Сергей Юрьевич Градов
Экология общества
Биогеография также рассматривает диапазоны многих видов, исследуя, почему, например, виды с небольшим географическим ареалом часто встречаются в особых местах, в которых обитает много таких видов, и они не разбросаны случайно по планете.
Экология сообщества или синекология рассматривает экологию сообществ, набор видов, найденных в определенном месте.
Поскольку полный набор видов для определенного места обычно неизвестен, экология сообщества часто фокусируется на подмножествах организмов. Например, пытаясь ответить на вопросы, о сообществах растений или сообществах насекомых. Основной изучаемый вопрос касается размера «набора видов» – то есть, какие экологические факторы определяют, сколько видов присутствует в районе.
Существует много масштабных моделей; например, больше видов присутствует в более крупных районах, чем в более мелких; больше на континентах, чем на островах (особенно отдаленных) и больше в тропиках, чем в Арктике.Существует множество гипотез, объясняющих результаты моделирования, с использованием каждого модельного шаблона.
Экологические факторы также приводят к изменению разнообразия видов в меньших масштабах. Например, хотя хищники могут быть вредны для отдельных видов, присутствие хищника может фактически увеличить количество видов, присутствующих в сообществе, путем ограничения числа особо успешных конкурентов, которые в противном случае могли бы монополизировать все доступное пространство или ресурсы.
Вышеприведенные вопросы обычно применяются к видам на том же трофическом уровне – скажем, растениям в сообществе или насекомым, которые питаются растениями, или птицам, которые питаются насекомыми. Однако другой набор вопросов, изучаемых в экологии сообщества включает в себя количество трофических уровней в определенном месте, и какие факторы ограничивают это число.
Биология сохранения направлена на то, чтобы понять, какие факторы предрасполагают к исчезновению видов и что люди могут сделать с целью предотвращения исчезновения. Виды, находящиеся под угрозой исчезновения, часто сочетаются с наименьшими географическими диапазонами или наименьшими численностями популяций, но с исчезновением видов также связаны и другие экологические факторы.
Экосистемная экология рассматривает широкомасштабные экологические проблемы, которые часто формулируются не по видам, а скорее по таким мерам, как биомасса, поток энергии и кругооборот питательных веществ. Вопросы, которые изучает экосистемная экология включают:
– сколько углерода поглощается из атмосферы наземными растениями и морским фитопланктоном во время фотосинтеза, и сколько из них потребляют травоядные животные, хищники травоядных и т.д. по пищевой цепи. Углерод – это основа жизни, поэтому эти вопросы могут быть сформулированы с точки зрения энергии.
– сколько пищи, которую нужно есть каждый день и как можно измерять её размер: с точки зрения ее сухого веса или содержания калорий.
То же самое относится к способам и методам измерения производительности для всех растений в экосистеме или для разных трофических уровней экосистемы.
Основным вопросом в экосистемной экологии является объем производства и факторы, которые влияют на него.
Неудивительно, что теплые, влажные места, такие как тропические леса, производят больше, чем исключительно холодные или сухие места, но важны и другие факторы.
Питательные вещества необходимы и могут быть ограничены. Доступность фосфора и азота часто определяет производительность – именно поэтому эти вещества добавляются в удобрения при выращивании культурных и газонных растений. Наличие этих элементов особенно важно в водных системах.
С другой стороны, питательные вещества могут представлять собой слишком много хорошего. Деятельность человека изменила глобальные экосистемы такими способами, которые увеличивают атмосферный углекислый газ, источник углерода, а также парниковый газ и вызывают чрезмерный сток удобрений в реки, а затем в океан, где он убивает виды, которые живут там.
Экологические методы:
Поскольку экологи работают с живыми системами, обладающими множеством переменных, научные методы, используемые физиками, химиками, математиками и инженерами, требуют модификации для использования в экологии.
Более того, эти методы не так легко применить в экологии, и результаты их применения не бывают столь точны, как те, которые получены в других науках. Сравнительно просто, например, физику измерять нагрев и потерю тепла от металлов или других неодушевленных объектов, которые обладают определенными константами проводимости, расширения, поверхностных характеристик и тому подобного. Однако для определения теплообмена между животным и его средой физиологический эколог сталкивается с множеством почти не поддающихся количественной оценке переменных и с огромной задачей собрать многочисленные данные и проанализировать их. Экологические измерения никогда не могут быть такими же точными или подверженными той же легкости анализа, что и измерения в физике, химии или некоторых количественных областях биологии.
