40. СТРУКТУРА ЭКОСИСТЕМЫ
- Каковы обязательные компоненты экосистемы?
- Чем определяются видовая и пространственная структуры экосистемы?
Структура (от лат. структура — строение, расположение) — это определённая взаимосвязь составных частей, обеспечивающая целостность объекта. Как было изложено ранее, в составе любой экосистемы можно выделить два основных структурных блока: комплекс факторов неживой природы, так называемое абиотическое окружение, или экотоп, и совокупность всех живых организмов — биоценоз. Экотоп — это не однородная система, он состоит из разнообразных абиотических факторов, которые в сумме определяют климатические, географические, почвенные и другие характеристики экосистемы. Однако это не единственная структурная характеристика экосистемы.
Экологическая ниша. Несмотря на то, что в пределах любой экосистемы на одной и той же территории обитает множество популяций, каждая из них адаптирована к строго определённым условиям существования (рис. 143). Как вы уже знаете, совокупность всех необходимых для данной популяции условий называют её экологической нишей. Часто говорят, что экологическая ниша вида определяется его «адресом», «профессией» и «стилем жизни». Ни в одной экологической нише не может одновременно существовать больше одного вида организмов. Существует и обратное правило: пустующая ниша обязательно будет заполнена. Популяции, занимающие одни и те же экологические ниши, никогда не смогут ужиться на одной территории. В своё время в Европе повсеместно была распространена чёрная крыса, однако серые крысы, приплывшие на кораблях из Китая, сильно потеснили своих чёрных собратьев, поскольку их экологические ниши в значительной степени совпадали.
В соответствии с числом и расположением экологических ниш популяций можно охарактеризовать структуру экосистемы.
Видовая структура экосистемы. Видовая структура экосистемы определяется числом видов, которые входят в её состав, и количественным соотношением особей этих видов. В благоприятных условиях может существовать большое количество экологических ниш, которые заселяются многочисленными видами. Обычно же в сообщество входит множество относительно малочисленных видов и сравнительно немного видов, общая численность и биомасса которых велики. Высокая численность популяций свидетельствует о том, что конкретные виды оптимально приспособлены к конкретным условиям и важны для стабильного существования данной экосистемы.
Видовое разнообразие обеспечивает стабильность экосистем. Чем больше видовое разнообразие, тем больше у экосистемы возможностей приспособиться к изменяющимся условиям, следовательно, тем больше её устойчивость. В дальнейшем мы увидим, что искусственные системы, создаваемые человеком, в которых специально поддерживается очень Цизкий уровень видового разнообразия, обладают и очень низкой устойчивостью.
Пространственная структура экосистемы. Пространственная структура большинства биогеоценозов и, следовательно, экосистем определяется ярусным расположением растительности. Например, в типичном листопадном лесу выделяют древесный, кустарниковый, травяной и надпочвенный (приземный) ярусы (рис. 144). Углубляясь в почву, также можно обнаружить «этажи», образованные корнями определённых растений, где обитают разные виды подземных животных. Подобная пространственная организация экосистемы позволяет растениям эффективно использовать солнечный свет и ресурсы почвы, а многочисленным животным и микроорганизмам — сосуществовать вместе, занимая разнообразные экологические ниши. Даже такие подвижные обитатели леса, как птицы, предпочитают жить и тем более гнездиться на определённой, «своей» высоте. Часто родственные виды птиц обитают в различных ярусах леса для того, чтобы разделить свои экологические ниши.
Вертикальная ярусность существует и в водоёмах, где верхние слои воды имеют большую освещённость и более высокую температуру. На поверхностной плёнке водоёма обитают организмы, называемые нейстоном. Организмы, обитающие в толще воды и пассивно переносимые течением, — это планктон. Различают фитопланктон, состоящий из мелких водорослей, и зоопланктон, в состав которого входят простейшие животные, мелкие ракообразные, некоторые личинки и пр. Активно передвигающиеся в толще воды животные, такие как рыбы и китообразные, образуют нектон. И наконец, на самом дне или возле него обитают животные (кораллы, некоторые ползающие рыбы и моллюски), которых называют бентосом.
Ещё одной важной характеристикой экосистемы является её трофическая структура, которую мы рассмотрим в следующем параграфе.
Запомнить: экологическая ниша; видовая структура экосистемы, пространственная структура экосистемы; ярусное расположение растительности; нейстон, планктон, нектон, бентос.
Выводы
В соответствии с числом и расположением экологических ниш популяций можно охарактеризовать структуру экосистемы. Видовая структура определяется числом видов, которые входят в состав экосистемы, и количественным соотношением особей этих видов. Пространственная структура большинства экосистем определяется ярусным расположением растительности.
Думай, делай выводы, действуй
Проверь свои знания
- Что такое экологическая ниша?
- Какова роль видового разнообразия в поддержании стабильного состояния экосистемы?
- Почему искусственные экосистемы менее устойчивые, чем природные?
- Чем определяется пространственная структура экосистем?
- Чем планктон отличается от нектона?
Выполни задания
- Перечислите основные ярусы растительности в экосистемах вашего края.
- Опишите видовой состав и пространственную структуру одной из экосистем вашего края.
Обсуди с товарищами
Где больше видовое разнообразие: на отдельном острове или на архипелаге? Объясните почему.
Выскажи мнение
Много ли пустующих экологических ниш можно обнаружить в экосистеме
