ВторсырьеЭко разделЭкосистема и ее структура

Экосистема и ее структура

История возникновения термина, определение понятия

Любая наука оперирует терминами и понятиями. Смысл их и содержание раскрывается, объясняется в определениях. Понятие «Экосистема» – одно из основных в экологии – науке о том, как живые организмы взаимодействуют между собой и с окружающей средой.  Можно дать определение: «Что такое «Экосистема»?» после ответа на вопрос: «Кто термин «экосистема» ввел и для чего?».

GekkelernБиолог Эрнст Геккель в 1866 году в своей работе «Общая морфология организмов» впервые употребил термин «Экология», описывая взаимоотношения живой природы с неживой. Через одиннадцать лет другой немецкий ученый, гидробиолог, К. Мебиус, описывая сообщество живых организмов в устричной банке, назвал его «Биоценоз». Год спустя американец С. Форбс называет совокупность живых организмов, обитающих в определенном месте, «микрокосм». Об этом он говорит в своей книге «Озеро как микрокосм». В науку ввел термин «Экосистема» Артур Тенсли. Это произошло в 1935 году, с того времени и существует современное понимание этого термина. Некоторые ученые, в том числе русские В.В. Докучаев и В.Н. Сукачев, в своих работах  вышеприведенный термин предпочитают заменять другими – «Биоценоз» и «Биогеоценоз». Тоже касается и наук смежных с биологией, где понятие, имеющее подобное определение и содержание, называют «геосистема», «голоцен» или «биокосное тело». Последнее понятие было введено в том же 1944 году В.И. Вернадским, что и «биогеоценоз» В.Н. Сукачевым.

Каких бы названий ни придерживались те или иные ученые, экологическая система или экосистема представляет собой совокупность сообщества живых организмов, среды, где они обитают, и связей и взаимодействий между ними, в том числе по обмену веществом и энергией.

Несколько шире понятие «Экосистемы», его можно определить следующим образом: под сообществом живых организмов подразумеваются все представители животного и растительного мира, от крупных млекопитающих, птиц, рыб, беспозвоночных до червей, личинок и микроорганизмов. Под средой обитания надо понимать конкретный ареал с лишь ему присущими химическими и физическими свойствами воды, почвы и воздуха, температурным, световым и климатическим режимом. А под связями и взаимодействиями — видовую продуктивность и кругооборот трофической цепи, в результате которых происходит обмен химическими веществами и соединениями и энергией.

Понятие «Экосистемы» дает наиболее общее представление о том, что биосистема имеет составные части.

Структура и ее виды

Эти части и есть структура экосистемы, которая может быть классифицирована на несколько категорий. Первая – наиболее общее разделение — живая и неживая природа. Вторая — роль живого организма в пищевой цепи. Третья – видовое наполнение каждого этапа этой цепи и пространственное их распределение.

Первая категория содержит два элемента. Биотический – живая природа и абиотический – неживая.

ЭкосистемаВ свою очередь, биотический подразделяется на организмы, которые получая солнечную энергию, синтезируют из неорганических веществ органические. Такие организмы названы автотрофами или продуцентами, производителями. Благодаря им производится первичные органические вещества, необходимые для существования последующих звеньев пищевой цепи. Основной характерной их особенностью является способность к фотосинтезу. Такая способность обусловлена наличием у растений хлорофилла, а у бактерий еще и ородопсина. Эти фотосинтетические пигменты на свету из углекислого газа и воды образовывают органические вещества. Продуценты усваивают солнечную энергию с эффективностью 0,1 – 1%. Есть некоторые виды растений, у которых этот показатель значительно выше – до 4,5%.

Автотрофные продуценты или производители могут считаться первым звеном пищевой цепи или ее первым уровнем. Без вырабатываемых ими органических веществ и соединений, в том числе кислорода, рождение и существование жизни на Земле было бы невозможно.

 гетеротрофыВторым видом организмов, входящих в биотическую часть трофической структуры экосистемы, являются гетеротрофы. Это живые организмы, которые черпают энергию, необходимую им для существования, из органических веществ. К ним относятся два вида – консументы или потребители и редуценты или разрушители.

Консументы или потребители – это живые организмы, которые питаются органическим веществом и другими живыми организмами. Они являются вторым звеном пищевой цепи.

В процессе существования живые организмы выделяют органику. Они и сами после гибели не перестают быть органическим веществом. Все эти выделения и останки опадают на землю и дно водных объектов, где становятся пищей для редуцентов, могильщиков или разрушителей. Это последнее звено пищевой цепи, потому что разрушители перерабатывают органическое вещество в неорганическое, минеральное. Которое вновь начинает свое движение в вышестоящие экосистемы трофические уровни.

Редуценты являются последним звеном пищевой цепи. Трофическая структура экосистемы, разделенная на уровни, с точки зрения временного фактора, ими замыкается.

Они же существуют в нижнем ярусе пространственной структуры экосистемы.

Пространственная и видовая

Пространственная структура подразумевает распределение живых организмов на определенной территории в вертикальной и горизонтальной плоскости.

РастенияРастения являются основным и определяющим фактором для формирования и существования любой экосистемы. Они же диктуют видовое распределение по вертикали или высоте. Растения одной высоты формируют ярусы. Высота этих ярусов может существенно различаться. Это зависит от многих факторов, и, прежде всего, от абиотических. Ярусы есть, как в высокорослых тропических лесах, так и зарослях кустарников степных зон и покрытых мхами болотах. В лесах они ярче выражены и их больше.

Верхний ярус занимают высокие деревья. Для некоторых климатических зон высота верхнего яруса может превышать 55 метров. Несколько ниже располагается второй ярус. Там деревья ниже. Третий – это кустарники. Четвертый – травы, мхи и лишайники. Почва является лишь условной границей, так сказать, видимой. Но и она имеет свою подземную, ярусность, которая связана с глубиной проникновения корней растений.

Существует также горизонтальное пространственное распределение. Оно еще имеет название «мозаичное». Факторами, формирующими такое своеобразие, может быть различный состав почвы, рельеф, влажность и тому подобное. Потому растения группируются на плоскости, приспосабливаясь к условиям своего произрастания и, таким образом, создают эффект сложенной мозаики или орнамента.

животныеЖивотные, птицы, насекомые и другие живые организмы распределяются по ярусам и в горизонтальной плоскости в зависимости от приспосабливаемости каждого их вида к  созданным условиям. Это и есть видовая структура экосистемы.

Видовая структура экосистемы включает в себя разнообразие видов растительного и животного мира, численность особей в каждом и взаимосвязь между ними. Эти показатели зависят от множества факторов. Основным, из которых является влияние неживой природы – количество света, воды, состав почв, температура, направление и сила ветров, атмосферное давление и так далее. Второй по значимости влияния фактор – это сформировавшийся растительный мир на данной территории. И третий, которые ворвался в природу относительно недавно, — это человек, его деятельность, степень активности и направленность.

Например: на 100 м2 в тайге 30 видов растений, на лугу вдоль реки в два раза больше, а в Амазонском лесу — в сто. Вмешательство человека, приводит к сокращению видового разнообразия, количественного состава популяций, генетическим изменениям и даже, к вымиранию животного и растительного мира и гибели всей экосистемы.

 

Видео — Водная экосистема

Внимание! Боли в суставах!

Cтатистика говорит о том, что более 70% людей, имеют скрытые или явные проблемы с суставами и периодически чувствуют боль. Это серьезно!!! Но решить проблему можно... Читать далее...