Тема 3: Организация биосферы блок I : Организация экосистемы

3.1.1. Структура экосистемы

Термин «экосистема» был уточнен в 58-63 гг. Ф. Швердтфегером.

Сущность «экосистемы» - появление в ее сфере явлений и взаимодействий, которые обеспечивают функционирование всех ее элементов как единого целого.

Экосистема – это пространство, определенная совокупность живых организмов и среды обитания, объединенных вещественно-энергитическими и информационными связями.

Понятие экосистема не ограничивается признаками ранга, размера, сложности или происхождения. Поэтому оно приложимо как к относительно простым - искусственным, так и к сложным - естественным комплексам организмов и среды обитания.

Главный признак экосистемы – наличие относительно замкнутого по веществу круговороте основных биогенов.

Второй отличительной особенностью является то, что абиотическая среда входит равноценным компонентом в экосистему. Экосистема, как правило, состоит из продуцентов, консументов и редуцентов.

Автотрофные продуценты составляют основную массу всех живых организмов и полностью отвечают за образование всего организменного вещества в любой экосистеме, т.е. продуценты – это автотрофные организмы, способные ассимилировать солнечную энергию, переводя ее в энергию химических связей вновь образованной органики.

К продуцентам относятся высшие и низшие растения, бактерии, сине-зеленые водоросли. Максимальное видовое разнообразие характеризует подсистему редуцентов, что обусловлено их функцией, производить органическую продукцию из неорганического материала в природных системах всех типов.

Гетеротрофные организмы – это организмы, использующие энергию готовых питательных органических веществ. Делятся на потребителей живой органики (консументов) и мертвого органического вещества (детрита) – деструкторы или редуценты.

Консументы – это гетеротрофные организмы использующие питательные органические вещества живого и растительного организма. К консументам относятся:

- растительноядные;

- плотоядные;

- паразиты, живущие за счет готового органического вещества вырабатывающего организмом хозяина.

Симбиотрофы – бактерии, грибы, простейшие, которые питаясь соками или выделениями организма хозяина способствуют выполнению его жизненноважных функций (клубеньковые бактерии, микробная флора кишечника и желудка).

Деструкторы (редуценты) – поедают мертвую органику и представлены огромным количеством различных видов организованных в сложные пищевые цепи. К ним относятся:

- детритофаги;

- сапофаги;

- капрофаги;

Эти группы организмов непосредственно поедают остатки растений и животных, чем очищают экосистему от мертвого органического вещества, участвуют в образовании почвы, торфа, данных отложений водоемов. Кроме этих организмов существует более крупные организмы (детритоядные), различные насекомые, птицы, мелкие и крупные хищники, использующие для своего питания мертвые органические вещества на разных фазах всего разложения, либо питания организмами и детритоядными.

Таким образом, деструкторы (редуценты) – это такие организмы в основном бактерии и грибы, которые в совокупности своей жизнедеятельности минерализуют мертвую органику до неорганических питательных веществ и воды.

Все группы организмов взаимодействуют между собой, согласуя потоки вещества и энергии, их совместное функционирование (синтез, трансформация и разложение органики) поддерживает структуру и целостность сообщества, оказывает существование влияния на компоненты среды обитания и обусловливает самоочищение экосистемы.

Принципиальное различие между потоками вещества и энергией заключается в том, что биогенные элементы, составляющие органическое вещество многократно участвуют в обороте, тогда как поток энергии однонаправлен и не обратим. Каждая порция энергии используется однократно в соответствии с вторым законом термодинамики. На каждом этапе трансформации энергии значительная ее часть теряется, рассеваясь в виде тепла. Следственно, любая экосистема – открыта по энергии и относительно замкнута по веществу.