После отмирания организмов гнилостные бактерии
разлагают азотсодержащие соединения до аммиака.
Часть его уходит в атмосферу, часть восстанавливается
денитрифицирующими бактериями до молекулярного
азота, но основная масса окисляется до нитритов и
нитратов и вновь используется. Некоторое количество
соединений азота оседает в глубоководных отложениях
и надолго (миллионы лет) выключается из круговорота.
Эти потери компенсируются поступлением азота в атмо-
сферу с вулканическими газами (рис. 76).
Рис. 76. Круговорот азота
-216-
Круговорот серы. Сера входит в состав белков
и также представляет собой жизненно важный элемент.
В виде соединений с металлами - сульфидов - она
залегает в виде руд на суше и входит в состав глубоко-
водных отложений. В доступную для усвоения раствори-
мую форму эти соединения переводятся хемосинтезиру-
ющими бактериями, способными получать энергию
путем окисления восстановленных соединений серы.
В результате образуются сульфаты, которые использу-
ются растениями. Глубоко залегающие сульфаты вовле-
каются в круговорот другой группой микроорганизмов,
восстанавливающих сульфаты до сероводорода
(рис. 77).
Круговорот фосфора. Резервуаром фосфора служат
залежи его соединений в горных породах. Вследствие
вымывания он попадает в речные системы и частью
используется растениями, а частью уносится в море,
где оседает в глубоководных отложениях. Кроме того,
в мире ежегодно добывается от 1 до 2 млн. т фосфорсо-
держащих пород. Большая часть этого фосфора также
вымывается и исключается из круговорота. Благодаря
лову рыбы часть фосфора возвращается на сушу в
небольших размерах (около 60 тыс. т элементарного
фосфора в год).
Из приведенных примеров видно, какую значитель-
ную роль в эволюции неживой природы играют живые
организмы. Их деятельность существенно влияет на
формирование состава атмосферы и земной коры. Боль-
шой вклад в понимание взаимосвязей между живой
Рис. 77. Круговорот серы
-217-
и неживой природой внес выдающийся советский
ученый В. И. Вернадский. Он выявил геологическую
роль живых организмов и показал, что их деятельность
представляет собой важнейший фактор преобразования
минеральных оболочек планеты.
Таким образом, живые организмы, испытывая на
себе влияние факторов неживой природы, своей дея-
тельностью изменяют условия окружающей среды, т. е.
среды своего обитания. Это приводит к изменению
структуры всего сообщества - биоценоза.
Смена биогеоценоза
В каждом биоценозе виды появляются или исчезают,
когда условия, ресурсы и влияние других видов изменя-
ются во времени. Такие изменения не случайны. Каждый
биогеоценоз развивается как целостная система. Таким
образом, смена биогеоценоза - это направленная и
непрерывная последовательность появления и исчезно-
вения популяций разных видов в определенном место-
обитании. Рассмотрим последовательность заселения
Свободного участка суши, образовавшегося в результа-
те отступления ледника.
На открытий почве, состоящей из тонкого слоя гли-
ны, бедной биогенными элементами, вначале поселя-
ются мхи и немногие высшие растения с поверхностной
корневой системой (например, куропаточья трава).
Затем появляются ивы, вслед за ними - ольха. Через
несколько десятков лет ольха образует плотные заросли,
Еще через некоторое время в растительном сообществе
начинает встречаться ель, она вытесняет ольху, которая
становится редкой. В итоге образуется густой смешан-
ный лес. Одна из причин смены видов в биогеоценозе -
изменение почвы. Первые виды, заселяющие местооби-
тание, изменяют условия или доступность ресурсов та-
ким образом, что становится возможным поселение но-
вых видов. Так, куропаточья трава и ольха вступают
в симбиоз с микроорганизмами, фиксирующими атмо-
сферный азот. Азот накапливается в почве. Ольха
способствует также подкислению почвы, снижая ее
первоначальную щелочную реакцию. В результате
условия становятся приемлемыми для произрастания
ели, которая и замещает ольху.
Вслед за изменениями видового состава раститель-
ного сообщества на вновь заселенной территории и
-218-
изменениями почвы меняется и состав животного мира
данного местообитания. Вместе с травами и ивняком
на голой еще почве поселяются норные пауки, кузнечи-
ки, роющие осы. Когда появляются лиственные породы.
обогащается и животный мир. Становится более разно-
образным население почвы (дождевые черви, насеко-
мые), на поверхности встречаются муравьи, жуки,
моллюски. Возникшее растительное сообщество засе-
ляют позвоночные животные.
Таким образом, главную роль в развитии биоценоза
играют растения. Вызываемые ими изменения в почве
служат основой для изменения видового состава био-
ценоза.
Примером смены видового состава как результата
жизнедеятельности входящих в них организмов могут
служить процессы освоения островов и зарастания озер.
Восстановление растительных сообществ после
искусственного (сведение лесов в результате хозяйст-
венной деятельности человека) или естественного уни-
чтожения биоценоза (пожары) происходит по той же
схеме: сначала территорию заселяют однолетние, затем
многолетние травы, с течением времени в данном
местообитании появляются кустарники и, наконец,
деревья.
Успех в освоении новых территорий определяется
рядом жизненных свойств видов, к которым относятся
следующие: способность к вегетативному размножению,
запас семян в почве, вследствие чего в благоприятных
условиях происходит массовое их произрастание, спо-
собность к эффективному расселению семян и размно-
жению отдельных растений в условиях конкуренции.
Влияние человека на биогеоценозы
Человек стал оказывать влияние на окружающую
его природную среду с тех пор, как перешел от собира-
тельства к охоте и земледелию. Результатом охоты
явилось исчезновение ряда видов крупных млекопита-
ющих и птиц (мамонтов, бизонов, морских коров и др.).
Многие виды стали редкими и находятся на грани
исчезновения.
Развитие земледелия приводило к освоению все
новых территорий для выращивания культурных расте-
ний. Леса и другие естественные биоценозы замещались
-219-
агроценозами - бедными по видовому составу планта-
циями сельскохозяйственных культур. До сих пор в
результате подсечного земледелия сводятся тропиче-
ские леса в Африке и Латинской Америке (бассейн
Амазонки).
С середины XIX в. все большее значение начинают
приобретать воздействия на природу, связанные с раз-
витием промышленности, сопровождающимися измене-
ниями ландшафта вследствие добычи полезных ископа-
емых и поступлением в окружающую среду загрязняю-
щих веществ.
Загрязнение - это привнесение в какую-либо среду
новых, не характерных для нее веществ или превышение
естественного уровня этих веществ в среде. Можно
сказать также, что загрязнение - это нежелательное
изменение физических, химических или биологических
характеристик воздуха, земли и воды, которое может
сейчас или в будущем оказывать неблагоприятное
влияние на жизнь самого человека, нужных ему расте-
ний и животных, на разного рода производственные
процессы и условия жизни.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18