Екосистема - це, грубо кажучи, сукупність представників живої природи та умов їх проживання, об'єднаних між собою інформацією, речовинами та енергією.
Термін «екосистема» було запропоновано у 1935 році вченим-ботаніком. Це визначення не входило до рамок ознак за величиною розмірів, рангів або типу походження. Автор терміна – англієць А. Тенслі, який усе своє життя присвятив вивченню процесів ботаніки.
Види екосистем можуть бути різні, є певна класифікація та схема підрозділу їх як складових біосфери. Наприклад, якщо судити з походження цих об'єктів, типи екосистем можна поділити на природні та антропогенні.
Поняття екосистеми – найважливіша частина природного комплексу, що становить географічну та біологічну оболонку планети Земля. Тут йдеться про всі компоненти, з яких вони складаються: ґрунт, повітря, водні ресурси, флора та фауна.
Артур Тенслі
Швидка навігація за статтею
Що таке екосистема? Що входить у це поняття? Значення слова пояснюється досить просто: це система, заселена живими організмами в природних для них умовах проживання, усередині якої відбувається постійний обмін інформацією та енергією.
Володимир Миколайович Сукачов Є різні типи екосистем, проте загальний принцип однаковий: у ній є біотоп – регіональний компонент, що має однаковий ландшафт, місцевість, клімат, та біоценоз – мешканці групи, які постійно проживають у даному біотопі. Окремо ці два поняття розглядати просто немає сенсу, оскільки біотоп і біоценоз немає окремо друг від друга. А ось вони разом утворюють природну схему під назвою біогеоценоз. Це поняття ввів у науковий побут вчений-біолог В.М. Сукачів.
Оскільки природні системи здатні існувати дуже тривалий час, для них важлива злагоджена робота всіх складових, правильні обмінні процеси, а також взаємодія з навколишнім середовищем – для звільнення енергії, що накопичилася, і підживлення ззовні. Різноманітність екосистем велика, кожна з них індивідуальна, але всі вони мають загальні фактори - побудова та складові.
Екосистемою називають окрему структурну одиницю, що поєднує біотичні та абіотичні фактори, яка має свою лінію саморозвитку, забезпечення життєво важливими матеріалами та певну організацію.
Системи обміну різними речовинами може бути різних видів.
Які бувають екосистеми за джерелом походження компонентів? Їх всього дві: природні та штучні.
Жива група є повністю автономний комплекс живих організмів, що у комфортних умовах. У такій структурі всі її складові виконують свою функцію самостійно, без будь-якого втручання ззовні. Подібна концепція екосистеми зветься природною або природною.
А ось антропогенні групи в біології мають цілком штучне походження, часто їх саме так і називають штучними. Які суттєві ознаки такої системи? Все дуже просто: вони були створені штучно, людиною. Мешканці екосистеми тут не можуть самі забезпечити необхідний обмін інформацією та умови проживання, все це підтримується ззовні.
Тепер розглянемо докладніше, у чому різниця цих двох видів.
Природні екосистеми додатково поділяються методом отримання енергії ззовні. Одна група повністю залежить від енергії сонця, друга – отримує харчування не тільки від сонячного світила, але й з інших джерел додатково.
Екологія спільнот і екосистем, повністю залежать від небесного світила, не дуже продуктивна в плані переробки речовин, але обходитися без них нереально. Функції екосистеми такого типу формують клімат планети і загальний стан повітряного шару навколо Землі. Зазвичай природні комплекси існують у своєму природному вигляді, займають великі території, такі як вони були створені.
Природні біоми поділяють на три основні групи:
Глибоководна улоговина Чорного моря – приклад морського біома Кожна з них заснована на природних та екологічних факторах, а їхня сукупна робота є головною умовою виникнення та існування глобальної екосистеми. Дані типи навмисне розбиті в екології за умовами існування – таким чином єдина екосистема складається з основних можливих середовищ існування в природних умовах. У цьому контексті будуть, безумовно, цікавими приклади екосистем з кожної групи.
Великі наземні екосистеми, відомі як природні:
Тундра Таких представників досить багато, загальний зміст їх зрозумілий: це природна система, розташована землі і повністю самостійно функционирующая.
Прісноводна група різноманітніша і включає ще кілька окремих типів:
Верхове, перехідне та низинне болота у заплаві рр. Манкурка та Борова – болотний комплекс верхового типу Концепція функціонування у прісноводних біомів абсолютно аналогічна наземним: сукупність живих організмів у своєму природному середовищі, виконують обмінні процеси всередині екологічного комплексу.
Морський тип, відповідно, включає:
Тихий океан - найбільший за площею та глибиною океан на Землі Це основні типи природних систем. Однак, у природі зустрічаються і деякі інші – їхня кількість настільки мізерна, що висвітлювати їх немає сенсу.
Кожна з природних систем має власний клімат, рослинність і тваринний світ.
Однак жива екосистема не завжди може повністю функціонувати самостійно, найчастіше при втраті хоча б одного з ключових факторів вона приречена на загибель. Життя екосистеми поступово згасатиме, виводячи з ланцюжка чергові її ланки доти, доки вона не перестане функціонувати зовсім.
Так відбувалося в ранні періоди розвитку природних процесів, до тих пір, поки в їхню природну течію не втрутилася людина. Саме за його участю і були створені так звані антропогенні природні комплекси– їх також називають штучними.
Такі види екосистем насправді дуже схожі, мають однаковий принцип дії та смислове навантаження, головною особливістю штучного типу є те, що основна, вирішальна роль у ній належить втручанню ззовні.
Приклад екосистеми антропогенного типу знайти легко – вони скрізь.
Візьмемо сільське чи фермерське господарство. З одного боку, всі процеси в них відбуваються природним чином: насіння рослин дозріває під впливом сонячного ультрафіолету та обміну речовин ґрунтів, повітря та опадів. Але водночас, людська складова впливу тут невід'ємна: аграрна обробка грунтів, знищення шкідників, збирання врожаю – кожен чинник відіграє важливу роль життя цього комплексу, і може бути забезпечений природою самостійно.
Фермерське господарство у Тюменській області Говорячи про штучні комплекси, не можна випустити з уваги міські та промислові екосистеми. Це яскраві приклади антропогенних груп.
Зокрема, міські екосистеми виникали останнім часом у процесі урбанізації населення – із сільськогосподарських угідь жителі перебиралися до міст, створюючи великі, зокрема й промислові центри. Останні мають величезний негативний внесок у екологію всієї нашої планети.
Індустріально забруднені міста – справжня загроза екологічному стану Землі, її сфер. Вони не тільки вбивають можливість протікання природних процесів у природі, але й шкідливо впливають на прилеглі до них регіони, поступово виживаючи природне середовище.
Яскравий приклад промислових екосистем – район Донбасу та йому подібні. Порівняно з ними прості міські екосистеми – хоч і штучні, але не наскільки загрозливі для екології.
Поняття екосистеми існує у науці вже давно, і з часом схема екосистеми поступово ускладнюється. Це відбувається і з природних причин і через втручання прогресивних аспектів. До поняття даного терміна цілком підходить позначення сукупності факторів, що взаємодіють один з одним і створюють свій кругообіг обміну речовин та інформації.
Розглянемо основні екосистеми землі та їх особливості. Найбільша екосистема Землі – біосфера планети, так називається сукупність живих організмів, взаємодіючих друг з одним, використовуючи біотичну і абиотическую моделі поведінки.
Екологічна система у природі – це: масиви природних насаджень, що утворюють різні типи лісів – тайга, листяні та соснові ліси. Функція екосистеми у випадках забезпечується наявністю групи організмів, відповідальних за її життєздатність. Тут обов'язковий взаємозв'язок живих організмів та компонентів неживої природи: представників фауни, рослинної флори, якою вони живляться, бактерій, що живуть за рахунок отримання поживних речовин з мертвої органічної речовини.
Приклади екосистем антропогенного типу знайти ще простіше! Тут також основна роль приділяється природним процесам, проте протікають вони не самостійно. Типи та складові таких комплексів, можуть бути будь-якими.
Найпростіший приклад екосистеми у цьому розділі – звичайний акваріум. Начебто він і цілком природний (у нього жива екосистема з риб, молюсків, рослин, води та повітря), але фактор, що формує тип антропогенної схеми, тут – людина. Від нього надходить корм мешканцям акваріума, він забезпечує освітлення, очищення та інші необхідні чинники.
Акваріум Або візьмемо приклад городу, який по суті близький до поняття природного процесу: овочі ростуть з насіння, використовуючи природний механізм. Визначення антропогенності тут є елементарним – це натуральна схема, створена людиною.
Окремий приклад штучних комплексів – інженерні екосистеми. Сюди насамперед потрібно віднести очисні споруди, вітряки, гірські екосистеми, створені людьми. Тут неживі частини екосистеми виробляють чи перетворюють енергетичні потоки спеціально забезпечення життєдіяльності людства.
Також не можна не відзначити колосальний вплив на екологію, що надають техногенні екосистеми. Концепції їх такі, що діяльність будь-якого подібного комплексу приносить користь людству та прогресу, але водночас завдає, часто непоправної, шкоди природним екосистемам планети, екологічній обстановці в окремих регіонах, усьому живому та об'єктам неживої природи, зокрема.
Спільнота- це сукупність певних живих організмів, наприклад рослинна спільнота степу.
Екосистема (біоценоз)- це сукупність живих організмів та середовища їх проживання, що характеризується кругообігом речовин і потоком енергії (став, луг, ліс).
Біогеоценоз- це екосистема, що у певному ділянці суші і нерозривно пов'язані з цим конкретним ділянкою. (Тимчасові, штучні та водні екосистеми не вважаються біогеоценозами.)
Кругообіг речовинв екосистемі відбувається за рахунок харчових ланцюгів: продуценти забирають з неживої природи неорганічні речовини та роблять із них органічні; наприкінці харчового ланцюга редуценти роблять навпаки.
Потік енергії:більшість екосистем отримують енергію від сонця. Рослини у процесі фотосинтезу запасають їх у органічних речовинах. Ця енергія використовується для життєдіяльності решти організмів екосистеми. Проходячи харчовими ланцюгами, ця енергія поступово витрачається (правило 10%), зрештою вся сонячна енергія, поглинена продуцентами, перетворюється на тепло.
Саморегуляція- головне властивість екосистем: з допомогою біотичних зв'язків кількість всіх видів підтримується постійному рівні. Саморегуляція дозволяє екосистемам витримувати несприятливі дії. Наприклад, ліс може зберегтися (відновитися) після кількох років посухи, бурхливого розмноження хрущів та/або зайців.
Стійкість екосистеми.Чим більше в екосистемі видів, тим більше там харчових ланцюгів, і тим стійкішим (збалансованим) є кругообіг речовин і сама екосистема. Якщо кількість видів (біологічна різноманітність) зменшується, то екосистема стає нестійкою та втрачає здатність до саморегуляції.
Зміна екосистеми (сукцесія).Екосистема, у якій виробляється більше органічних речовин, ніж споживається, нестійка. Вона заростає, це нормальний процес саморозвитку екосистеми (живі організми самі змінюють своє довкілля). Наприклад, лісовий ставок перетворюється на болото, степ - на лісостеп, березняк - на діброву тощо. До зміни екосистеми можуть призводити і зовнішні дії, наприклад пожежа або вирубка лісу. Все це були приклади вторинної сукцесії, первинна відбувається на млявій ділянці.
1. Виберіть три варіанти. Стійкість екосистеми забезпечується
1) різноманітністю видів та ланцюгів харчування
2) замкнутим кругообігом речовин
3) високою чисельністю окремих видів
4) коливанням чисельності видів
5) саморегуляцією
6) короткими ланцюгами живлення
Відповідь
2. Виберіть три правильні відповіді з шести та запишіть цифри, під якими вони вказані. Які ознаки свідчать про стійкість біогеоценозу?
1) видове розмаїття
2) рельєф
3) клімат
4) замкнутість круговороту
5) розгалужені харчові ланцюги
6) кількість джерел енергії
Відповідь
3. Виберіть три правильні відповіді з шести та запишіть цифри, під якими вони вказані. Стійкість екосистеми вологого екваторіального лісу визначається
1) великою видовою різноманітністю
2) відсутністю редуцентів
3) великою чисельністю хижаків
4) розгалуженими харчовими мережами
5) коливанням чисельності популяцій
Відповідь
4. Виберіть три правильні відповіді з шести та запишіть цифри, під якими вони вказані. Які показники забезпечують стійкість природної екосистеми?
1) висока чисельність особин функціональних груп організмів
2) збалансованість круговороту речовин
3) короткі харчові ланцюги
4) саморегуляція
5) зменшення енергії у харчовому ланцюгу
6) внесення мінеральних добрив
Відповідь
1. Встановіть послідовність процесів, що протікають під час заростання скель
1) голі скелі
2) заростання мохами
3) заселення лишайником
4) утворення тонкого шару ґрунту
5) формування трав'янистої спільноти
Відповідь
2. Встановіть послідовність процесів, що відбуваються при зміні біогеоценозів (сукцесії)
1) заселення чагарниками
2) заселення лишайниками голих скель
3) формування стійкого співтовариства
4) проростання насіння трав'янистих рослин
5) заселення території мохами
Відповідь
3. Встановіть послідовність процесів сукцесії. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) утворення ґрунту внаслідок ерозії материнської породи та відмирання лишайників
2) формування розгалуженої мережі живлення
3) проростання насіння трав'янистих рослин
4) заселення території мохами
Відповідь
4. Встановіть послідовність появи та розвитку екосистем на голих скелях. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) накипні лишайники та бактерії
2) трав'янисто-чагарникова спільнота
3) лісова спільнота
4) трав'янисті квіткові рослини
5) мохи та кущисті лишайники
Відповідь
1. Встановіть послідовність етапів відновлення ялинового лісу після пожежі. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) поява чагарників та листяних дерев
2) заростання згарища світлолюбними трав'янистими рослинами
3) розвиток молодих ялин під пологом листяних дерев
4) формування дрібнолистяного лісу
5) утворення верхнього ярусу дорослими ялинками
Відповідь
2. Встановіть послідовність процесів вторинної сукцесії після вирубки ялинового лісу, пошкодженого жуком-типографом. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) зростання чагарників з березовим та осиновим підлітком
2) формування ялинового лісу
3) розвиток листяного лісу з ялиновим підлітком
4) заростання вирубки багаторічними світлолюбними травами
5) утворення змішаного лісу
Відповідь
3. Встановіть послідовність зміни екосистем у ході вторинної сукцесії. Запишіть відповідну послідовність цифр.
1) болото
2) листяний ліс
3) змішаний ліс
4) озеро
5) хвойний ліс
6) луг
Відповідь
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Завдяки саморегуляції в екосистемі
1) жоден вид повністю не знищується іншим видом
2) постійно скорочується чисельність популяцій
3) відбувається кругообіг речовин
4) організми розмножуються
Відповідь
Виберіть три варіанти. Які суттєві ознаки екосистеми?
1) висока чисельність видів консументів ІІІ порядку
2) наявність круговороту речовин та потоку енергії
3) сезонні зміни температури та вологості
4) нерівномірний розподіл особин одного виду
5) наявність виробників, споживачів та руйнівників
6) взаємозв'язок абіотичних та біотичних компонентів
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Біогеоценози характеризуються
1) складними харчовими ланцюгами
2) простими харчовими ланцюгами
3) відсутністю видового розмаїття
4) наявністю природного відбору
5) залежністю від діяльності людини
6) стійким станом
Відповідь
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Основною причиною нестійкості екосистем є
1) коливання температури середовища
2) нестача харчових ресурсів
3) незбалансованість круговороту речовин
4) підвищена чисельність деяких видів
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Біогеоценоз прісного водоймища річки характеризується
1) наявністю виробників органічної речовини – автотрофів
2) відсутністю руйнівників органіки – редуцентів
3) наявністю квіткових рослин на мілководді
4) відсутністю хижих риб
5) постійною чисельністю населяючих його популяцій тварин
6) замкнутим кругообігом речовин
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. В екосистемі широколистяного лісу – діброві
1) короткі харчові ланцюги
2) стійкість забезпечується різноманітністю організмів
3) початкова ланка ланцюга живлення представлена рослинами
4) популяційний склад тварин не змінюється у часі
5) джерело первинної енергії – сонячне світло
6) у ґрунті відсутні редуценти
Відповідь
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Циркуляція кисню між різними неорганічними об'єктами природи та спільнотами живих організмів називається
1) популяційними хвилями
2) саморегуляцією
3) газообміном
4) кругообігом речовин
Відповідь
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Прикладом біоценозу є сукупність
1) дерев та чагарників у парку
2) рослин, що вирощуються в ботанічному саду
3) птахів та ссавців, що мешкають у ялиновому лісі
4) організмів, що мешкають на болоті
Відповідь
Виберіть один, найбільш правильний варіант. Один із факторів, що підтримують рівновагу в біосфері
1) різноманітність видів та взаємовідносин між ними
2) пристосованість до довкілля
3) сезонні зміни у природі
4) природний відбір
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Саморегуляція в природних екосистемах виявляється в тому, що
1) населення споживачів першого порядку повністю знищуються споживачами третього порядку
2) споживачі третього порядку виконують санітарну роль та регулюють чисельність споживачів першого порядку
3) масове розмноження споживачів першого порядку призводить до масової загибелі виробників
4) чисельність виробників скорочується внаслідок дії абіотичних факторів зовнішнього середовища
5) чисельність споживачів першого порядку залежить від чисельності виробників
6) чисельність споживачів першого регулюють споживачі другого порядку
Відповідь
Нижче наведено перелік термінів. Усі вони, крім двох, використовують для опису екологічних закономірностей. Знайдіть два терміни, що «випадають» із загального ряду, та запишіть цифри, під якими вони вказані.
1) партеногенез
2) симбіоз
3) сукцесія
4) ароморфоз
5) консумент
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Прикладами природної зміни екосистем у процесі розвитку спільноти є
1) заболочування заплавних лук після будівництва гідроспоруд
2) утворення сільгоспугідь на місці з ораної ділянки степу
3) заростання скель лишайниками
4) заростання ставка та утворення болота
5) утворення гару на місці лісу внаслідок пожежі від непогашеної сигарети
6) зміна березняка на ялинник
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Кругообіг речовин в екосистемі забезпечує
1) її стійкість
2) багаторазове використання організмами тих самих хімічних елементів
3) сезонні та добові зміни в природі
4) накопичення торфу
5) безперервність життя
6) видоутворення
Відповідь
Виберіть три відповіді з шести і запишіть цифри, під якими вони вказані. Первинна сукцесія характеризується:
1) починається після вирубки лісу
2) формується біогеоценоз на піщаному кар'єрі
3) починається на багатих ґрунтах
4) ґрунт формується довгий час
5) поселяються накипні лишайники на камінні
6) вирубка перетворюється на ліс
Відповідь
Встановіть відповідність між прикладами та типами сукцесій: 1) первинна; 2) вторинна. Запишіть цифри 1 та 2 у порядку, що відповідає літерам.
А) протікає швидко
Б) відновлення лісу після пожежі
В) протікає повільно
Г) розвивається після порушення біоценозу
Д) освоєння територій, де раніше не існувало живих істот
Відповідь
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Екосистема - інформаційно саморозвивається, термодинамічно відкрита сукупність біотичних екологічних компонентів та абіотичних джерел речовини та енергії, єдність та функціональний зв'язок яких у межах характерного для певної ділянки біосфери часу та простору (включаючи біосферу в цілому) забезпечує перевищення на цій ділянці внутрішніх закономірних переміщень та інформації над зовнішнім обміном (і між сусідніми аналогічними сукупностями) та на основі цього невизначено тривалу саморегуляцію та розвиток цілого під керуючим впливом біотичних та біогенних складових.
Складання екосистем значною мірою залежить від їхньої функціональної «призначеності» і навпаки. Це зауваження виходить із принципу екологічної комплементарності (додатковості): ніяка функціональна частина екосистеми (екологічний компонент, елемент тощо.) неспроможна існувати інших функціонально доповнюючих частин.
Малюнок 1. - Класифікація природних екосистем
Закон формування екосистеми: тривале існування організмів можливе лише рамках екологічних систем, де їх компоненти та елементи доповнюють одне одного і відповідно пристосовані друг до друга. Це забезпечує відтворення довкілля кожного виду і щодо постійне існування всіх екологічних компонентів.
Другий екологічний закон, за Ю. М. Куражсковським: «закон збереження життя: життя може існувати лише у процесі руху через живе тіло потоку речовини, енергії та інформації. Припинення руху у цьому потоці припиняє життя». Цей принцип справедливий й у будь-яких екологічних утворень і взагалі багатьох природних систем, навіть безпосередньо що з живим.
На початку 70-х років. Реймерс Н. Ф. сформулював закон внутрішньої динамічної рівноваги, а потім чотири основні наслідки з нього. Формулювання закону: речовина, енергія, інформація та динамічні якості окремих природних систем (у тому числі екосистем) та їх ієрархії взаємопов'язані настільки, що будь-яка зміна одного з цих показників викликає супутні функціонально-структурні кількісні та якісні зміни, що зберігають загальну суму речовинно-енергетичних, інформаційних та динамічних якостей систем, де ці зміни відбуваються, або в їхній ієрархії. Важливі наслідки із закону внутрішньої динамічної рівноваги:
1. Будь-яка зміна середовища (речовини, енергії, інформації, динамічних якостей екосистем) неминуче призводить до розвитку природних ланцюгових реакцій, що йдуть у бік нейтралізації виробленої зміни або формування нових природних систем, освіта яких при значних змінах середовища може набути незворотного характеру;
2. Взаємодія речовинно-енергетичних екологічних компонентів (енергія, гази, рідини, субстрати, організми-продуценти, консументи та редуценти), інформації та динамічних якостей природних систем кількісно нелінійно, тобто слабка дія або зміна одного з показників може викликати сильні відхилення в інших (і у всій системі загалом);
3. Проведені у великих екосистемах зміни щодо незворотні - проходячи з їхньої ієрархії знизу вгору, від місця впливу до біосфери в цілому, вони змінюють глобальні процеси і тим самим переводять їх на новий еволюційний рівень;
4. Будь-яке місцеве перетворення природи викликає у глобальній сукупності біосфери і в її найбільших підрозділах реакції у відповідь, що призводять до відносної незмінності еколого-економічного потенціалу (правило «тришкина кафтана»), збільшення якого можливе лише шляхом значного зростання енергетичних вкладень.
Виходячи з даних, накопичених екологією, з урахуванням вищенаведених узагальнень можна сформулювати принцип екологічної (робочої) надійності: ефективність екосистеми, її здатність до самовідновлення та саморегуляції (у межах природних коливань) залежить від її положення в ієрархії природних утворень, ступеня взаємодії її компонентів , а також від приватних пристроїв організмів, що становлять біоту екосистеми. Різноманітність, складність та інші морфологічні риси екосистеми мають неоднакове значення та підпорядковані ступеню її еволюційної та сукцесійної зрілості. Якщо зниження різноманітності призводить до різкого дисбалансу в «притертості» частин екосистеми, а це трапляється досить часто, то спрощення системи загрожує помітним зниженням її надійності.
Зрушуючи динамічно рівноважний стан природних систем за допомогою значних вкладень енергії (шляхом агротехнічних прийомів), люди порушують співвідношення екологічних компонентів, досягаючи збільшення корисної продукції (урожаю) або стану середовища, сприятливого для життя людини. Якщо ці зрушення «гаснуть» в ієрархії природних систем і не викликають термодинамічного розладу, становище є сприятливим. Однак зайве вкладення енергії і виникає в результаті речовинно-енергетичний розлад ведуть до зниження природно-ресурсного потенціалу аж до опустелювання території без компенсації: замість квітучих садів виникають пустелі.
Екосистеми існують скрізь - у воді та на землі, у сухих та вологих районах, у холодних та спекотних місцевостях. Вони по-різному виглядають, включають різні види рослин та тварин. Однак у «поведінці» всіх екосистем є й загальні аспекти, пов'язані з принциповим подібністю енергетичних процесів, які у них. Одним із фундаментальних правил, яким підкоряються всі екосистеми, є принцип Ле Шательє-Брауна: при зовнішньому впливі, що виводить систему зі стану стійкої рівноваги, ця рівновага зміщується у напрямку, при якому ефект зовнішнього впливу послаблюється.
Найбільша природна екосистема Землі - це біосфера. Кордон між великою екосистемою та біосферою так само умовна, як і між багатьма поняттями в екології. Відмінність переважно полягає у такій характеристиці біосфери, як глобальність і велика умовна замкнутість (при термодинамічній відкритості). Інші екосистеми Землі матеріально практично не замкнуті.
Біоми - найбільші наземні екосистеми, що відповідають основним кліматичним зонам Землі (пустельні, трав'янисті, лісові); водні екосистеми – основні екосистеми, що існують у водній сфері (гідросфері).
Будь-яку екосистему передусім можна розділити на сукупність організмів та сукупність неживих (абіотичних) факторів навколишнього природного середовища (рис. 2).
У свою чергу екотоп складається з клімату у всіх різноманітних його проявах та геологічного середовища (ґрунтів та ґрунтів), що називається едафотопом. Едафотоп - це те, звідки біоценоз черпає засоби для існування та куди виділяє продукти життєдіяльності.
Структура живої частини біогеоценозу визначається трофоенергетичними зв'язками і відносинами, відповідно до яких виділяють три головні функціональні компоненти: комплекс автотрофних організмів-продуцентів, які забезпечують органічною речовиною і, отже, енергією інші організми (фітоценоз (зелені рослини), а також фото- та хемосин ); комплекс гетеротрофних організмів-консументів, які живуть рахунок поживних речовин, створених продуцентами; по-перше, це зооценоз (тварини), по-друге, безхлорофільні рослини; комплекс організмів-редуцентів, що розкладають органічні сполуки до мінерального стану (мікробіоценоз, а також гриби та інші організми, що живляться мертвою органічною речовиною).
Малюнок 2. - Структура екосистеми
Приклади екосистем: ділянка лісового масиву, ставок, пень, що гниє, особина, заселена мікробами або гельмінтами - є екосистемами. Поняття екосистеми, таким чином, застосовується до будь-якої сукупності живих організмів та їхнього місцеперебування.
Вперше термін "Екосистема" було запропоновано у 1935 році англійським екологом А. Тенслі. Екосистема – це основна структурна одиниця екології, є єдиним природним чи природно-антропогенним комплексом, утвореним живими організмами та середовищем їх проживання, в якому живі та відсталі екологічні компоненти, об'єднані причинно-наслідковими зв'язками, обміном речовин та розподілом потоку енергії. Екосистеми дуже різноманітні. Існує кілька класифікацій екосистем.
За походженням розрізняють такі типи екосистем.
1. Природні (природні) екосистеми – це такі екосистеми, у яких біологічний кругообіг протікає без прямої участі людини. За енергетичною ознакою вони поділяються на два види:
Екосистеми, що повністю залежать від прямого сонячного випромінювання, одержують мало енергії, і тому малопродуктивні. Однак вони вкрай важливі, оскільки займають величезні площі, на яких очищаються великі обсяги повітря, формуються кліматичні умови тощо.
Екосистеми, що отримуються енергію і від Сонця, та інших природних джерел. Дані екосистеми набагато продуктивніші за перші.
2. Антропогенні (штучні) екосистеми – екосистеми, створені людиною, які здатні існувати лише за підтримки людини. Серед даних екосистем виділяють:
Агроекосистеми (грец. agros – поле) – штучні екосистеми, що виникають в результаті сільськогосподарської діяльності людини;
Техноекосистеми - штучні екосистеми, що виникають в результаті промислової діяльності людини;
Урбаноекосистеми (лат. urbanus - міський) - екосистеми, що виникають внаслідок створення поселень людини. В індустріально-міських екосистемах енергія палива не доповнює, а замінює сонячну енергію. Потреба енергії щільно заселених міст на 2-3 порядка більше потоку, який підтримує життя естесічних екосистемах, рухомих Сонцем. Існують і перехідні між природними та антропогенними типами екосистем, наприклад, екосистеми природних пасовищ, що використовуються людиною для випасу сільськогосподарських тварин. Усі екосистеми взаємопов'язані та взаємозалежні. Існує класифікація природних екосистем залежно від природних та кліматичних умов, що базується на переважному типі рослинності у великих регіонах-біомах. Біом – сукупність різних груп організмів та середовища їх проживання у певній ландшафтно-географічній зоні. Біом характеризується основним типом клімату, рослинності чи особливостями ландшафту. До основних типів природних екосистем та біомів (за Ю. Одумом, 1986) відносяться такі наземні екосистеми:
Вічнозелений тропічний дощовий ліс;
Напіввічнозелений тропічний ліс (виражений вологий та сухий сезони);
Пустеля трав'яниста чагарникова;
Чапараль – райони з дощовою зимою та посушливим літом;
Тропічні злаковники (грасленд) та савана;
Степ помірної зони;
Листопадний ліс помірної зони;
Бореальні хвойні риштування;
Тундра арктична та альпійська.
У водних місцеперебуваннях, де рослинність малопомітна, в основі виділення екосистем знаходяться гідрологічні та фізичні особливості середовища, наприклад "стояча вода", "текуча вода". Водні екосистеми поділяються на прісноводні та морські.
Прісноводні екосистеми:
Стрічкові (стоячі води) – озера, ставки тощо;
Лотичні (текучі води) – річки, струмки тощо;
Заболочені угіддя – болота та болотисті ліси.
Морські екосистеми:
відкритий океан (пелагічна екосистема);
Води континентального шельфу (прибережні води);
Райони апвеллінга (родючі райони з продуктивним рибальством);
Естуарії (прибережні бухти, протоки, гирла річок та інших.);
Глибоководні рифтові зони.
Незважаючи на те, що екосистема та біогеоценоз використовуються як одне і те ж поняття, екосистеми за своїми розмірами та складністю відрізняються різноманітністю. У той час як біогеоценози мають певні чіткі межі, позначити межі екосистем дуже складно. Прикладом малих екосистем можуть бути крапля води з мікробами, гниючий пень зі своїми мікроорганізмами, грибами та дрібними хребетними тваринами. До складу екосистеми можуть входити кілька біогео-ценозів.
Отже, екосистема є ширше поняття проти біогеоценозом. Будь-який біогеоценоз це екосистема, але не кожну екосистему можна назвати біогеоценозом.
Найбільша екосистема – біосфера.
Життя Землі не переривається вже понад 3,5 млрд років завдяки круговороту речовин у природі. Рослини створюють органічні речовини з мінеральних речовин, води, вуглекислого газу, використовуючи потоки сонячної енергії. Тварини використовують у процесі харчування готові органічні речовини, а гриби, бактерії поступово руйнують до мінеральних. Мінеральні речовини знову використовуються рослинами. Так виникає біологічний кругообіг речовин.
У природному співтоваристві живі організми пов'язані не тільки один з одним, а й з неживою природою. Тісний зв'язок між живими і неживими компонентами природи і утворює екосистему.
Кругообіг речовин в еко-системі може відбуватися, якщо є запаси необхідних для життя біогенних речовин і три групи організмів, що утворюють природне співтовариство, - виробники (продуценти), споживачі (консументи), руйнівники (редуценти) органічних речовин.
На Землі немає жодного виду, який не служив би їжею іншим або сам не харчувався б організмами інших видів. Ряд живих організмів в екосистемі, за яким відбувається передача енергії, укладеної в органічних речовинах, називають ланцюгом живлення.
Рослинноядні тварини використовують енергію, запасену рослинами у вигляді органічних речовин. Однак більшу частину енергії рослини витрачають на процеси життєдіяльності. Менше енергії отримують хижаки, які харчуються рослинно-ноядними тваринами. Залишки тварин і рослин, що містять ще менше енергії, поступово витрачаються грибами та бактеріями. Таким чином, через постійну витрату енергії на процеси життєдіяльності ланцюга живлення зазвичай складаються з невеликої кількості ланок - зазвичай з 3-5.
Загальна кількість видів в екосистемі може становити сотні та тисячі. У більшості випадків організми різних видів живляться різними об'єктами. У результаті утворюється складна харчова мережа. Завдяки цьому зникнення особин будь-якого виду не позначається на екосистемі. Вона продовжує стійко існувати протягом тривалого часу.
Потоки речовин та енергії, що проходять через живі організми, дуже великі. Так, людина за своє життя споживає десятки тонн води та їжі, а через легені проходять багато мільйонів літрів повітря.
Екосистеми можуть бути природними(ліс, луг, озеро) та штучними(Парк, поле, сад). Матеріал із сайту
Виділяють наземніекосистеми (луги, степи, ліси) та водні(Стави, річки, моря).
Екосистеми можуть бути дуже великими(Тундра, тайга), середніхрозмірів (водою, березовий гай) і зовсім маленькими(Струмок, болотна купина).
