Що входить у поняття «екосистема». Найбільша природна екосистема землі - біосфера. Види екосистем залежно від масштабу

Екосистема - це будь-яка сукупність живих організмів, що взаємодіють, і умов середовища. Термін «екосистема» запровадив А. Тенслі у 1935 р.

Основні властивості:

1) здатність здійснювати кругообіг речовин

2) протистояти зовнішнім впливам

3) виробляти біологічну продукцію

Види екосистем:

1) мікроекосистеми (ствол дерева в стадії розмноження, акваріум, невелика водойма, крапля води і т. д.)

2) мезоекосистема (ліс, ставок, степ, річка)

3) макроекосистема (океан, континент, природна зона)

4) глобальна екосистема (біосфера загалом)

Найбільшою екосистемою є біосфера- Оболонка планети, заселена живими організмами. Товщина біосфери трохи більше 20 км (організми мешкають над поверхнею суші не вище 6 км над рівнем моря, опускаються не глибше 15 км у товщу суші і на 11 км у глиб океану), але основна маса живої речовини сконцентрована в приповерхневому шарі товщиною м - це висота лісового пологу та глибина проникнення основної маси коренів. У цих межах сконцентровані наземні та ґрунтові тварини та мікроорганізми. В океані найбільш обжиті рослинами і тваринами, що освітлюються сонцем і прогріваються до глибини 10 - 20 м приповерхневі товщі води. У цьому тонкому шарі біосфери сконцентровано понад 90% біомаси рослин та тварин.

Одум запропонував класифікацію екосистеми з урахуванням біомів. Це великі природні екосистеми, що відповідають фізико-географічним зонам. Характеризується будь-яким основним типом рослинності або іншою характерною особливістю ландшафту.

Типи біомів:

1) наземні (тундри, тайги, степи, пустелі)

2) прісноводні (текучі води: річки, струмки, стоячі води: озера, ставки, заболочені води: болота)

3) морські (відкритий океан, води шельфу, глибоководні зони)

Екологи використовують також термін «біогеоценоз», запропонований радянським ботаніком В.М. Сукачовим. Цим терміном позначається сукупність рослин, тварин, мікроорганізмів, ґрунту та атмосфери на однорідній ділянці суші. Біогеоценоз є синонімом екосистеми.

Залежно від впливу господарську діяльність людини системи поділяються на:

1) природні, що збереглися у недоторканності;

2) модифіковані, що змінилися від діяльності;

3) трансформовані, перетворені людиною.

Екосистема складається з чотирьох основних елементів:

1. Неживе (абіотичне) середовище - це вода, мінеральні речовини, гази, а також неживі органічні речовини та гумус.

2. Продуценти (виробники) - живі істоти, здатні з неорганічних матеріалів середовища будувати органічні речовини. Таку роботу виконують переважно зелені рослини, що виробляють за допомогою сонячної енергії з вуглекислого газу, води та мінеральних речовин органічні сполуки. Цей процес називають фотосинтезом. При ньому вивільняється кисень. Органічні речовини, що виробляються рослинами, йдуть у їжу тваринам та людині, кисень використовується для дихання.

3. Консументи - споживачі рослинної продукції. Організми, які харчуються лише рослинами, називають консументами першого порядку. Тварин, які харчуються лише (або переважно) м'ясом, називають консументами другого порядку.

4. Редуценти (деструктори, розкладачі) - група організмів, які розкладають залишки відмерлих істот, наприклад, рослинні залишки або трупи тварин, перетворюючи їх знову на вихідну сировину (вода, мінеральні речовини та вуглекислий газ), придатне для продуцентів, що перетворюють ці складові частини знову в органічні речовини. До редуцентів відносяться багато хробаків, личинки комах та інші дрібні ґрунтові організми. Бактерії, гриби та інші мікроорганізми, що перетворюють живу речовину на мінеральну, називають мінералізаторами.

Природа діє дуже економно. Створена організмами біомаса (речовина їхніх тіл) і енергія, що міститься в ній, передаються решті членів екосистеми: тварини харчуються рослинами, хижі тварини поїдають перше, людина вживає в їжу рослини і тварин. Цей процес називають харчовим ланцюгом.

Щодо надходження енергії природні та антропогенні (створені людиною) екосистеми подібні. І природним, і штучним (будинки, міста, системи транспорту) екосистемам потрібно підведення енергії ззовні. Але природні екосистеми отримують енергію від практично вічного джерела - Сонця, яке до того ж, "виробляючи" енергію, не забруднює довкілля. Людина, навпаки, живить процеси виробництва та споживання в основному за рахунок кінцевих джерел енергії - вугілля та нафти, які поряд з енергією виділяють пил, гази, теплові та інші відходи, що завдають шкоди навколишньому середовищу і не піддаються переробці всередині самої штучної екосистеми. Не слід забувати, що споживання навіть такої «чистої» енергії, як електрична (якщо вона вироблена на тепловій електростанції), призводить до забруднення повітря та теплового забруднення середовища.

Усі живі організми живуть Землі не ізольовано друг від друга, а утворюючи спільноти. У них все взаємопов'язане між собою, як живі організми, так і така освіта в природі носить назву екосистеми, яка живе за своїми певними законами і має конкретні ознаки та якості, з якими ми спробуємо познайомитися.

Поняття екосистеми

Є така наука, як екологія, яка займається вивченням. Але ці відносини можуть здійснюватися тільки в рамках певної екосистеми і відбуватися не спонтанно та хаотично, а згідно з деякими законами.

Види екосистем бувають різні, але всі вони є сукупністю живих організмів, які взаємодіють між собою і з навколишнім середовищем шляхом обміну речовинами, енергією та інформацією. Саме тому екосистема залишається стабільною та стійкою протягом тривалого періоду часу.

Класифікація екосистем

Незважаючи на велику різноманітність екосистем, всі вони є відкритими, без цього їхнє існування було б неможливим. Види екосистем різні, і класифікація може бути різною. Якщо мати на увазі походження, то екосистеми бувають:

1. Природні чи природні. Вони все взаємодія здійснюється без прямої участі людини. Вони у свою чергу поділяються на:

• Екосистеми, що у повній залежності від сонячної енергії.
• Системи, які одержують енергію як від сонця, так і від інших джерел.

2. Штучні екосистеми. Створені руками людини, і існувати можуть лише за її участі. Вони також поділяються на:

• Агроекосистеми, тобто ті, що пов'язані з господарською діяльністю людини.
• Техноекосистеми з'являються у зв'язку з промисловою діяльністю людей.
• Міські екосистеми.

Інша класифікація виділяє такі види природних екосистем:

1. Наземні:

• Тропічні ліси.
• Пустеля з трав'янистою та чагарниковою рослинністю.
• Саванна.
• Степи.
• Листопадний ліс.
• Тундрі.

2. Прісноводні екосистеми:

• Стоячі водоймища
• Поточні води (річки, струмки).
• Болота.

3. Морські екосистеми:

• Океан.
• Континентальний шельф.
• Райони з рибальством.
• Устя рік, бухти.
• Глибоководні рифтові зони.

Незалежно від класифікації можна побачити різноманітність видів екосистеми, що характеризується своїм набором життєвих форм та чисельним складом.

Відмітні ознаки екосистеми

Поняття екосистема можна віднести як до природних утворень, так і до штучно створеної людини. Якщо говорити про природні, то для них характерні такі ознаки:

• У будь-якій екосистемі обов'язкові елементи - це живі організми та абіотичні фактори середовища.
• У будь-якій екосистемі існує замкнутий цикл від виробництва органічних речовин до розкладання на неорганічні компоненти.
• Взаємодія видів в екосистемах забезпечує стійкість та саморегуляцію.

Весь навколишній світ представлений різними екосистемами, основу яких живе речовина з певною структурою.

Біотична структура екосистеми

Навіть якщо екосистеми відрізняються між собою видовою різноманітністю, великою кількістю живих організмів, їх життєвими формами, але біотична структура в будь-якій з них однаково однакова.

Будь-які види екосистем включають одні й ті ж компоненти, без їх наявності функціонування системи просто неможливо.

1. Продуценти.
2. Консументи другого порядку.
3. Редуценти.

До першої групи організмів належать усі рослини, які здатні до процесу фотосинтезу. Вони продукують органічні речовини. До цієї групи належать і хемотрофи, які утворюють органічні сполуки. Але для цього використовують не сонячну енергію, а енергію хімічних сполук.

До консументів відносяться всі організми, яким для побудови свого тіла необхідне надходження органічних речовин ззовні. Сюди можна віднести всіх рослиноїдних організмів, хижаків та всеїдних тварин.

Редуценти, до яких можна віднести бактерії, гриби, перетворюють залишки рослин та тварин на неорганічні сполуки, придатні для використання живими організмами.

Функціонування екосистем

Найбільша біологічна система - це біосфера, вона, своєю чергою складається з окремих компонентів. Можна скласти такий ланцюжок: вид-населення - екосистема. Найменша одиниця, що входить до екосистем, - це вид. У кожному біогеоценозі їх кількість може варіювати від кількох десятків до сотень і тисяч.

Незалежно від числа особин та окремих видів у будь-якій екосистемі відбувається постійний обмін речовиною, енергією не лише між собою, а й із навколишнім середовищем.

Якщо говорити про обмін енергією, то цілком можна застосувати закони фізики. Перший закон термодинаміки свідчить, що енергія не зникає безвісти. Вона тільки перетворюється з одного виду на інший. Згідно з другим законом, у замкнутій системі енергія може лише збільшуватись.

Якщо фізичні закони застосувати до екосистем, можна дійти невтішного висновку, що підтримують свою життєдіяльність вони завдяки наявності сонячної енергії, яку організми здатні як вловлювати, а й перетворювати, використовувати, та був віддавати у довкілля.

Енергія передається від одного трофічного рівня іншому, під час передачі відбувається перетворення одного виду енергії на інший. Частина її, звичайно ж, губиться у вигляді тепла.

Хоч би які існували види природних екосистем, але такі закони діють абсолютно в кожній.

Структура екосистеми

Якщо розглянути будь-яку екосистему, то в ній обов'язково можна бачити, що різні категорії, наприклад, продуценти, консументи та редуценти, завжди представлені цілим набором видів. Природою передбачено, якщо раптом щось трапиться з одним із видів, то від цього екосистема не загине, його завжди з успіхом може замінити на інший. Цим пояснюється стійкість природних екосистем.

Велика різноманітність видів в екосистемі, різноманітність забезпечують стійкість усіх процесів, що здійснюються усередині спільноти.

Крім цього, у будь-якій системі діють свої закони, яким підпорядковуються усі живі організми. Виходячи з цього, можна виділити кілька структур усередині біогеоценозу:

Будь-яка структура в обов'язковому порядку присутня в будь-якій екосистемі, але може істотно відрізнятися. Наприклад, якщо порівняти біогеоценоз пустелі та тропічного лісу, різниця видно неозброєним оком.

Штучні екосистеми

Такі системи створюються руками людини. Незважаючи на те що в них, як і в природних, в обов'язковому порядку присутні всі компоненти біотичної структури, є істотні відмінності. Серед них можна назвати такі:

1. Агроценози відрізняються бідним видовим складом. Там виростають ті рослини, які вирощує людина. Але природа бере своє, і завжди, наприклад, на полі пшениці можна бачити волошки, ромашки, різні членистоногі поселяються. У деяких системах навіть птахи встигають звити на землі гніздо та вивести пташенят.
2. Якщо людина нічого очікувати доглядати даної екосистемою, то культурні рослини не витримають конкуренції зі своїми дикими родичами.
3. Агроценози існують за рахунок додаткової енергії, яку привносить людина, наприклад, вносячи добрива.
4. Оскільки біомаса, що виросла, рослин вилучається разом з урожаєм, то грунт збіднюється поживними речовинами. Тому для подальшого існування знову потрібне втручання людини, якій доведеться вносити добрива, щоб виростити наступний урожай.

Можна дійти невтішного висновку, що штучні екосистеми не належать до стійким і саморегулюючим системам. Якщо людина перестане їх доглядати, вони не виживуть. Поступово дикорослі види витіснять культурні рослини, і агроценоз буде зруйновано.

Наприклад, штучна екосистема із трьох видів організмів легко може бути створена в домашніх умовах. Якщо поставити акваріум, налити в нього води, помістити кілька гілочок елодеї та поселити дві рибки, ось вам штучна система готова. Навіть така проста не зможе існувати без втручання людини.

Значення екосистем у природі

Якщо говорити глобально, всі живі організми розподілені по екосистемам, тому їх важливість складно недооцінити.

1. Всі екосистеми пов'язані між собою кругообігом речовин, які можуть мігрувати з однієї системи до іншої.
2. Завдяки наявності екосистем у природі зберігається біологічна різноманітність.
3. Усі ресурси, які ми черпаємо з природи, дають нам саме екосистеми: чисту воду, повітря,

Будь-яку екосистему дуже легко зруйнувати, тим більше з огляду на можливості людини.

Екосистеми та людина

З моменту появи людини її вплив на природу збільшувався з кожним роком. Розвиваючись, людина уявила себе царем природи, стала не замислюючись знищувати рослини і тварин, руйнувати природні екосистеми, тим самим рубати гілку, на якій сидить сам.

Втручаючись у вікові екосистеми і порушуючи закони існування організмів, людина привела до того, що вже всі екологи світу кричать в один голос, що настав світовий. втручання людини у її закони. Настав час зупинитися і задуматися, що будь-які види екосистем формувалися століттями, задовго до появи людини, і чудово існували без неї. А ось людство зможе прожити без природи? Відповідь напрошується сама собою.

Екологічна система

Екосистемаабо екологічна система(від грец. óikos - житло, місцеперебування і система), природний комплекс (біокосна система), утворений живими організмами (біоценоз) та середовищем їх проживання (кісний, наприклад атмосфера, або біокосний - ґрунт, водоймище тощо), пов'язаними між собою обміном речовин та енергії. Одне з основних понять екології, що додається до об'єктів різної складності та розмірів. Приклади Екосистем - ставок з рослинами, рибами, безхребетними тваринами, мікроорганізмами, донними відкладеннями, що мешкають у ньому, з характерними для нього змінами температури, кількості розчиненого у воді кисню, складу води і т. п., з певною біологічною продуктивністю; ліс з лісовою підстилкою, грунтом, мікроорганізмами, з птахами, що його населяють, травоїдними і хижими ссавцями, з характерним для нього розподілом температури і вологості повітря, світла, ґрунтових вод та ін. факторів середовища, з властивим йому обміном речовин і енергії. Гниючий пень у лісі, з організмами та умовами проживання, що живуть на ньому і в ньому, теж можна розглядати як Екосистему

Основні відомості

Екологічна система (екосистема) - сукупність популяцій різних видів рослин, тварин і мікробів, що взаємодіють між собою та навколишнім середовищем таким чином, що ця сукупність зберігається невизначено довгий час. Приклади екологічних систем: луг, ліс, озеро, океан. Екосистеми існують скрізь - у воді та на землі, у сухих та вологих районах, у холодних та спекотних місцевостях. Вони по-різному виглядають, включають різні види рослин та тварин. Однак у «поведінці» всіх екосистем є й загальні аспекти, пов'язані з принциповим подібністю енергетичних процесів, які у них. Одним із фундаментальних правил, яким підпорядковуються всі екосистеми, є принцип Ле Шательє - Брауна :

при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується в напрямку, при якому ефект зовнішнього впливу послаблюється.

При вивченні екосистем аналізують насамперед потік енергії та кругообіг речовин між відповідними біотопом та біоценозом. Екосистемний підхід враховує спільність організації всіх спільнот незалежно від місця проживання. Це підтверджує подібність структури та функціонування наземної та водної екосистем.

За визначенням В. Н. Сукачова, біогеоценоз (від грец. bios – життя, ge – Земля, ценоз – суспільство) – це сукупність однорідних природних елементів (атмосфери, гірської породи, рослинності, тваринного світу та світу мікроорганізмів, ґрунту та гідрологічних умов) на певній ділянці поверхні Землі. Контур біогеоценозу встановлюється за кордоном рослинної спільноти (фітоценозу).

Терміни «екологічна система» та «біогеоценоз» не є синонімами. Екосистема - це будь-яка сукупність організмів і середовища проживання, у тому числі, наприклад, горщик з квіткою, мурашник, акваріум, болото, пілотований космічний корабель. У перерахованих систем відсутня ряд ознак визначення Сукачова, і в першу чергу елемент «гео» - Земля. Біоценози – це лише природні утворення. Проте біоценоз повною мірою можна розглядати як екосистема. Таким чином, поняття "екосистема" ширше і повністю охоплює поняття "біогеоценоз", або "біогеоценоз" - це окремий випадок "екосистеми".

Найбільша природна екосистема Землі - це біосфера. Кордон між великою екосистемою та біосферою так само умовна, як і між багатьма поняттями в екології. Відмінність переважно полягає у такій характеристиці біосфери, як глобальність і велика умовна замкнутість (при термодинамічній відкритості). Інші екосистеми Землі матеріально практично не замкнуті.

Структура екосистем

Будь-яку екосистему передусім можна розділити на сукупність організмів та сукупність неживих (абіотичних) факторів навколишнього природного середовища.

У свою чергу екотоп складається з клімату у всіх його різноманітних проявах і геологічного середовища (ґрунтів і грунтів), що називається едафотопом. Едафотоп – це те, звідки біоценоз черпає засоби для існування та куди виділяє продукти життєдіяльності.

Структура живої частини біогеоценозу визначається трофоенергетичними зв'язками та відносинами, відповідно до яких виділяють три головні функціональні компоненти:

комплексавтотрофних організмів-продуцентів, які забезпечують органічною речовиною і, отже, енергією інші організми (фітоценоз(зелені рослини), і навіть фото- і хемосинтезирующие бактерії); комплексгетеротрофних організмів-консументів, що живуть за рахунок поживних речовин, що створені продуцентами; по-перше, це зооценоз (тварини), по-друге, безхлорофільні рослини; комплексорганізмів-редуцентів, що розкладають органічні сполуки до мінерального стану (мікробіоценоз, а також гриби та інші організми, що харчуються мертвою органічною речовиною).

Як наочна модель екологічної системи та її структури Ю.Одум запропонував використовувати космічний корабель при тривалих подорожах, наприклад, на планети Сонячної системи або ще далі. Залишаючи Землю, люди повинні мати чітко обмежену закриту систему, яка забезпечувала б усі їхні життєві потреби, а як енергію сонячного випромінювання використовувала як енергію. Такий космічний корабель має бути забезпечений системами повної регенерації всіх життєво важливих абіотичних компонентів (факторів), що дозволяють їх багаторазове використання. У ньому мають здійснюватися збалансовані процеси продукування, споживання та розкладання організмами або їх штучними замінниками. По суті, такий автономний корабель буде мікроекосистемою, що включає людину.

приклади

Ділянка лісового масиву, ставок, пень, що гниє, особина, заселена мікробами або гельмінтами - є екосистемами. Поняття екосистеми, таким чином, застосовується до будь-якої сукупності живих організмів та їхнього місцеперебування.

Література

• Н.І. Ніколайкін, Н.Є. Ніколайкіна, О.П. МелеховаЕкологія. - 5-те. – Москва: Дрофа, 2006. – 640 с.

Див. також

Посилання

• Екосистема - Новини екології

Wikimedia Foundation.

2010 .

Дивитись що таке "Екологічна система" в інших словниках: Єдиний природний або природно-антропогенний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх проживання, в якому живі та відсталі екологічні компоненти з'єднані між собою причинно-наслідковими зв'язками, обміном речовин і розподілом.

Фінансовий словник ЕКОЛОГІЧНИЙ, ая, ое. Тлумачний словник Ожегова. С.І. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …

Тлумачний словник Ожегова Єдиний складний природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх проживання (атмосфера, грунт, водойми тощо), в якому живі та неживі компоненти пов'язані між собою обміном речовини та енергії, утворюючи разом стійку цілісність.

ЕКОЛОГІЧНА СИСТЕМА- ЕКОЛОГІЧНА СИСТЕМА, екосистема, природний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх проживання, пов'язаними між собою обміном речовин та енергії. Одне з осн. понять екології, що додається до об'єктів різної складності та розмірів. Демографічний енциклопедичний словник

Дивитись що таке "Екологічна система" в інших словниках: Словник бізнес-термінів

екологічна система- Екосистема - [А.С.Гольдберг. Англо-російський енергетичний словник. 2006 р.] Тематики енергетика загалом Синоніми екосистема EN ecological system … Довідник технічного перекладача

ЕКОЛОГІЧНА СИСТЕМА- ЕКОСИСТЕМА … Юридична енциклопедія

Екологічні комплекси, їх типи та складові виступають основним інструментом, що дає можливість вивчити та зрозуміти місце людини на планеті, її вплив на біосферу, а також покращити методи захисту навколишнього середовища та зберегти її стійкість та існування. Всі види екосистем пов'язані між собою і не можуть існувати окремо, тому важливо не порушувати їхню взаємодію один з одним.

Визначення та концепція поняття

Екологічна система - це сукупність живих організмів, їх природних умов проживання та систем зв'язків, за допомогою яких здійснюється обмін енергією, речовинами та інформацією. Поняття «екосистема» було запропоновано вченим-ботаніком А. Тенслі в 1935 році, який присвятив своє життя вивченню процесів ботаніки.

Екологічна система виступає окремою структурною одиницею, що поєднує біотичні та абіотичні фактори. Вона характеризується своєю лінією саморозвитку, певною організацією та здатністю забезпечувати життєво важливі матеріали. Поняття екосистеми з'явилося лише у XX столітті, але відтоді її схема значно ускладнилася і продовжує змінюватися. На неї впливають природні причини та втручання прогресивних аспектів.

Екосистема є найважливішою частиною природного комплексу географічної та біологічної оболонки нашої планети, що складається з наступних компонентів: ґрунту, повітря, флори, фауни та водних ресурсів.

Природні спільноти немає чітких кордонів. Вони розділені такими географічними бар'єрами, як гори, пустелі, річки, моря чи океани, тому зазвичай зливаються друг з одним. Перехідні зони з-поміж них називаються екотонами.

Екосистему часто називають біогеоценозом, проте вчені вважають, що поняття не можна вважати повним синонімом цього терміна. Біогеоценоз - це аналог екологічної системи на початковому рівні, пов'язаний із конкретною ділянкою наземного чи водного середовища. Екосистема розглядає абстрактні ділянки.

У світі існує багато різних природних комплексів, але їх усіх поєднує один і той же принцип: у будь-якій системі є регіональний компонент, званий біотопом і характеризується однаковим ландшафтом і кліматом, а також біоценоз, представлений мешканцями групи, які постійно проживають у біотопі. Разом вони утворюють біогеоценоз і що неспроможні існувати окремо друг від друга.

Структура та головні складові

Екосистему складають живі організми та їх неживе довкілля. Між ними відбувається взаємодія, що забезпечує стабільну та стійку систему. Прикладами екологічних угруповань виступають луг, пустеля, озеро чи ставок.

Будь-яка екосистема включає компоненти:

Консументи - це хижі, травоїдні та всеїдні тварини, а також комахоїдні рослини. Для виживання їм потрібні органічні речовини, вироблені продуцентами. Редуценти руйнують відмерлі органічні сполуки консументів та продуцентів, з яких вони отримують їжу. При цьому в зовнішнє середовище переходять прості компоненти, що є побічними продуктами метаболізму. Вони відтворюються в результаті циклічного обміну речовин, що здійснюється між абіотичними та біотичними середовищами екологічної системи.

Ґрунти включають велику кількість мінеральних та органічних компонентів. Також у них містяться живі організми. Земля виступає для консументів основним джерелом харчування та середовищем проживання. Важливу роль кругообігу поживних речовин грає верхня частина грунту з рослинами.

Кисень та вуглекислий газ, що виділяються з атмосфери, необхідні для фотосинтезу. Між поверхнею планети та атмосферою відбувається кругообіг води. Через сонячне випромінювання атмосфера нагрівається, внаслідок чого вода випаровується. Для процесу фотосинтезу теж необхідна енергія світла, яка впливає на зростання рослин і обмінні процеси, що відбуваються в них.

Більшість живих тканин характерний високий відсоток води, що міститься в них. Дуже мало клітин виживає при зниженні цієї речовини. Більшість гине вже за показнику нижче 40%. Вода - це середовище, через яке до рослин надходять мінеральні поживні компоненти. Вона є незамінним джерелом виживання тварин, що утворюється із атмосферних опадів.

Природним системам характерні тривалі періоди існування. Для цього всі складові мають працювати правильно. Крім того, для екологічних спільнот важливими є процеси обміну та взаємодія з навколишнім середовищем. Хоча всі системи індивідуальні, всі вони мають структуру та складові.

Екологічні спільноти характеризуються великою різноманітністю. Системи відрізняють такі ознаки, як розмір, місце, вплив зовнішніх факторів, походження, джерело енергії, здатність до саморегуляції та відновлення. Вони відбуваються різні процеси і беруть участь різні складові, тому вчені наводять кілька видів екосистем зі своїми характеристиками.

Залежно від масштабності виділяють такі спільноти:

• мікроекосистема – система невеликого масштабу (стави, калюжі, пні);
• мезоекосистема – екосистема середньої величини (ліси, річки, великі озера);
• макроекосистема - найбільша система, що об'єднує відразу кілька екосистем за аналогічними біотичними і абіотичними факторами (тропічний ліс з усіма живими в ньому тваринами і деревами, що ростуть, водні об'єкти).

За місцем розташування екосистеми можуть бути на суші або у воді. Водні угруповання бувають океанськими, морськими, річковими, озерними. Розрізняють біогеоценози і за впливом таких факторів, як температура, опади та сонячна енергія.

За походженням вчені виділяють екосистеми:

• Природні. Такі системи мають природне походження та існують за участю довкілля. Усі складові виконують свої функції самостійно. Найбільша природна екосистема – це Земля.
• Штучні. Ці комплекси створюються людиною, тому ще називають антропогенними. Люди формують їх, щоб отримати для себе харчування, чисте повітря та інші продукти, необхідні для життя. Прикладами штучних екосистем є сади, парки, поля, присадибні ділянки.

Багато екологічних систем існують рахунок сонячної енергії. Тільки деякі комплекси біосфери використовують як головне чи єдине джерело енергії органічні останки. За здатністю до саморегуляції та відновлення екосистеми ділять на незалежних та залежних.

Існують інші класифікації природних комплексів. При поділі групи враховують їх біологічний склад, видове розмаїття, домінування певних консументів.

Природні екосистеми є системами, що залежать від сонячної енергії ззовні, але є такі, яким необхідне додаткове джерело живлення. Перша група, яка повністю залежить від небесного світила, характеризується поганою продуктивністю у переробці речовин, але без таких екологічних угруповань обійтися не можна. З ними формується клімат та стан повітряного шару навколо Землі. Комплекси природного походження розташовуються на найбільших за площею територіях. До природних екосистем відносяться наземні та водні.

Наземні екологічні спільноти поділяються на кілька груп:

• Лісові. Відрізняються великою кількістю рослинності та великою кількістю живих організмів, що існують на невеликих за площею територіях. У цих природних комплексах зустрічаються різноманітні види фауни, густина яких досить висока. Навіть невеликі зміни у лісових екосистемах сильно впливають на їхній загальний баланс. До них відносяться тропічні, помірні, широколистяні та тайгові ліси.
• Пустельні. Займають райони пустель, де мало опадів. Надзвичайно висока температура повітря, поганий доступ до водних ресурсів та інтенсивне сонячне світло негативно позначаються на видовому розмаїтті тварин та рослин на цих територіях.
• Екосистеми лук. Лугами покриті помірні та тропічні регіони планети. Їхні території вкриті трав'янистими рослинами, чагарниками та нечисленними деревами. Луги населені хижаками та травоїдними. Спільноти поділяють на савани, прерії та степи.
• Гірські. Гірські території характеризуються серйозними кліматичними умовами, у яких виживає лише альпійська флора. Тварини, які мешкають на високогір'ях, мають товсті шуби, що захищають їх від холоду.

Водні природні комплекси розташовані у водному середовищі з відповідною фауною та флорою. Оскільки вода може мати різні властивості, комплекси ділять на річки, моря, океани та інші водоймища.

Фахівці виділяють такі водні екосистеми:

• Морська. Найбільша система, що вкриває близько 70% поверхні планети. У морській воді міститься безліч розчинених солей і мінералів. Морські екосистеми поділяють такі зони: океанічна, профундальная, бентальна, приливна, лимани.
• Прісноводна. Охоплює близько 0,8% усієї поверхні планети. Прісноводні спільноти поділяються на стоячі, проточні та водно-болотні природні комплекси.

Морські системи багаті коралами, бурими водоростями, головоногими молюсками, голкошкірими, акулами та багатьма іншими консументами та продуцентами. У прісноводних комплексах мешкають рептилії, земноводні та приблизно 40% різновидів риб у світі. У водах, що швидко рухаються, розчинений кисень присутній у високій концентрації, завдяки якій підтримується більша видова різноманітність живих організмів, ніж в озерах та інших стоячих водах.

Системи, створені людиною

Все, що стосується природної екосистеми, не завжди здатне повністю функціонувати самостійно. Якщо хоч один ключовий фактор буде втрачено, у всьому співтоваристві відбудуться збої та загубляться інші ланки. У найгіршому випадку вся система гине. Підтримувати існування та нормальне функціонування екологічних комплексів допомагає людина.

Антропогенні екосистеми практично нічим не відрізняються від природних, лише головну роль них відіграє вплив людей. Такі екологічні спільноти існують скрізь: фермерське та сільське господарство, інженерні системи, міста, промислові центри. Останні приклади негативно вплинули на екологію Землі. Промисловість порушує перебіг природних процесів у природі, шкодить найближчим від неї регіонам і витісняє природне середовище.

Несприятливі зовнішні фактори призводять до трансформації всієї екосистеми: збільшується видова різноманітність та їх загальна маса, деякі рослини та тварини заміняються іншими різновидами, ускладнюються ланцюги живлення. Ці зміни відбуваються протягом тривалого періоду.

Люди вважають природу маловажливим ланкою, хоча вони можуть існувати. Людина частіше бере від природи, а натомість віддає дуже мало. Зберегти природні екосистеми вийде лише з дбайливим ставленням до них, вирішенням проблем сучасного суспільства та збереженням природних ресурсів.

Лекція №2. Екологічні системи.

План лекції:

Концепція екологічних систем.

Структура екосистеми.

Біотична структура екосистеми.

Продукування та розкладання у природі.

Гомеостаз екосистеми.

Енергія екосистем.

Біологічна продуктивність екосистем.

Екологічні піраміди.

Екологічна сукцесія.

1. Поняття екологічних систем.

Екологічна система (Екосистема) - це будь-яка одиниця (біосистема), що включає всі спільно функціонуючі організми (біотична спільнота) на даній ділянці і взаємодіє з фізичним середовищем таким чином, що потік енергії створює чітко визначені біотичні структури та кругообіг речовин між живою та неживою частинами. (за Ю. Одумом).

Поняття екологічної системи можна також визначити через поняття біоценоз та біотоп.

Біоценоз - Це сукупність популяцій різних видів мікроорганізмів, рослин і тварин.

Біотоп – це умови навколишнього (неживого) середовища на певній території (повітря, вода, ґрунти та підстилаючі породи).

Отже, екосистема – це біоценоз + біотоп.

При вивченні екосистем головним предметом дослідження стають процеси трансформації речовини та енергії між біотою та фізичним середовищем, тобто. виникає біогеохімічний кругообіг речовин в екосистемі в цілому.

Біота – це флора і фауна цієї території разом.

До екосистем можна віднести біотичні спільноти будь-якого масштабу з їх довкіллям від ставка до Світового океану і від пня лісу до великого лісового масиву.

Виділяють також:

мікроекосистеми (подушка лишайника на стовбурі дерева),

мезоекосистеми (став, озеро, степ ...),

макроекосистеми (континент, океан),

Світову екосистему (біосфера Землі).

2. Структура екосистеми.

Екосистема складається із трьох частин:

спільнот,

потоку енергії,

потоку (кругообігу) речовин.

Екологічна система з трофічної структури поділяється на два яруси:

верхній - автотрофний ярус, або "зелений пояс", що включає фотосинтезуючі організми, що створюють складні органічні молекули з простих неорганічних сполук,

нижній – гетеротрофний ярус, або «коричневий пояс» ґрунтів та опадів, у якому переважає розкладання відмерлих органічних речовин знову до простих мінеральних утворень.

З біологічної точки зору у складі екосистеми виділяють:

неорганічні речовини (C, N, CO 2 , H 2 O, P, O та ін), що беруть участь у кругообігах.

Органічні сполуки (білки, вуглеводи, жири, гумусові речовини та ін.).

повітряне, водне та субстратне середовище, що включає абіотичні фактори.

продуценти,

консументи,

редуценти.

Неорганічні речовини, що знаходяться в екосистемах, залучені до постійного кругообігу. Запаси речовин, які споживаються організмами, у природі небезмежні. Якби ці речовини не використовувалися багаторазово, життя на Землі було б неможливим. Такий нескінченний кругообіг речовин у природі можливий лише за наявності функціонально різних груп організмів, здатних здійснювати та підтримувати потік речовин, що витягуються ними з навколишнього середовища.

Біотична структура екосистеми – методи взаємодії різних категорій організмів системи.