39. ЭКОСИСТЕМНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЖИВОЙ ПРИРОДЫ.

Экосистема, её основные компоненты

• Что такое природное сообщество?
• Чем биоценоз отличается от экосистемы?

Экосистема и биогеоценоз. Вы уже знаете, что система — это некое целое, состоящее из взаимосвязанных частей. Приступая к изучению экосистемы, необходимо определить её части и найти между ними взаимосвязи, благодаря которым отдельные компоненты этой системы вместе образуют единое целое.

В природе нет ни одной популяции, существующей независимо от других. На любой, даже самой малой территории мы всегда обнаружим большое число видов, принадлежащих ко всем царствам живого мира — бактериям, растениям, грибам и животным. Исторически сложившуюся совокупность живых организмов, связанных между собой и населяющих определённый участок земной поверхности, называют сообществом или биоценозом. Если к биоценозу добавить все абиотические факторы, действующие на эти организмы, то мы получим экологическую систему (экосистему).

Экосистема — биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов, среды их обитания и системы связей, осуществляющих обмен веществом и энергией между ними.

Примером экосистемы может служить, например, болото с его характерным рельефом, кочками и заполненными водой впадинами, промерзающими в зимнее время. Огромная масса бактерий, растущие на кочках грибы, мох и находящийся под ним слой торфа, различные черви, членистоногие, земноводные и гнездящиеся на этом болоте птицы — всё это части экосистемы. Все эти организмы находятся в тесной взаимосвязи с факторами неживой природы: химическим составом воды, воздуха и почвы, рельефом дна, температурой, солнечной радиацией и многими другими. Всё это вместе и образует сложную систему с множеством прямых и обратных связей — экосистему.

Экосистема не имеет чётких границ, отделяющих её от другой экосистемы, часть экосистемы также можно расценивать как отдельную экосистему. Экосистема — очень широкое понятие: мы можем рассматривать в качестве экосистемы целое болото, а можем — отдельный старый пень, стоящий посреди этого болота (рис. 141). Дождевой тропический лес и лесное озеро, гниющий пень и муравейник, лужа посреди просёлочной дороги и одиноко стоящее дерево с его обитателями — это разные природные экосистемы. Кроме природных экосистем, существуют экосистемы искусственного происхождения, например пшеничное поле, домашний аквариум, птицеферма. С ними мы познакомимся чуть позже.

Часто в экологии рассматривают крупные экосистемы, обладающие ярко выраженными и хорошо различимыми признаками. Подобные экосистемы, границы которых определены растительными сообществами, например дубраву, луг, ельник или берёзовую рощу, называют биогеоценозами. В названии «биогеоценоз» прослеживается взаимосвязь всех обязательных компонентов этой системы — живых (био-) и неживых (гео-). Учение о биогеоценозе создано российским учёным Владимиром Николаевичем Сукачёвым (1880—1967), им же введено в науку понятие биогеоценоз.

Вся совокупность биогеоценозов земного шара образует глобальную экосистему, или биосферу.

Компоненты экосистемы. Экосистем на нашей планете огромное количество, их все оценить практически невозможно. Но общим обязательным условием существования каждой отдельной экосистемы и всех их вместе является биологический круговорот веществ и поток энергии (рис. 142). Этот круговорот возможен благодаря наличию в каждой экосистеме следующих четырёх обязательных компонентов:

1. абиотический компонент, или экотоп, — это определённая территория или акватория со всем набором и особенностями почв, грунтов, воды, микроклимата и других факторов, т. е. комплекс факторов неживой природы;
2. продуценты, или производители, — это автотрофные организмы, которые в процессе жизнедеятельности синтезируют из неорганических веществ органические соединения, используя в качестве источника углерода углекислый газ. Биомассу, образованную в экосистеме автотрофными организмами, называют первичной продукцией. Она служит пищей и источником энергии для остальных организмов сообщества. Основными продуцентами являются зелёные растения, использующие главный источник энергии на Земле — солнечный свет. Для каждой крупной экосистемы характерны свои специфические растения, осуществляющие фотосинтез, т. е. свои продуценты;
3. консументы, или потребители, — это гетеротрофные организмы, которые используют синтезированную продуцентами биомассу для собственной жизнедеятельности. Съедая и перерабатывая растения, консументы получают энергию и образуют вторичную продукцию экосистемы. К консументам относят самые разные живые организмы — от микроскопических бактерий до крупных млекопитающих, от простейших до человека. С точки зрения структуры экосистемы и той роли, которую играют разные консументы в поддержании её равновесия, всех консументов можно разделить на несколько подгрупп;
4. редуценты, или разлагатели, — это организмы, перерабатывающие мёртвое органическое вещество (детрит) в минеральные соединения, которые снова могут быть использованы продуцентами. Многие организмы, такие, как дождевые черви, многоножки, термиты, муравьи и др., питаются растительными и животными остатками, а часть древесины гниёт и разлагается в процессе жизнедеятельности грибов и бактерий. Когда грибы и другие редуценты отмирают, они сами превращаются в детрит и служат пищей и источником энергии для других редуцентов.

В зарубежной научной литературе термин «биогеоценоз» практически не употребляется.

Наличие данных компонентов является обязательным условием стабильного существования любой экосистемы, так как благодаря их взаимодействию обеспечивается главное свойство экосистем — способность к само поддержанию.

Запомнить: экосистема; сообщество; биоценоз; биогеоценоз; экотоп; продуценты (производители), консументы (потребители), редуценты (разлагатели); детрит; продукция: первичная, вторичная.

Выводы

Экосистема — это биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов, среды их обитания и системы связей, осуществляющих обмен веществами и энергией между ними. В каждой экосистеме присутствуют четыре обязательных компонента: абиотический компонент (экотоп), продуценты (производители), консументы (потребители), редуценты (разлагатели).

Думай, делай выводы, действуй

Проверь свои знания

1. Что такое биоценоз и экосистема? В чём их различия?
2. Какие бывают экосистемы?
3. Что такое биотоп?
4. Что является источником первичной энергии на Земле?
5. Какова роль консументов в экосистеме?

Выполни задание

Перечислите и охарактеризуйте обязательные компоненты экосистемы.

Обсуди с товарищами

Какие биогеоценозы можно выделить в вашей местности?

Выскажи мнение

Как вы думаете, может ли существовать экосистема, не имеющая какого-либо одного из четырёх обязательных компонентов? Докажите свою точку зрения.