Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Екологія arrow Екосистемологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ПРОБЛЕМИ КЕРУВАННЯ ЕКОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ

Класифікація екосистем

Збурювальний вплив антропного чинника на структурно-функціональні параметри екосистем і па довкілля загалом настільки великий, а штучно створені екосистеми (лісові, аграрні, паркові, водні, урбаністичні, девастовані) займають настільки великі площі, що керування екологічними процесами стає звичайним практичним завданням. Його головною мстою с не лише одержання від кожної експлуатованої екосистеми максимальних продукційних, захисних чи охоронних функцій, але й середовищ них, оздоровчих та естетичних, а також підвищення її відпорності до антропогенних навантажень. Важливою проблемою є також ренатуралізація зруйнованих екосистем, залучення до біогеохімічної роботи ділянок земної поверхні, позбавлених рослинного покриву і вищих тваринних форм (кар'єрів, відвалів, хвостосховища тощо).

Передувати раціоналізації використання корисних функцій екосистем, формуванню штучних біогеоценотичним комплексів, конструюванню ландшафтних екологічних систем мас класифікація екосистемологічних об'єктів, оцінка їх біотичних потенціалів і рівнів їх використання в сучасних умовах господарювання. Така класифікація є необхідною для орієнтації в екосистемні біорізноманітності, а також систематизації управлінських рішень, які сприяли б реалізації однієї з найактуальніших програм нашого часу - сталого розвитку (Программа действий.., 1993; Голубець, 19976).

Класифікація екосистем, здасться, є одним з найскладніших завдань скосистемології. Про це свідчить той факт, що до сьогодні нема не лише повної класифікації екосистем земної кулі, але її окремих материків, держав чи фізико-географічних регіонів. Систематизація цих багатофакторних і багатопараметрих природних одиниць ускладнюється тим, що не вдалося визначити обмежену, але необхідну для розмежування класифікованих об'єктів ознак, за допомогою яких, по-перше, можна було б у загальних рисах дати необхідну характеристику їх внутрішньої структурно-функціональної організації, по-друге, розрізняти їх у природі.

Як відзначали А.І.Уткін і М.В.Диліс (1968), в ідеалі біогеоценологічна класифікація повинна відображати інтегральну взаємодію між усіма компонентами біогеоценозу, яка виражається масштабом, ритмікою, формою та іншими ознаками речовинно-енергетичного обміну, до того ж оціненого в однакових (наприклад, енергетичних за одиницю часу) одиницях. Поряд з цим, необхідно, щоби вибрані параметри були придатними для характеристики всіх одиниць класифікаційного ряду - від найбільших до найдрібніших. Проте, незважаючи на наявність ряду теоретичних узагальнень і методичних рекомендацій, ні в біогеоценології, ні в екосистемології такої класифікації немає, хоча з пізнавальної точки зору, а тим більше для практичних потреб, вона дуже потрібна.

Здається, з цього питання накопичено найбільше інформації для Північноамериканського материка і російської частини Азії. Американські вчені більше уваги и приділяли дослідженню великих таксонів, а найбільше інформації накопичили про особливості біомів (Whittaker, 1962; Одум, 1986). Ф.Л.Сміт (Smith, 1990) таку класифікацію починає від біогеографічних регіонів, життєвих зон і біотичних провінцій до біомів: для Північної Америки він називає їх 18. Поряд з ними розглядає поділ цієї території на екорегіони: 4 області (полярну, гумідну полярну, суху, гумідну тропічну) та 12 відділів (від тундри - до дощових лісів).

Ю.Одум (1986) підкреслює, що найбільше використовується біомна класифікація (наведена нами в підрозділі “Біомні екосистеми ”, побудована за ознаками типу рослинності та (або) основних стабільних рис ландшафту (с. 102). Серед названих ним 16 біомів (основних типів біомних екосистем) дев'ять - наземних, виділених “за природними або вихідними рисами рослинності, і сім - водних, “за геологічними і фізичними особливостями (с. 103).

Поряд з цим він відзначає, що екосистеми можна класифікувати за будь-якими функціональними її структурними ознаками її вибирає для цього показник кількості та якості енергії, шо надходить до них, тобто їх “рушійної сили. На цій основі він виділяє “чотири фундаментальні типи екосистемо:

природні несубсидовані, ідо одержують енергію від Сонця (наприклад, відкриті океани, високогірські ліси, до яких надходить щорічно 1000 - 10000 ккал • м2);

природні, що одержують енергію Сонця, і субсидовані іншими природними джерелами енергії (наприклад, естуарії, до яких надходить щорічно 10000 - 40000 ккал • м'2). Вони вирізняються високою продуктивністю і здатністю виробляти надлишок органічної речовини, яка або накопичується або виноситься до сусідніх екосистем;

екосистеми, що існують за рахунок енергії Сонця та антропогенної енергетичної субсидії (наприклад, агроекосистеми, аквакультури, які одержують також 10000 - 40000 ккал • м2 щороку);

індустріально-міські екосистеми, що існують за рахунок палива (викопного, ядерного та ін.; одержують щорічно 100000 - 3000000 ккал • м2). За словами Ю.Одума їх рухає не енергія Сонця, а паливо.., й вони залежать від екосистем перших трьох типів, паразитують на них, одержуючи продукти харчування і паливо, а також забруднюють їх (с. 190). З приводу четвертого типу мусимо відзначити, що Ю.Одум робить суттєву помилку, прирівнюючи соціальні системи типу міст і промислових центрів до біотичних систем (екосистем). Такі соціальні системи існують не за біотичними законами й оцінювати їх за біотичними показниками - некоректно. У структурі міських геосоціосистеми є природні структурні блоки - урбоекосистеми, які являють собою функціональну сукупність живих істот і здеформованого людиною абіотичного середовища, без людини, її соціально-економічних, демографічних, гуманітарних, технологічних та інших структур (Голубець, 1989, 1997а, 19976). Лише їх можна порівнювати за структурно-функціональними параметрами зі сусідніми природними екосистемами.

Детальнішу, але громіздку класифікацію лісів на прикладі широколистяно-смерекових і смерекових лісів центральної частини зони мішаних лісів запропонували А.І.Уткін і М.В.Диліс (1968). Її найбільшим таксоном є тип лісової біогеосфери, найменшим - тип лісового біогеоценозу (біогеоценозної екосистеми). Перший з них за ознаками радіальної товщини активного біогеоценотичного обміну розпадається на два підтипи лісової біогеосфери (лісовий і зарості лісових чагарників), а лісовий підтип за ознаками тривалості активного біогеоценотичного обміну в річному циклі - нова порядки лісових біогеоценозів (ліси з рівномірно безперервним річним циклом біогеоценотичного обміну та ліси з явно вираженим перервним ходом цього обміну). Наступними класифікаційними одиницями є союз лісових біогеоценозів (визначається: за причиною паузи в річному никлі біогеоценотичного обміну), група класів лісових біогеоценозів (за станом водно-теплових ресурсів), підгрупа класів (за характером зволоження), класи (за подібністю в складі едифікаторних синузії життєвих мікроформ, наприклад, хвойні ліси, листяні ліси), підкласи (наприклад, ліси хвойні вічнозелені й ліси хвойні літньозелені), ряди лісових біогеоценотичних формацій (ліси хвойні вічнозелені, ліси дрібно листяно-вічнозелені, ліси широколистяно-вічнозелені), групи біогеоцинетичних формацій (наприклад, смерекові ліси, смереково-ялицеві ліси), лісові біогеоценотичні формації (наприклад, західноєвропейські широколистяно-смерекові ліси, східноєвропейські широколистяно-смерекові ліси), а далі - світа лісових біогеоценозів, цикл лісових біогеоценозів, група типів лісових біогеоценозів і тип лісового біогеоценозу.

Цей приклад може свідчити про те, що, залежно від темпераменту дослідника, можна видумати безліч класифікаційних одиниць, але наукова цінність класифікації від цього не збільшується. Важливо, щоби вона відображала закономірності природної диференціації аналізованого об'єкта, була прийнятною (достатньою і доступною) в науково-методичному плані та зручною для практичного використання.

З приводу аналізованої класифікації треба відзначити й те, що вона відображає систему лише біогеоценотичних одиниць і в межах лише біогеоценотичного покриву - тонкого приземного шару, в котрому зосереджене життя, є вузько типологічною, тобто складеною за ознакою морфо-функціональної спорідненості в межах одного - лісового типу рослинності. За допомогою таких принципів і методів класифікації не можна відобразити просторової диференціації ні біосфери, ні підпорядкованих їй вищих від біогеоценозної екосистеми таксонів. На особливу увагу заслуговує дворядний принцип класифікації геосистем В.Б.Сочави (1978). Один з цих рядів є типологічним. У ньому систематизовані гомогенні таксономічні одиниці, базовим серед яких є елементарний геомер - біогеоценоз. В основі визначення геомерів лежить поняття про гомогенний природний ареал, а найменший геомер - це мінімальний однорідний простір, на котрому вміщуються всі компоненти, з яких складається дана геосистема. Елементарні геомери об'єднуються в фації, ті в групи фацій, класи фацій та у вищі геоми. Другий ряд є топологічним. У ньому згруповані гетерогенні територіальні одиниці - геохори, які являють собою просторові сукупності структурно, динамічно і функціонально поєднаних між собою різних геомерів. Елементарні геохори об'єднуються в мікро-, мезо і макрогеохори, ті - у провінції і більші територіальні одиниці, аж до планетних геосистем - сукупностей природно-географічних мегасистем, з яких складається географічна оболонка або її найбільші підрозділи (фізико-географічні пояси, області тощо; рис.2.6).

На основі ідей класифікації біогеоценозів М.В.Диліса (1964), Ю.П.- Бялловича (1973) і В.Б.Сочави (1978) Л .І.Номоконов (1989) запропонував свою систему поділу біогеоценотичної оболонки Землі на ієрархічно підпорядковані син таксони. Він поділив її на три порядки розмірностей: планетний, регіональний і топологічний. На першому з них згадана оболонка поділяється на чотири мегатипи: І) мегатип континентальних біогеоценозів і біогідроценозів, 2) мегатип морських та океанічних біогі- дроценозів, 3) мегатип підземних біогеоценозів і 4) мегатип культурних біогеоценозів і біогідроценозів.

Мегатипи цитований автор поділяє на геобіоми і гідробіоми. У межах першого мегатипу їх - 5, другого - 6, третього - 3 (для прикладу: підземний геогідробіом, печерний геобіоми і підземно-підльодовий), четвертого - невизначена кількість геобіомів (наприклад, наземно-лісовий, наземно-сільськогосподарський, садово-парково-тепличний тощо).

На рівні регіонального типу розмірностей Л.І.Номоконов розділяє геобіоми на біогеоценотичні області, золи і провінції (наприклад, у межах наземного геобіоми фігурує чотири біогеоценотичні області: арктична, лісова, степова і пустинна, а в їх складі загалом 9 зон і 20 провінцій. Основними одиницями топологічного ряду розмірностей є такі поступово підпорядковані одиниці: біогеорегіон (сукупність біогеомасивів водозбірних басейнів залежно від їх величини й напрямку стоку води, наприклад, біогеорегіони водозбірних басейнів великих рік північного стоку), біогеомасив (сукупність суміжних біогеосистеми різного типу і різного розміру, наприклад, плакорні, надплакорні тощо) і біогеосистеми (сукупність суміжних біогеоценозів будь-якої місцевості).

Аналіз наведених та інших класифікацій (Голубец, 1978) й усвідомлення того, що екосистеми - це складні територіальні, структурні, функціональні, історичні, динамічні й господарські одиниці підвели нас до думки, що створити одну-єдину їх класифікацію для різноманітних потреб науки й практики неможливо. При цьому слід мати на увазі й те, що за величезного розмаху розмірностей екосистем (від консорційної до біосферної), на різних ступенях їх організації провідні чинники їх диференціації (клімат, ґрунт, склад біоти, господарська діяльність та ін.) є різними. У зв'язку з цим ми схиляємося до висновку, що екосистеми можна систематизовувати за будь-якими притаманними їм параметрами, виходячи з наукових і виробничих потреб. Тому доцільним є опрацювання не лише однорядної чи дворядної, але й багаторядної класифікації екосистем.

Безумовно, є цілком обґрунтованим виділення таких територіальних таксономічних одиниць, як наземні біомні та провінційні екосистеми. Але, для того, щоби вивершити класифікацію, необхідно назвати перший - найвищий ступінь поділу біосфери на син таксони, а саме на два головні - субстратні масиви екосистем - океанічні та материкові. За потреби серед останніх можна перерахувати Європейську. Азійську, Африканську, Північно-Американські, Південноамериканську та Австралійську материкові екосистеми. А вже в межах останніх доречно виділяти біомні та провінційні, а далі - ландшафтні й біогеоценозні екосистеми.

Визначальним чинником поділу біосфери на океанічний і материковий масиви екосистем, зрозуміло, є геологічний субстрат - водне та літосферне середовище існування живих істот. На біомному рівні на перший план виходить інсоляційний і кліматичний чинники диференціації материкових екоситем. Поділ біомних екосистем на провінційні зумовлений головним чином кліматичним фактором, а провінційних екосистем па ландшафтні - геоморфологічним (рельєфом місцевості). Існування біогеоценозних екосистем зумовлене взаємодією таких чинників, як рельєф, кліматичні і ґрунтово-гідрологічні умови, а наявність парцелярних екосистем спричинена мікроекологічними відмінностями в межах біогеоценозів (мікрорельєф, мікровідміни ґрунтів, мікроклімат, відмінності в структурі біогеогоризонтів тощо). В основі консорційних відмінностей лежать біотичні чинники (вік, стан, розташування в структурі парцели чи біогеоценозу ядра консорції тощо). Зрозуміло, що жоден зі згаданих чинників не функціонує в чистому вигляді. На різних ступенях організації екоситем вони тісно переплітаються і взаємодіють, формуючи характерні екотопи тих чи інших син таксономічних одиниць.

Особлива роль не лише в територіальній диференціації екосистем, але й у формуванні штучних екосистем (біогеоценозних й ландшафтних) належить антропогенному факторові. Його вплив поширений на цілу біосферу (Вернадский, 1967; Голубець, 1997а).

Ю.Одум (1986) відзначає, що екосистеми можна класифікувати за функціональними або структурними показниками. На нашу думку, таке визначення цього наукового процесу є, з одного боку, завуженим, з другого - недостатнім. Екосистема має велику кількість структурних і функціональних ознак, тому класифікацій може бути багато, але кожна з них буде однобокою. Окрім цього, класифікацію можна здійснювати за ознаками провідних фізичних або антропогенних чинників, що зумовлюють природну і штучну структурно-функціональну різноманітність екосистем. Зрештою, немаловажною є й ознака системності, тобто взаємозв'язків між структурними блоками екосистем тих чи інших розмірностей (біогеоценозних, ландшафтних тощо).

У зв'язку з цим, питанням першочергового значення є створення такої класифікації, яка базувалась би не на якійсь одній ознаці (структурній чи функціональній), а на екосистемологічній єдності структурно- функціональних, просторово-географічних і каузальних ознак, котра давала б змогу трактувати класифікований об'єкт як цілісну одиницю. Така класифікація повинна бути базовою, стрижневою для опрацювання різноманітних часткових (за однією, чи обмеженою кількістю суб'єктивно вибраних ознак), допоміжних чи прикладних класифікацій.

Таку класифікацію, на нашу думку, можна створити на основі ієрархічної системи таксономічних одиниць, базовою серед яких є біогеоценозна екосистема - найглибше вивчена в природних умовах, найдоступніша для визначення її просторових меж і найпридатніша для практичного використання. Територіальне поєднання гетерогенних за структурою і функціональними показниками, але споріднених за генезисом її функціонально пов'язаних міжекосистемними (історичними, біогенними, анемогенними, гідроген ними, геохімічними та іншими) зв'язками біогеоценозних екосистем відображає сутність наступної за рангом - ландшафтної екосистеми. За таким же принципом поєднання згаданих таксономічних одиниць формуються вищі таксони, аж до біосфери. За такими ж критеріями (ознаками) біосферу можна поділити на низку підпорядкованих їй екосистем - океанічних, материкових, біомних, провінційних, аж до біогеоценозних.

Структурним каркасом такої класифікації нам видається ряд реальних у природі й описаних у науці ієрархічних таксонів: біосфера - субстратні екосистеми (наземні та водні) -" біомні екосистеми (у межах материків і, можливо, океанів) - провінційні екосистеми - ландшафтні екосистеми -" біогеоценозні екосистеми. їх межі виділяються на основі карт корінного (первинного, клімаксового, слабо зміненого людиною) біогеоценотичного покриву материків (для таксонів низького рангу - великомасштабних карт малих територій). Парцелярні та консорційні екосистеми є внутрішньобіогеоценозними одиницями, які можна картувати на спеціальних, особливо важливих для науки та практики об'єктах і для спеціальних - природоохоронних, санітарно-гігієнічних та інших потреб. На сьогодні обсяг досліджень екосистем цих ступенів організації - ще незначний.

Як би ми не намагалися, здійснити класифікацію екосистем на підставі їх суто екосистемологічних, передовсім функціональних ознак (енергетичних, трофічних, біогеохімічних та ін.) - неможливо, бо немає необхідної інформації. Тому, враховуючи визначальну організаційну, енергетичну, продукційну, трансформаційну і біогеохімічну роль в екосистемі автотрофного блоку, думка дослідників переважно зводиться до того, що на сьогодні нема об'єктивнішого і доступнішого способу визначення меж екосистем, як за структурними ознаками рослинного покриву, тобто за межами фітоценозу (Whittaker, 1962; Дажо, 1975; Одум, 1986; Smith, 1990; Begon а.а., 1995; Голубець, 19976 та ін.). Даними про функціональні особливості тих чи інших таксономічних одиниць їх характеристики будуть поступово наповнюватися в процесі накопичення інформації.

Паралельно зі стрижневою екосистемологічною класифікацією, з урахуванням її особливостей чи иа її основі можуть існувати різні ряди таксономічних одиниць (одно факторні чи кілька факторні класифікації), що відповідає згаданому на початку цього розділу термінові - багаторядна класифікація екосистем. Таких рядів може бути багато (рис.6.1). Звернемо увагу на декілька:

типологічний ряд - найбільш поширений. Його характерною особливістю є групування біогеоценозних екосистем за ознаками спорідненості генезису, морфологічної структури і ґрунтово-гідрологічних умов їх фітоценозів, а якщо наявна інформація, то її за показниками біогеохімічних циклів, енергетики тощо. Його зразком може служити класифікація А.І.Уткіна, М.В.Диліса (1968). У наших роботах у цій класифікації використані такі таксономічні одиниці: тип екосистеми (екосистема вологої мезотрофної квассницевої смеречини), екологічна група екосистем (екосистеми вологих мезотрофних чистих смеречин), екосистеми субформації чистих смеречин, екосистеми формації смереки європейської, екосистеми лісового типу... (Голубец, Малиновский, 1967; Голубец, 1978; Антропогенні зміни.., 1994);

господарський ряд. Він може мати багато варіантів, які відрізняються за групуванням біогеоценозних екосистем на основі важливої виробничої ознаки: а) за походженням усіх похідних (лучних, рільних, лісових) разом з корінною біогеоценозної екосистемою, на місці якої вони виникли (в однорідному екотопі) - в одній екологічній групі екосистем і далі - в типологічно сформовані вищі таксони (Погребняк, 1955; Воробьев, 1963); б) за ознаками продуктивності, природоохоронного, ґрунтозахисного чи іншого значення; в) за системою заходів, спрямованих на реконструкцію ландшафтних екосистем з мстою забезпечення сталого розвитку регіону тощо; г) за ознаками продуктивності агроекосистем й однотипності заходів щодо їх меліорації та ін.;

Схема багаторядної класифікації екосистем

Рис. 6.1. Схема багаторядної класифікації екосистем.

урбаністичний ряд - класифікація екосистем за рівнем їх урбанізованості, починаючи від хутірного і сільського типу екосистем, через екосистеми селищ міського типу і малих міст, до урбоекосистеми великих міст, міських і промислових агломерацій; енергетичний ряд - класифікація біогеоценозних і ландшафтних екосистем за показником рівня їх енергетичного субсидування людиною (Одум, 1986);

біогеохімічний ряд - класифікація біогеоценозних екосистем за показниками темпів кругообігу хімічних елементів, накопичення і розкладу мертвих органічних решток (ощадно - підстилковий коефіцієнт), забруднення біомаси важкими металами і радіонуклідами та їх міграції вздовж трофічних ланцюгів тощо;

кібернетичний ряд - класифікація екосистем за показниками ступеня втрати ними здатності до саморегуляції і заміни механізмів природної саморегуляції механізмами цілеспрямованої антропогенної регуляції, наприклад, природний лісовий біогеоценоз, штучний на його місці лісовий біогеоценоз, лучний біогеоценоз, аграрний біогеоценоз, тепличний біогеоценоз та ін.

Напевно заслуговує на увагу класифікація екосистем для потреб оцінки, збереження та охорони біотичної різноманітності, організації та розширення природно-заповідного фонду тощо. Це питання чекає подальшого наукового вивчення, узагальнення та практичної реалізації.

Для визначення екологічного потенціалу ми використали схему вищенаведеної базової класифікації екосистем і схему екологофітоценологічної (типологічної) класифікації М.А.Голубця, К.А.Малиновського (1967).

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші