Екосистеми

Экосистемы..

Экологическая система (экосистема) - пространственно певна совокупность живых організмів та органічного середовища їхнього життя, об'єднаних вещественно-энергетическими і інформаційними взаимодействиями.

Термин «Екосистема» був у екологію англійським ботаніком А.Тенсли.

Различают водні і наземні екосистеми. Причому у однієї природної зоні зустрічається безліч подібних екосистем — чи злитих в однорідні комплекси чи розділених іншими екосистемами.

В кожної наземної екосистемі є абиотический компонент — біотоп, чи экотоп — ділянку з ландшафтними, кліматичними, грунтовими умовами; і биотический компонент — співтовариство, или біоценоз — сукупність всіх живих організмів, які населяють даний біотоп. Біотоп є спільною місцеперебуванням всім членів співтовариства. Біоценози складаються із тих представників багатьох видів рослин, тварин і звинувачують мікроорганізмів. Практично кожен вид в біоценозі представлений багатьма особами різних статі і віку. Вони утворюють популяцію (чи частину популяції) цього виду в екосистемі. Біоценоз дуже важко розглядати окремо від біотопу, тому вводять такого поняття, як біогеоценоз (биотоп+биоценоз). Біогеоценоз — елементарна наземна екосистема, головна форма існування природних екосистем. Цей термін ввів В. Н. Сукачев.

Каждая екосистема має певну функціональну структуру.

В кожну екосистему входять групи організмів різних видів, помітні за способом питания:

автотрофы («самопитающиеся»).

гетеротрофы («які харчуються другими»).

Консументы -споживачі органічного речовини живих организмов.

Дитритофаги, чи сапрофаги, — организмы, які харчуються мертвим органічним речовиною — залишками рослин i животных.

Редуценты — бактерії і низшие грибы — завершують деструктивну роботу консументов і сапрофагов, доводячи розкладання органіки до її повної мінералізації і повертаючи у середу екосистеми останні порції двоокису вуглецю, води та мінеральних елементів.

Все названі групи організмів у будь-який екосистемі тісно взаємодіють між собою, согласуя потоки речовини і энергии.

Их спільне функціонування як підтримує структуру і цілісність біоценозу, а й істотно впливає на абіотичні компоненти біотопу, зумовлюючи самоочищення екосистеми, її среды.

В переважну більшість екосистем здійснюється фундаментальний зворотній хімічний процесс.

Принципиальное різницю між потоками речовини і в екосистемі у тому, що біогенні елементи, складові органічна речовина, можуть багаторазово брати участь у круговерті речовин, тоді як потік енергії однонаправлен і необоротний. Кожна порція енергії використовується лише одноразово. Відповідно до другим законом термодинаміки кожному етапі трансформації енергії значна значна її частина неминуче втрачається, розсіюється як теплоты.

Прослеживая харчові стосунки між членами біоценозу, можна побудувати харчові кайдани й посадили харчові мережі харчування різних організмів. Розрізняють кілька типів харчових систем:

Пастбищные харчові ланцюга (ланцюга эксплуататоров) Цепи паразитов Детритные цепи Благодаря певної послідовності харчових відносин різняться окремі трофічні рівні перенесення речовин і в екосистемі, пов’язані з харчуванням певної групи організмів. Так, перший трофічний рівень переважають у всіх екосистемах утворюють продуценти — рослини, другий — первинні консументифитофаги, третій — вторинні консументизоофаги тощо. Сукупність трофічних рівнів різних екосистем моделюється з допомогою трофічних пірамід численностей, биомасс і энергий.

Екосистему можна як діаграми потоку енергії. Вона істотно залежить від типу екосистеми, вихідної біомаси продуцентів і кількості трофічних рівнів. Для реальних систем характерно галуження потоків енергії.

Вход системи — потік сонячної енергії. Велика значна її частина розсіюється як теплоти. Частина енергії, ефективно поглинута рослинами, перетвориться фотосинтезом в енергію хімічних зв’язків вуглеводів та інших органічних речовин. Це валова первинна продукція (ЗПС, брутто-продукция) екосистеми. Частина її речовин окислюється у процесі дихання рослин i звільняє енергію. Ця енергія використовують у інших біохімічних процесів у рослині й у кінцевому підсумку також розсіюється як тепла. Що Залишилося частина новоутворених органічних речовин обумовлює приріст біомаси, рослин — чисту первинну продукцію (ЧПП, нетто-продукцию) екосистеми. Ставлення чистої продукції до валовий, тобто. коефіцієнт ефективності фотосинтезу, залежить від типу рослинності.

Суммарная біомаса стабільної екосистеми щодо постійна. При переході від однієї трофічного рівня до іншого частина доступною енергії не сприймається, а частина витрачається подих. У середньому щодо переходу з одного трофічного рівня в інший загальна енергія зменшується приблизно 10 раз («правило 10%»). Чим довші харчова ланцюг, тим менше залишається до її кінцю доступною енергії. Тому число трофічних рівнів не буває надто великою. Діаграми потоків енергії істотно залежить від типу екосистеми, вихідної біомаси продуцентів і кількості трофічних уровней.

В природних екосистемах відбуваються постійні зміни стану популяцій організмів. Вони викликаються різними причинами.

Кратковременные — погодними умовами і биотическими впливами, сезонні - великим річним ходом температури. Від одного року до року — різними випадковими поєднаннями абіотичних і біотичних чинників. Однак ці коливання, зазвичай, більш-менш регулярні і за кордону стійкості екосистеми. Такий стан екосистеми носить назва климаксного.

Климаксные співтовариства характеризуються стійким динамічним рівновагою між биотическими потенціалами які входять у співтовариство популяцій і опором среды.

Геомеостаз экосистемы — сталість найважливіших екологічних параметров.

Прагнучи підтримати сталість екосистеми, тим щонайменше, здатні до змін, до розвитку, переходити з більш простих до складнішим формам. Масштабні зміни географічної обстановки чи типу ландшафту під впливом природних катастроф чи діяльності призводять до певним послідовним змін стану біогеоценозів місцевості - сукцессиям. (Розрізняють первинну і вторинну сукцессии).

Первичная сукцесія — поступове заселення організмами що з’явилася незайманою суші, оголеної материнської породы.

Вторичные сукцессии мають характер поступового відновлення властивого даної місцевості співтовариства після заподіяних ушкоджень. Сукцессии відбуваються шляхом заміщення одних видів другими.

Развитие екосистем не зводиться до сукцессиям. За відсутності порушень середовища незначні, але стійкі відхилення від одиниці приводять до зміни співвідношень між автотрофами і гетеротрофами, поступово збільшують біологічне розмаїтості та відносне значення детритных ланцюгів в круговерті речовин, отже вся продукція повністю. Людині вдається знімати високі врожаї біомаси лише з початкових фазах сукцесій чи розвитку штучних екосистем з величезним переважанням монокультури, коли нетто-продукция велика.

«Правило 10%» (правило піраміди енергій Р. Линдемана): з однієї трофічного рівня екологічної піраміди переходить в інший, більш високий її (по «драбині» продуцент — консументи), у середньому близько 10% що надійшла подібний до попереднього рівень энергии.

«Правило 1%»: для біосфери загалом частка можливого споживання чистої первинної продукції (лише на рівні консументов вищих порядків) вбирається у 1%.

Список литературы:.

1.Акимова Т. А., Хаскин В. В. Екологія: Підручник для вузів. -.

М.: ЮНИТИ, 1998 р.- 455 с.

2.Методические вказівки до практичним занять й стати самостійною работе.

3.Одум Ю. ЕкологіяМ.: Світ, 1986.