В климаксе биоценоз достигает максимальной биомассы, а продуктивность его несколько снижается сравнительно с предклимаксной стадией. Считается, что биоценоз тогда достигает климакса, когда им производится столько же биопродукции (P) сколько её расходуется на дыхание (R) P/R=1. А для климаксного лесного биоценоза характерно то, что главными первичными консументами его становятся не травоядные, а детритоядные (питающиеся опадом).
Американский эколог Е. Одум приводит такой пример сукцессии: Заброшенный фермерский участок 10 лет «удерживали» травы, потом 15 лет там господствовал кустарник; кустарник сменился сосновым лесом, который через 100 лет с начала сукцессии заместился лиственным лесом. За это время число видов птиц возросло с 2 до 19, а число их гнезд на единицу площади с 27 до 233. Для сукцессии, начинающейся с «нуля», то есть на месте, не имеющем почвы (вулканический пепел, дюны), требуется 1000 лет, чтобы она достигла устойчивого состояния климакса.
Интересно, что все сукцессии, с чего бы они не начинались (с болота, с заброшенного поля, или сгоревшего леса), пройдя ряд промежуточных стадий (в каждом случае свой) стремятся завершиться в климаксе лесом, чаще лиственным лесом, реже хвойным. Лес – это самая устойчивая из всех экосистем суши, ибо самая богатая видовым составом[17]. Поэтому, как все дороги ведут в Киев, так все сукцессии ведут к лесу. Лес может существовать десятки тысяч лет и более.
Теперь немного поговорим о более крупных экосистемах, чем биоценозы, – о ландшафтах. Их изучает география, но они также и объекты экологии. Что такое ландшафт? Вот объяснение А.И. Перельмана: «Между почвой и другими биокосными системами, с одной стороны, и биосферой – с другой, существует ещё одна категория промежуточных систем. Это ландшафты». И далее он пишет: «Ландшафт включает в себя почву, кору выветривания, живые организмы, поверхностные и грунтовые воды, илы водоёмов, приземную атмосферу, он состоит из биокосных тел и сам представляет собой биокосную систему более высокого порядка». Ландшафт – «клеточка биосферы». «Достаточно подействовать хотя бы на одно звено ландшафтной цепи (например, лес), чтобы произошли изменения в других звеньях (почвы, воды), изменился ландшафт в целом».
Биоценозы отдельными звеньями входят в ландшафт. Ландшафт – биокосная система, имеющая и биологическую составляющую, и небиологическую. Биоценозы представляют собой его биологическую составляющую. Биокосные системы, соразмерные биоценозам, – биогеоценозы – по сути представляют собой биоценозы с включёнными в них косными (неживыми) элементами природы.
Другие экологические понятия мы будем пояснять при описании конкретных экологических систем.
Вода – основа жизни. Роль планктона. Геологическая история океанов. Морские птицы. Экосистемы океана. Особая жизнь рифтовых зон. Единство Океана. Наблюдения Тура Хейердала.
Чехов сказал: море большое. Следует добавить: оно живое и единое. Да, и море, и океан – единое живое поле. В океане есть свои пустыни и сгущения жизни. Есть у него и свои структуры: экологическая, гидрологическая, геологическая и другие. У него свой газовый и солевой состав, поддерживаемый живым веществом. Океан оказался первым домом жизни на Земле. В нём получили развитие её первые высокоорганизованные формы, особенно позвоночные. Разнообразие только видов рыб составляет 50 % всех позвоночных. Всего в океане 160 000 видов животных и около 10 000 видов растений.
Да и как океану не быть домом живого, если его главный компонент – вода – обладает уникальными свойствами, благоприятными для жизни. Например, такое свойство воды, как в твёрдом состоянии быть легче, чем в жидком (в то время как у других веществ – наоборот) позволяет водоёмам Земли не промерзают до дна – ведь лёд всплывает, и жизнь в них не прекращается и зимой. Прозрачность воды даёт возможность осуществления в морях фотосинтеза. Несжимаемость воды под давлением позволяет живым существам жить и на большой глубине. Если же говорить о жизни на суше, то высокое поверхностное натяжение молекул воды обеспечивает её подъём в капиллярах сосудов растений. Без этого растения не могли бы освоить сушу.
Молекула вода – единственная из неорганических молекул, которая входит в состав клеток и тканей биоты в нерасщеплённом виде, в то время как соли и все другие вещества, попав в организм, диссоциируют на составные части. Опыты по магнитно-резонансному структурированию воды показали, что она способна запоминать информацию, в частности, биологическую.
Во всём разнообразии организмов, существующих в мире, содержится удивительное многообразие веществ. И лишь вода необходима всем. Недаром вода, будто кровеносная система, охватывает всю планету, образует свою гидросферу, проникает в атмосферу, в литосферу и слита с биосферой.