перемешивания и т. д.) и положение первичного продуцента в трофической цепи озера определяют его центральную роль в экосистеме Основным механизмом трансформации экосистемы озера как в условиях естественной эволюции, так и при антропогенном эвтрофировании служит сукцессия (направленная смена) видового состава гидробионтов всех трофических уровней, в первую очередь фитопланктона.[ ...]

Любая экосистема в своей структуре имеет: абиотические компоненты, включая неорганические вещества, участвующие в кругообороте веществ (углерод, азот, фосфор, вода, двуокись углерода и т.д.), органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумус и т.д.), а также климатический режим, который определяется температурой и другими физическими факторами; биотические компоненты, включая организмы-продуценты (в основном зеленые растения, морские водоросли и т.п., которые могут служить пищей для других организмов, организмы потребители (в основном животные), организмы-разрушители (в основном бактерии и грибы).[ ...]

Антропогенным веществом называются химические соединения, которые включены в земные сферы вследствие деятельности человека. Среди антропогенных веществ различают вещества, входящие в естественный круговорот, и искусственные соединения, чуждые природе. Особую опасность для окружающей среды имеют искусственные соединения, так как антропогенные вещества, входящие в естественный круговорот, рано или поздно утилизируются в экосистемах, а искусственные соединения очень и очень медленно разрушаются живыми организмами и абиотическими агентами. Искусственные соединения остаются в природе вне естественного обмена веществ, и это хорошо при их прямом использовании человеком для своих нужд. Но, будучи выброшенными в окружающую природу при их использовании, они способствуют накопительному загрязнению экосистемы. Поэтому для предотвращения накопительного загрязнения экосистем человеку в своей хозяйственной деятельности необходимо предусматривать специальные технологии переработки искусственных соединений, являющихся чуждыми природе.[ ...]

Важным элементом экосистемы является водная среда. Вследствие изотропности водной среды физико-химические факторы в ней варьируют в меньших пределах и с меньшей скоростью, чем на суше. Процессы конвекции и диффузии растворимых субстанций способствуют унификации абиотических факторов, что лимитирует разнообразие возможных обитателей и затрудняет определение границ крупных био-мов (т.е. содружества живых организмов, населяющих географические зоны). Термин "лимнические экосистемы" обозначает совокупность проточных, озерных и стагнирующих континентальных вод. Эти экосистемы подразделяются на застойные (озера, пруды, болота), где обновление воды происходит очень медленно, и проточные (реки, потоки и т.д.), где движение воды быстрое. В застойных экосистемах содержание растворенного кислорода понижено (озера, болота) вследствие слабого движения воды. Это делает их уязвимыми по всякому загрязнению органическими веществами.[ ...]

Энергия приходит в экосистему от Солнца как непосредственно, так и опосредованно через абиотические экологические компоненты (атмосферу, воду, субстраты). Сквозной ее поток, пронизывая трофические уровни биоценоза, постепенно гасится. Энергия, переходя по «лестнице» продуцент— консумент -редуцент на более высокий уровень экологической пирамиды, десятикратно теряется, накопление же ряда веществ, в том числе токсических и радиоактивных, примерно в такой же пропорции увеличивается. Однонаправленность потока энергии сочетается с ее рассеиванием. Это свойство создает возможность использовать энергию в соседних экосистемах, причем однонаправленность ее потока формирует в них относительно замкнутый кругооборот веществ.[ ...]

Природа действует в высшей степени экономно. Созданная организмами биомасса (вещество их тел) и содержащаяся в ней энергия передаются остальным членам экосистемы: животные поедают растения, другие животные поедают первых, человек поедает и растения, и животных. Этот процесс называют пищевой цепью. Примеры пищевых цепей: растения — растительноядные животные — хищник; злак — полевая мышь — лиса; кормовые растения — корова — человек. Как правило, каждый вид питается не одним-единственным видом. Поэтому пищевые цепи переплетаются, образуя пищевую сеть. Чем сильнее организмы связаны между собой пищевыми сетями и другими взаимодействиями, тем устойчивее сообщество против возможных нарушений. Естественные, ненарушенные экосистемы стремятся к равновесию. Состояние равновесия основано на взаимодействии биотических и абиотических факторов среды.[ ...]

Биотическая среда экосистемы представляет собой иерархически организованные биосистемы, сохраняющие себя и развивающиеся в направлении достижения динамического равновесия. В этом смысле болезни можно рассматривать как фактор, приводящий систему в равновесие. Биотичеокая часть любой экосистемы состоит из трех основных функциональных звеньев: земельные растения в процессе фотосинтеза создают из неорганических веществ первичную продукцию; растительная масса служит пищей для животных; бактерии, грибы - с а профи ты разлагают мертвые органические остатки до простейших неорганических веществ и возвращают их в абиотическую среду.[ ...]

Как и при описанном в предыдущих разделах этой главы развитии в течение коротких промежутков времени, долговременная эволюция экосистемы формируется под влиянием 1) аллогенных (внешних) сил, таких, как геологические и климатические изменения; 2) автогенных (внутренних) процессов, обусловленных активностью живых компонентов экосистемы. Первые экосистемы, существовавшие 3 млрд. лет назад, были населены мельчайшими анаэробными гетеротрофами, существовавшими за счет органического вещества, синтезируемого в абиотических процессах. Затем последовало возникновение и популяционный взрыв автотрофных водорослей, преобразовавших восстановительную атмосферу в кислородную. На протяжении длительного геологического времени организмы эволюировали и возникали системы, все возрастающие по сложности и разнообразию, которые 1) могли контролировать атмосферу и 2) содержали в себе все более крупные и высокоорганизованные виды многоклеточных. Считается, что в пределах этого компонента сообщества эволюционные изменения осуществляются главным образом путем естественного отбора, действующего на видовом или более низком уровне. Однако возможно, что естественный отбор на более высоких уровнях также играет важную роль, особенно 1) сопряженная эволюция, т. е. взаимный отбор зависящих друг от друга автотрофов » гетеротрофов, и 2) групповой отбор, или отбор на уровне сообществ, который ведет к сохранению признаков, благоприятных для группы в целом, даже если они неблагоприятны (для конкретных носителей этих признаков.[ ...]

Энергетический ресурс в развивающейся и зрелой экосистемах. По мере прохождения сукцессии все большая доля доступных питательных веществ накапливается в биомассе сообщества, и соответственно уменьшается их содержание в абиотическом компоненте экосистемы (почве или воде). В молодом лесу производится излишек биомассы, накапливающийся в виде древесины (дыхание не разрушает всей продукции, и она образуется быстрее, чем окисляется). В лесу это можно наблюдать воочию: в ходе сукцессии стволы деревьев утолщаются год от года. Верхний предел накопления биомассы достигается тогда, когда общие потери на дыхание (И) становятся почти равными общей первичной продуктивности (Р), то есть отношение Р/И приближается к единице. По мере смены сообществ на поздних стадиях сукцессии продуктивность возрастает, однако при переходе к климаксному сообществу обычно происходит снижение общей продуктивности (рис. 2.33).[ ...]

Бесконечное взаимодействие абиотических факторов и живых организмов экосистемы сопровождается непрерывным круговоротом веществ между биотопом и биоценозом в виде чередующихся то органических, то минеральных соединений.[ ...]

Все названные группы организмов в любой экосистеме тесно взаимодействуют между собой, согласуя потоки вещества и энергии. Их совместное функционирование не только поддерживает структуру и целостность биоценоза, но и оказывает существенное влияние на абиотические компоненты биотопа, обусловливая самоочищение экосистемы, ее среды. Это особенно хорошо проявляется в водных экосистемах, где существуют группы организмов-фильтраторов.[ ...]

Мы уже упоминали во введении, что экосистема представляет собой термодинамически открытую систему, обменивающуюся энергией и веществом со своим окружением. Этот обмен происходит и внутри системы между ее отдельными частями. В организме или в абиотической среде накапливаются и расходуются отдельные органические и минеральные компоненты. Исходя из этого, в экосистеме выделяют ’’бункеры” или ’’емкости”, запасы в которых и перетоки между которыми как раз и подлежат изучению. Такой балансовый подход уже намечался в общей теории. Так, например, при построении модели ’’микробное сообщество — среда” и ’’лес — вредитель” были введены коэффициенты утилизации, определяющие величину прироста биомассы потребителя на единицу потребленного субстрата Или пищи. При построении имитационной модели этот балансовый подход доводится до своего логического конца. Выделяются переменные уровня, описывающие количества тех или иных веществ в различных частях системы, переменные темпов, определяющие скорости перетоков веществ из одной части системы в другую, управляющие и вспомогательные переменные, т.е. величины, от которых зависят скорости перетоков.[ ...]

Термин «экологическая система, или экосистема» ввел английский геоботаник А.Тенсли в 1953 г. для обозначения «основных природных единиц на поверхности земли». Экосистема представляет собой единый природный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания. Все компоненты экосистемы находятся в определенной взаимосвязи, взаимодействуют между собой и влияют друг на друга. Их сосуществование обусловлено абиотическими и биотическими факторами, обменом веществ и энергии. Экосистема достаточно изолирована и имеет определенные границы. Но ее размеры могут быть различными: от капли воды до биосферы Земли. Экосистемой можно считать озеро в целом и только прибрежную его часть, лесной массив и отдельно взятый пень. Кроме природных человек создает искусственные экосистемы: парк, сад, огород, сельскохозяйственные угодья и т. д.[ ...]

Живые организмы находятся между собой и абиотическими условиями среды обитания в определенных отношениях, образуя тем самым, так называемые, экологические системы. Биоценоз — совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории. Растительный компонент биоценоза называют фитоценозом, животный — зооценозом, микробный — микробоценозом. Ведущим компонентом в биоценозе является фитоценоз. Он определяет, каким будет зооценоз и микробоценоз. Биотоп — определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды обитания (климат, почва). Биогеоценоз — совокупность биоценоза и биотопа (рис. 16). Экосистема (экологическая система) — система совместно обитающих живых организмов и условий их существования, связанных потоком энергии и круговоротом веществ (рис. 17). Экосистема» и «биогеоценоз» — понятия близкие, но не синонимы. Биогеоценоз — это экосистема в границах фитоценоза. Экосистема — понятие более общее. Каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Единая экосистема нашей планеты называется биосферой. Биосфера — экосистема высшего порядка.[ ...]

Таким образом, важнейшее свойство потоков в экосистемах -их цикличность. Вещества в экосистемах совершают практически полный круговорот, попадая сначала в организмы, затем в абиотическую среду и вновь возвращаясь к организмам.[ ...]

Вместе с тем мы прекрасно знаем, что подвижность экосистемы также относительна: экосистемы таежных лесов или целинных степей существуют длительное время (сотни лет) и, на первый взгляд, стабильны, устойчивы, неподвижны. За короткий отрезок времени в них трудно обнаружить значительные изменения в составе биоты или режимах абиотических факторов, хотя в отдельных случаях массовые размножения некоторых видов животных (например, лесных насекомых) существенно трансформируют экосистему на тот или иной отрезок времени, а иногда служат толчком к ее замене на другую. Таким образом, мы сталкиваемся с тем фактом, что экосистемы, с одной стороны, действительно стабильны, а с другой - подвижны, динамичны во времени и пространстве. Очевидно, что если бы экосистемы существовали в течение короткого времени, быстро заменяясь другими, то они не могли бы накапливать вещество и энергию, не могли бы служить стабильным местом локализации экологических ниш.[ ...]

Очень краткое определение экологической системы (экосистемы) — пространственно ограниченное взаимодействие организмов и окружающей их среды. Ограничение может быть физико-химическим (например, граница капли воды, пруда, озера, острова, пределов биосферы Земли в целом) или связанным с круговоротом веществ, интенсивность которого внутри экосистемы выше, чем между нею и внешним миром. В последнем случае границы экосистемы размыты, имеется более или менее широкая переходная полоса. Так как все экосистемы составляют иерархию в составе биосферы планеты и функционально связаны между собой, имеется непрерывный континуум (как сказано выше, он проблематичен между сушей и океаном). Прерывность и непрерывность сосуществуют одновременно. Об этом уже было упомянуто в главе 2. Там же была приведена схема экологических компонентов экосистемы (рис. 2.4). Это позволяет здесь дать лишь ее развернутое определение: информационно саморазвиваю-щаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства (включая биосферу в целом) обеспечивает превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (в том числе между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих.[ ...]

Скорость биологических круговоротов и общее количество вовлекаемого в эти циклы вещества определяются масштабами и экологическими условиями в экосистемах. Для экосистем характерны различные экологические условия, под которыми подразумеваются экологические факторы внешней среды, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Эти факторы могут быть абиотическими и биотическими.. Абиотическими (ракшрами являются климат, рельеф местности, почва, свет, тепло, вода, воздух, снеговая нагрузка и др. Биотические факторы порождаются взаимоотношениями организмов: конкуренцией, взаимоотношениями типа "хищник-жертва", "хозяин-паразит", симбиоз и др.[ ...]

Биотический круговорот — круговорот биогенных элементов и вовлекаемых им других веществ в экосистемах, в биосфере между их биотическими и абиотическими компонентами. Важнейшей чертой биосферного биотического круговорота является высокая степень замкнутости.[ ...]

Однонаправленность потока энергии формирует в экосистемах относительно замкнутый круговорот веществ. Закономерности распространения информации также связаны с потоком энергии и перемещением вещества, но они пока еще мало изучены. Видимо, здесь большую роль играют горизонтальные связи между экосистемами, хотя информационные сети явно гуще и лучше налажены в пределах образований каждого уровня их иерархии. Пока еще поле обобщений в области экоинформатики почти не возделано. Тут непочатый край работы для специалистов.[ ...]

Ярусное строение наземных биоценозов тесно связано с их функциональной активностью. Так, пастбищные пищевые цепи преобладают в надземной части биоценозов, а детритные — в подземной. В водных экосистемах крупномасштабная вертикальная структура задается в первую очередь абиотическими условиями. Определяющими факторами являются градиенты освещенности, температуры, концентрации биогенов и т. п. На значительных глубинах усиливается влияние гидростатического давления. В донных биоценозах важны состав грунтов, гидродинамика придонных течений. Особенности вертикальной структуры выражаются в видовом составе, смене доминирующих видов, показателях биомассы и продуктивности. Фотосинтезирующие водоросли преобладают в верхних, хорошо освещенных горизонтах, что формирует вертикальные потоки вещества и энергии в направлении глубоководных биоценозов, жизнь которых основывается на привнесенной органике.[ ...]

БИОСФЕРА — нижняя часть атмосферы, вся гидросфера и часть (верхняя) литосферы, населенные живыми организмами, «область существования живого вещества» (В.И. Вернадский); самая крупная экосистема Земли. Толщина биосферы немногим больше 20 км (организмы обитают над поверхностью суши не выше 6 км над уровнем моря, опускаются не ниже 15 км в глубь океана), но основная масса живого вещества сконцентрирована в приповерхностном слое толщиной 50 —100 м. Б. включает как область распространения живого вещества и живых существ, так и само это вещество. Б. возникла 3,5 —4,5 млрд. лет назад. Б. — это не простое сочетание абиотической области распространения живого вещества и живых существ, а тесное их взаимодействие. Как живое вещество есть «функция биосферы», так биосфера есть результат развития живого вещества как планетарного явления, служащего «могучей биологической силой... связанной с другим веществом биосферы... биогенной миграцией атомов».[ ...]

Прямые критерии оценки. Основными критериями состояния загрязнения воздушного бассейна являются величины предельно допустимых концентраций (ПДК), утвержденных еще Минздравом СССР для вредных веществ, оказывающих отрицательное воздействие на здоровье человека. При этом следует учитывать, что атмосфера занимает особое положение в экосистеме, являясь средой переноса техногенных загрязнителей и наиболее изменяемой и динамичной из всех составляющих ее абиотических компонентов. Поэтому для оценки степени загрязнения атмосферы применяются максимально разовые ПДКмр — для краткосрочных эффектов и среднесуточные ПДК и среднегодовые ПДКГ — для длительного воздействия.[ ...]

Гаузе (1934) провозгласил свой знаменитый принцип конкурентного исключения, указав на важность трофических связей как основного пути для потоков энергии через природные сообщества, что явилось весомым вкладом в появление концепции экосистемы. Английский ученый А. Тенсли в 1935 году в работе «Правильное и неправильное использование концепций и терминов в экологии растений» ввел в экологию термин «экологическая система». Основное достижение А. Тенсли заключается в успешной попытке интегрировать биоценоз с биотопом на уровне новой функциональной единицы — экосистемы. В 1942 г. В. Н. Сукачев обосновал представление о биогеоценозе. В этих понятиях нашла отражение идея единства совокупности организмов с абиотическим окружением, о закономерностях, лежащих в основе всего сообщества и окружающей неорганической среды — о круговороте вещества и превращениях энергии. Начались работы по точному определению продуктивности водных сообществ (Г. Г. Винберг, 1936). В 1942 году американский ученый Р. Линдеман изложил основные методы расчета энергетического баланса экологических систем. С этого периода стали принципиально возможными расчеты и прогнозирование предельной продуктивности популяции и биоценозов в конкретных условиях среды. Развитие экосистемно-го анализа привело к возрождению на новой экологической основе учения о биосфере, принадлежащего крупнейшему ученому В. И. Вернадскому, который в своих идеях намного опередил современную ему науку. Биосфера предстала как глобальная экосистема, стабильность и функционирование которой основаны на экологических законах обеспечения баланса вещества и энергии.[ ...]

Динамика экосистем. Функциональная целостность экосистем является их отличительной чертой и определяется сложными И межвидовыми взаимоотношениями. Эти взаимоотношения обладают некоторыми относительными «свободами» в структурных связях межцу отдельными компонентами, в частности это выражается в возможности замены видов в конкретных биоценозах сходными по жизненным функциям с другими видами. В зависимости от динамики численности и биологической активности отдельных популяций возможны изменения направленности и интенсивности потоков вещества и энергии, информации. Выше мы уже отмечали, что нестабильность абиотических факторов экосистемы существенным образом влияет, а зачастую и определяет колебательный характер состава и функциональных связей внутри сообществ организмов. Из этого следует, что биоценозы, являющиеся открытыми системами, непрерывно изменяются под действием внутренних и внешних факторов. Функционирование биоценозов носит вероятностный характер.[ ...]

Возможно, лучший способ представить себе экосистему — это задуматься о космическом путешествии. Покидая биосферу, мы должны взять с собой четко ограниченную закрытую среду, которая обеспечивала бы все наши жизненные потребности, а в качестве энергии, поступающей из окружающего пространства, использовать солнечный свет. Для путешествий, длящихся несколько дней или недель, например на Луну и обратно, нам не требуется полностью автономная экосистема, так как необходимый запас кислорода и пищи можно взять с собой, а углекислота и другие отходы могут быть на короткое время изолированы или обезврежены. Для более длительных путешествий, например на планеты Солнечной системы, или для полетов, имеющих целью основать колонии в космосе, потребуется закрытый или обладающий более полными системами регенерации космический корабль, на котором должны иметься все жизненно важные абиотические вещества и средства для их многократного использования. В нем должны осуществляться сбалансированные процессы продуцирования, потребления и разложения организмами или их искусственными заместителями. По сути дела, автономный космический корабль представляет собой микроэкосистему, включающую человека.[ ...]