Raft Master » Научная библиотека » Биоэкология » Распределение численности косных и живых тел биосферы по их размерам


  • 4-01-2013, 13:08
  • | Views: 936


Распределение численности косных и живых тел биосферы по их размерам

Распределение численности косных и живых тел биосферы по их размерам

  • Косные тела биосферы

Бетлый взгляд на географическую карту показывает, что площадь поверхности вод на Земле гораздо больше площади поверхности суши. Видим и другое: больше всего на Земле озёр, морей гораздо меньше, тем менее - океанов. То же и с озёрами: небольших по площади зеркала великое множество, крупных значительно меньше, а больших мало. Что это - общеизвестный и малозначительный факт (как долго думалось), или закон природы? Выясняется, что закон, причем фундаментальный - общеземной и даже близкий к космическому (лекция 4.5).

На рис. 9.19 показано количество полузамкнутых водоёмов в Одесской области Украины. Рисунок отражает частоту встречаемости озёр, или иначе - плотность их размещения на суше. Понятно, что данные, имеющиеся по одной лишь Одесской области не отвечают на вопрос, является ли соотношение параметров на врезке к рис. 9.19 частным случаем, или это универсальный (и тогда важный) экологический закон. На этот вопрос отвечает график на рис. 9.20. Работа, из которой он взят (Downing et al., 2006), была выполнена международной научной группой, состоящей из одиннадцати исследователей, представляющих шесть стран мира. В показанную на рисунке 9.20 выборку вошли озёра, пруды и другие небольшие природные водоёмы из разных штатов США, Канады, Швеции и ряда других стран. Общий диапазон частотного распределения пресных водоемов охватывает 10 порядков величин по площади зеркала (S), и отличается широкой географической представительностью выборки.

По абсциссе графика на рис. 9.19, видим, что диапазон объектов по S охватывает 3 порядка величин, а на рис. 9.20 видим 8-10 порядков. Закономерное соотношение между площадью зеркала водоемов и их обилием на Земле может отражать две разные ситуации: либо относительное преобладание более крупных водных объектов означает их большую хозяйственную ценность, либо водоёмы разных размерных классов встречаются в природе в логарифмически примерно кратных количествах. Однако, более очевидное и важное на рис. 9.20 состоит в другом: между площадью поверхности зеркала водоёмов, S, и плотностью их размещения на Земле (N/S) наблюдается закономерная зависимость, описываемая уравнением, приведённым в подписи к рисунку.

Рис. 9.20. Соотношение между площадью зеркала озер (абсцисса - квадратные километры) и частотой их встречаемости (ордината - количество озер на 1 миллион квадратных километров). Черные точки квадраты показывают частоту встречаемости озер из статьи (Schilling, 1976). Пунктирная линия отображает гипотезу (Wetzel, 1990, рис. 5). Остальные данные из (Meybeck, 1995). Данные на рисунке приведены для Аляски, Аргентины, Австралии, Канады, Центральной Азии, Китая, СССР, Франции, Великобритании, Индии, Иноне-зии, Японии, Внешней Монголии, Скандинавии, Южной Европы, Тибета, США (общая территория и непокрытая льдом), Западная Европа (Schuiling, 1976), общемировые данные (Schuiling, 1976).

Пунктирная линия - данные по миру (Wetzel, 1990). Сплошная линия - согласно по уравнению: у = 1,186 х0 961. Взято из: Downing et al., 2006.

Поскольку график на рис. 9.20 охватывает самые разные типы водоёмов во многих географических регионах мира, его можно рассматривать как универсальное экологическое соотношение. Но только ли экологическое? На этот вопрос отвечают геофизики, специалисты наук о Земле и строители-практики. Давно известно, что при физическом дроблении горных пород образуется так называемый "рухляк". Он представляет собой смесь осколков - частиц разного размера от крупных глыб до микроскопической пыли. Если при размоле ни одна группа частиц из общего рухляка не была изъята (специально отсеяна, или отнесена случайным ветром или водой), то распределение частиц по размерным классам описывается все тем же соотношением.

Из работы Даунинга и сотрудников (Downing et al., 2006) следует, что частота встречаемости на Земле озер (и не только их, добавим мы) = a S"ь

Понятно, что как природный феномен, дробление косных тел, водных в том числе, - явление физическое. На Земле же оно становится экологическим законом, тем более что "частицами" биосферы являются и живые существа, и косные пылинки, и большие валуны, и океаны, и континенты - все наравне*.

В связи множеством водоёмов, показанных на рис. 9.20, обратим внимание на численное значение углового коэффициента Ь, близкое к 1. При b = 1 (угол наклона регрессии к абсциссе равен 45°), перемножение N/S и S дает константу. Можно поэтому предположить, что в диапазоне S водоемов от 10~4 до 106 водоёма/м2 разных размерные классы представлены на Земле одинаково взвешенным количеством, но малые водоёмы недостаточно изучены в силу их меньшей ценности по уловам в рыбоводстве. Но, быть может, природная ценность малых по площади зеркала водоёмов связана с другими их качествами, которые люди ещё не научились ценить? Напомним в этой связи, что чем организмы мельче, тем больше их валовый в клад в метаболизм биосферы. Биологи с экологами достоверно узнали об этом лишь к концу XX века.

Разделив N/S в совокупности озер на среднее их значение S/V, получим величину N03ep/VBtWbI в водоеме. Ее можно интерпретировать как плотность распределения водоемов в расчете на единицу объема воды в них. Её экологический смысл формально аналогичен плотности распределения особей, например, планктона или рыб по отношению к площади зеркала водоемов.




  • Вернуться



  • Еще по теме


    Географическое распространение нектона и его распределение в водоемах


    Отличия океанического нектона от нектона континентальных водоемов


    Размеры нектеров в океане


    Биогеографическая характеристика нектофауны


    Экологическое разнообразие нектона и его распределение в водоемах

     

    Последние новости



    Пользовательский поиск

    Партнеры