Изучение биологической структуры Мирового океана
Биогеография, изучающая состав, распределение и жизнедеятельность организмов на Земле, - одна из неотъемлемых частей океанологии. Нельзя составить полного представления о природе Мирового океана, не зная законов, управляющих жизнью и географическим распространением ее обитателей (гидробионтов).
Мировой океан (океаносфера) - наиболее обширная по площади и мощная по объему часть биосферы. Жизнь зародилась и на протяжении миллиардов лет развивалась в океане. Океаносфера предоставляет почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир.
В общем круговороте вещества и энергии видная роль принадлежит организмам. Как показал В. И. Вернадский, вещество всех наружных оболочек Земли и литосферы (осадочные породы), и атмосферы, и гидросферы многократно проходит через тело живых существ, которые ассимилируют минеральные вещества, воду, газы и вновь возвращают их в преобразованном виде в окружающую среду. Наиболее значительной является средообразующая функция: способность морских организмов стабилизировать химическую систему океана, влиять на газовый состав атмосферы, осадочные породы и т.п.
В изучении биологической структуры и функций живого вещества в Мировом океане важное место принадлежит географическому подходу. Его значение определяется присущей современной географии интегрирующей способности объединять частные океанологические исследования (физические, химические, геологические, биологические и т.п.) на базе представлений о природных комплексах (ПК) водных и подводных, "...критерий географичности, - пишет А.Ф. Плахотник (1977), - состоит в изучении своего объекта на двух уровнях организации одновременно - компонентном и комплексном".
В океанологии исследования ведутся преимущественно на компонентном уровне. Однако, как подчеркивал один из первых энтузиастов применения географического подхода в океанологии ВТ. Богоров (1960), логика исследования океана на компонентном уровне неизбежно ведет к синтезированию разнородного материала, выяснению причинности явлений и их взаимных связей. Разрабатывая учение о биологической структуре океана, Л А. Зенкевич и В.Г. Богоров использовали концепцию докучаевской географии. Поэтому закономерен их вывод об обусловленности биологической структуры океана его географической структурой.
Структура и функции биологической системы Мирового океана определяются характером свойственного ему физико-географического процесса, который рассматривается в данном случае как комплекс разнообразных экологических факторов. Основным результатом действия последних является регионализация океана на широтные (зональные), глубинные (поясные) и азональные природные комплексы аквальные (водные) и донные. Особую категорию представляют ландшафты водные и подводные и единицы внутриландшафтного подразделения. Природные комплексы любой размерности обладают своими биогеографическими особенностями.
Идея связать распределение жизни в океане с природными комплексами имеет свою предысторию. Еще в 1887 г. К. Мебиус на примере устричной банки в Северном море показал, как в результате взаимодействия биотических и абиотических факторов на морском дне формируется целостная природная система, для обозначения которой он ввел термин биоценоз. Понятие "биоценоз" быстро вошло в научный обиход, так как отражало созревшее стремление естествоиспытателей рассматривать совокупности организмов как целостные системы.
Важный шаг на пути сближения биоценологии с ландшафтоведением (наукой о природных комплексах - геосистемах) сделал С. А. Зернов (1913) в классическом труде "К вопросу об изучении жизни Черного моря". Для обозначения участков дна, однородных по природным условиям, занятых характерными сообществами морских организмов, С.А. Зернов впервые употребил термин "фация".
В последние десятилетия наблюдается плодотворное и взаимообогащающее развитие новых идей на стыке географии, биогеографии и экологии. По справедливому замечанию В. Б. Сочавы (1970), биогеограф-эколог, как и географ-ландшафтовед, ведет исследования в трех измерениях: планетарном, региональном, топологическом.
Планетарный экологический фон представлен региональными вариациями, а последние в свою очередь включают многочисленные топологические подразделения, вплоть до элементарных экосистем. Биосфера адекватна географической оболочке, биоценозы -внутриландшафтным природным комплексам.
В морской экологии определился ландшафтно-биономичский = ландшафтно-экологический подход к изучению жизни в океане. Его сущность можно раскрыть на примере полицентрического и биоцентрического взглядов на геосистему.
По упрощенной схеме геосистема представляет биотоп (сочетание биотопов) + биоценоз (сочетание биоценозов). Другими словами, с позиций гидробиолога ландшафты, например подводные, сформировавшиеся на мелководье, являются определенными биономическими типами морского дна, характеризующимися своими биоценотическими особенностями. Характеристика бентоса через познание ландшафтной структуры позволяет наиболее глубоко уяснить связь донных биоценозов с условиями местообитания, определить закономерности их распределения, выявить участки с типичными чертами биологической структуры.
Учитывая зависимость донного населения от природных условий, Е. Ф. Гурьянова (1959) и Г. У. Линдберг (1959) с успехом применили метод составления карт подводных ландшафтов к изучению закономерностей распределения донных биоценозов. Л. А. Зенкевич (1967, 1970) отметил родство общих идей В. В. Докучаева о природном комплексе, В. И. Вернадского о биосфере, В. Н. Сукачева о биогеоценозе и подчеркнул их значение для изучения биологической структуры океана. Ландшафтно-экологический подход при изучении морских мелководий раскрыт в работах К.М. Петрова (1989), К.М. Петрова и В.Б. Поздеева (1992), В.А. Мануйлова (1990), КС. Арзамасцева и Б.В. Преображенского (1990), Л. А. Беспаловой (1997) и др.
Связь биогеографии с океанологией особенно ярко проявляется в общности подходов к изучению как глобальных закономерностей, так и особенностей структуры и функционирования природных систем на региональном и топологическом уровнях.
Назовем четыре главных аспекта, лежащих в основе океанологических и биогеографических исследований: 1) эволюционный (естественно-исторический) подход к объяснению разнообразия океанических структур; 2) изучение массо-энергообмена как основы целостности и относительной устойчивости природных систем; 3) применение методов районирования и ландшафтно-экологического картографирования для отображения пространственной неоднородности океаносферы; 4) разработка рекомендаций по рациональному природопользованию и охране природы Мирового океана.
|
|
Читайте в рубрике «Исследования океанов»: |