Экосистемы. Основные компоненты и свойства

Цель занятия: Изучить структуру и свойства экосистем во взаимосвязи с ее компонентами. Познакомиться с основными классификациями экосистем (биомная и др.). Найти различия между природными и антропогенными экосистемами. Пищевые цепи в различных биоценозах.

 

Понятие, структура и свойства экосистем

Термин «экосистема» был введен в научный обиход в 1935 г. английским экологом А. Тенсли. Экосистема – основная функциональная единица в экологии.

 

Экосистема – сообщество взаимосвязанных живых организмов разных видов (биоценоз) и окружающей их среды (неорганические компоненты, косная часть природы), объединенных между собой круговоротом веществ и потоком энергии.

	Экосистему можно предста-вить как совокупность орга-низмов и неорганических компонентов, в которой осуществляется круговорот веществ.   В отечественной литературе параллельно с термином "экосистема" широко исполь-зуется термин "биогеоценоз", предложенный академиком В. Н. Сукачевым в 1940 г.   Биогеоценоз - совокупность биоценоза и биотопа (рис.3.1.).

Рис. 3.1. Структура биогеоценоза

(по В. Н. Сукачеву)

ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ

Биоценоз – совокупность популяций разных видов, обитающих на определенной территории.

Биотоп – определенная территория со свойственными ей абиотическими факторами среды (климат, почва).

 

Любой биогеоценоз – это экосистема, но не каждая экосистема является биогеоценозом (экосистема озера, моря и т.п. не может быть биогеоценозом).

 

Биогеоценоз – это эволюционно сложившееся сообщество растений (фитоценоз) и животных (зооценоз), которые обитают на относительно ограниченном пространстве земной поверхности, имеющим свой микроклимат, почву и водный режим.

 

Трофическая (пищевая) структура экосистемы делится на два яруса:

- верхний автотрофный ярус, включающий растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладает фиксация энергии света, использование простых неорганических соединений;

- нижний гетеротрофный ярус почв и осадков, разлагающихся веществ, корней, в котором преобладают использование, трансформация и разложение сложных соединений.

 

Биологическая структура включает в себя следующие основные компоненты:

· - неорганические вещества (СО₂, Н₂О, N₂, О_2, минеральные соли и др.), включающиеся в круговороты;

· - органические вещества (белки, углеводы, липиды, гумусовые вещества и др.);

· - воздушную, водную и субстратную среды, включающие климатическую составляющую и другие абиотические факторы;

· - продуцентов, автотрофных организмов, производящих органические вещества из неорганических, используя фотосинтез или хемосинтез (растения и автотрофные бактерии);

· - консументов, гетеротрофных организмов, главным образом животных, потребляющих органическое вещество продуцентов или других консументов. Консументы бывают первого порядка (фитофаги, сапрофаги), второго порядка (зоофаги, некрофаги) и т.д.

· - редуценты и детритофаги (микроконсументы, деструкторы, сапротрофы) – гетеротрофные организмы, питающиеся органическими остатками и разлагающие их до минеральных соединений (сапротрофные бактерии и грибы).

ПРАКТИКУМ ПО ЭКОЛОГИИ

Продуценты и консументы частично выполняют функцию редуцентов, выделяя в окружающую среду минеральные вещества (продукты их метаболизма).

 

В экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлении:

продуценты → консументы → редуценты.

Классификация экосистем

В экологии выделяют следующие основные классификации экосистем: биомную, координационную (или ординационную), морфологическую, иерархическую, факториальную, функциональную.

 

В настоящее время наиболее широкое распространение получила биомная классификация экосистем. В основе биомной классификации лежат заметные постоянные макроструктурные черты (крупные системно-географические подразделения).

 

Биом – совокупность различных групп организмов и среды, в которой они обитают в определенной ландшафтно(природно)-географической зоне (напр. тундра, тайга, степь).

 

В основе биомной классификации для наземных экосистем лежит тип (естественной) растительности, для водных экосистем – ее гидрологические и физические особенности (табл. 3.1) [Ю. Одум, 1986].