Экосистема. Состав и структура.

Содержание

Введение
1. Понятие и особенности экосистемы
2. Состав и структура экосистемы
2.1 Блоковая модель экосистемы
2.2 Структура экологических ниш и видовое разнообразие
2.3 Трофическая структура экосистем. Цепи питания.
Заключение
Список литературы

Экосистема. Состав и структура.

Данные термины не являются синонимами. Экосистема – это любая совокупность организмов и среды их обитания, а биоценозы – это только природные образования. Поэтому «биогеоценоз» является лишь частным случаем понятия «экосистемы», которое по своему охвату более шире, и включает понятие «биогеоценоз»1.
Главным предметом исследования при экосистемном подходе в экологии становятся процессы трансформации вещества и энергии между. В некоторых типах экосистем вынос вещества за их пределы настолько велик, что их стабильность поддерживается в основном за счет притока такого же количества вещества извне, тогда как внутренний круговорот малоэффективен. Таковы проточные водоемы, реки, ручьи, участки на крутых склонах гор. Другие экосистемы имеют значительно более полный круговорот веществ и относительно автономны (леса, луга, озера и т. п.). Однако ни одна, даже самая крупная, экосистема Земли не имеет полностью замкнутого круговорота. Материки интенсивно обмениваются веществом с океанами, причем большую роль в этих процессах играет атмосфера, и вся наша планета часть материи получает из космического пространства, а часть отдает в космос2.
2. Состав и структура экосистемы
2.1 Блоковая модель экосистемы
Любая экосистема состоит из двух блоков. Один из них представлен биоценозом – комплексом взаимосвязанных между собой живых организмов, а другой – факторами среды – биотопом или экотопом. Т.е. экосистема состоит из двух составляющих: органическая – населяющий экосистему биоценоз (ассоциация, сообщество) и неорганическая – биотоп.
Биоценоз (био... + гр. koinos общий) – совокупность животных, растений и микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни (биотоп), например, животные, растения и микроорганизмы того или иного озера, луга, береговой полосы.
Биотоп (био... +гр. topos местность) – относительно однородное по абиотическим факторам среды пространство, занятое биоценозом1.
2.2 Структура экологических ниш и видовое разнообразие
В любой экосистеме присутствует определенный набор строго увязанных друг с другом потенциально возможных (виртуальных) экологических ниш, призванных обеспечить целостность и устойчивость экосистемы. Эта виртуальная структура и есть своего рода «биополе» данной экосистемы, содержащее «эталон» ее актуальной (вещественной) структуры. В любой сформировавшейся естественным образом экосистеме, не испытавшей на себе воздействие человека, все экологические ниши оказываются заполненными. Это называется правилом обязательности заполнения экологических ниш. Его механизм строится на свойстве жизни плотно заполнять собой все доступное ей пространство (под пространством в данном случае понимается гиперобъем факторов среды). Одним из главных условий, обеспечивающих выполнение этого правила, является наличие достаточного видового разнообразия1.
Со структурой экологических ниш данной экосистемы тесно связана ее видовая структура, под которой понимают количество видов, образующих экосистему, и соотношение их численностей. Точных данных о количестве видов в экосистемах нет. Это связано с тем, что трудно учесть видовое разнообразие всех мелких организмов (особенно микроорганизмов). Видовое разнообразие обычно тем значительнее, чем богаче условия (биотоп) экосистемы. В этом отношении самыми богатыми по видовому разнообразию являются, например, экосистемы дождевых тропических лесов. Только древесные виды исчисляются в них сотнями. Видовое разнообразие является крайне важным свойством экосистем и связано с устойчивостью к неблагоприятным факторам среды2.
2.3 Трофическая структура экосистем. Цепи питания.
С точки зрения трофической (функциональной) структуры (от греч. Trophe – питание), экосистему можно разделить на два яруса. Верхний – автотрофный (самостоятельно питающийся) ярус, или «зеленый пояс», включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии счета, использование простых неорганических соединений. Нижний – гетеротрофный (питаемый другими) ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, разлагающихся веществ, корней и т. д., в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений3.
С биологической точки зрения, в составе экосистемы выделяют следующие компоненты: 1) Неорганические вещества (С, N, СО2, Н2О и др.), включающиеся в круговороты. 2) Органические соединения (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и т. д.), связывающие биотическую и абиотические части. 3) Воздушная, водная и субстратная среда, включающая климатический режим и др. 4) Продуценты, автотрофные организмы (зеленые растения, сине-зеленые водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии), производящих пищу из простых неорганических веществ; 5) Консументы, или фаготрофы (от греч. Phagos – пожиратель), - гетеротрофные организмы, главным образом животные, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества1, причем выделяют растительноядные животные (фитофаги), питающиеся живыми растениями (тля, кузнечик, гусь, овца, олень, слон) и плотоядные животные (зоофаги), поедающие других животных, - различные хищники (хищные насекомые, насекомоядные и хищные птицы, хищные рептилии и звери), нападающие не только на фитофагов, но и других хищников. Особенную группу консументов составляют паразиты и симбиотрофы (живут за счет веществ организма-хозяина), а также детритофаги, или сапрофаги - животные, питающиеся мертвым органическим веществом - остатками и продуктами жизнедеятельности растений и животных. Это различные черви, членистоногие (клещи, многоножки, личинки насекомых, жуки-копрофаги). 6) Редуценты - бактерии и низшие грибы - завершают деструктивную работу консументов и сапрофагов, доводя разложение органики до ее полной минерализации и возвращая в среду экосистемы молекулярный азот, минеральные элементы и последние порции двуокиси углерода.
Последовательные связи между трофическими уровнями (ярусами) образуют цепи питания, или трофические цепи. Прослеживая пищевые взаимоотношения между членами биоценоза («кто кого и сколько поедает»), можно построить пищевые цепи питания различных организмов. Примером длинной пищевой цепи может служить последовательность обитателей арктического моря: «микроводоросли (фитопланктон)  мелкие растительноядные ракообразные (зоопланктон)  плотоядные планктонофаги (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие)  рыбы (возможны 2-3 звена последовательности хищных рыб)  тюлени  белый медведь2.
Заключение
Таким образом, экологическая система, или экосистема – основной объект экологии – это совокупность популяций различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих между собой и окружающей их средой таким образом, что эта совокупность сохраняется неопределенно долгое время. Примеры экологических систем: луг, лес, озеро, океан.
Термин «экосистема» введен в экологию английским ботаником А.Тенсли (1935). В отечественной литературе широко применяется термин «биогеоценоз» - это совокупность однородных природных элементов (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий) на определенном участке поверхности Земли.
Можно выделить различные типы структурной организации экосистемы. Так, согласно блоковой модели экосистемы любая экосистема состоит из двух блоков. Один из них биоценоз (комплекс взаимосвязанных живых организмов), второй – биотоп или экотоп (факторы среды).
Структура экологических ниш призвана обеспечить целостность и устойчивость экосистемы. Со структурой экологических ниш данной экосистемы тесно связана ее видовая структура – количество видов, образующих экосистему, и соотношение их численностей.
С позиций трофической структуры любая экосистема включает комплекс автотрофных организмов-продуцентов, обеспечивающих органическим веществом и энергией остальные организмы (зеленые растения, фото- и хемосинтезирующие бактерии); комплекс гетеротрофных организмов-консументов, живущих за счет питательных веществ, созданных продуцентами животные, а также бесхлорофилльные растения); комплекс организмов-редуцентов, разлагающих органические соединения до минерального состояния (микробоценоз, грибы и прочие организмы, питающиеся мертвым органическим веществом).
Список литературы