Принципы и законы экологии.

План лекции:

1. Понятие экосистемы.

2. Структура экосистемы.

3. Экологические факторы.

П О Н Я Т И Е Э К О С И С Т Е М Ы.

Основным фундаментальным понятием и объектом в экологии является экосистема. В настоящее время в научной литературе сформировалось несколько определений экосистемы. Приведем некоторые из них.

Экологическая система или экосистема – это простран-ственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.

Любая экосистема состоит из двух частей (двух блоков): биотической и абиотической.

Биотическая часть экосистемы (биота) или биоценоз (от гр. bios – жизнь, koinos – сообщество) образована совокупностью всего входящего в нее живого вещества, т.е. флоры, фауны и микроорганизмов.

Основной функциональной единицей биоценоза является популяция.

Популяция – это совокупность разновозрастных особей одного вида, обменивающихся генетической информацией, объединенных общими условиями существования, необходимыми для поддержания численности в течение длительного времени: общность ареала, происхождения, свободное скрещивание и т.д. Популяция характеризуется рядом признаков, носителями которых является именно популяция (группа), но не отдельные особи, такими как: плотность, рождаемость, смертность, возрастная структура, половая структура, пространственная структура, динамика численности и т.д.

Совокупность популяции разных видов, которые функционируют в определенном пространстве, образуют биоценоз.

Абиотическая часть экосистемы (экотоп) или биотоп (от гр. bios – жизнь, topos – место) – образована совокупностью всего входящего в нее неживого вещества с его свойствами, т.е. неживое органическое и неорганическое вещество почвы, вода, воздух, энергия, информация.

Т а к и м о б р а з о м:

ЭКОСИСТЕМА = БИОТОП + БИОЦЕНОЗ

Причем, экосистема является не простой механической совокупностью биотопа и биоценоза, а биотоп и биоценоз взаимосвязаны в экосистеме, активно воздействуют друг на друга, образуя взаимозависимое единство и находясь при этом в относительно устойчивом состоянии. Сообщество организмов и физическая среда развиваются и функционируют как единое целое, как система.

Более конкретизированное определение экосистемы может быть сформулировано так:

Любое единство, включающее все организмы, населяющие данную область, и взаимодействующее с физической средой таким образом, что внешний поток энергии и информации создает определенное видовое разнообразие, обмен веществ между биотической и абиотической частями внутри системы и определенную трофическую структуру (цепи питания), представляет собой экологическую систему или экосистему.

Термин "экосистема" был предложен английским экологом А. Тенсли в 1935 году, но само представление об экосистеме возникло значительно раньше. В качестве синонима термина "экосистема" в научной литературе используются термины:

– биогеоценоз (для сухопутных экосистем)

(В.Н. Сукачев, 1944 г.);

– биокосное тело (В.И. Вернадский, 1944 г.);

– холон (А. Костлер, 1969 г.).

С Т Р У К Т У Р А Э К О С И С Т Е М Ы.

Структурная схема (блочная модель) экосистемы, предложенная российским экологом В.Н. Сукачевым, графически изображена на рис.1.

ПОТОК ВЕЩЕСТВА, ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ ОТ СОЛНЦА И ДРУГИХ КОСМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ.

БИОТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

БИОЦЕНОЗ

АБИОТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

БИОТОП (ЭКОТОП)

МИКРООРГАНИЗМЫ

МИКРОБОЦЕНОЗ

РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

ФИТОЦЕНОЗ

ЖИВОТНЫЙ МИР

ЗООЦЕНОЗ

ВОДА

ГИДРОСФЕРА

ГИДРОТОП

ВОЗДУХ

АТМОСФЕРА

КЛИМАТОП

ПОЧВА

ЛИТОСФЕРА

ЭДАФОТОП

ВЫНОС ВЕЩЕСТВА, ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ ИЗ

ЭКОСИСТЕМЫ.

ОБМЕН ОРГАНИЧЕСКИМ

И НЕОРГАНИЧЕСКИМ

ВЕЩЕСТВОМ, ЭНЕРГИЕЙ

И ИНФОРМАЦИЕЙ

Э К О С И С Т Е М А

(Б И О Г Е О Ц Е Н О З)

ПОТОК ВЕЩЕСТВА, ЭНЕРГИИ И ИНФОРМАЦИИ

ИЗ НЕДР ЗЕМЛИ.

Рис.1. Структурная схема (блочная модель) экосистемы.

Функционирование экосистемы обеспечивается взаимодейст-вием четырех основных составляющих:

1) биотопа;

2) биоценоза;

3) потока вещества, энергии и информации, пронизывающего

экосистему;

4) круговорота веществ внутри экосистемы.

С точки зрения теории систем экосистемы относятся к типу открытых, т.е. обмениваются с внешней средой и веществом, и энергией, и информацией.

Понятие экосистемы не ограничивается какими-то признаками ранга, размера, сложности или происхождения. Ценность этого понятия в его универсальности – оно приложимо как к относительно простым искусственным экосистемам (аквариум, теплица, пшеничное поле, обитаемый космический корабль),

так и к сложным естественным (озеро, лес, океан, биосфера). В частном случае конкретная экосистема может и не содержать одного или более блоков, входящих в структурную схему (рис.1). Например, различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют на поверхности планеты густую пеструю мозаику.

П р и м е р ы э к о с и с т е м: