16. Понятие экосистемы. Свойства экосистем. Балансовая схема.

Экосистема или экологическая система — это живые организмы, живущие в неживой природе и сосуществующие вместе. В экосистему входят животные, растения, почва, водные просторы и окружающий нас воздух. Вся экосистема работает четко и слаженно. На нашей планете очень много экосистем, да и саму планету, с живущими на ней живыми созданиями, можно назвать одной большой экосистемой.

Свойства. Целостность и самовоспроизводимость. Существование и жизнедеятельность популяций, населяющих экосистемы, регулируется многими биотическими и абиотическими факторами. Жизненно важные органические соединения и химические элементы образуют круговорот веществ. Растения черпают из среды минеральные вещества, а также кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза, выделяют в атмосферу углекислый газ и кислород в тех же процессах. Органические и неорганические вещества растений питают организмы всех популяций экосистемы.

Основными условиями самовоспроизводства экосистемы являются:

— наличие в среде пищи и энергии (для автотрофов — солнечной, для хемотрофов — химической);

— способность существ к размножению;

— способность организмов воспроизводить химический состав и физические свойства природной среды (структуру почвы, прозрачность воды).

Устойчивость экосистем. Природные экосистемы способны к длительному существованию. Даже при значительных колебаниях внешних факторов внутренние параметры сохраняют стабильность.

Устойчивость экосистем падает с обеднением видового состава. Самые устойчивые — богатые жизнью тропические леса (свыше 8000 видов растений), достаточно устойчивы леса умеренной полосы (2000 видов), менее устойчивы тундровые биоценозы (500 видов), мало устойчивы экосистемы океанических островов. Еще менее устойчивы фруктовые сады, а посевные поля без поддержки человека вообще не могут существовать, они быстро зарастают сорняками и уничтожаются вредителями.

Саморегуляция экосистем. Эффективность саморегуляции определяется разнообразием видов и пищевых взаимоотношений между ними. Если снижается численность одного из первичных консументов, то при разнообразии видов хищники переходят к питанию более многочисленными животными, которые раньше были для них второстепенными.

В урожайные годы возрастает количество травоядных. Хищники, обеспеченные пищей, быстро размножаются. Сокращение численности травоядных создает дефицит питания среди хищных видов, и в малокормные годы они почти не размножаются.

17. Структура и организация биогеоценоза по в.Н. Сукачеву, ал. Травлееву

Биогеоценоз (от греч. «биос» — жизнь, «ге» — земля, «ценоз» — общий) — это однородный участок земной поверхности (рис. 12) с определенным составом живых (биоценоз) и неживых компонентов, объединенных обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.

Совокупность биогеоценозов образует единый биогеоценотический покров Земли, т. е. всю биосферу, а отдельный биогеоценоз представляет собой ее элементарную единицу.

Биогеоценоз можно разделить на две составные части: биоту и биотоп.

Участок земной поверхности (суши или водоема) с однородными условиями обитания, занимаемый тем или иным биоценозом, называется биотопом (греч. bios — жизнь, topos — место).

Биотоп — это относительно однородное по абиотическим факторам пространство, местообитание биоценоза. При характеристике частей биогеоценоза можно использовать и другие термины:

Климатоп — комплекс климатических факторов. Эдафотоп — это почвенно-грунтовые условия. Экотоп — это совокупность климатопа и эдафотопа.

Различия между этими понятиями в том, что биотоп — это условия среды, видоизмененные живыми организмами, а экотоп — первичный комплекс факторов физико-географической среды без участия живых существ.

В пространственном отношении биотоп соответствует биоценозу. Границы биоценоза устанавливают по фитоценозу, имеющему легко распознаваемые черты. Например, сосновые леса легко отличаются от еловых.

Биота — это совокупность различных организмов, населяющих данную территорию и входящих в состав данного биогеоценоза.

Биота является синонимом понятия «биоценоз». Она образована двумя группами организмов, отличающихся по способу питания — автотрофами и гетеротрофами.

Автотрофные организмы (автотрофы) способны усваивать энергию Солнца и превращать ее в энергию химических связей. Среди них различают фототрофов (растения) и хемотрофов (хемосинтезирующие бактерии).

Гетеротрофные организмы (гетеротрофы) питаются готовыми органическими веществами (животные, грибы, бактерии).

Таким образом, биогеоценоз — это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов, находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. В это сообщество поступают энергия Солнца, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, вода, а выделяются из него теплота, кислород, диоксид углерода, продукты жизнедеятельности организмов.

Основными функциями биогеоценоза являются: аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ. Следовательно, биогеоценоз представляет собой целостную саморегулирующуюся и самоподдерживающуюся систему. По Сукачеву.