Структура, склад, принципи організації і властивості екосистеми
Екосистема - це біологічна система,
Содержание
будова
Властивості екосистеми вивчаються порівняно недавно. Вчені виділяють в ній два основних компоненти - біотичний і абиотический. Перший ділиться на гетеротрофних (включає в себе організми, які отримують енергію в результаті окислення органічної речовини - консументи і редуценти) і автотрофний (організми отримують первинну енергію для здійснення фотосинтезу і хемосинтезу, т. Е. Продуценти).
Єдиним і найважливішим джерелом енергії, необхідної для існування всієї екосистеми, є продуценти, які засвоюють енергію сонця, тепла і хімічних зв`язків. Тому автотрофи є представниками першого трофічного рівня всієї екосистеми. Другий, третій і четвертий рівні формуються за рахунок консументів. Замикаються редуцентамі, здатними перевести неживе органічна речовина в абиотический компонент.
Властивості екосистеми, коротко про які ви можете прочитати в даній статті, мають на увазі можливість природного розвитку та відновлення.
Головні компоненти екосистеми
Структура і властивості екосистеми - его головні поняття, якими займається екологія. Прийнято виділяти такі показники:
- кліматичний режим, температура навколишнього середовища, а також вологість і режим освітлення;
- органічні речовини, що зв`язують абиотическую і биотическую складові в круговороті речовин;
- неорганічні сполуки, включені в круговорот енергії;
- продуценти - це організми, які створюють первинні продукти;
- фаготрофи - гетеротрофи, які живляться іншими організмами або великими частинками органічної речовини;
- сапротрофи - гетеротрофи, здатні зруйнувати мертве органічна речовина, минерализовать його і повернути в круговорот.
Сукупність останніх трьох компонентів формує біомасу екосистеми.
Екосистема, властивості і принципи організації якої вивчаються в екології, функціонує завдяки блокам організмів:
- Сапрофаги - харчуються мертвою органічною речовиною.
- Біофагі - поїдають інших живих організмів.
Стійкість і біорізноманіття екосистем
Властивості екосистеми пов`язані з різноманітністю видів, які в ній живуть. Чим ширший біорізноманіття та складніше харчові ланцюги, тим вище стійкість екосистеми.
Біорізноманіття є дуже важливим, так як воно дає можливість формувати велику кількість спільнот, що відрізняються за формою, структурою і функціями, і забезпечує реальну можливість їх формування. Тому чим вище біорізноманіття, тим більша кількість спільнот може проживати, і тим більшу кількість біогеохімічних реакцій може здійснюватися, забезпечуючи при цьому комплексне існування біосфери.
Чи вірні наступні судження про властивості екосистеми? Для даного поняття характерні цілісність, стійкість, саморегуляція і самовоспроізводімості. Безліч наукових експериментів і спостережень дають ствердну відповідь на це питання.
продуктивність екосистем
Під час вивчення продуктивності були висунуті такі поняття, як біомаса і урожай на корені. Другий термін визначає масу всіх організмів, що мешкають на одиниці площі води або суші. А ось біомаса - це також вага даних тіл, але в перерахунку на енергію або сухе органічне речовина.
Біомаса включає тіла цілком (в тому числі і відмерлі тканини у тварин і рослин.) Біомаса стає некромассой тільки тоді, коли вмирає весь організм.
Первинна продукція спільноти - це утворення біомаси продуцентами без винятку енергії, яку можна витратити на дихання на одиницю площі за одиницю часу.
Виділяють валову і чисту первинну продукцію. Різницею між ними є витрати на дихання.
Чиста продуктивність спільноти - це швидкість накопичення органіки, яку не споживають гетеротрофи, а внаслідок, і редуценти. Прийнято обчислювати за рік або вегетаційний період.
Вторинна продуктивність співтовариства - це швидкість накопичення енергії консументами. Чим більше в екосистемі споживачів, тим у великих обсягах переробляється енергія.
саморегуляція
Властивості екосистеми включають в себе і саморегуляцію, ефективність якої регулюється різноманітністю жителів і харчових відносин між ними. Коли знижується кількість одного з первинних консументів, то хижаки переходять до інших видів, які раніше для них мали другорядне значення.
Довгі ланцюги можуть перетинатися, створюючи при цьому можливість різноманітності харчових відносин в залежності від чисельності жертв або врожайності рослин. У найсприятливіші часи чисельність видів може відновлюватися - таким чином нормалізуються відносини в біогеноценозе.
Нерозумне втручання людини в екосистему може мати негативні наслідки. Завезені в Австралію дванадцять пар кроликів за сорок років розмножилися до декількох сотень мільйонів особин. Таке сталося через недостатню кількість хижаків, які ними харчуються. В результаті пухнасті звірята знищують всю рослинність на материку.
біосфера
Біосфера - це екосистема вищого рангу, що об`єднує в одне ціле всі екосистеми і забезпечує можливість життя на планеті Земля.
Властивості біосфери як глобальної екосистеми вивчає наука екологія. Важливо знати, як влаштовані процеси, що впливають на життя всіх організмів в цілому.
До складу біосфери входять такі складові:
- гідросфера - це водна оболонка Землі. Є рухомий і проникає всюди. Вода - унікальне поєднання, яке є однією з основ життя будь-якого організму.
- атмосфера - найлегша повітряна оболонка Землі, межує з космічним простором. Завдяки їй відбувається обмін енергії з зовнішнім простором;
- літосфера - тверда оболонка Землі, що складається з магматичних і осадових порід.
- педосфера - верхній шар літосфери, що включає грунт і процесгрунтоутворення. Межує з усіма попередніми оболонками, і замикає всі цикли енергії і речовини в біосфері.
Біосфера не є замкнутою системою, так як вона майже повністю забезпечується сонячною енергією.
штучні екосистеми
Штучні екосистеми - це системи, створені в результаті людської діяльності. Сюди входять агроценози і природно-господарські системи.
Склад і основні властивості екосистеми, створеної людиною, мало відрізняються від справжньої. Вона також має продуцентів, консументів і редуцентов. Але є відмінності в перерозподілі потоків речовини і енергії.
Штучні екосистеми відрізняються від природних такими параметрами:
- Набагато меншою кількістю видів і явним переважанням одного або декількох з них.
- Порівняно маленькій стійкістю і сильною залежністю від всіх видів енергії (в тому числі і від людини).
- короткими харчовими ланцюжками через маленького різноманітності видів.
- Незамкнутим кругообігом речовин через вилучення продукції співтовариства або врожаю людиною. У той же час природні екосистеми, навпаки, включають в круговорот якомога більшу його частину.
Властивості екосистеми, створеної в штучному середовищі, поступаються властивостям природною. Якщо не підтримувати енергетичні потоки, то через певний час відновляться природні процеси.
екосистема лісу
Склад і властивості екосистеми лісу відрізняються від інших екосистем. В даному середовищі випадає набагато більше осадом, ніж над полем, але більша їх частина так і не досягає поверхні землі і випаровується прямо з листя.
Екосистему листопадного лісу представляють кілька сотень видів рослин і кілька тисяч видів тварин.
Рослини, які ростуть в лісі, є справжніми конкурентами і ведуть боротьбу за сонячне світло. Чим нижче ярус, тим більше тіньовитривалі види там оселилися.
Первинними консументами є зайці, гризуни і птиці і великі травоїдні. Всі поживні речовини, які містяться влітку в листі рослин, восени переходять в гілки і коріння.
Також до первинних консументами відносяться гусениці і короїди. Кожен харчової рівень представлений великою кількістю видів. Дуже важлива роль травоїдних комах. Вони є запилювачами і служать джерелом харчування для наступних рівень харчових ланцюжків.
Екосистема прісного водойми
Найсприятливіші умови для життєдіяльності живих організмів створені в прибережній зоні водойми. Саме тут вода найкраще прогрівається і містить найбільше кисню. І саме тут мешкає велика кількість рослин, комах і дрібних тварин.
Система харчових відносин в прісній водоймі дуже складна. Вищі рослини вживають рослиноїдні риби, молюски і личинки комах. Останні, в свою чергу, є джерелом живлення для рачків, риб і амфібій. Хижі риби харчуються дрібнішими видами. Тут же знаходять для себе їжу і ссавці.
А ось залишки органіки падають на дно водойми. На них розвиваються бактерії, яких споживають найпростіші і фільтруючі молюски.
