Екосистемата е биологична система, която се състои от набор от живи организми, тяхното местообитание, както и система от връзки, които обменят енергия между тях. В момента този термин е основната концепция на екологията.
Сграда
Свойствата на екосистемата се проучват сравнително наскоро. Учените разграничават два основни компонента в него – биотичен и абиотичен. Първият се разделя на хетеротрофни (включва организми, които получават енергия в резултат на окисляването на органичната материя - консуматори и разложители) и автотрофни (организмите получават първична енергия за фотосинтеза и хемосинтеза, т.е. производители).
Единственият и най-важен източник на енергия, необходим за съществуването на цялата екосистема, са производителите, които поглъщат енергията на слънцето, топлината и химичните връзки. Следователно автотрофите са представители на първото трофично ниво на цялата екосистема. Второто, третото и четвъртото ниво се формират от потребителите. Те се затварят с декомпозитори, способни да превърнат неживата органична материя в абиотичен компонент.
Свойства на екосистемата, накратко закоито можете да прочетете в тази статия, предполагат възможността за естествено развитие и обновяване.
Основни компоненти на една екосистема
Структурата и свойствата на една екосистема са основните понятия, с които се занимава екологията. Обичайно е да се подчертават такива индикатори:
- климатичен режим, температура на околната среда, както и влажност и условия на осветление;
- органични вещества, които свързват абиотичните и биотичните компоненти в цикъла на веществата;
- неорганични съединения, включени в енергийния цикъл;
- производителите са организми, които създават първични продукти;
- фаготрофи - хетеротрофи, които се хранят с други организми или големи частици от органична материя;
- сапротрофи - хетеротрофи, способни да унищожават мъртвата органична материя, да я минерализират и да я върнат в цикъла.
Комбинацията от последните три компонента формира биомасата на екосистемата.
Екосистемата, чиито свойства и принципи на организация се изучават в екологията, функционира благодарение на блоковете от организми:
- Сапрофаги - хранят се с мъртва органична материя.
- Биофаги - ядат други живи организми.
Устойчивост на екосистемите и биоразнообразие
Свойствата на екосистемата са свързани с разнообразието от видове, които живеят в нея. Колкото по-голямо е биоразнообразието и по-сложна е хранителната верига, толкова по-голяма е устойчивостта на екосистемата.
Биоразнообразието е много важно, тъй като позволявада формира голям брой общности, които се различават по форма, структура и функции, и предоставя реална възможност за тяхното формиране. Следователно, колкото по-високо е биоразнообразието, толкова повече общности могат да живеят и толкова повече биогеохимични реакции могат да се осъществят, като същевременно се гарантира сложното съществуване на биосферата.
Правилни ли са следните преценки за свойствата на една екосистема? Тази концепция се характеризира с цялостност, стабилност, саморегулация и самовъзпроизводимост. Много научни експерименти и наблюдения дават утвърдителен отговор на този въпрос.
Екосистемна производителност
По време на изследването на производителността бяха предложени концепции като биомаса и стоящи култури. Вторият термин определя масата на всички организми, живеещи на единица площ вода или земя. Но биомасата също е теглото на тези тела, но по отношение на енергия или суха органична материя.
Биомасата включва цели тела (включително мъртви тъкани на животни и растения.) Биомасата се превръща в некромаса само когато целият организъм умре.
Основното производство на общността е образуването на биомаса от производителите, без изключение, на енергия, която може да се изразходва за дишане на единица площ за единица време.
Разграничаване между брутно и нетно първично производство. Разликата между тях е цената на дишането.
Нетната производителност на общността е скоростта на натрупване на органична материя, коятоне консумират хетеротрофи и в резултат на това разложители. Обичайно е да се изчислява за година или вегетационен период.
Вторичната производителност на общността е скоростта на натрупване на енергия от потребителите. Колкото повече потребители в екосистемата, толкова повече енергия се преработва.
Саморегулация
Свойствата на екосистемата включват и саморегулация, чиято ефективност се регулира от разнообразието на обитателите и хранителните отношения между тях. Когато броят на един от основните консуматори намалее, хищниците преминават към други видове, които преди са били от второстепенно значение за тях.
Дългите вериги могат да се пресичат, като по този начин създават възможност за различни хранителни взаимоотношения в зависимост от броя на жертвите или добивите. В най-благоприятни времена броят на видовете може да се възстанови - по този начин отношенията в биогеноценозата се нормализират.
Неразумната човешка намеса в екосистемата може да има отрицателни последици. Дванадесет двойки зайци, донесени в Австралия за четиридесет години, са се размножили до няколкостотин милиона индивида. Това се случи поради недостатъчния брой хищници, които се хранят с тях. В резултат на това космати животни унищожават цялата растителност на континента.
Биосфера
Биосферата е екосистема от най-висок ранг, която обединява всички екосистеми в едно цяло и предоставя възможност за живот на планетата Земя.
Изследвания на свойствата на биосферата като глобална екосистеманаука екология. Важно е да знаете как са подредени процесите, които влияят върху живота на всички организми като цяло.
Съставът на биосферата включва следните компоненти:
- Хидросферата е водната обвивка на Земята. Подвижен е и прониква навсякъде. Водата е уникално съединение, което е една от основите на живота за всеки организъм.
- Атмосферата е най-леката въздушна обвивка на Земята, граничеща с космическото пространство. Благодарение на нея има обмен на енергия с космическото пространство;
- Литосферата е твърдата обвивка на Земята, състояща се от магмени и седиментни скали.
- Педосфера - горният слой на литосферата, включващ почвата и процеса на образуване на почвата. Той граничи с всички предишни черупки и затваря всички кръгове на енергия и материя в биосферата.
Биосферата не е затворена система, тъй като почти изцяло се осигурява от слънчева енергия.
Изкуствени екосистеми
Изкуствените екосистеми са системи, създадени в резултат на човешка дейност. Това включва агроценози и природни икономически системи.
Съставът и основните свойства на създадена от човека екосистема се различават малко от реалната. Освен това има производители, консуматори и разложители. Но има разлики в преразпределението на материята и енергийните потоци.
Изкуствените екосистеми се различават от естествените по следните параметри:
- Много по-малко видове и ясно преобладаване на един или повече от тях.
- Сравнително малка стабилност и силна зависимост от всички видове енергия (включителночовек).
- Къси хранителни вериги поради ниско разнообразие от видове.
- Незатворено обръщение на вещества поради изтеглянето на общностни продукти или култури от човека. В същото време естествените екосистеми, напротив, включват възможно най-много от него в цикъла.
Свойствата на екосистема, създадена в изкуствена среда, са по-ниски от тези на естествената. Ако не поддържате енергийни потоци, след определено време естествените процеси ще бъдат възстановени.
Горска екосистема
Съставът и свойствата на горската екосистема се различават от другите екосистеми. В тази среда падат много повече валежи, отколкото над полето, но повечето от тях никога не достигат повърхността на земята и се изпаряват директно от листата.
Екосистемата на широколистните гори е представена от няколкостотин растителни вида и няколко хиляди животински вида.
Растенията, растящи в гората, са истински конкуренти и се борят за слънчева светлина. Колкото по-ниско е нивото, толкова по-устойчиви на сянка видове се заселват там.
Основни потребители са зайци, гризачи и птици и големи тревопасни животни. Всички хранителни вещества, които се съдържат в листата на растенията през лятото, преминават в клоните и корените през есента.
Също основните потребители включват гъсеници и корояди. Всяко хранително ниво е представено от голям брой видове. Ролята на тревопасните насекоми е много важна. Те са опрашители и служат като източник на храна за следващото ниво в хранителната верига.
Сладководна екосистема
Най-благоприятните условия за живота на живите организми се създават в крайбрежната зона на водоема. Тук водата се затопля най-добре и съдържа най-много кислород. И именно тук живеят голям брой растения, насекоми и малки животни.
Системата на хранителните отношения в прясната вода е много сложна. Висшите растения консумират тревопасни риби, мекотели и ларви на насекоми. Последните от своя страна са източник на храна за ракообразни, риби и земноводни. Хищните риби се хранят с по-малки видове. Бозайниците също намират храна тук.
Но остатъците от органична материя падат на дъното на резервоара. Те развиват бактерии, които се консумират от протозои и филтриращи миди.
