Навігація
Головна
ПОСЛУГИ
Авторизація/Реєстрація
Реклама на сайті
 
Головна arrow Природознавство arrow Біологія
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Екосистеми, їх структура та властивості

Екосистемасукупність організмів різних видів та середовища їхнього існування, що пов'язані обміном речовини, енергії та інформації. Домашній акваріум, озерце край села, степовий вибалок, лісовий масив, кабіна космічного корабля, ціла наша планета – все це екосистеми єдиної біосфери. Поняття "екосистема" запропонував у 1935 році А. Тенслі. Функціонування екосистеми забезпечує "внутрішній" біологічний колообіг речовин між абіотичною та біотичною частинами. Екосистеми є відкритими біосистемами, і тому для існування в часі потрібні "зовнішні" потоки енергії, речовини та інформації в складі загального геологічного колообігу.

Близькими до екосистем є біогеоценози. Біогеоценоз – це певна територія з однорідними умовами існування, населена взаємопов'язаними популяціями різних видів, об'єднаних між собою колообігом речовин та потоком енергії. Поняття про біогеоценози введено В. М. Сукачовим (1940). Основою переважної більшості біогеоценозів є фотосинтезуючі організми, які утворюють рослинні угруповання. Біогеоценоз, на відміну від екосистеми, є конкретнішим, територіальним поняттям, бо він займає обмежену ділянку з однорідними умовами існування та з певним фітоценозом (рослинним угрупованням).

В екосистемі виділяють біотичну й абіотичну частини. Біотична частина екосистеми є сукупністю взаємопов'язаних живих організмів, які утворюють біоценоз. Біоценоз – угруповання взаємопов'язаних між собою популяцій організмів різних видів, які населяють ділянку місцевості з однорідними умовами існування. Це поняття запропонував німецький гідробіолог К. Мьобіус. Основою біоценозів є фітоценози (рослинні угруповання), з якими пов'язані зооценози (угруповання тварин) і мікробіоценози (угруповання мікроорганізмів). Біоценози існують на певній ділянці середовища, яка називається біотопом.

Біотичну частину екосистеми складають різні екологічні групи організмів, об'єднані між собою просторовими і трофічними зв'язками – продуценти, консументи та редуценти.

  • Продуценти – популяції автотрофних організмів, здатних синтезувати органічні речовини з неорганічних. Це зелені рослини, ціанобактерії, фотосинтезуючі та хемосинтезуючі бактерії. У водних екосистемах основними продуцентами є водорості, а на суші – насінні рослини.
  • Консументи – популяції гетеротрофних організмів, які живляться безпосередньо або через інші організми готовою органічною речовиною, синтезованою автотрофами. Розрізняють консументи / порядку (гетеротрофні рослиноїдні організми (фітофаги), паразити рослин) та консументи // і наступних порядків (гетеротрофні організми, які живляться рослиноїдними формами (хижаки), паразити тварин, а також сапрофаги).
  • Редуценти – популяції гетеротрофних організмів, які в процесі життєдіяльності розкладають мертві органічні речовини до мінеральних, котрі потім використовуються продуцентами. Це гетеротрофні сапрофітні організми – бактерії та гриби, які виділяють ферменти на органічні рештки і поглинають продукти їх розщеплення. У процесах розкладу органічних сполук беруть участь детритофаги (споживають подрібнену органіку, наприклад, дощові черв'яки, личинки мух), копрофаги (поїдають послід тварин і людини, наприклад, жуки-гнойовики), некрофаги (поїдають трупи тварин, наприклад, жуки-гробарики).

До складу абіотичної частини біогеоценозу входять такі компоненти:

неорганічні речовини сполуки, які включаються в біогенну міграцію речовин (наприклад, СO2, O2, азот, вода, сірководень та ін.);

органічні речовини сполуки, які зв'язують між собою абіотичну й біотичну частини екосистеми;

мікроклімат; або кліматичний режим сукупність умов, які визначають існування організмів (освітленість, температурний режим, вологість, рельєф місцевості тощо).

Основними властивостями екосистем є: цілісність, самовідтворення, стійкість, саморегуляція та ін.

Взаємозв'язки між популяціями в екосистемах

Склад і структура угруповань, їх стійкість і зміна залежить від складних взаємозв'язків між популяціями різних видів. Виділяють такі типи зв'язків між окремими популяціями різних видів у екосистемах:

прямі безпосередньо зв'язують дві популяції (хижак і здобич, паразит і хазяїн);

непрямі популяція одного виду впливає на популяцію іншого опосередковано, через популяції третього (хижаки, поїдаючи здобич, впливають на популяції рослин);

трофічні це зв'язки живлення (хижак – здобич);

топічні – це просторов" зв'язки (орхідеї на стовбурах дерев);

антибіотичні взаємозв язки (хижацтво, конкуренція, виїдання) – кожна із взаємодіючих популяцій різних видів відчуває негативний вплив іншої;

нейтральні взаємозв'язки – існування на спільній території популяцій різних видів не спричиняє для кожної з них ніяких наслідків (хижаки різних видів);

симбіотичні взаємозв'язки (мутуалізм, коменсалізм, паразитизм) – усі форми співіснування організмів різних видів (бульбочкові бактерії та бобові рослини).

Перетворення енергії у екосистемах

Основним джерелом енергії, що надходить до екосистем, є сонячне світло, ίΐ вловлюють і засвоюють фотосинтезуючі організми – продуценти. Гетеротрофні організми є консументами, вони дістають необхідну їм енергію, споживаючи їжу. Частину засвоєної енергії організми використовують на забезпечення процесів життєдіяльності, частину – запасають у вигляді синтезованих сполук, а певна частина розсіюється у вигляді тепла.

Ланцюги живленняпослідовності організмів, у яких особини одного виду служать об'єктами живлення організмів іншого. Кожен ланцюг складається з певної кількості ланок, як правило, не більше 4-5, оскільки через втрату енергії загальна маса кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша попередньої. В екосистемах буває ряд паралельних ланцюгів живлення, між якими можуть існувати зв'язки. Система складно переплетених різноманітних ланцюгів живлення в біогеоценозі утворює трофічну сітку. Складна структура ланцюгів живлення забезпечує цілісність та динамічність біоценозу. Виділяють два типи ланцюгів живлення:

  • пасовищні (або ланцюги виїдання) – це ланцюги, які починаються із зелених рослин і завершуються редуцентами (трава – зелений коник – ящірка – яструб);
  • детритні (або ланцюги розщеплення) – це ланцюги, які починаються з мертвої органічної речовини (решток) і продовжуються безпосередньо редуцентами (опале листя – дощовий черв'як – кріт – лисиця).

Правило екологічної піраміди

Незважаючи на те, що різні біогеоценози розрізняються за продуктивністю і швидкістю втрат чистої первинної продукції, їм усім властиві певні закономірності співвідношень первинної (біомаса, створена за одиницю часу автотрофними організмами) і вторинної продукції (біомаса, створена за одиницю часу гетеротрофними організмами), що дістало назву правила екологічної піраміди.

Екологічна ефективність кожної наступної ланки приблизно в 10 разів менша попередньої внаслідок втрат енергії на кожному трофічному рівні.

Графічно це правило можна зобразити у вигляді піраміди, складеної з окремих блоків. Кожен з цих блоків відповідає продуктивності організмів на певному трофічному рівні ланцюга живлення. Отже, екологічна пірамідаце графічне відображення трофічної структури ланцюга живлення. Залежно від показника, покладеного в основу, є різні види екологічних пірамід:

  • піраміда чисел – відображає кількість особин у кожному рівні ланцюга живлення; може бути оберненою;
  • піраміда біомаси – кількість органічної речовини; лише прямого типу;
  • піраміда енергії– кількість енергії в їжі; лише прямого типу.

На земній поверхні немає хімічної сили, могутнішої за своїми кінцевими наслідками, ніж живі організми, узяті в цілому.

В. І. Вернадський

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Банківська справа
БЖД
Бухоблік та Аудит
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Нерухомість
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
РПС
Соціологія
Статистика
Страхова справа
Техніка
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Інші