Экосистема и ее составляющие. Состав, свойства и функции экосистем понятие о биоценозе и биотопе
Понятие «биогеоценоз» тождественно понятию «экосистема», предложенному А.Тенсли.
Экосистема (или биогеоценоз) – это сообщества растений, животных и микроорганизмов, взаимодействующих как между собой, так и с окружающей средой. (био- живой, гео- косный, неживая природа, ценоз – сообщество)
Учение о биогеоценозе было разработано В.Н. Сукачевым.
В основе связей экосистемы (биогеоценоза) лежит главным образом пищевая зависимость, поэтому выделяют 3 основных звена:
ПРОДУЦЕНТЫ – производители биомассы зеленых растений
КОНСУМЕНТЫ – потребители, к которым относятся растительноядные и плотоядные животные ( и человек)
РЕДУЦЕНТЫ – бактерии и грибы которые разлагают органические соединения до неорганических веществ и замыкают круговорот
биоценоз – это устойчивая совокупность популяций различных видов растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенную территорию. Условно биогеоценоз можно расчленить на отдельные компоненты:
фитоценоз - растения,
зооценоз - животные,
микробоценоз - микроорганизмы.
биотоп - это совокупность условий среды, в которых обитает биоценоз (bios –жизнь, topos- место).
Экосистема, в принципе, способна существовать неопределенно долгий промежуток времени, в течение которого происходят закономерные изменения ее живого и неживого (абиотического) компонента.
Идущий таким образом динамический процесс называется сукцессией.
Сукцессия - последовательная смена экосистем, преемственно возникающих на одной и той же территории под влиянием природных факторов или воздействия человека.
Основой всех видов жизнедеятельности является процесс обмена веществом, энергией и информацией, который идет между любой живой системой и окружающей ее средой обитания.
В экологическом смысле среда - это природные тела и явления, с которыми живая система находится в прямых или косвенных взаимоотношениях.
Среда слагается из огромного множества элементов самой разной природы. Среди них - физические тела и явления, химические вещества, различные организмы, в т.ч. человек. Элементы среды могут быть необходимы, безразличны или вредны для живой системы.
Совокупность необходимых элементов среды, без которых невозможно существование живой системы, определяется в экологии как условия существования.
Функциональный состав биоценоза. Пищевые цепи, сети и пищевые пирамиды.
Все организмы делятся на 2 большие группы – автотрофы и гетеротрофы
Автотрофные организмы используют неорганические источники своего существования, тем самым создавая органическую материю из неорганической (фотосинтезирующие зеленые растения, синезеленые водоросли)
Гетеротрофные организмы – потребляют готовые органические вещества, они бывают:
сапрофиты – потребляющие остатки отмерших растений и животных (грибы)
паразиты – способные жить и развиваться в живых организмах за счет живых тканей (клещи)
ПИЩЕВая ЦЕПь – это прочные пищевые взаимоотношения между организмами, в результате которых осуществляется перенос энергии, где каждый предыдущий служит пищей последующему.
Они бывают: пастбищные и детритные.
Пастбищные: цепи хищников (трава – кролик – лисица) и паразитов (трава – млекопитающее – блохи). При этом 80 - 90 % энергии теряется – переходя в тепло.
Детритные: перенос энергии от мертвого органического вещества к микроорганизмам, затем к детритофагам (бактерии, грибы) и к их хищникам
ПИЩЕВЫЕ СЕТИ - это переплетение пищевых цепей (так как цепи не изолированы, а переплетены между собой)
пищевые пирамиды это графическое изображение трофической структуры и функции экосистемы, где основание – 1 уровень (продуценты) а последующие уровни это этажи и вершина пирамиды.
Они бывают:
пирамиды численности (отражают количество особей отдельных организмов),
пирамиды биомассы (общая сухая масса, калорийность или другую меру общего количества живого вещества)
пирамида энергии (иллюстрируют потоки энергии и продуктивностьна последующих уровнях)
экологический фактор - это элемент системы, необходимый или отрицательно действующий на живую систему. Иначе говоря, экологический фактор - это любое существенное условие среды, на которое живое реагирует приспособительными реакциями. За пределами приспособительных возможностей лежат летальные величины факторов, которые приводят живое к гибели. В свою очередь, из огромного разнообразия экологических факторов можно четко выделить три группы:
Абиотические факторы - это комплекс условий неорганической среды, прямо или косвенно влияющих на организм. Их в свою очередь можно подразделить на:
химические (химический состав атмосферы, вод, почв и т.д.);
физические или климатические (температура, давление, влажность, радиационный режим, лучистая энергия, магнитные поля).
Биотические факторы - совокупность влияния жизнедеятельности одних организмов на другие организмы, а также на среду их обитания. Например, культурное растение взаимодействует с почвенными микроорганизмами, организм человека взаимодействует с кишечной палочкой, обитающей в его толстом кишечнике, пище и др.
Антропические факторы – совокупность взаимодействий деятельности человека на живые системы. Производственная деятельность человека, связанная с использованием природных ресурсов, изменяет рельеф и климат планеты, состав природных экосистем, приводит к загрязнению природной среды отходами, изменяет круговорот веществ в природе. С ходом исторического времени значение антропических факторов постоянно возрастает.
Социальные факторы - это совокупность факторов, обусловленных техническими, бытовыми и культурными потребностями человека. К ним относятся курение, употребление табака, несбалансированное неправильное питание, употребление алкоголя, стрессовые ситуации, гиподинамия, плохие материально-бытовые условия, употребление наркотиков, непрочность семей, одиночество, низкий образовательный и культурный уровень, чрезмерно высокий уровень урбанизации, предрасположенность к наследственным болезням, низкое качество и несвоевременность медицинской помощи, неэффективность профилактических мероприятий.
В экологии выделяют понятие лимитирующий фактор- любой экологический фактор, качественные или количественные показатели которого как-либо ограничивают жизнедеятельность организма.
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ И ДРУГИЕ КЛАССИФИКАЦИИ:
По происхождению – экзогенные и эндогенные (т.е. действующие на экосистему снаружи внутри)
По изменчивости – переменные и постоянные
По ритму действия – периодические (солнечная радиация) и непериодические (ветер, АД)
По характеру воздействия на биокомпонеты - витальные (воздействуют на жизнеспособность популяции – температура, пища) и сигнальные (информирующие о последующих воздействиях витальных – понижение АД перед наступлением бури)
По отношению к плотности популяции – зависимые (паразиты, пищевой фактор) и независимые (климатические факторы)