Экосистема биология определение – характеристика, виды, структура, компоненты и факторы

1. Понятие экологических систем.

Лекция №2 Экологические системы.

План лекции:

1. Понятие экологических систем.

2. Структура экосистемы.

3. Биотическая структура экосистемы.

4. Продуцирование и разложение в природе.

5. Гомеостаз экосистемы.

6. Энергия экосистем.

7. Биологическая продуктивность экосистем.

8. Экологические пирамиды.

9. Экологическая сукцессия.

Экологическая система (экосистема) – это любая единица (биосистема), включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями. (по Ю. Одуму).

Понятие экологической системы можно также определить через понятия биоценоз и биотоп.

Биоценоз – это совокупность совместно обитающих популяций разных видов микроорганизмов, растений и животных.

Биотоп – это условия окружающей (неживой) среды на определенной территории (воздух, вода, почвы и подстилающие породы).

Таким образом, экосистема – это биоценоз + биотоп.

При изучении экосистем главным предметом исследования становятся процессы трансформации вещества и энергии между биотой и физической средой, т.е. возникающий биогеохимический круговорот веществ в экосистеме в целом.

Биота – это флора и фауна данной территории в совокупности.

К экосистемам можно отнести биотические сообщества любого масштаба с их средой обитания от пруда до Мирового океана и от пня лесу до обширного лесного массива.

Выделяют также:

• микроэкосистемы (подушка лишайника на стволе дерева),

• мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь…),

• макроэкосистемы (континент, океан),

• глобальную экосистему (биосфера Земли).

2. Структура экосистемы.

Экосистема состоит из трех частей:

1. сообществ,

2. потока энергии,

3. потока (круговорота) веществ.

Экологическая система по трофической структуре делится на два яруса:

1. верхний – автотрофный ярус, или «зеленый пояс», включающий фотосинтезирующие организмы, создающие сложные органические молекулы из неорганических простых соединений,

2. нижний – гетеротрофный ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков, в котором преобладает разложение отмерших органических веществ снова до простых минеральных образований.

С биологической точки зрения в составе экосистемы выделяют:

1. неорганические вещества (C, N, CO₂, H₂O, P, O и др.), участвующие в круговоротах.

2. Органические соединения (белки, углеводы, жиры, гумусовые вещества и др.).

3. воздушная, водная и субстратная среда, включающая абиотические факторы.

4. продуценты,

5. консументы,

6. редуценты.

Неорганические вещества, находящиеся в экосистемах, вовлечены в постоянный круговорот. Запасы веществ, которые потребляются организмами, в природе небезграничны. Если бы эти вещества не использовались многократно, жизнь на Земле была бы невозможной. Такой бесконечный круговорот веществ в природе возможен лишь при наличии функционально различных групп организмов, способных осуществлять и поддерживать поток веществ, извлекаемых ими из окружающей среды.

	Продуценты	Консументы		Редуценты
Определение	Автотрофные организмы, способные производить пищу из простых неорганических веществ. Автотрофными их называют потому, что они сами снабжают себя органическим веществом.	Гетеротрофные организмы, питающиеся другими организмами или частицами органического вещества. Это живые организмы, не способные строить свои тела, используя неорганические вещества, и требующие поступления органических веществ извне, в составе пищи.		Гетеротрофные организмы, получающие энергию путем разложения отмершей или поглощения растворенной органики. Редуценты высвобождают неорганические элементы питания для продуцентов и, кроме того, являются пищей для консументов.
Представители	Наземные зеленые растения, микроскопические морские и пресноводные водоросли.	Бесхлорофилльные формы растений, паразитирующие на других растениях, растения со смешанным питанием. Животные: — травоядные, — плотоядные, -всеядные.		Бактерии, микроорганизмы, грибы.
Основная биосферная функция	Вовлечение элементов неживой природы в общий биологический круговорот, производство органических веществ из неорганических.	Гаранты устойчивости биологического круговорота, т.к. в процессе своей жизнедеятельности: повышают разнообразие живого вещества, отличаются подвижностью и способствуют перемещению живого вещества в пространстве, регулируют интенсивность распространения		Возвращают неорганическое вещество в биосферу, замыкают круговорот.
Прочее: Суммарная масса продуцентов составляет более 95% массы всех живых видов в биосфере. Продуценты по характеру источника энергии для синтеза органического вещества делятся на фотоавтотрофов и хемовтотрофов.
Фотоавтотрофы Образуют органическое вещество (глюкозу) в процессе фотосинтеза, в котором участвуют солнечная энергия, двуокись углерод и вода. В результате фотосинтеза образуется богатая энергией молекула глюкозы и кислород. Представители:хлорофилльные растения			Хемоавтрофы Химическая энергия образуется в результате окисления минеральных веществ, например, соединений серы. Представители:только прокариоты (низкоорганизованные доядерные, которые в отличие от эукариотов (высокоорганизованных ядерных) не имеют ядра и ДНК в них не отделяется от цитоплазмы ядерной мембраной. В частности, бактерии, нитрифицирующие, железобактерии, серобактерии.

Биотическая структура экосистемы – способы взаимодействия различных категорий организмов системы.

studfiles.net

экосистема — Биологический энциклопедический словарь

(от греч. oikos — жилище, местопребывание и systema — сочетание, объединение), экологическая система, совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих сисгему взаимообусловленных биотич. и абиотич. явлений и процессов. Термин «Э.» предложен А. Тенсли (1935), к-рый считал, что Э., «с точки зрения эколога, представляют собой осн. природные единицы на поверхности земли», в к-рые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физич. факторов, образующих то, что мы называем средой биома,— факторы местообитания в самом широком смысле». Он подчёркивал, что для Э. характерен «разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим». Понятие «Э.» приложимо к объектам разной сложности и размеров. Можно выделить Э. пруда или озера в целом и в то же время различать Э. прибрежных зарослей водных растений или донной области. Массив леса — Э., в пределах к-рой находятся Э. почв разного типа, Э. гниющего пня и т. д. Чаще под Э. понимают совокупность организмов и неживых компонентов среды их обитания, при взаимодействии к-рых происходит б. или м. полный биотич. круговорот (с участием продуцентов, консументов и редуцентов). Термин «Э.» приложим и к искусств. Э. (с.-х. угодья, сады, парки, сооружения биол. очистки сточных вод и пр.). Э. могут быть высокоустойчивыми, сохраняющими свои характерные особенности на протяжении длит, времени, или кратковременными (напр., Э. эфемерных водоёмов). Независимо от степени сложности Э. характеризуется видовым составом, численностью входящих в неё организмов, биомассой, соотношением отд. трофич. групп, интенсивностью процессов продуцирования и деструкции органич. вещества. Пространств, разграниченность Э. может быть выражена о. или м. отчётливо, а в отношении протекающих в них процессов круговорота они могут быть в большей или меньшей степени автономными. Существование Э. возможно лишь при притоке из окружающей среды не только энергии, но и большего или меньшего кол-ва вещества. Все реальные Э. (в совокупности слагающие биосферу Земли) принадлежат к открытым системам. С сер. 20 в. (в значит, степени в связи с остротой вставших перед человечеством экологич. проблем) широко развернулись исследования по количеств, оценке функц. особенностей Э. Для понимания структуры, продуктивности и устойчивости Э. важно изучение трофич. связей (

см. трофическая цепь, трофический уровень), через к-рые в Э. осуществляются процессы биол. трансформации вещества и энергии. Количеств, определение интенсивности и эффективности этих процессов совр. методами, в частности с помощью математич. моделирования Э.,— необходимая основа решения актуальных вопросов рационального использования биол. ресурсов природы и сохранения среды обитания человека. Термин биогеоценоз часто употребляется в том смысле, к-рый придаётся термину «Э.».

Источник: Биологический энциклопедический словарь на Gufo.me

gufo.me

Понятие об экосистемах и их место в организации биосферы

2. 1. Концепция экосистемы

      1. Определение экосистемы

Живые организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразделимо связаны друг с другом и находятся впостоянном взаимодействии. Рассматривая совокупность этих взаимодействий и объектов в них участвующих с системной точки зрения как единое целое, в живой природе можно выделить множество различных биосистем. Любая биосистема, включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой таким образом, что поток энергии создает четко определенные биотические структуры и круговорот веществ между живой и неживой частями, представляет собой экологическую систему, илиэкосистему.

Таким образом, совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в устойчивой закономерной взаимосвязи друг с другом, называют экологической системойилиэкосистемой.

Экосистема – основная функциональная единица в экологии, поскольку в нее входят и организмы, и неживая природа – компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга и необходимые для поддержания жизни в той ее форме, которая существует на Земле. Если мы хотим перейти к целостному решению проблем, возникающих на уровне биомов и биосферы, то мы должны прежде всего изучать экосистемный уровень организации.

Примером экосистемы могут быть луг, лес, озеро и т. п. С этих позиций можно предложить, например, следующее определение леса: «Лес есть географически организованная саморегулирующаяся совокупность популяций растительных и животных организмом, для которых ведущую средообразующую роль играет популяция древесных растений одного вида или совместно обитающие популяции нескольких видов». Самой крупной на Земле экосистемой является биосфера.

2. Краткая история термина «экосистема»

Термин «экосистема» впервые был предложен в 1935 г. английским экологом А. Тэнсли, но, разумеется, само представление об экосистеме возникло значительно раньше. Упоминание о единстве организмов и среды (а также человека и природы) можно найти в самых древних письменных памятниках истории. Но в системном виде подход к экосистеме стал появляться в конце прошлого века. Так, немецкий ученый Карл Мёбиус писал в 1877 г. о сообществе организмов на устричной банке как о«биоценозе», а в 1887 г. американский биолог С. Форбс опубликовал свой классический труд об озере как «микрокосме». Большой вклад в этот вопрос внесли русские и советские экологи. Так, известный ученый В.В. Докучаев (1846-1903) и его ученик Г.Ф. Морозов, специализировавшиеся в области лесной экологии, придавали большое значение представлению о «биоценозе».

В отечественной литературе по экологии осознание недостаточности биоценотического подхода при решении задач изучения и управления природными комплектами проявилось в разработке академиком В. Н. Сукачевым в 1944 г. учения о «биогеоценозе».

Биогеоценоз– это совокупность на известном протяжении земной поверхностиоднородныхприродных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая специфику взаимодействий слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией между собой и с другими явлениями природы.

Понятие «экосистема» и «биогеоценоз» близки друг к другу, но не являются синонимами. По определению А. Тэнсли, экосистемы– это безразмерные устойчивые системы живых и неживых компонентов, в которых совершается внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Таким образом, экосистема – это и капля воды с ее микробным населением, и горшок с цветком, и космический пилотируемый корабль, и индустриальный город. Под определение биогеоценоза они не подпадают, так как им не свойственны многие признаки этого определения. Экосистема может включать несколько биогеоценозов. Таким образом, понятие «экосистема» шире, чем «биогеоценоз», то есть любой биогеоценоз является экологической системой, но не всякая экосистема может считаться биогеоценозом, причем биогеоценозы – это сугубо наземные образования, имеющие свои четкие границы.

После того, как, благодаря бурному развитию радиоэлектроники и компьютерной техники, была разработана общая теория систем, началось развитие нового, количественногонаправления – экологии экосистем. Вопрос о том, в какой мере экосистемы подчиняются законам функционирования целостных систем, например, таких, как хорошо изученных сейчас физических систем, и насколько экосистемы способны к самоорганизации, подобно организмам, до настоящего времени остается открытым, и изучение его продолжается.

studfiles.net

Биогеоценоз — это… Что такое Биогеоценоз?

Биогеоценоз (от греч. βίος — жизнь γη — земля + κοινός — общий) — система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии (природная экосистема). Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году. В зарубежной литературе — малоупотребимо. Ранее также широко употреблялось в немецкой научной литературе.

Биогеоценоз и экосистема

Близким по значению понятием является экосистема — система, состоящая из взаимосвязанных между собой сообществ организмов разных видов и среды их обитания. Экосистема — более широкое понятие, относящееся к любой подобной системе. Биогеоценоз, в свою очередь — класс экосистем, экосистема, занимающая определенный участок суши и включающая основные компоненты среды — почву, подпочву, растительный покров, приземный слой атмосферы. Не являются биогеоценозами большинство искусственных экосистем. Таким образом, каждый биогеоценоз — это экосистема, но не каждая экосистема — биогеоценоз. Для характеристики биогеоценоза используются два близких понятия: биотоп и экотоп(факторы неживой природы:климат, почва). Биотоп — это совокупность абиотических факторов в пределах территории, которую занимает биогеоценоз организмы из других биогеоценозов. По содержанию экологический термин «биогеоценоз» идентичен физико-географическому термину фация.

Свойства биогеоценоза

• естественная, исторически сложившаяся система
• система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне
• характерен круговорот веществ
• открытая система для поступления и выхода энергии, основной источник которой — Солнце

Основные показатели биогеоценоза

• Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе.
• Видовое разнообразие — количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема.

В большинстве случаев видовой состав и видовое разнообразие количественно не совпадают и видовое разнообразие напрямую зависит от исследуемого участка.

• Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на:
  • биомассу продуцентов
  • биомассу консументов
  • биомассу редуцентов
• Продуктивность
• Устойчивость
• Способность к саморегуляции

Пространственные характеристики

Переход одного биогеоценоза в другой в пространстве или во времени сопровождается сменой состояний и свойств всех его компонентов и, следовательно, сменой характера биогеоценотического метаболизма. Границы биогеоценоза могут быть прослежены на многих из его компонентов, но чаще они совпадают с границами растительных сообществ (фитоценозов). Толща биогеоценоза не бывает однородной ни по составу и состоянию его компонентов, ни по условиям и результатам их биогеоценотической деятельности. Она дифференцируется на надземную, подземную, подводную части, которые в свою очередь делятся на элементарные вертикальные структуры — био-геогоризонты, очень специфичные по составу, структуре и состоянию живых и косных компонентов. Для обозначения горизонтальной неоднородности, или мозаичности биогеоценоза введено понятие биогеоценотических парцелл. Как и биогеоценоз в целом, это понятие комплексное, так как в состав парцеллы на правах участников обмена веществ и энергии входят растительность, животные, микроорганизмы, почва, атмосфера^[1].

Механизмы устойчивости биогеоценозов

Одним из свойств биогеоценозов является способность к саморегуляции, то есть к поддержанию своего состава на определенном стабильном уровне. Это достигается благодаря устойчивому круговороту веществ и энергии. Устойчивость же самого круговорота обеспечивается несколькими механизмами:

• достаточность жизненного пространства, то есть такой объем или площадь, которые обеспечивают один организм всеми необходимыми ему ресурсами.
• богатство видового состава. Чем он богаче, тем устойчивее цепи питания и, следовательно, круговорот веществ.
• многообразие взаимодействия видов, которые также поддерживают прочность трофических отношений.
• средообразующие свойства видов, то есть участие видов в синтезе или окислении веществ.
• направление антропогенного воздействия.

Таким образом, механизмы обеспечивают существование неменяющихся биогеоценозов, которые называются стабильными. Стабильный биогеоценоз, существующий длительное время, называется климаксическим. Стабильных биогеоценозов в природе мало, чаще встречаются устойчивые — меняющиеся биогеоценозы, но способные, благодаря саморегуляции, приходить в первоначальное, исходное положение.

Формы существующих взаимоотношений между организмами в биогеоценозах

Совместная жизнь организмов в биогеоценозах протекает в виде 6 основных типов взаимоотношений:

1. взаимополезные
2. полезнонейтральные (комменсализм)
   • нахлебничество
   • квартиранство
   • сотрапезничество
3. полезновредные
4. взаимовредные
5. Нейтральновредные
6. Нейтральные (нейтрализм)

См. также

Примечания

1. ↑ Большая советская энциклопедия, 3 изд., т.3, С. 330–332.

dic.academic.ru

Университетский лицей «Созвездие» | Экосистема. Общие свойства экосистем

1. Наличие живого и косного компонентов. Простейшая формула экосистемы:

экосистема = биотическое сообщество + абиотическая среда + (Û)

биогеоценоз (элементарная экосистема) = биоценоз + экотоп + (Û)

Здесь символ (Û) означает «взаимодействие».

Биоценоз (от греч. био… и kionos – общий) – совокупность организмов, совместно населяющих определенный участок суши или водоема. Синоним – биотическое сообщество экосистемы. Термин биоценоз предложил ещё в 1877 г. немецкий биолог К. Мёбиус.

Экотоп – косная составляющая биогеоценоза, внутренняя абиотическая среда элементарной экосистемы, совокупность её абиотических компонентов (элементов). Часто рассматривается как синоним термина «биотоп».

Биотоп (от греч. био… и topos – место) – участок водоёма или суши с однотипными условиями рельефа, климата и других абиотических факторов, занятый определенным биоценозом.

Строго говоря, понятия экотоп и биоценоз применимы только к биогеоценозу, но часто используются и для характеристики других природных объектов.

2. Трехкомпонентный фазовый состав экотопа, абиотической среды: твердая фаза + жидкая фаза (вода) + газообразная фаза

Для нормального функционирования экосистемы, в частности, для процессов обмена веществ, необходимо, чтобы в абиотической среде присутствовали как твердые, так и жидкие (вода) и газообразные вещества.

3. Сложная структура биоценоза (биотического сообщества):

продуценты – консументы – редуценты

Всё разнообразие биологических видов организмов, входящих в состав различных биоценозов Земли, можно подразделить на функциональные экологические группы продуцентов, консументов и редуцентов.

Продуценты (от лат. producentis – производящий, создающий) – организмы, способные осуществлять фотосинтез или хемосинтез. Являются в пищевой сети экосистемы создателями органического вещества (первичной биологической продукции) из неорганических соединений; т. е. все автотрофные организмы.

Консументы (от лат. consumo – потребляю) – организмы, являющиеся в пищевой сети экосистемы потребителями живой биомассы. Все консументы – гетеротрофные организмы (растительноядные животные, хищники, паразиты).

Редуценты (от лат. reducens – возвращающий, восстанавливающий), деструкторы – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие его минерализации (деструкции), т. е. разложению до простых неорганических соединений, которые затем могут использоваться продуцентами. К редуцентам относятся многие бактерии, все грибы, некоторые животные (например, дождевые черви).

АВТОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ, автотрофы (от греч. autos – сам и  trophe – пища) – организмы, использующие для построения своего тела СО₂  в качестве единственного или главного источника углерода. К автотрофам относятся наземные зелёные растения, водоросли, фототрофные бактерии, а также  хемоавтотрофные бактерии.

ГЕТЕРОТРОФНЫЕ ОРГАНИЗМЫ, гетеротрофы (от греч.  heteros – иной, другой и trophe – пища) – организмы, использующие в качестве источника углерода экзогенные органические вещества. К гетеротрофным организмам относятся все животные, грибы, большинство бактерий, а также бесхлорофильные наземные растения и водоросли.

4. Пищевые цепи и пищевые сети. Поток энергии в пищевой сети

Живые организмы осуществляют огромную работу как в элементарных экосистемах, так и в биосфере в целом. Для совершения любой работы нужна энергия. Главным первичным источником энергии для биосферы является Солнце. Ежегодно зелёные растения (продуценты) в процессе фотосинтеза аккумулируют менее 1% поступающей солнечной энергии в органическом веществе. С продуцентов начинаются пищевые цепи. Поедая растения, к потоку энергии «подключаются» травоядные животные, а поедая травоядных, – хищники. Отмершие растения и другие организмы служат пищей многочисленным редуцентам. Образуются сложные пищевые сети.

5. Круговорот вещества

В широком смысле круговорот веществ на Земле – повторяющиеся процессы превращения и перемещения веществ в природе, имеющие более или менее выраженный циклический характер.

С экосистемных позиций, круговорот вещества – это осуществляющийся при активном (с затратами энергии) участии живого вещества функциональный механизм, направленный на поддержание относительного постоянства химического состава различных компонентов экосистемы. Круговорот вещества позволяет бесконечной череде поколений живых организмов существовать при ограниченном запасе химических элементов, необходимых для создания их биомассы.

6. Продуктивность

Важнейшее свойство (качество) экологических систем – продуктивность, способность поддерживать систему (условия) воспроизводства живого вещества. Как показатель продуктивность – это скорость образования биологической продукции. В экологических системах создаются необходимые условия для образования биологической продукции.

7.  Развитие экосистем. Сукцессия и климакс

Экосистемы всё время изменяются. Постоянство экосистем лишь относительно. Развитие экологической системы называетсяэкологической сукцессией. Стабильные, зрелые экосистемы, изменяющиеся настолько медленно, что можно говорить об их постоянстве, называются климаксовыми.

Классификация экосистем

Классификация экологических систем – один из наименее разработанных вопросов в экологии. Традиционно выделяют микро,мезо и макроэкосистемы, но приставка «микро» (маленькая) или «мезо» (средняя) зависят исключительно от субъективного взгляда эколога.

БИОМ – термин, обозначающий крупную региональную или субконтинентальную систему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта (Ю. Одум, 1986). Например, биом тундры, биом тайги, биом степей, биом широколиственных лесов.

Рассмотрим в качестве примера классификацию экосистем Ю. Одума (1986 г.):

Наземные биомы:

Тундра (арктическая и альпийская)

Бореальные хвойные леса

Листопадный лес умеренной зоны

Степь умеренной зоны

Тропические грасленд и саванна

Чапараль – районы с дождливой зимой и засушливым летом

Пустыня: травянистая и кустарниковая

Полувечнозеленый тропический лес

Вечнозеленый тропический дождевой лес

Типы пресноводных экосистем:

Лентические (стоячие воды) – озёра, пруды

Лотические (текучие воды) – реки, ручьи

Заболоченные угодья – болота и болотистые леса

Типы морских экосистем:

Открытый океан (пелагические)

Воды континентального шельфа (прибрежные воды)

Районы апвеллинга (продуктивного рыболовства)

Эстуарии (прибрежные бухты, устья рек, солёные марши)

Экосистемы глубоководных гидротерм («чёрные курильщики» и «белые курильщики»).

РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СПИСОК ТИПОВ ЭКОСИСТЕМ

I. Основные климатически обусловленные группы наземных экосистем и их биоценозы (по Второву П.П, Дроздову Н.Н., 2001 г.)

1. Вечнозелёные тропические и экваториальные леса.

2. Дождезелёные тропические леса и саванновые редколесья.

3. Субтропические и умеренно теплые жестколистные, хвойные, лавролистные леса и кустарники.

4. Тропические, субтропические и умеренно широтные пустыни, полупустыни и колючие ксерофитные заросли.

5. Травянистые сообщества степей, прерий и пампы.

6. Широколиственные и смешанные леса умеренных широт.

7. Хвойные и мелколиственные бореальные леса.

8. Тундры и приполярные пустоши.

9. Высокогорья.

II. Основные типы пресноводных экосистем (по Ю. Одуму, 1986)

1. Лентические (стоячие воды): озёра.

2. Лотические (текучие воды): реки, ручьи.

3. Заболоченные угодья: болота и болотистые леса

III. Основные типы морских экосистем (по Ю. Одуму, 1986)

1. Открытый океан (пелагические).

2. Воды континентального шельфа (прибрежные воды).

3. Районы апвеллинга (продуктивного рыболовства).

4. Эстуарии (прибрежные бухты, устья рек, соленые марши).

5. Экосистемы глубоководных гидротерм («чёрные курильщики»).

6. Экосистемы бентали (дна).

IV. Экосистемы литобиосферы (по Н. Ф. Реймерсу, 1994)

1. Экосистемы кор выветривания.

2. Экосистемы пещер.

3. Экосистемы глубинных подземных вод:

— дренирующих породы с рассеянным органическим веществом;

— дренирующих породы с концентрированным органическим веществом (угли, нефть и другие).

5. Глубинные «осколки» древнейших биот.

ozl.mgou.ru

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ — ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ — ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ — Биология

ОБЩАЯ БИОЛОГИЯ

 

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

 

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

 

В природе все живые организмы образуют комплексы, функциональное единство группировки организмов и окружающей среды. Состав сообществ обусловлен сочетанием абиотических факторов, а также взаимоотношениями различных организмов, входят к нему и объединены общими потребностями. Связь между ними обеспечивает питание, защиту, размножение всех обитателей группировки. В результате такой взаимодействия организмов и среды их обитания образуется экологическая система. Основными свойствами экологической системы является ее целостность и относительная устойчивость, что проявляется в способности к саморегуляции и самообновлению.

Биогеоценоз — совокупность на определенном участке земной поверхности однородных взаимодействующих, связанных обменом веществ и энергии природных компонентов: горной породы, почвы, гидрологических условий, растений, животных и микроорганизмов. Почва и климат образуют экотоп, который определяет характер группировки. Биогеоценоз — целостная, саморегулирующаяся, относительно устойчивая система. Основной формой взаимосвязей организмов в біогеоценозі есть трофические связи. В біогеоценозі различают экотоп и биоценоз.

Все биоценозы имеют похожую структуру. Основу их образуют растительные группировки — фитоценозы, которые в процессе фотосинтеза осуществляют продуцирования органических веществ. Фітоценоз является динамической системой, которой свойственна сезонная и різнорічна изменчивость компонентов под влиянием экологических факторов. Другую часть биоценоза составляют животные (травоядные и плотоядные) — зооценоз. Зооценоз — совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых видов животных, которые населяют определенный биотоп. К биоценоза входят организмы, которые минерализуют органические вещества — бактерии и грибы.

Биотическую часть биогеоценоза составляют три группы организмов, которые связаны между собой трофическими связями: продуценты, консументи и редуценти.

Продуценты — автотрофи, зеленые растения, способные синтезировать (производить) органические вещества из неорганических, аккумулируя при этом солнечную энергию.

Консументи — организмы, которые питаются готовыми органическими веществами, созданными фотосинтезуючими или хемосинтезуючими видами (продуцентами). Это все животные, человек, часть микроорганизмов, паразитические и насекомоядные растения. Различают консументи первого порядка, которые питаются растительной пищей, и консументи второго (третьего и т. д.) порядке, которые питаются животной пищей. Все консументи используют энергию химических связей, аккумулированную в органических веществах продуцентов.

Редуценти — гетеротрофні организмы, в основном бактерии и грибы, которые в процессе жизнедеятельности превращают органические остатки в неорганические вещества. Редуценти является завершающим звеном в круговороте веществ, образуя неорганические вещества для включения их в новый цикл.

Итак, в процессе жизнедеятельности организмов происходит непрерывный кругооборот энергии в природе, причем каждый вид использует лишь часть энергии, накопленной в органических веществах. В результате формируются цепи питания, которые представляют собой взаимосвязи видов, связанных пищевыми отношениями, что создает определенную последовательность в передаче веществ и энергии. Каждая предыдущая звено является в определенной степени пищей для последующей.

Взаимосвязи в цепях питания проходят по схеме:

На каждой следующей звене цепи значительная часть энергии в виде тепла теряется, что ограничивает число звеньев в цепи питания. Но любой цепь начинается растениями (продуцентами) и заканчивается хищником, причем самым крупным. Редуценти разрушают вещества на каждом уровне и являются последними, заключительными в пищевой цепи.

Правило экологической пирамиды. Вследствие потери энергии количество образующейся органической вещества на каждом следующем уровне трофической в цепи питания уменьшается. В среднем коэффициент полезного действия каждого звена не превышает 10%, поэтому типичный цепь питания состоит не более чем из 4-6 взаимосвязанных пищевых уровней.

На основе правила соотношения разных видов растений и животных в природных и искусственных экосистемах различают три типа экологических пирамид. Пирамида чисел — отражает число особей на каждом уровне цепи питания. Пирамида биомассы — количественное соотношение органического вещества, синтезированной на каждом уровне. Пирамида энергии показывает количество энергии в последовательных трофических уровнях.

Трофические цепи являются основными во взаимоотношениях в живой природе, но не единственным видом взаимосвязей между организмами. Одни виды могут принимать участие в распространении, размножении, распространении других видов, создавая условия для их проживания. Именно благодаря многогранным и многочисленным связям между организмами и окружающей средой существуют виды в устойчивой, саморегулюючій экосистеме.

schooled.ru