Трансграничные переносы

Пространственная структура экосистемы любого ранга в значительной степени обеспечивается наличием разнообразных потоков переноса вещества и энергии, обеспечивающих связи как внутри нее, так и с соседними экосистемами (рис.

66). Эти потоки могут быть вертикальными (например, опадение листвы деревьев), латеральными (движение воздуха) и склоновыми (как и вертикальные — преимущественно гравигенные — обвалы, осыпи, водный сток и т. п.) (см. разд. 3.4). В основном эти потоки идут сверху вниз. При развитых биотических компонентах обычно есть и явные потоки в противоположном направлении, связанные с биогенными миграциями. Хотя часто последние носят ярко выраженный латеральный характер.
Пространственная организация экосистем в пределах каждого региона или местности выражается в существовании стоковых серий, или катен в широком смысле, которые сами по себе могут быть прослежены на разных масштабных уровнях (от биогеоценоза до бассейна крупной реки), но независимо от их размера все они — результат эволюции ландшафтной оболочки

Рис. 66. Перенос вещества между горными и равнинными экосистемами [по Алибекову, 1991]

В пределах стоковой серии, как правило, можно выделить не менее трех позиций:
а)              автономная (элювиальная),
б)              транзитная (трансэлювиальная),
в)              аккумулятивная.
Первые из них обычно связаны с плакорами и (до известной степени) верхними частями склонов в горах. Экосистемы или их части, расположенные в такой позиции, зависят почти исключительно от потока веществ, выпадающих с осадками. Транзитные выделы в определенной степени зависят от автономных, поверхностный и грунтовый сток которых может
обеспечивать лежащие ниже геосистемы не только дополнительным количеством воды, но и другими химическими элементами. Специфика транзитных выделов во многом определяется крутизной склонов и характером почвеннорастительного покрова. Часто они ксеротизированы. Аккумулятивные выделы располагаются в самом низу стоковой серии. Естественна их наибольшая зависимость от вышележащих геосистем.
Склоновые потоки могут четко проявляться даже при очень небольшом уклоне, особенно в тех случаях, когда выпадает довольно много осадков, а почвенно-растительный покров нарушен. Так, в Танзании с опытных участков в 50 м2 на склоне в 3,5о снос был следующим [Staples, 1938]:

	Почва, т/га	Вода, %
Мертвопокровный лес	0	0,4
Травянистая растительность	0	1,9
Просо	78	26,0
Пар	146	50,1

На стоковой серии обычно можно наметить разного рода барьеры и узловые структуры [Стебаев, 1978; Перельман, 1987]. Нарушения в автономных или транзитных экосистемах либо в барьерно-узловых структурах катен, как правило, вызывают серьезные и нередко труднопреодолимые нарушения в выделах, лежащих ниже по стоковой серии.
Кроме площадных пространственных структур для естественных и антропогенных экосистем характерны линейные (перегибы склонов, трещины и т. п.). С ними часто связаны геохимические барьеры [Перельман, 1987].
Наличие трансграничных потоков между экосистемами означает, что во многих случаях установление межэкосистемных границ проблематично. Можно выделить практически все возможные варианты границ, начиная от очень четких и резких и кончая постепенными, континуальными переходами. Часто прослеживаются своеобразные переходные полосы, так называемые экотоны (см. разд. 3.4). Здесь важно иметь в виду, что независимо от характера границы ее размерность (имеется в виду ширина) должна быть, как правило, меньше, чем размерность тех объектов, которые она разделяет. В принципе возможно выделение следующих типов границ [Беручашвили, 1990]: дивергентные, где потоки переноса вещества, энергии и информации расходятся (водоразделы); конвергентные, где такие потоки сходятся (тальвеги долин); градиентные, связанные с изменением условий (например температур); процессные, приуроченные к полосам смены одного типа процесса другим (например, изменение характера эрозии).

Трансграничные миграции могут оказать существенно влияние на характер экосистем не только в области выноса, но и поступления. Хотя известно, что во многих случаях проявляется барьерная роль различных границ, не менее часто как химические вещества, так и живые организмы их пересекают, причем последние могут перемещаться в огромном количестве.
Особенно характерен перенос на большие расстояния с потоками воздуха в атмосфере. В аэрозольной форме в воздухе находится огромное количество цинка, меди, свинца, мышьяка и других металлов [Добровольский, 1983]. По сущестующим оценкам, если подобные аэрозоли окажутся на высотах более 7 км, они могут быть унесены на расстояния свыше 5 000 км [Алексеенко, 2000]. Значительные объемы твердых почвенных частиц перераспределяются во время пыльных бурь, регионами возможного формирования которых являются пустыни, полупустыни, степи и их аналоги, особенно деградировавшие в результате перевыпаса или постоянной распашки. Естественно перемещение на большие расстояния газов. Соответственно многие страны, например Норвегия, Швеция, Австрия, получают из-за границы более 70 % всех кислотных осадков.
В XX в. в миграции вещества и энергии резко возросло значение деятельности человека. Если в предыдущие столетия такие перемещения носили в основном локальный характер, то с конца XIX в. началось постоянное увеличение количества перемещаемого вещества и производимой энергии. В результате сейчас деятельность человека приводит к миграциям огромного количества соединений, а также передаче энергии, причем это уже глобальные процессы. Очевидно также, что человек способствует и расселению различных видов живых существ (см. разд. 7.8).
Экологические последствия этих изменений пока остаются неясными. Можно, однако, представить себе их масштаб, поскольку объемы промышленного и сельскохозяйственного производства и размер торговых операций в общем виде известны. Так, в конце прошлого века только в Саудовской Аравии на протяжении года добывалось около 350 млн т нефти. Только ее небольшая часть потребляется на месте. Почти все вывозится преимущественно в Европу, США и Японию (рис. 67). Там нефть используется тем или иным образом, в первую очередь в химическом производстве и энергетике, а вырабатываемые нефтепродукты обеспечивают функционирование транспортных систем. Соответственно прослеживаются новые, более мелкие, но гораздо более разнообразные потоки распределения производных исходной нефти. При этом некоторые из них могут быть направлены в обратную сторону. При переработке продуктов, полученных из нефти, в атмосферу выбрасывается углекислый газ, образуются и иные загрязняющие производные, поступающие не только в атмосферу, но и в гидросферу и даже в литосферу. Это означает, что фактически все основные промышленные и сельскохозяйственные производства в современных условиях носят глобальный характер. И какое-то вещество, добытое в одной местности, может через некоторое время оказаться в совершенно другом районе Земли. Очевидно, что такое перемещение не может остаться бесследным. И исходное изъятие, и внесение вещества и энергии каким-то образом отражается в устройстве локальных экосистем.

Рис. 67. Основные пути транспорта нефти в 2003 г. (млн т) [http://www.planete- enerqies.com, 2007]
Кроме того, человек часто создает своеобразные линейные структуры, которые, как правило, нарушают связь между различными частями региона, причем может нарушаться характер стока, миграции химических элементов, популяционных связей. К числу структур такого типа принадлежат, например, дороги, каналы, линии электропередач. Часто их роль двояка, так как во многих случаях они являются путями для расселения тех или иных видов животных, растений и грибов на значительные расстояния от обычных границ их ареалов.

<< | >>

↑

Источник: Сергеев М. Г.. Основы экологии: Учеб. пособие. Ч. 2.. 2007

Еще по теме Трансграничные переносы:

- Детская психология - Общая экология - Природопользование - Социальная экология - Экологический мониторинг - Экология города и региона - Экология человека -