Процесс биогеографической дифференциации
Главное содержание физико-географического процесса заключается в обмене веществом и энергией между отдельными компонентами природы и целыми природными системами. В океане он охватывает толщу вод, дно, пограничные части атмосферы и суши. Его деятельность легче поддается анализу, если в сложной системе взаимодействий выделить функциональные подсистемы, звенья физико-географического процесса. Таковыми являются: гидрологическое, геохимическое, геолого-геоморфологическое и литолого-фациальное. Все они несут определенную экологическую нагрузку, обусловливая структуру и функции биогидроценотического звена.
Каждое звено физико-географического процесса вносит свой вклад в упорядочение предметов и явлений природы в Мировом океане, в результате чего происходит обособление аквальных и субаквальных (донных) природных комплексов (ПК), с характерными для них сообществами гидробионтов. Таким образом, физико-географический процесс порождает существенную обратную связь: наряду с глобальным характером обмена веществом и энергией он локализуется в территориально ограниченных природных системах (геосистемах, экосистемах) разной размерности. Каждому природному комплексу в океане соответствуют свои экологические и биогеографические особенности.
Описание физико-географического процесса в Мировом океане как экологического фактора следует начать с указания источников энергии, благодаря которым осуществляется движение субстанции. Далее, поскольку аквальные и субаквальные ПК имеют свою историю развития и в современных условиях характеризуются динамизмом всех функциональных подсистем, необходимо рассмотреть фактор времени Наконец, как уже отмечалось, описание физико-географического процесса будет легче сделать, если в нем выделить главные звенья. Наиболее полно и ярко особенности физико-географического процесса и биогеографической дифференциации проявляются в пределах морских мелководий.
Энергетика. Интенсивность физико-географического процесса зависит от притока полезной энергии. Основные силы, действующие в океане, могут быть земного происхождения (тепло недр, гравитация, вращение планеты вокруг своей оси) и космического (солнечная радиация, приливные действия Луны и Солнца). Взаимодействуя и трансформируясь в географической оболочке, они порождают огромное разнообразие природных процессов. Особенно многообразны силы природы, определяющие интенсивность физико-географического процесса и обусловленных им экологических условий в поверхностной толще океана и в пределах морских мелководий.
Первопричина разнообразия природных условий и жизни заложена в неоднородном поступлении субстанции в разные участки географической оболочки. Неоднородность распределения вещества и поступления энергии связана с формой и внутренним строением Земли, ее рельефом, наклоном оси вращения к плоскости эклиптики, приливными действиями Луны и Солнца, силами Кориолиса и т. п.
Чем сильнее действуют первичные источники энергии, тем интенсивнее и разнообразнее физико-географические и биологические процессы в океане. Наиболее полно они выражены в теплом поясе, в поверхностной толще вод, плодородие которых поддерживается за счет подъема глубинных вод (апвеллинга), а берега и дно, в результате проявления интенсивных неотектонических движений или вулканизма, характеризуются пересеченным рельефом. В этих условиях разнообразие природных компонентов и сложность биоты обусловливаются высоким вкладом всех первичных источников энергии.
Напротив, там, где источники тех или иных видов энергии отсутствуют, физико-географическая дифференциация выражена хуже, разнообразие жизни уменьшается. Достаточно представить ландшафты ледовой пустыни, толщи глубинных вод или абиссальной равнины. Здесь экосистемы наблюдаются в сильно упрощенном, редуцированном виде.
На фоне монотонных ландшафтов особенно заметно воздействие даже слабых источников субстанции. Это может быть, например, неотектонический рост морфоструктуры, ведущий к морфологической и экологической дифференциации ландшафта аккумулятивной равнины, или явление апвеллинга, вызывающее увеличение плодородия и повышение биологической продуктивности поверхностных вод, и т. п.
Время. Мировой океан представляет собой динамичную систему, развивающуюся во времени. Происходит постоянное изменение и усложнение пространственной дифференциации океана. При этом обособление крупных территориальных единиц совершается раньше; как правило, они древнее мелких; более мелкие единицы обособляются в результате развития и усложнения структуры более крупных.
Исторической основой биогеографии является палеогеография. Океаны наряду с континентами - наиболее древние структуры географической оболочки. Однако их размеры и пространственные соотношения не оставались постоянными. В свете гипотезы новейшей глобальной тектоники, основные события, определившие современную форму океанов, произошли в мезозое. Природные особенности поверхности толщи океана и материковых окраин были сильнейшим образом изменены под влиянием событий четвертичного периода: похолодания, глубоких регрессий и следовавших за ними трансгрессий, интенсивных дифференцированных тектонических движений и вулканизма в неоген-четвертичное время.
Для понимания особенностей современной биоты в океане важно отметить, что если понижение температуры в плейстоцене для умеренных и высоких широт северного полушария носило катастрофический характер и привело, в частности, к коренным изменениям в облике биоценозов; в теплом поясе и в приантаркгических водах температурный режим сохранялся почти постоянным на протяжении миллионов лег. В этих областях сложились наиболее древние и богатые жизнью ландшафты коралловых рифов и антарктических мелководий под толщей припайных льдов, унаследовано развивающиеся с палеогена, одни - в условиях постоянно теплых, другие - постоянно холодных вод.
Важной характеристикой природных процессов является скорость. Для ее исчисления берутся временные интервалы от долей секунды до миллиардов лет. Однако важно учитывать не только скорость в единицах абсолютного времени, но и относительную скорость процессов. Различные подсистемы Мирового океана имеют свой временной шаг, поэтому понятия "быстро-медленно" относительны. Например, можно говорить о большой скорости развития неотектонической структуры, однако эта скорость не будет соизмерима со скоростью динамики береговой зоны, совершающейся под воздействием волновых процессов; можно говорить о росте биологической продуктивности бентоса в некоторых областях абиссали, однако по сравнению с продуктивностью неритических биоценозов она будет крайне низкой. Таким образом, понятия скорости и интенсивности относительны и должны учитывать размерность экосистемы, географическое положение, специфику структуры и функционирования.
|
|
Читайте в рубрике «Экология океана»: |