Наземные природные экосистемы
Изучается в , науки о жизни и
Одно из основных понятий в науке Экология. Это биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществ и энергии между ними.
Научное направление, занимающееся изучением озёр, называется лимнологией. В городе Иркутск действует Лимнологический институт СО РАН и Научно-исследовательский институт биологии Иркутского государственного университета, специализирующиеся на изучении озера Байкал.
Исследования озера Байкал
Проблемами влияния на экологическую обстановку озера и рационального природопользования занимается Байкальский институт природопользования СО РАН в Улан-Удэ. Изучением Байкала занимаются и негосударственные научные организации, такие как Байкальский исследовательский центр (АНО).
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).
Пашня — типичная искусственная экосистема, неразрывно соседствует с естественным лугом или степью. Без поддержания энергетических потоков со стороны человека в искусственных системах с той или иной скоростью восстанавливаются естественные процессы и формируется естественная структура компонентов экосистемы и вещественно-энергетических потоков между ними.
Интересные факты
Этот раздел представляет собой неупорядоченный список разнообразных фактов о предмете статьи. Пожалуйста, приведите информацию в энциклопедический вид и разнесите по соответствующим разделам статьи. Списки предпочтительно основывать на вторичных обобщающих авторитетных источниках, содержащих критерий включения элементов в список.
Происхождение Байкала до сих пор вызывает научные споры. Возраст озера учёные традиционно определяют в 25—35 млн лет. Этот факт также делает Байкал уникальным природным объектом, так как большинство озёр, особенно ледникового происхождения, живёт в среднем 10—15 тысяч лет, а потом заполняется илистыми осадками и заболачивается.
Озеро Байкал: природное чудо
Несомненно лишь то, что озеро расположено в рифтовой впадине и по строению схоже, например, с бассейном Мёртвого моря. Одни исследователи объясняют образование Байкала его расположением в зоне трансформного разлома, другие предполагают наличие под озером мантийного плюма, третьи объясняют образование впадины пассивным рифтингом в результате коллизии Евразийской плиты и Индостана. Как бы то ни было, преобразование Байкала продолжается до сих пор — в окрестностях озера постоянно происходят землетрясения. Есть предположения о том, что проседание впадины связано с образованием вакуумных очагов вследствие излияния базальтов на поверхность (четвертичный период).
Байка́л (бур. ) — озеро тектонического происхождения в южной части Восточной Сибири площадью 31 722 км², самое глубокое озеро на планете, крупнейший природный резервуар пресной воды и самое большое по площади пресноводное озеро Евразии.
Характеристики озера Байкал
- Местонахождение: южная часть Восточной Сибири
- Площадь: 31 722 км²
- Глубина: самое глубокое озеро на планете
- Уникальность: крупнейший природный резервуар пресной воды
Байкал имеет сток — реку Ангара и прибрежные территории являются уникальным биогеоценозом, бо́льшая часть видов животных эндемична.
Экосистема Байкала
Идеи единства всего живого в природе, его взаимодействия и обусловливания процессов в природе ведут своё начало с античных времён. Однако, приобретать современную трактовку понятие стало в конце XIX века. В смежных науках существуют также различные определения, в той или иной степени отражающие понятие экосистема.
Структура экосистемы
Основные компоненты экосистемы (по Реймерсу Н. Ф.)
- Биотоп – местообитание организмов
- Биоценоз – сообщество живых организмов
- Популяция – группа организмов одного вида, обитающих в определенной территории
Последние три компонента формируют биомассу экосистемы.
Функциональные блоки организмов
- Продуценты – автотрофы, преобразующие неорганические вещества в органические
- Консументы – организмы, потребляющие органические вещества
- Деструкторы – организмы, разрушающие органические остатки
Экотопы
Изливающаяся в океан лава на острове Гавайи формирует новый прибрежный экотоп. Обычно понятие экотоп определялось как местообитание организмов, характеризующееся определённым сочетанием экологических условий.
Заключение
Озеро Байкал и его уникальная экосистема играют важную роль в биологическом разнообразии планеты. Его изучение помогает понять принципы взаимодействия организмов в природе и сохранить этот уникальный природный резервуар пресной воды для будущих поколений.
Пресноводное озеро на одном из островов Канарского архипелага как пример экосистемы (соседствует и взаимодействует с экосистемами окружающего её леса и другими экосистемами)
Юджин Одум (1913—2002). Отец экосистемной экологии
Иногда особо подчёркивается, что экосистема — это исторически сложившаяся система (см. Биоценоз).
В. Н. Сукачёв (1880—1967). Автор термина биогеоценоз
Биогеоценоз и экосистема
Мусор после туристов
В 2017 году проводилось всестороннее исследование состояния водной среды Байкала и определение элементного состава воды по аттестованным методикам в аккредитованной лаборатории Главного контрольно-испытательного центра питьевой воды (ГИЦ ПВ). Для того, чтобы определить степень и интенсивность зарастания дна микроводорослями и макрофитами, была проведена аэрофотосъемка береговой линии при помощи квадрокоптера Xiaomi MiDrone 4K.
Учёные Сибирского отделения РАН Наука в Сибири предложили принять для Байкала особые нормы допустимых воздействий на экосистему и предельно допустимые концентрации вредных веществ, так как ситуация со спирогирой и сине-зелеными водорослями на озере в феврале 2019 года была неблагоприятной.
Мы говорим об уникальном объекте, а за основу берем документы, которые определяют эти воздействия для водопользования: хозяйственно-бытового и рыбохозяйственного. Кроме того, эти нормативы должны соблюдаться не далее пятисот метров от места сброса сточных, в том числе дренажных вод.
БЦБК загрязнял воду и атмосферу Прибайкалья
Несмотря на многочисленные протесты активистов, БЦБК вновь начал выпускать белёную целлюлозу в промышленных масштабах 8 июля 2010 г.
Байкал как водохранилище
Одной из проблем сохранения флоры и фауны Байкальской природной территории является браконьерство. Одним из объектов незаконной добычи является байкальская нерпа и особенно её детёныши — бельки. Для привлечения внимания общественности к проблемам сокращения популяции нерпы в 2003 году учреждён День нерпёнка.
Массовое цветение макроводорослей
Попасть на Байкал можно разными путями. Как правило, желающие посетить его сначала отправляются в один из ближайших крупных городов: Иркутск, Улан-Удэ или Северобайкальск, чтобы оттуда уже более детально планировать свой маршрут. Проезжая по Транссибирской магистрали между Иркутском и Улан-Удэ, можно часами любоваться видами озера, простирающегося прямо за окном поезда.
В 65 км от Иркутска, на берегу Байкала у истока Ангары расположен посёлок Листвянка — одно из самых популярных мест туризма на Байкале. Добраться сюда из областного центра можно на автобусе или теплоходе за час с небольшим. Отдых в Листвянке ценится из-за большого количества экскурсий и активного отдыха, здесь берёт начало большинство круизов по Байкалу. Самые популярные маршруты проходят от Листвянки до посёлка Большие Коты, на полуостров Святой Нос, остров Ольхон и Малое море со своими достопримечательностями. Среди них остров Огой и Скала Шаманка (мыс).
Путешествие на Байкал: лучшие места для отдыха
На берегу Байкала находятся города Слюдянка и Байкальск.
Слюдянка
В Слюдянке расположен железнодорожный вокзал, полностью построенный из мрамора.
Байкальск
В Байкальске имеется горнолыжная трасса, в летнее время работает подъемник; в солнечную погоду можно увидеть противоположную сторону озера с отрогами Байкальского хребта.
Восточный берег
На восточном берегу особой популярностью пользуется Баргузинский залив, рядом с которым продолжается строительство туристско-рекреационной зоны Байкальская гавань.
Село Максимиха
В селе Максимихе можно взять тур с посещением полуострова Святой Нос. В наличии конные и пешие походы.
Поселки на юге
Южнее находятся поселки Новый Энхэлук, Заречье, Сухая. Здесь частными лицами организован прием гостей, в том числе в юртах, появились комфортабельные дома отдыха. Между Энхэлуком и Сухой находится сероводородный термальный источник Загза близ одноименной реки.
Чивыркуйский залив
Одним из красивейших уголков на Байкале считается Чивыркуйский залив с живописными бухтами, островами, целебными источниками. Хороший вид на залив открывается с вершин Святого Носа, на который можно попасть из поселка Усть-Баргузин.
Посольский залив
В 30 километрах южнее устья реки Селенги находится залив Посольский сор, где действует рекреационная зона Байкальский Прибой — Култушная. Множество турбаз предоставляют там туристические услуги.
Курорт Хакусы
На севере озера действует курорт Хакусы, добраться до которого возможно только на теплоходе из Нижнеангарска и Северобайкальска или зимой по льду.
Большая Байкальская Тропа
На различных участках вокруг озера проходит Большая Байкальская Тропа — система экологических троп и один из способов для туристов увидеть уникальную природу, виды и панорамы Байкала.
Памятники природы, культуры и истории
На Байкале и вокруг него находится много памятников природы, культуры, а также исторических и археологических достопримечательностей.
Основная статья: Биом
Биом — крупное системно-географическое (экосистемное) подразделение в пределах природно-климатической зоны.
Согласно Р. Х. Уиттекеру — группа экосистем данного континента, которые имеют сходную структуру или физиономию растительности и общий характер условий среды.
Это определение несколько некорректно, так как существует привязка к конкретному континенту, а некоторые биомы присутствуют на разных континентах, например, тундровый биом или степной.
Наземные биомы, классифицированные по типу растительности:
- Субтропические дождевые леса
- Саванны с древесной растительностью (лесостепи)
- Тропический дождевой лес
Биосфера охватывает всю поверхность Земли, покрывая её пленкой живого вещества.
В. И. Вернадский впервые четко сформулировал понимание того, что все живое на планете неразрывно связано с биосферой и обязано ей своим существованием.
В действительности, ни один живой организм в свободном состоянии на Земле не находится. Все эти организмы неразрывно и непрерывно связаны — прежде всего питанием и дыханием — с окружающей их материально-энергетической средой. Вне её в природных условиях они существовать не могут.
В ярком образе экономист Л. Брентано иллюстрировал планетную значимость этого явления. Он подсчитал, что, если бы каждому человеку дать один квадратный метр и поставить всех людей рядом, они не заняли бы даже всей площади маленького Боденского озера на границе Баварии и Швейцарии. Остальная поверхность Земли осталась бы пустой от человека. Таким образом, всё человечество, вместе взятое, представляет ничтожную массу вещества планеты. Мощь его связана не с его материей, но с его мозгом, с его разумом и направленным этим разумом его трудом.
В гуще, в интенсивности и в сложности современной жизни человек практически забывает, что он сам и всё человечество, от которого он не может быть отделён, неразрывно связаны с биосферой — с определённой частью планеты, на которой они живут. Они — геологически закономерно связаны с её материально-энергетической структурой.
Человечество, как живое вещество, неразрывно связано с материально-энергетическими процессами определённой геологической оболочки Земли — с её биосферой. Оно не может физически быть от неё независимым ни на одну минуту.
Лик планеты — биосфера — химически резко меняется человеком сознательно и главным образом бессознательно. Меняется человеком физически и химически воздушная оболочка суши, все её природные воды.
Географическое положение и размеры котловины
А основной вывод здесь таков: на самом деле, мы сегодня не знаем, ни каков реально уровень Байкала, ни тем более как он соответствует либо не соответствует постановлению № 234, которое, как Вы наверно уже поняли, само сформулировано в несуществующей системе высот и реально его исполнение не может быть проконтролировано.
Глубина Байкала в сравнении с глубинами Каспийского моря и озера Танганьика
Притоки и сток
В значительной степени чистота воды в Байкале поддерживается деятельностью микроскопического рачка эпишуры, который потребляет органику, пропуская воду через свой организм. Байкальская эпишура (лат. ) — вид планктонных ракообразных из подкласса веслоногих (Copepoda). Размер взрослого полупрозрачного рачка составляет около 1,5 мм. Этот эндемик Байкала играет важнейшую роль в экосистеме озера, населяя всю толщу вод и формируя до 90 % и более биомассы водоёма. Эпишура потребляет основную массу водорослей и является важным объектом питания байкальского омуля. Именно рачку-эпишуре озеро обязано чистотой своей воды.
К концу зимы толщина льда на Байкале достигает 1 м, а в заливах — 1,5—2 м. При сильном морозе трещины, имеющие местное название «становые щели», разрывают лёд на отдельные поля. Длина таких трещин — 10—30 км, а ширина — 2—3 м. Разрывы происходят ежегодно, примерно в одних и тех же районах озера. Сопровождаются они громким треском, напоминающим раскаты грома или выстрелы из пушек. Благодаря трещинам во льду рыба на озере не гибнет от недостатка кислорода. Байкальский лёд, кроме того, очень прозрачен, и сквозь него проникают солнечные лучи, поэтому в воде бурно развиваются планктонные водоросли, выделяющие кислород. По берегам Байкала можно наблюдать зимой ледяные гроты и набрызги.
Профиль озера Байкал от села Онгурён до мыса Горевой утёс (ширина 72 км, глубина 1612 м.)
Острова и полуострова
Крупными островами признаны 12 островов. Остальные признаются островами малой гряды. Наибольшее сосредоточение островов наблюдается в районе Малого моря. Несколько островов расположены в центре озера и 5 островов находятся в районе Чивыркуйского залива. Крупнейший полуостров — Святой Нос.
Берег Байкала у села Сухая (Бурятия)
Район Байкала (т. н. Байкальская рифтовая зона) относится к территориям с высокой сейсмичностью: здесь регулярно происходят землетрясения, сила большей части которых составляет один-два балла по шкале интенсивности MSK-64. Однако случаются и сильные — так, в 1862 году при 10-балльном Цаганском землетрясении в северной части дельты Селенги ушёл под воду участок суши площадью 200 км² с шестью бурятскими улусами, в которых проживало 1300 человек, и образовался залив Провал.
Сильные землетрясения отмечены также в 1903 году (Байкальское), 1950 году (Мондинское), 1957 году (Муйское), 1959 году (Среднебайкальское). Эпицентр 9-балльного Среднебайкальского землетрясения находился на дне Байкала в районе села Сухая (юго-восточное побережье). В Улан-Удэ и Иркутске сила главного толчка достигла 5—6 баллов, наблюдались трещины и незначительные разрушения в зданиях и постройках. Последние сильные землетрясения на Байкале происходили в августе 2008 года (9 баллов) и в феврале 2010 года (6,1 балла).
Водная масса Байкала оказывает влияние на климат прибрежной территории. Зима здесь бывает мягче, а лето — прохладнее. Наступление весны на Байкале задерживается на 10—15 дней по сравнению с прилегающими районами, а осень часто бывает довольно продолжительной.
Район Байкала отличается большой суммарной продолжительностью солнечного сияния. Например, в посёлке Большое Голоустное она доходит до 2524 часов, что больше, чем на черноморских курортах. Дней без солнца в году в этом же населённом пункте бывает только 37, а на острове Ольхон — 48.
Особые черты климата обусловлены байкальскими ветрами, которые имеют собственные названия — баргузин, сарма, верховик, култук и другие.
Понятия, сходные с понятием экосистемы, в смежных науках
В данных науках существуют понятия, схожие с понятием экосистема. Различие состоит в том, что в данных науках происходит смещение аспекта рассмотрения структуры и функций экосистем.
В экогеологии, науке, изучающей взаимодействие организмов и литосферы, упор делается на рассмотрении данных связей и соответственно взаимодействии данных компонентов природы, причём в большей степени влияние литосферы на формирование, развитие и функционирование экосистем и отдельных компонентов.
В целом, в географических науках принято рассматривать природный территориальный комплекс, как эквивалент экосистемы.
Временные границы экосистемы (хронологический аспект)
Смена сообщества в сосновом лесу после низового пожара (слева) и через два года после пожара (справа)
Пример стадии автотрофной сукцессии — лес вырастает на месте залежи
Пример стадии гетеротрофной сукцессии — заболоченный луг
Ельник (еловый лес) — типичный пример климаксного сообщества, развивающегося на некоторых суглинистых почвах на Северо-Западе России в подзоне южной тайги
Сосновый лес как климаксное сообщество, наоборот, развивается на песчаных и супесчаных почвах
Пространственные границы экосистемы (хорологический аспект)
Устье реки — пример экотона (фотография дельты Нила из космоса)
Некоторые возможные варианты границ (экотоны) между экосистемами
Альтернативным представлением о континуальных переходах между экосистемами является представление о экоклинах (экологических рядах). Экоклин — постепенная смена биотопов, генетически и фенотипически приспособленных к конкретной среде обитания, при пространственном изменении какого-либо фактора среды (обычно климатического), а потому составляющих непрерывный ряд форм без заметных перерывов постепенности. Экоклин невозможно разделить на экотипы. Например, длина ушей лисиц и мн. др., их признаки изменяются с севера на юг настолько постепенно, что очень затруднительно выделить четкие морфологические группы, которые бы естественно объединялись в подвиды.
Растительный и животный мир
Также Байкал уникален среди озёр тем, что на большой глубине здесь произрастают пресноводные губки.
Мифы и легенды о Байкале
30 декабря 2015 года Московским монетным двором отчеканена серебряная монета из серии «Символы России» — «Байкал». Тираж — 4.500 шт. Качество: Proof. Аверс в центре — эмблема Банка России (двуглавый орёл с опущенными крыльями, под ним — надпись полукругом «БАНК РОССИИ»), обрамленная кругом из точек и надписями по кругу — вверху: «ТРИ РУБЛЯ», внизу: слева — обозначения драгоценного металла и пробы сплава, в центре — год выпуска «2015 г.», справа — содержание химически чистого металла и товарный знак монетного двора. Реверс. в центре диска — изображение водной поверхности с каменистым островом посредине, вверху вдоль канта — надпись: «СИМВОЛЫ РОССИИ», на переднем плане внизу — участок берега с деревьями, стилизованная надпись в две строки: «озеро БАЙКАЛ» и географические контуры озера. Художник: Е. В. Крамская. Скульптор: А. А. Долгополова. Чеканка: Санкт-Петербургский монетный двор (СПМД). Оформление гурта: 300 рифлений. С 25 марта по 6 октября 2013 г. в целях популяризации наиболее значительных памятников архитектуры и природных объектов России, продвижения имиджа России как уникальной страны с богатейшим культурным и природным наследием, проводился мультимедийный проект-конкурс «Россия 10». Посредством общенародного голосования были выбраны десять визуальных символов России, одним из которых стало озеро Байкал.
Изображения Байкала неоднократно фигурировали на почтовых конвертах. Вот некоторые из них:
Ряд значков в советские годы были выпущены с картографическими изображениями Байкала. На некоторых размещены животные: белка, соболь, медведь, рыбы.
В дореволюционное время был выпущен ряд как отдельных открыток, посвящённых Байкалу, так и в виде наборов и комплектов. В советский период выпуск филокартической продукции относительно Байкала был продолжен.
История заселения и изучения Байкала
Посёлок Большие Коты на берегу
В настоящее время на берегах Байкала в 85 населённых пунктах проживает около 100 тысяч человек. Крупнейшие населённые пункты: города Северобайкальск (23 673 жителя), Слюдянка (18 241), Байкальск (12 738), Бабушкин (4542), посёлки городского типа Усть-Баргузин (7061), Нижнеангарск (4520), Култук (3715), село Выдрино (4374).
Происхождение топонима «Байкал»
Наиболее распространённые версии происхождения топонима «Байкал»:
Первые русские землепроходцы употребляли эвенкийское название «Ламу» («море»). Со второй половины XVII века русские переходят на название, принятое у бурят, — бур. . При этом они приспособили его к своему языку, заменив характерное для бурят «г» на более привычное для русского языка «к», в результате чего окончательно сложилось современное название.
На китайских картах и в описаниях озеро называется «Бэйхай» — «Северное море»; река Снежная — «Удулхэ», что значит «Рыбная река»; река Лена — «Зулхэ» (последние два соответствуют бурятским названиям этих топонимов).
Список примеров в этой статье не основывается на авторитетных источниках, посвящённых непосредственно предмету статьи.
Добавьте ссылки на источники, предметом рассмотрения которых является тема настоящей статьи (или раздела) в целом, а не отдельные элементы списка. В противном случае список примеров может быть удалён. (16 января 2024)
Обследование ледового покрова на СВП Хивус-10
Схема Иркутска и окрестностей, сделанная в 1699—1701 годах С. У. Ремезовым. Не в масштабе: Байкал сильно уменьшен. Север — в нижнем левом углу карты
Гидрографическая карта Байкала, составленная в 1897 году
Смотрите соответствующие статьи:
В 1990-х годах на Байкале совместно российскими, американскими и японскими учёными был осуществлён международный проект глубоководного бурения, которое было проведено зимой со вмёрзшего в лёд исследовательского судна. Бурение позволило изучить разрез осадочной толщи на дне озера, детализировать его историю. Особенно ценны результаты бурения для реконструкции климатических изменений на территории Евразии.
«Пайсисы» на Байкале
Первые погружения обитаемых аппаратов на Байкале были совершены в 1977 году, когда дно озера исследовалось на глубоководном аппарате «Пайсис» канадского производства. В Лиственничном заливе была достигнута глубина 1410 м. В 1991 году «Пайсис» с восточной стороны Ольхона опустился на глубину 1637 м.
«Миры» на Байкале
Здесь помещены цитаты известных людей о Байкале.
— С. Г. Саркисян
Механизмы функционирования экосистемы
Схема гомеостаза системы по Ю. Одуму
Коралловые рифы — пример хрупкости биоразнообразия
Различные положения равновесия систем (иллюстрация)
Биоразнообразие и устойчивость в экосистемах
Дождевые леса Амазонии, как и влажные экваториальные леса, являются местами наибольшего биоразнообразия
Экваториальный дождевой лес может содержать более 5000 видов растений (для сравнения в лесах таёжной зоны — редко более 200 видов)
Сложность и устойчивость экосистем
Принципиальная схема потоков вещества и энергии в экосистеме, на примере системы ручьёв Сильвер Спринг (англ. ). По Одуму, 1971.
У этого термина существуют и другие значения, см. продуктивность.
Схема распределения потоков вещества и энергии среди продуцентов и консументов (по Ю. Одуму, 1971)
Распределение энергии и вещества в экосистеме может быть представлено в виде системы уравнений. Если продукцию продуцентов представить как P1, то продукция консументов первого порядка будет выглядеть следующим образом:
где R2 — затраты на дыхание, теплоотдача и неассимилированная энергия. Следующие консументы (второго порядка) переработают биомассу консументов первого порядка в соответствии с:
Энергетические соотношения в экосистемах (экологические эффективности)
График изменения соотношения P/B (продуктивность к биомассе) в экосистемах (по А. К. Бродскому, 2002)