Ekosistem je biološki sistem koji se sastoji od skupa živih organizama, njihovog staništa, kao i sistema veza koji razmjenjuju energiju između njih. Trenutno je ovaj termin glavni koncept ekologije.

Struktura

proučavaju se relativno nedavno. Naučnici razlikuju dvije glavne komponente u njemu - biotičku i abiotičku. Prvi se dijeli na heterotrofne (obuhvata organizme koji primaju energiju kao rezultat oksidacije organske tvari - potrošače i razlagače) i primaju primarnu energiju za fotosintezu i kemosintezu, tj. proizvođače.

Jedini i najvažniji izvor energije neophodan za postojanje čitavog ekosistema su proizvođači koji apsorbuju energiju sunca, toplotu i hemijske veze. Dakle, autotrofi su predstavnici prvog od cjelokupnog ekosistema. Drugi, treći i četvrti nivo formiraju potrošači. Zatvaraju se reduktorima koji mogu pretvoriti neživu organsku materiju u abiotsku komponentu.

Svojstva ekosistema, o kojima ukratko možete pročitati u ovom članku, podrazumijevaju mogućnost prirodnog razvoja i obnove.

Glavne komponente ekosistema

Struktura i svojstva ekosistema su glavni koncepti kojima se ekologija bavi. Uobičajeno je istaknuti sljedeće pokazatelje:

Klimatski režim, temperatura okoline, kao i vlažnost i uslovi osvetljenja;

Organske tvari koje vezuju abiotičke i biotičke komponente u ciklusu tvari;

Neorganska jedinjenja uključena u energetski ciklus;

Proizvođači su organizmi koji stvaraju primarne proizvode;

Fagotrofi - heterotrofi koji se hrane drugim organizmima ili velikim česticama organske tvari;

Saprotrofi su heterotrofi koji mogu uništiti mrtvu organsku materiju, mineralizirati je i vratiti u ciklus.

Sveukupnost posljednje tri komponente čini biomasu ekosistema.

Ekosistem, svojstva i koji se proučavaju u ekologiji, funkcioniše zahvaljujući blokovima organizama:

1. Saprofagi - hrane se mrtvom organskom materijom.
2. Biofagi - jedu druge žive organizme.

Održivost ekosistema i biodiverzitet

Svojstva ekosistema povezana su sa raznovrsnošću vrsta koje u njemu žive. Što je veći biodiverzitet i složenost, to je veća otpornost ekosistema.

Biodiverzitet je veoma važan, jer omogućava formiranje velikog broja zajednica koje se razlikuju po obliku, strukturi i funkciji, i pruža realnu mogućnost za njihovo formiranje. Dakle, što je biodiverzitet veći, veći broj zajednica može živjeti i veći broj biogeohemijskih reakcija može se izvesti, a pritom se osigurava kompleksno postojanje biosfere.

Da li su sljedeće izjave o svojstvima ekosistema tačne? Ovaj koncept karakteriše integritet, stabilnost, samoregulacija i samoponovljivost. Mnogi naučni eksperimenti i zapažanja daju potvrdan odgovor na ovo pitanje.

Produktivnost ekosistema

Tokom proučavanja produktivnosti, izneti su koncepti kao što su biomasa i stojeći usevi. Drugi pojam definira masu svih organizama koji žive na jedinici površine vode ili kopna. Ali biomasa je također težina ovih tijela, ali u smislu energije ili suhe organske tvari.

Biomasa uključuje čitava tijela (uključujući mrtva tkiva životinja i biljaka). Biomasa postaje nekromasa tek kada cijeli organizam umre.

Zajednice su stvaranje biomase od strane proizvođača, bez izuzetka, energije koja se može potrošiti na disanje po jedinici površine u jedinici vremena.

Alocirati bruto i neto primarnu proizvodnju. Razlika između njih je cijena disanja.

Neto produktivnost zajednice je stopa akumulacije organske materije koju ne troše heterotrofi i, kao rezultat, razlagači. Uobičajeno je računati za godinu ili sezonu rasta.

Sekundarna produktivnost zajednice je stopa po kojoj potrošači akumuliraju energiju. Što je više potrošača u ekosistemu, to se više energije prerađuje.

Samoregulacija

Svojstva ekosistema također uključuju samoregulaciju, čija je djelotvornost regulirana raznolikošću stanovnika i međuodnosom hrane. Kada se smanji broj jednog od primarnih potrošača, grabežljivci prelaze na druge vrste koje su im nekada bile od sekundarnog značaja.

Dugi lanci se mogu ukrštati, stvarajući tako mogućnost različitih odnosa hrane ovisno o broju plijena ili prinosu biljaka. U najpovoljnijim vremenima broj vrsta se može obnoviti - tako se normalizuju odnosi u biogenocenozi.

Nerazumna ljudska intervencija u ekosistemu može imati negativne posljedice. Dvanaest pari zečeva dovedenih u Australiju za četrdeset godina namnožilo se na nekoliko stotina miliona jedinki. To se dogodilo zbog nedovoljnog broja grabežljivaca koji se njima hrane. Kao rezultat toga, krznene životinje uništavaju svu vegetaciju na kopnu.

Biosfera

Biosfera je ekosistem najvišeg ranga koji objedinjuje sve ekosisteme u jednu celinu i pruža mogućnost života na planeti Zemlji.

Kako nauka o ekologiji proučava globalni ekosistem. Važno je znati kako su uređeni procesi koji utiču na život svih organizama u cjelini.

Sastav biosfere uključuje sljedeće komponente:

- Hidrosfera je vodeni sloj zemlje. Pokretna je i prodire svuda. Voda je jedinstveno jedinjenje koje je jedan od temelja života svakog organizma.

- Atmosfera- najlakši vazduh koji graniči sa svemirom. Zahvaljujući tome, dolazi do razmene energije sa spoljnim prostorom;

- Litosfera- čvrsta ljuska Zemlje, koja se sastoji od magmatskih i sedimentnih stijena.

- Pedosphere- gornji sloj litosfere, uključujući tlo i proces formiranja tla. Graniči se sa svim prethodnim školjkama, i zatvara sve cikluse energije i materije u biosferi.

Biosfera nije zatvoren sistem, jer je skoro u potpunosti obezbeđena sunčevom energijom.

vještački ekosistemi

Veštački ekosistemi su sistemi nastali kao rezultat ljudske aktivnosti. Ovo uključuje agrocenoze i prirodne ekonomske sisteme.

Sastav i osnovna svojstva ekosistema koji je stvorio čovjek malo se razlikuju od stvarnog. Takođe ima proizvođače, potrošače i razlagače. Ali postoje razlike u redistribuciji materije i energetskih tokova.

Umjetni ekosistemi se razlikuju od prirodnih na sljedeće načine:

1. Mnogo manji broj vrsta i jasna prevlast jedne ili više njih.
2. Relativno niska stabilnost i jaka ovisnost o svim vrstama energije (uključujući i ljude).
3. Kratki lanci ishrane zbog niske raznolikosti vrsta.
4. Otvorena cirkulacija supstanci zbog povlačenja proizvoda zajednice ili usjeva od strane ljudi. U isto vrijeme, prirodni ekosistemi, naprotiv, uključuju što je više moguće u ciklus.

Osobine ekosistema stvorenog u vještačkom okruženju su inferiorne od onih u prirodnom. Ako ne podržavate tokove energije, tada će se nakon određenog vremena obnoviti prirodni procesi.

šumski ekosistem

Sastav i svojstva šumskog ekosistema razlikuju se od ostalih ekosistema. U ovom okruženju pada mnogo više padavina nego preko polja, ali većina ne dopire do površine zemlje i isparava direktno iz lišća.

Ekosistem listopadne šume predstavlja nekoliko stotina biljnih vrsta i nekoliko hiljada životinjskih vrsta.

Biljke koje rastu u šumi su pravi konkurenti i bore se za sunčevu svjetlost. Što je niži sloj, to su se tamo naselile vrste otpornije na sjenu.

Primarni potrošači su zečevi, glodari i ptice i veliki biljojedi. Sve hranjive tvari koje se ljeti nalaze u lišću biljaka prelaze u grane i korijenje u jesen.

Gusjenice i potkornjaci također pripadaju primarnim potrošačima. Svaki nivo hrane predstavljen je velikim brojem vrsta. Uloga insekata biljojeda je veoma važna. Oni su oprašivači i služe kao izvor hrane za sljedeći nivo u lancu ishrane.

slatkovodni ekosistem

Najpovoljniji uslovi za život živih organizama stvoreni su u obalnoj zoni akumulacije. Tu se voda najbolje zagrijava i sadrži najviše kisika. I tu živi veliki broj biljaka, insekata i malih životinja.

Sistem odnosa hrane u slatkoj vodi je veoma složen. Više biljke konzumiraju ribe biljojede, mekušce i larve insekata. Potonji su, zauzvrat, izvor hrane za rakove, ribe i vodozemce. Ribe grabljivice hrane se manjim vrstama. I sisari ovdje nalaze hranu.

Ali ostaci organske materije padaju na dno rezervoara. Na njima se razvijaju bakterije koje konzumiraju protozoe i filtarske školjke.

Priroda je nemilosrdna konjugacija
glagoli "jesti" i "biti pojeden".
William Inge

Koje su glavne komponente ekosistema? Šta su lanci ishrane i mreže ishrane? Koja je trofička struktura ekosistema?

Lekcija-predavanje

GLAVNE KOMPONENTE EKOSISTEMA. Ekosistemi su elementarna funkcionalna jedinica žive prirode, u kojoj se provode interakcije između svih njenih komponenti, odvija se cirkulacija tvari i energije. Ekosustav uključuje anorganske tvari (voda, ugljični dioksid, dušikova jedinjenja itd.) koje su uključene u ciklus i organska jedinjenja (proteini, ugljikohidrati, masti itd.) koja vezuju biotičke (žive) i abiotske (nežive) ili inertnih) njegovih delova. Svaki ekosistem karakteriše određena sredina (vazduh, voda, kopneni), uključujući klimatski režim i određeni skup parametara fizičkog okruženja (temperatura, vlažnost itd.). Prema ulozi koju imaju organizmi u ekosistemu, dijele se u tri grupe:

• proizvođači- autotrofni organizmi, uglavnom zelene biljke, koji su u stanju da stvaraju organske supstance iz neorganskih;
• potrošači- heterotrofni organizmi, uglavnom životinje koje se hrane drugim organizmima ili česticama organske materije;
• razlagači- heterotrofni organizmi, uglavnom bakterije i gljive, koji obezbeđuju razgradnju organskih jedinjenja.

Životna sredina i živi organizmi međusobno su povezani procesima kruženja materije i energije.

Proizvođači hvataju sunčevu svjetlost i njenu energiju pretvaraju u energiju kemijskih veza organskih spojeva koje sintetiziraju. Potrošači, proizvođači hrane, koriste energiju oslobođenu tokom cijepanja ovih hemijskih veza za izgradnju vlastitog tijela. Slično se ponašaju i razlagači, ali se kao izvor hrane koriste ili mrtva tijela ili proizvodi koji se oslobađaju tokom vitalne aktivnosti organizama. Istovremeno, razlagači razgrađuju složene organske molekule na jednostavna anorganska jedinjenja - ugljični dioksid, dušikove okside, vodu, amonijeve soli itd. Kao rezultat, vraćaju tvari koje su biljke uklonile iz njega u okoliš, a te tvari se mogu reciklirati. od strane proizvođača. Ciklus se zatvara. Treba napomenuti da su sva živa bića u određenoj mjeri razlagači. U procesu metabolizma izvlače potrebnu energiju iz razgradnje organskih spojeva, oslobađajući ugljični dioksid i vodu kao krajnje produkte.

U ekosistemima se žive komponente poredane u lance - hrana ili lancima ishrane, u kojem svaki prethodni link služi kao hrana za naredni. U osnovi trofičkog lanca nalaze se proizvođači, koji iz anorganske tvari i svjetlosne energije stvaraju živu tvar - primarnu biomasu. Druga karika se sastoji od životinjskih fitofaga koji konzumiraju ovu primarnu biomasu - to su potrošači prvog reda. Oni zauzvrat služe kao hrana organizmima koji čine sljedeći trofički nivo - potrošačima drugog reda. Slijede potrošači trećeg reda i tako dalje. Evo primjera jednostavnog lanca:

A evo primjera složenijeg kola:

U prirodnim ekosistemima lanci ishrane nisu izolovani jedan od drugog, već su usko isprepleteni. Oni se formiraju prehrambene mreže, čiji je princip formiranja da svaki proizvođač može poslužiti kao hrana ne za jednu, već za mnoge fitofagne životinje, koje, zauzvrat, mogu jesti različite vrste potrošača drugog reda, itd. (Sl. 49).

Rice. 49. Mreža za ishranu haringe

Mreže hrane čine okosnicu ekosistema, a poremećaji u njima mogu dovesti do nepredvidivih posljedica. Posebno su ranjivi ekosistemi s relativno jednostavnim lancima ishrane, odnosno oni u kojima je raspon prehrambenih objekata određene vrste uzak (na primjer, mnogi ekosistemi na Arktiku). Gubitak jedne od karika može dovesti do kolapsa cjelokupne mreže ishrane i degradacije ekosistema u cjelini.

STRUKTURA I ENERGIJA TROFIČKOG EKOSISTEMA. Zelene biljke hvataju 1-2% energije Sunca koja pada na njih, pretvarajući je u energiju hemijskih veza. Potrošači prvog reda apsorbiraju oko 10% sve energije sadržane u biljkama koje jedu. Na svakom sljedećem nivou gubi se 10-20% energije prethodnog. Ovaj obrazac je u potpunosti u skladu sa drugim zakonom termodinamike. Prema ovom zakonu, prilikom svake transformacije energije, značajan dio iste se raspršuje u obliku toplotne energije koja nije dostupna za korištenje. Tako se energija brzo smanjuje u lancima ishrane, što ograničava njihovu dužinu. S tim u vezi je smanjenje na svakom sljedećem nivou obilja i biomase (količine žive tvari, izražene u jedinicama mase ili kalorijama) živih organizama. Međutim, kao što ćemo vidjeti u nastavku, ovo pravilo ima niz izuzetaka.

Stabilnost svakog ekosistema zasniva se na određenoj trofičkoj strukturi, koja se može izraziti u obliku piramida obilja, biomase i energije. Prilikom njihove izgradnje, vrijednosti odgovarajućeg parametra za svaki trofički nivo su prikazane kao pravokutnici naslagani jedan na drugi.

Oblik populacijskih piramida (Sl. 50) u velikoj mjeri zavisi od veličine organizama na svakom trofičkom nivou, posebno proizvođača. Na primjer, broj stabala u šumi je mnogo manji od broja trava na livadi.

Počevši od potrošača 1. reda, manje-više se poštuje pravilo prema kojem se veličina živih bića povećava na svakom sljedećem trofičkom nivou. Iako i ovdje postoje izuzeci: čopor vukova može tjerati jelena ili losa - plijen koji je mnogo veći od svakog pojedinačnog vuka.

Piramide biomase bolje odražavaju stvarnu strukturu ekosistema. Ako se veličine živih bića na različitim trofičkim nivoima ne razlikuju previše, onda se može dobiti stepenasta piramida (vidi sliku 50). Međutim, u ekosistemima sa vrlo malim proizvođačima (fitoplankton) i velikim potrošačima, ukupna masa ovih potonjih će biti veća i dobićemo obrnutu piramidu. Ovaj obrazac je tipičan za većinu morskih i slatkovodnih ekosistema.

Rice. 50. Ekološke piramide

Energetske piramide daju najpotpuniju sliku funkcionalne organizacije ekosistema. Broj i masa organizama na svakom trofičkom nivou zavise od obilja hrane na prethodnom nivou u datom trenutku. Stoga piramide obilja i biomase odražavaju statiku ekosistema, odnosno karakteriziraju broj organizama u vrijeme istraživanja. Piramida energije odražava brzinu prolaska hrane kroz trofički lanac. Svaki od njegovih koraka simbolizira količinu energije (u smislu jedinice površine ili zapremine) koja je prošla kroz određeni trofički nivo za određeni period. Stoga na oblik energetske piramide ne utiču promjene veličine, brojnosti i biomase. Uvek ima oblik trougla sa vrhom okrenutim prema gore, što je povezano sa gubitkom energije tokom prelaska sa jednog trofičkog nivoa na drugi (vidi sliku 50).

Proučavanje trofičke strukture ekosistema, posebno zakona transformacije energije, od najveće je važnosti za razumijevanje mehanizama koji su u osnovi njihove stabilnosti. Bez toga je nemoguće pravilno izračunati dozvoljene granice uticaja na životnu sredinu, iznad kojih će izazvati nepopravljivu štetu.

Trofički odnosi između organizama čine osnovu ekosistema. U svakom ekosistemu sigurno postoje primarni proizvođači organske materije – proizvođači, i organizmi koji ovu supstancu konzumiraju i prerađuju – potrošači i razlagači. Ove osnovne komponente ekosistema formiraju lance ishrane i mreže kroz koje prolazi tok materije i energije. U skladu sa drugim zakonom termodinamike, na svakom trofičkom nivou dolazi do značajnog gubitka energije u obliku toplote, što ograničava dužinu lanaca ishrane. Ekosistem funkcioniše kao jedinstven sistem u razvoju sa samoregulacijom.

• Objasnite zašto je moguće identificirati uobičajene komponente u bilo kojem ekosistemu.
• Šta je osnova za interakciju komponenti ekosistema?
• Kakav je značaj raznolikosti njegovih komponenti za održivost ekosistema?

ekosistem (biogeocenoza)- skup različitih organizama i neživih komponenti životne sredine, međusobno usko povezanih tokovima materije i energije.

šef predmet istraživanja ekosistemskim pristupom u ekologiji, procesi transformacije materije i energije između biotopa i biocenoze postaju, odnosno nastajuća biogeohemijska cirkulacija supstanci u ekosistemu kao celini.

Ekosistemi uključuju biotičke zajednice bilo kojeg razmjera sa svojim staništem (na primjer, od lokve do okeana, od trulog panja do ogromne šume tajge).

U tom pogledu razlikuju se nivoi ekosistema

Nivoi ekosistema:

1. mikroekosistemi(truli panj u kojem žive insekti, mikroorganizmi i gljive; saksija);

2. mezoekosistemi(ribnjak, jezero, stepa, itd.);

3. makroekosistemi(kontinent, okean);

4. globalni ekosistem(biosfera Zemlje).

Ekosistem je holistički sistem koji uključuje biotičke i abiotičke komponente. Oni stupaju u interakciju jedni s drugima. Svi ekosistemi su otvoreni sistemi i funkcionišu trošeći sunčevu energiju.

Abiotičke komponente uključuju neorganske supstance koje su uključene u cikluse, organska jedinjenja koja vezuju biotičke i abiotičke delove: vazduh, vodu, supstratnu sredinu.

Biotičke komponente ekosistema imaju specifičnu, prostornu i trofičku strukturu.

Prostorna struktura ekosistema očituje se u slojevima: autotrofni procesi su najaktivniji u gornjem sloju - "zelenom pojasu", gdje je sunčeva svjetlost dostupna. Heterotrofni procesi su najintenzivniji za donji sloj. - braon kaiš. Ovdje se organska materija akumulira u tlu i sedimentima.

Trofičku strukturu ekosistema predstavljaju proizvođači - proizvođači organske materije i potrošači - potrošači organske materije, kao i razlagači - uništavajući organska jedinjenja do neorganskih. Ekosistem može osigurati kruženje materije samo ako uključuje četiri komponente neophodne za to: rezerve biogenih elemenata, proizvođače, potrošače i razlagače. Proizvođači su autotrofi, potrošači su heterotrofi. Heterotrofi se dijele na fagotrofe (hrane se drugim organizmima) i saprofite, destruktore (bakterije i gljive koje razgrađuju mrtva tkiva).

U svakom ekosistemu, interakcija autotrofnih i heterotrofnih komponenti događa se u procesu ciklusa tvari. Supstanca i energija u svakoj fazi trofičkog lanca se gube do 90%, samo 10% ide sljedećem potrošaču (pravilo 10%). Brzina stvaranja organske materije u ekosistemima - bioloških proizvoda - zavisi od energije Sunca. Biološka proizvodnja ekosistema je brzina kojom se u njima stvara biomasa. Biljna proizvodnja je primarna, stočna proizvodnja je sekundarna. U bilo kojoj biocenozi, proizvodnja svakog trofičkog nivoa je 10 puta manja od prethodne. Biomasa biljaka je veća od biomase biljojeda, masa predatora je 10 puta manja od mase biljojeda (pravilo piramide bioloških proizvoda). U okeanima, jednoćelijske alge se dijele brže i proizvode veću proizvodnju. Ali njihov se ukupan broj malo mijenja, jer ih filter hranilice jedu sporije. Alge jedva imaju vremena da se razmnože kako bi preživjele. Ribe, glavonošci, veliki rakovi sporije rastu i razmnožavaju se, ali ih neprijatelji jedu još sporije, pa se njihova biomasa akumulira. Ako izvagate sve alge i sve životinje okeana, onda će potonje biti veće. Piramida biomase u okeanu se okreće naopačke. U kopnenim ekosistemima, stopa rasta vegetacije je niža i piramida biomase liči na piramidu proizvodnje. Najmanje produktivni ekosistemi toplih i hladnih pustinja i centralnih dijelova okeana. Prosječnu proizvodnju osiguravaju šume umjerenog područja, livade i stepe. Najveći rast biljne mase je u tropskim šumama, na koraljnim grebenima u okeanu.

1. Odnosi u ekosistemu

Ekološke interakcije populacija i pojedinačnih organizama u ekosistemu su materijalno-energetske i informacione prirode. Prije svega, to su trofičke (hrane) interakcije koje poprimaju različite oblike: biljojedi - fitofagija; mesožderstvo - zoofagija, jedenje od strane nekih životinja drugih, uključujući grabežljivce.

Populacije biljojeda, mesoždera i svaštojeda su potrošači organske materije – potrošači, koji mogu biti primarni, sekundarni, tercijarni. Biljke su proizvođači.

Jedan od najviše proučavanih ekoloških odnosa je između populacija grabežljivaca i plijena. Predation To je način dobijanja hrane i hranjenja životinja. Vrijednost predatora za populaciju plijena je pozitivna, jer grabežljivci prvenstveno istrebljuju bolesne i slabe jedinke. To doprinosi očuvanju raznolikosti vrsta, kao reguliše broj populacija niskog trofičkog nivoa.

Simbioza (mutualizam). Gotovo sve vrste drveća kohabitiraju s mikro gljivama. Micelij gljiva plete tanke dijelove korijena, prodire u međućelijski prostor. Masa najfinijih niti gljiva djeluje kao korijenske dlake, usisavaju hranljivi rastvor zemlje.

Konkurencija - druga vrsta odnosa. Zakoni kompetitivnih odnosa nazivaju se principom kompetitivne isključenosti: dvije vrste ne mogu postojati stabilno u ograničenom prostoru ako je rast broja ograničen jednim vitalnim resursom.

Ako su kohabitirajuće vrste povezane samo kroz lanac drugih vrsta i ne stupaju u interakciju, koegzistirajući u jednoj zajednici, tada se njihov odnos naziva neutralnim. Sise i miševi u istoj šumi su neutralne vrste.

proto-operacija(zajednica)

Komensalizam(jedan dobitak)

Amensalizam(jedna vrsta inhibira rast druge)

1. Tokovi energije u ekosistemu

Prirodni ekosistemi su otvoreni sistemi : moraju da primaju i daju materiju i energiju.

Unutar ekosistema postoji kontinuirana cirkulacija materije i energije. Faze ovog ciklusa pružaju različite grupe organizama koji obavljaju različite funkcije:

1. Proizvođači(od lat. producentis - proizvodi, stvara) organizmi koji formiraju organske tvari od neorganskih. Prije svega, to su biljke koje stvaraju glukozu iz vode i ugljičnog dioksida u procesu fotosinteze koristeći energiju sunca.

a) u okeanu i drugih rezervoara, proizvođači su mikroskopske alge

fitoplankton, kao i velike alge.

b) na kopnu- To su velike više biljke (drveće, grmlje, bilje).

2. Potrošači(od lat. consume - konzumiram) - organizmi koji žive od organske materije koju su stvorili proizvođači. Potrošači uključuju sve životinje koje jedu biljke i jedni druge.

a) potrošači prvog reda - fitofagi(biljojedi - kopitari, glodari, neki insekti);

b ) potrošači drugog reda- mesožderi (ptice i sisari insektivodi, vodozemci, ribe);

c) potrošači III reda- veliki grabežljivci (ribe grabljivice, ptice, sisari).

3. razlagači(od lat. reducentis - vraćanje, obnavljanje) - organizmi koji primaju energiju razgradnjom mrtve organske materije ( detritus ), dok razlagači otpuštaju neorganske elemente kako bi nahranili proizvođače. To uključuje bakterije i gljivice.

Kao rezultat interakcije ovih grupa organizama, u ekosistemu se odvija ciklus materije i energije.

Ekologija Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Organizacija (struktura) ekosistema

Da bi ekosistemi funkcionisali dugo i kao cjelina, moraju imati svojstva vezivanja i oslobađanja energije, kruženja tvari. Ekosistem također mora imati mehanizme da izdrži vanjske utjecaje.

Postoje različiti modeli ekosistema.

1. Blok model ekosistema. Svaki ekosistem se sastoji od 2 bloka: biocenoze i biotopa.

Biogeocenoza, prema V. N. Sukachev , uključuje blokove i veze. Ovaj termin se općenito primjenjuje na zemaljske sisteme. U biogeocenozama je obavezno prisustvo biljne zajednice (livada, stepa, močvara) kao glavne karike. Postoje ekosistemi bez biljne veze. Na primjer, oni koji nastaju na bazi raspadajućih organskih ostataka, životinjskih leševa. Kod njih je dovoljno samo prisustvo zoocenoze i mikrobiocenoze.

Svaka biogeocenoza je ekosistem, ali nije svaki ekosistem biogeocenoza.

Biogeocenoze i ekosistemi se razlikuju po vremenskom faktoru. Svaka biogeocenoza je potencijalno besmrtna, jer uvijek dobiva energiju iz aktivnosti biljnih foto- ili kemosintetskih organizama. Kao i ekosistemi bez biljne veze, prekinuvši svoje postojanje, oslobađaju svu energiju sadržanu u njemu u procesu razgradnje supstrata.

2. Struktura vrsta ekosistema. Pod njim se podrazumijeva broj vrsta koje formiraju ekosistem i odnos njihovog broja. Raznolikost vrsta je u stotinama i desetinama stotina. To je značajnije, što je biotop ekosistema bogatiji. Ekosistemi tropskih šuma su najbogatiji raznovrsnošću vrsta. Bogatstvo vrsta zavisi i od starosti ekosistema. U zrelim ekosistemima obično se izdvaja jedna ili 2-3 vrste jedinki koje jasno dominiraju brojem. Dominantne su vrste koje jasno prevladavaju u broju jedinki (od latinskog dom-inans - "dominantni"). Također, vrste se razlikuju u ekosistemima - edifikatorima (od latinskog aedifica-tor - "graditelj"). To su vrste koje formiraju životnu sredinu (smreka u šumi smrče, uz dominaciju, ima visoka edifikaciona svojstva). Raznolikost vrsta je važno svojstvo ekosistema. Raznolikost predstavlja dupliranje njegove održivosti. Struktura vrsta se koristi za procjenu uslova uzgoja indikatorskih biljaka (šumska zona je kisela, ukazuje na uslove vlažnosti). Ekosisteme nazivaju edifikatorne biljke ili dominantne i indikatorske biljke.

3. Trofička struktura ekosistema. Lanci ishrane. Svaki ekosistem uključuje nekoliko trofičkih nivoa (hrane). Prvi su biljke. Drugi su životinje. Posljednji su mikroorganizmi i gljivice.

Iz knjige Kako se zove tvoj bog? Velike prevare 20. stoljeća [časopisna verzija] autor Golubicki Sergej Mihajlovič

Struktura Amwayeve hijerarhije je nepokolebljiva, poput željezne eskadrile, i promišljena do najsitnijih nijansi kao rezultat gotovo pola stoljeća nadljudskog stresa marketinške lukavštine. U podnožju piramide gomilaju se bezbrojni mravi - obični distributeri. Godine 1999. oni

Iz knjige Žena. Udžbenik za muškarce [drugo izdanje] autor Novoselov Oleg Olegovič

Iz knjige Regionalne studije autor Sibikeev Konstantin

Iz knjige Biologija [Kompletan vodič za pripremu za ispit] autor Lerner Georgij Isaakovič

Iz knjige Vlastita kontraobavještajna služba [Praktični vodič] autor Zemljanov Valerij Mihajlovič

7.2. Ekosistem (biogeocenoza), njegove komponente: proizvođači, potrošači, razlagači, njihova uloga. Vrste i prostorna struktura ekosistema. Lanci i energetske mreže, njihove karike. Vrste lanaca ishrane. Izrada šema za prijenos tvari i energije (lanci ishrane). ekološko pravilo

Iz knjige Ekologija autor Zubanova Svetlana Gennadievna

7.3. Diverzitet ekosistema (biogeocenoze). Samorazvoj i promjena ekosistema. Identifikacija razloga za stabilnost i promjenu ekosistema. Faze razvoja ekosistema. Uspjeh. Promjene u ekosistemima pod utjecajem ljudskih aktivnosti. Agroekosistemi, glavne razlike od prirodnih

Iz knjige Regionalne studije autor Sibikeev Konstantin

7.4. Krug materije i transformacija energije u ekosistemima, uloga organizama različitih carstava u njemu. Biološka raznolikost, samoregulacija i kruženje supstanci - osnova održivog razvoja ekosistema Kruženje supstanci i energije u ekosistemima determinisano je

Iz knjige Žena. Vodič za muškarce autor Novoselov Oleg Olegovič

Iz knjige Žena. Udžbenik za muškarce. autor Novoselov Oleg Olegovič

6. Stabilnost i održivost ekosistema Pojmovi "stabilnost" i "održivost" u ekologiji se često smatraju sinonimima, a shvataju se kao sposobnost ekosistema da održe sopstvenu strukturu i funkcionalna svojstva pod uticajem spoljnih faktora.

Iz knjige Udžbenik za preživljavanje vojne obavještajne službe [Borbeno iskustvo] autor Ardašev Aleksej Nikolajevič

8. Dinamika i razvoj ekosistema. Sukcesije Ekosistemi se, prilagođavajući se promjenama u vanjskom okruženju, nalaze u stanju dinamike. Ova dinamika se može primijeniti i na pojedinačne veze ekosistema i na sistem u cjelini. Dinamika je povezana sa prilagođavanjem na spoljašnje

Iz knjige autora

51. Uništavanje ekosistema. Desertifikacija Među ekološke štete koje imaju najdužu istoriju i koje su donijele maksimalnu štetu biosferi, spadaju uništavanje ekosistema, njihova dezertifikacija, odnosno gubitak sposobnosti samoregulacije i samopopravke.

Iz knjige autora

54. Teritorijalna organizacija i struktura proizvodnih snaga regiona Dalekog istoka Vodeće grane tržišne specijalizacije regiona Dalekog istoka zasnivaju se na ekstenzivnom korišćenju njegovih prirodnih resursa. Glavne industrije su ribarstvo,

Iz knjige autora

Iz knjige autora

Iz knjige autora

1.5 Primitivno pleme. Funkcionalna struktura. Hijerarhijska struktura. Struktura interseksualnih odnosa Čak i najprimitivniji narodi žive u kulturi različitoj od primarne, vremenski staroj kao što je naša, a koja takođe odgovara kasnijoj,

Uprkos činjenici da se ekosistem uzima kao elementarna jedinica biosfere, po svojoj strukturi, ekosistem je izuzetno složen i višekomponentan mehanizam. Populacije različitih vrsta uvijek formiraju složene zajednice u Zemljinoj biosferi - biocenoze. Biocenoza - skup biljaka, životinja, gljiva i protozoa koje nastanjuju kopneno područje ili rezervoar i nalaze se u određenim međusobnim odnosima. Biocenoze, zajedno sa specifičnim područjima zemljine površine i susjednom atmosferom koju zauzimaju, nazivaju se ekosistemi. Mogu biti različitih razmera - od kapi vode ili gomile mrava do ekosistema ostrva, reke, kontinenta i cele biosfere u celini. Dakle, ekosistem je međuzavisni kompleks živih i inertnih komponenti međusobno povezanih metabolizmom i energijom. Vodeća aktivna uloga u procesima interakcije komponenti ekosistema pripada živim bićima, tj. biocenoza. Komponente biocenoze su usko povezane i u interakciji su sa litosferom, atmosferom i hidrosferom. Kao rezultat toga, na površini Zemlje se formira još jedan element ekosistema - tlo (pedosfera).

Koncept ekološkog sistema je hijerarhijski. To znači da svaki ekološki sistem određenog nivoa uključuje veći broj manjih ekosistema prethodnog nivoa, a on je, zauzvrat, sastavni dio većeg ekosistema. Kao elementarni ekosistem može se zamisliti humište ili udubljenje u močvari, a opštiji ekosistem, koji pokriva mnogo ala i među-alas prostora, može biti odgovarajuća šumovita površina terase ili peneplana. Nastavljajući ovaj niz naviše, ekološki sistem Zemlje – biosfera može se približiti, a krećući se naniže – biogeocenozi, kao elementarnoj biohorološkoj (hora – prostor, gr.) jedinici biosfere. S obzirom na odlučujući značaj zonskih faktora za razvoj žive materije Zemlje, legitimno je zamisliti ovakav teritorijalni niz podređenih ekosistema:

elementarni > lokalni > zonski > globalni.

Sve grupe ekosistema su proizvod zajedničkog istorijskog razvoja vrsta koje se razlikuju po svom sistematskom položaju; vrste se tako prilagođavaju jedna drugoj. Primarnu osnovu za sastav ekosistema čine biljke i bakterije – proizvođači organske materije (atmosfere). U toku evolucije, prije kolonizacije određenog prostora biosfere biljkama i mikroorganizmima, nije moglo biti govora o njegovoj kolonizaciji životinja.

Populacije različitih vrsta u ekosistemima utiču jedna na drugu po principu direktne i povratne sprege. Općenito, postojanjem ekosistema upravljaju uglavnom sile koje djeluju unutar sistema. Autonomija i samoregulacija ekosistema određuje njegov poseban položaj u biosferi kao elementarne jedinice na nivou ekosistema.

Ekosistemi, koji zajedno čine biosferu naše planete, međusobno su povezani kruženjem supstanci i protokom energije. U ovom ciklusu život na Zemlji djeluje kao vodeća komponenta biosfere. Razmjena tvari između povezanih ekosistema može se odvijati u plinovitoj, tečnoj i čvrstoj fazi, kao iu obliku žive tvari (migracija životinja).

Da bi ekosistemi funkcionisali dugo i kao cjelina, moraju imati svojstva vezivanja i oslobađanja energije, kruženja tvari. Ekosistem također mora imati mehanizme da izdrži vanjske utjecaje.

Postoje različiti modeli organizacije ekosistema.

• 1. Blok model ekosistema. Svaki ekosistem se sastoji od 2 bloka: biocenoze i biotopa. Biogeocenoza, prema V.N. Sukačev, uključuje blokove i veze. Ovaj termin se općenito primjenjuje na zemaljske sisteme. U biogeocenozama je obavezno prisustvo biljne zajednice (livada, stepa, močvara) kao glavne karike. Postoje ekosistemi bez biljne veze. Na primjer, oni koji nastaju na bazi raspadajućih organskih ostataka, životinjskih leševa. Kod njih je dovoljno samo prisustvo zoocenoze i mikrobiocenoze.
• 2. Struktura vrsta ekosistema. Pod njim se podrazumijeva broj vrsta koje formiraju ekosistem i odnos njihovog broja. Raznolikost vrsta je u stotinama i desetinama stotina. To je značajnije, što je biotop ekosistema bogatiji. Ekosistemi tropskih šuma su najbogatiji raznovrsnošću vrsta. Bogatstvo vrsta zavisi i od starosti ekosistema. U zrelim ekosistemima obično se izdvaja jedna ili 2-3 vrste jedinki koje jasno dominiraju brojem. Dominantne su vrste koje jasno prevladavaju u broju jedinki (od latinskog dom-inans - "dominantni"). Također, vrste se razlikuju u ekosistemima - edifikatorima (od latinskog aedifica-tor - "graditelj"). To su vrste koje formiraju životnu sredinu (smreka u šumi smrče, uz dominaciju, ima visoka edifikaciona svojstva). Raznolikost vrsta je važno svojstvo ekosistema. Raznolikost predstavlja dupliranje njegove održivosti. Struktura vrsta se koristi za procjenu uslova staništa za indikatorske biljke (šumska zona - kiselina, ukazuje na uslove vlage). Ekosisteme nazivaju edifikatorne biljke ili dominantne i indikatorske biljke.
• 3. Trofička struktura ekosistema. Lanci ishrane. Svaki ekosistem uključuje nekoliko trofičkih nivoa (hrane). Prvi su biljke. Drugi su životinje. Posljednji su mikroorganizmi i gljivice.

Sa stanovišta trofičke strukture, ekosistem se može podijeliti na dva nivoa:

• 1) Gornji autotrofni sloj, ili "zeleni pojas", koji uključuje biljke ili njihove dijelove koji sadrže hlorofil, gdje prevladava fiksacija svjetlosne energije, upotreba jednostavnih neorganskih spojeva i akumulacija složenih organskih spojeva.
• 2) Donji heterotrofni sloj, odnosno „smeđi pojas“ tla i sedimenata, raspadajućih supstanci, korijena i sl., u kojem prevladava upotreba, transformacija i razgradnja složenih spojeva.

Istovremeno, važno je shvatiti da će se živi organizmi u "zelenom" i "smeđom" pojasu razlikovati. U gornjem sloju će dominirati insekti i ptice koje se hrane lišćem i, na primjer, pupoljcima. U donjem sloju će prevladati mikroorganizmi i bakterije koji razgrađuju organske i anorganske tvari. U ovom pojasu će biti i značajan broj velikih životinja.

S druge strane, ako govorimo o prijenosu hranjivih tvari i energije, zgodno je razlikovati sljedeće komponente u ekosistemu:

• 1) Neorganske supstance (C, N, CO2, H2O, itd.) uključene u cikluse.
• 2) Organska jedinjenja (proteini, ugljeni hidrati, lipidi, humusne materije, itd.) koja vezuju biotički i abiotički deo.
• 3) Vazdušna, vodena i supstratna sredina, uključujući klimatski režim i druge fizičke faktore.
• 4) Proizvođači, autotrofni organizmi, uglavnom zelene biljke koje mogu proizvesti hranu od jednostavnih neorganskih supstanci
• 5) Makrokonzumenti ili fagotrofi - heterotrofni organizmi, uglavnom životinje, koji se hrane drugim organizmima ili česticama organske materije.
• 6) Mikropotrošači, saprotrofi, destruktori ili osmotrofi - heterotrofni organizmi, uglavnom bakterije i gljive, koji dobijaju energiju bilo razgradnjom mrtvih tkiva ili apsorbiranjem otopljene organske tvari koju spontano oslobađaju ili ekstrahiraju saprotrofi iz biljaka i drugih organizama. Kao rezultat aktivnosti saprotrofa, oslobađaju se anorganske hranjive tvari pogodne za proizvođače; osim toga, saprotrofi opskrbljuju hranom makropotrošače i često luče tvari slične hormonima koje inhibiraju ili stimuliraju funkcioniranje drugih biotičkih komponenti ekosistema.

Jedna od zajedničkih karakteristika svih ekosistema, bilo kopnenih, slatkovodnih, morskih ili vještačkih (npr. poljoprivrednih) ekosistema, je interakcija između autotrofnih i heterotrofnih komponenti. Organizmi uključeni u različite cikluse djelimično su odvojeni u prostoru; autotrofni procesi su najaktivniji u gornjem sloju („zeleni pojas“), gdje je sunčeva svjetlost dostupna. Heterotrofni procesi su najintenzivniji u donjem sloju („smeđi pojas“), gdje se organska tvar akumulira u tlu i sedimentima. Osim toga, ove glavne funkcije komponenti ekosistema također su djelimično vremenski razdvojene, jer je moguć značajan vremenski jaz između proizvodnje organske tvari od strane autotrofnih organizama i njene potrošnje od strane heterotrofa. Na primjer, glavni proces u krošnji šumskog ekosistema je fotosinteza.

heterotrofna biogeocenoza ekosistema