Ekosystém je biologický systém, který se skládá ze souboru živých organismů, jejich stanoviště a také ze systému spojení, které mezi nimi vyměňují energii. V současnosti je tento pojem základním pojmem ekologie.

Struktura

Byly studovány relativně nedávno. Vědci v něm rozlišují dvě hlavní složky – biotickou a abiotickou. První se dělí na heterotrofní (zahrnuje organismy, které získávají energii v důsledku oxidace organické hmoty - konzumenty a rozkladače) a přijímají primární energii pro fotosyntézu a chemosyntézu, tedy producenty).

Jediným a nejdůležitějším zdrojem energie nutné pro existenci celého ekosystému jsou producenti, kteří absorbují energii slunce, teplo a chemické vazby. Proto jsou autotrofní zástupci prvního z celého ekosystému. Druhá, třetí a čtvrtá úroveň se tvoří na úkor spotřebitelů. Jsou uzavřeny rozkladači schopnými přeměnit neživou organickou hmotu na abiotickou složku.

Vlastnosti ekosystému, o kterých si můžete krátce přečíst v tomto článku, implikují možnost přirozeného vývoje a obnovy.

Hlavní složky ekosystému

Struktura a vlastnosti ekosystému jsou hlavními pojmy, kterými se ekologie zabývá. Je obvyklé zvýraznit následující ukazatele:

Klimatický režim, okolní teplota, vlhkost a světelné podmínky;

Organické látky, které spojují abiotickou a biotickou složku v koloběhu látek;

Anorganické sloučeniny zahrnuté v energetickém cyklu;

Producenti jsou organismy, které vytvářejí primární produkty;

Fagotrofy jsou heterotrofy, které se živí jinými organismy nebo velkými částicemi organické hmoty;

Saprotrofy jsou heterotrofy, které dokážou zničit odumřelou organickou hmotu, mineralizovat ji a vrátit do koloběhu.

Kombinace posledních tří složek tvoří biomasu ekosystému.

Ekosystém, jehož vlastnosti jsou studovány v ekologii, funguje díky blokům organismů:

1. Saprofágy – živí se mrtvou organickou hmotou.
2. Biofágy – požírá jiné živé organismy.

Udržitelnost ekosystémů a biodiverzita

Vlastnosti ekosystému souvisí s rozmanitostí druhů, které v něm žijí. Čím rozsáhlejší a komplexnější je biodiverzita, tím vyšší je stabilita ekosystému.

Biodiverzita je velmi důležitá, protože umožňuje vznik velkého množství společenstev, lišících se formou, strukturou a funkcí, a poskytuje skutečnou příležitost pro jejich vznik. Čím vyšší je tedy biodiverzita, tím větší počet společenstev může žít a tím větší počet biogeochemických reakcí, které mohou probíhat, a přitom zajistit komplexní existenci biosféry.

Jsou následující tvrzení o vlastnostech ekosystému správná? Tento koncept se vyznačuje integritou, stabilitou, seberegulací a sebereprodukcí. Mnoho vědeckých experimentů a pozorování dává na tuto otázku kladnou odpověď.

Produktivita ekosystému

Během studia produktivity byly předloženy pojmy jako biomasa a stálý výnos. Druhý termín určuje hmotnost všech organismů žijících na jednotkové ploše vody nebo země. Ale biomasa je také hmotnost těchto těles, ale z hlediska energie nebo suché organické hmoty.

Biomasa zahrnuje celá těla (včetně odumřelé tkáně u zvířat a rostlin). Biomasa se stává nekromasou pouze tehdy, když celý organismus zemře.

Komunity jsou vytvářením biomasy producenty, energii, kterou lze vynaložit na dýchání na jednotku plochy za jednotku času, nevyjímaje.

Existují hrubé a čisté primární produkty. Rozdíl mezi nimi jsou náklady na dýchání.

Čistá produktivita společenstva je míra akumulace organické hmoty, která není spotřebována heterotrofy a v důsledku toho ani rozkladači. Je obvyklé počítat na rok nebo vegetační období.

Sekundární produktivita komunity je míra akumulace energie spotřebiteli. Čím více spotřebitelů je v ekosystému, tím větší objemy energie jsou zpracovávány.

Samoregulace

Mezi vlastnosti ekosystému patří samoregulace, jejíž účinnost je regulována rozmanitostí obyvatel a potravními vztahy mezi nimi. Když se počet jednoho z primárních konzumentů sníží, dravci přecházejí k jiným druhům, které pro ně byly dříve druhořadé.

Dlouhé řetězce se mohou protínat a vytvářet tak možnost diverzifikace potravních vztahů v závislosti na počtu kořisti nebo výnosu rostliny. V nejpříznivějších dobách lze počet druhů obnovit - normalizují se tak vztahy v biogenocenóze.

Nerozumné lidské zásahy do ekosystému mohou mít negativní důsledky. Dvanáct párů králíků přivezených do Austrálie se během čtyřiceti let rozmnožilo na několik set milionů jedinců. Stalo se tak kvůli nedostatečnému počtu predátorů, kteří se jimi živí. Výsledkem je, že chlupatá zvířata ničí veškerou vegetaci na pevnině.

Biosféra

Biosféra je ekosystém nejvyšší úrovně, který spojuje všechny ekosystémy do jednoho a poskytuje možnost života na planetě Zemi.

Jak je globální ekosystém studován vědou o ekologii. Je důležité vědět, jak fungují procesy, které ovlivňují život všech organismů jako celku.

Biosféra zahrnuje následující složky:

- Hydrosféra- Toto je vodní skořápka Země. Je mobilní a proniká všude. Voda je jedinečná sloučenina, která je jedním ze základů života každého organismu.

- Atmosféra- nejlehčí vzdušný letoun hraničící s vesmírem. Díky němu dochází k výměně energie s vnějším prostorem;

- Litosféra- pevný obal Země, sestávající z vyvřelých a usazených hornin.

- Pedosféra- horní vrstva litosféry včetně půdy a procesu tvorby půdy. Hraničí se všemi předchozími skořápkami a uzavírá všechny cykly energie a hmoty v biosféře.

Biosféra není uzavřený systém, protože je téměř celá zásobována sluneční energií.

Umělé ekosystémy

Umělé ekosystémy jsou systémy vytvořené jako výsledek lidské činnosti. Patří sem agrocenózy a přírodní ekonomické systémy.

Složení a základní vlastnosti ekosystému vytvořeného člověkem se jen málo liší od toho skutečného. Má také výrobce, spotřebitele a rozkladače. Existují ale rozdíly v přerozdělování hmoty a energetických toků.

Umělé ekosystémy se od přírodních liší v následujících parametrech:

1. Mnohem menší počet druhů a jasná převaha jednoho nebo více z nich.
2. Relativně nízká stabilita a silná závislost na všech druzích energie (včetně člověka).
3. Krátké potravní řetězce kvůli nízké druhové diverzitě.
4. Otevřený cyklus látek v důsledku odstraňování produktů komunity nebo plodin lidmi. Přitom přírodní ekosystémy toho naopak do koloběhu zahrnou co nejvíce.

Vlastnosti ekosystému vytvořeného v umělém prostředí jsou horší než vlastnosti přirozeného. Pokud neudržíte energetické toky, pak se po určité době obnoví přirozené procesy.

lesní ekosystém

Složení a vlastnosti lesního ekosystému se liší od ostatních ekosystémů. V tomto prostředí spadne mnohem více srážek než nad polem, ale většina se nikdy nedostane na povrch země a vypaří se přímo z listů.

Ekosystém listnatých lesů tvoří několik stovek druhů rostlin a několik tisíc druhů zvířat.

Rostliny rostoucí v lese jsou skutečnými konkurenty a bojují o sluneční světlo. Čím nižší je úroveň, tím více se tam usadily druhy odolné vůči stínu.

Primárními spotřebiteli jsou zajíci, hlodavci a ptáci a velcí býložravci. Všechny živiny obsažené v listech rostlin v létě se na podzim přenášejí do větví a kořenů.

Mezi primární spotřebitele patří také housenky a kůrovec. Každá nutriční úroveň je zastoupena velkým počtem druhů. Velmi důležitá je role býložravého hmyzu. Jsou opylovači a slouží jako zdroj potravy pro další úroveň potravního řetězce.

Sladkovodní ekosystém

Nejpříznivější podmínky pro život živých organismů jsou vytvořeny v pobřežní zóně nádrže. Zde se voda nejlépe ohřívá a obsahuje nejvíce kyslíku. A právě zde žije velké množství rostlin, hmyzu a drobných živočichů.

Systém potravních vztahů ve sladké vodě je velmi složitý. Vyšší rostliny konzumují býložravé ryby, měkkýši a larvy hmyzu. Ty jsou zase zdrojem potravy pro korýše, ryby a obojživelníky. Dravé ryby se živí menšími druhy. Potravu zde nacházejí i savci.

Ale zbytky organické hmoty padají na dno nádrže. Vyvíjejí se na nich bakterie, které konzumují prvoci a filtrační měkkýši.

Příroda je neúnavná konjugace
slovesa „jíst“ a „být sněden“.
Vilém Inge

Jaké jsou hlavní složky ekosystémů? Co jsou to potravinové řetězce a potravinové sítě? Jaká je trofická struktura ekosystému?

Lekce-přednáška

HLAVNÍ KOMPONENTY EKOSYSTÉMU. Ekosystémy jsou elementární funkční jednotkou živé přírody, ve které probíhají interakce mezi všemi jejími složkami a dochází k oběhu látek a energie. Složení ekosystému zahrnuje anorganické látky (voda, oxid uhličitý, sloučeniny dusíku atd.), které jsou součástí koloběhu, a organické sloučeniny (bílkoviny, sacharidy, tuky atd.), spojující biotické (živé) a abiotické ( neživé nebo inertní) jeho části. Každý ekosystém je charakterizován určitým prostředím (vzduch, voda, země), včetně klimatického režimu a určitého souboru parametrů fyzikálního prostředí (teplota, vlhkost atd.). Na základě role, kterou hrají organismy v ekosystému, jsou rozděleny do tří skupin:

• výrobci- autotrofní organismy, především zelené rostliny, které jsou schopny vytvářet organické látky z anorganických;
• spotřebitelů- heterotrofní organismy, především živočichové, kteří se živí jinými organismy nebo částicemi organické hmoty;
• rozkladače- heterotrofní organismy, hlavně bakterie a houby, zajišťující rozklad organických sloučenin.

Životní prostředí a živé organismy jsou vzájemně propojeny procesy oběhu hmoty a energie.

Výrobci zachycují sluneční světlo a přeměňují jeho energii na energii chemických vazeb organických sloučenin, které syntetizují. Konzumenti, stravující se výrobci, využívají energii uvolněnou při rozpadu těchto chemických vazeb na stavbu vlastního těla. Podobně se chovají i rozkladači, ale jako zdroj potravy využívají buď mrtvá těla, nebo produkty uvolněné při životních procesech organismů. Rozkladače zároveň rozkládají složité organické molekuly na jednoduché anorganické sloučeniny - oxid uhličitý, oxidy dusíku, vodu, amonné soli atd. V důsledku toho vracejí do prostředí látky z něj odstraněné rostlinami a tyto látky mohou být opět používané výrobci. Cyklus je dokončen. Je třeba poznamenat, že všechny živé bytosti jsou do určité míry rozkladači. Během svého metabolismu získávají energii, kterou potřebují, rozkladem organických sloučenin, přičemž jako konečné produkty uvolňují oxid uhličitý a vodu.

V ekosystémech jsou živé složky uspořádány v řetězcích - jídlo nebo trofické řetězy, ve kterém každý předchozí odkaz slouží jako potrava pro následující. Na bázi trofického řetězce stojí producenti, kteří z anorganické hmoty a světelné energie vytvářejí živou hmotu – primární biomasu. Druhý článek tvoří živočišné fytofágy, které tuto primární biomasu konzumují – jedná se o konzumenty prvního řádu. Ty zase slouží jako potrava pro organismy, které tvoří další trofickou úroveň – spotřebitele druhého řádu. Dále následují spotřebitelé třetího řádu atd. Uveďme příklad jednoduchého řetězce:

Zde je příklad složitějšího řetězce:

V přirozených ekosystémech nejsou potravní řetězce vzájemně izolované, ale jsou úzce propojeny. Tvoří se potravinové sítě, princip jejich vzniku spočívá v tom, že každý producent může sloužit jako potrava ne jednomu, ale mnoha fytofágním živočichům, které zase mohou jíst různé druhy konzumentů druhého řádu atd. (obr. 49).

Rýže. 49. Potravní síť sledě

Potravinové sítě tvoří kostru ekosystémů a jejich narušení může mít nepředvídatelné následky. Obzvláště zranitelné jsou ekosystémy s relativně jednoduchými potravními řetězci, tedy takové, ve kterých je rozsah potravin pro určitý druh úzký (například mnoho arktických ekosystémů). Ztráta jednoho ze spojení může vést ke kolapsu celé trofické sítě a degradaci ekosystému jako celku.

TROFICKÁ STRUKTURA EKOSYSTÉMU A ENERGIE. Zelené rostliny zachycují 1-2 % sluneční energie dopadající na ně a přeměňují ji na energii chemických vazeb. Spotřebitelé prvního řádu absorbují asi 10 % celkové energie obsažené v rostlinách, které jedí. Na každé následující úrovni se ztrácí 10-20% energie předchozí. Tento vzorec je plně v souladu s druhým zákonem termodynamiky. Podle tohoto zákona se při jakékoli přeměně energie její významná část rozptýlí ve formě tepelné energie, kterou nelze využít. V potravních řetězcích tedy rychle ubývá energie, což omezuje jejich délku. To je také spojeno s poklesem na každé další úrovni v počtu a biomasy (množství živé hmoty vyjádřené v jednotkách hmotnosti nebo kalorií) živých organismů. Toto pravidlo, jak uvidíme dále, má však řadu výjimek.

Stabilita každého ekosystému je založena na určité trofické struktuře, kterou lze vyjádřit ve formě pyramid čísel, biomasy a energie. Při jejich konstrukci jsou hodnoty odpovídajícího parametru pro každou trofickou úroveň znázorněny ve formě obdélníků umístěných nad sebou.

Tvar populačních pyramid (obr. 50) do značné míry závisí na velikosti organismů na každé trofické úrovni, zejména producentů. Například počet stromů v lese je mnohem nižší než počet trávy na louce.

Počínaje konzumenty prvního řádu se víceméně dodržuje pravidlo, podle kterého se velikost živých tvorů zvyšuje na každé další trofické úrovni. I když zde existují výjimky: smečka vlků dokáže zahnat jelena nebo losa – kořist mnohem větší, než je každý vlk jednotlivě.

Pyramidy z biomasy lépe odrážejí skutečnou strukturu ekosystému. Pokud se velikosti živých tvorů na různých trofických úrovních příliš neliší, pak lze získat stupňovitou pyramidu (viz obr. 50). V ekosystémech s velmi malými producenty (fytoplankton) a velkými spotřebiteli však bude jejich celková hmotnost vyšší a dostaneme obrácenou pyramidu. Tento obrázek je typický pro většinu mořských a sladkovodních ekosystémů.

Rýže. 50. Ekologické pyramidy

Energetické pyramidy poskytují nejúplnější obraz o funkční organizaci ekosystému. Počet a hmotnost organismů na každé trofické úrovni závisí na množství potravy na předchozí úrovni v daném čase. Pyramidy čísel a biomasy tedy odrážejí statiku ekosystému, tedy charakterizují počet organismů v době studie. Energetická pyramida odráží rychlost, jakou jídlo prochází trofickým řetězcem. Každý krok symbolizuje množství energie (přepočtené na jednotku plochy nebo objemu), které prošlo určitou trofickou úrovní za určité období. Tvar energetické pyramidy tedy není ovlivněn změnami velikosti, počtu obyvatel a biomasy. Má vždy tvar trojúhelníku s vrcholem vzhůru, což je spojeno se ztrátou energie při přechodu z jedné trofické úrovně do druhé (viz obr. 50).

Studium trofické struktury ekosystémů, zejména zákonů přeměny energie, má prvořadý význam pro pochopení mechanismů, které jsou základem jejich stability. Bez toho není možné správně vypočítat přípustné limity vlivu na životní prostředí, při jejichž překročení dojde k nenapravitelným škodám.

Trofické spojení mezi organismy tvoří základ ekosystému. V každém ekosystému jistě existují primární producenti organické hmoty – producenti, a organismy, které tuto látku konzumují a zpracovávají – konzumenti a rozkladači. Tyto hlavní složky ekosystému tvoří potravní řetězce a sítě, kterými prochází tok hmoty a energie. Podle druhého termodynamického zákona na každé trofické úrovni dochází k výrazné ztrátě energie ve formě tepla, což omezuje délku trofických řetězců. Ekosystém funguje jako jediný vyvíjející se systém se samoregulací.

• Vysvětlete, proč je možné identifikovat společné složky v jakémkoli ekosystému.
• Co tvoří základ pro interakci složek ekosystému?
• Jaký význam má rozmanitost jeho složek pro udržitelnost ekosystému?

Ekosystém (biogeocenóza)- soubor různých organismů a neživých složek životního prostředí, úzce propojených toky hmoty a energie.

Hlavní předmětem výzkumu s ekosystémovým přístupem v ekologii se procesy přeměny hmoty a energie mezi biotopem a biocenózou stávají procesy, tedy vznikajícím biogeochemickým cyklem látek v ekosystému jako celku.

Ekosystémy zahrnují biotická společenství jakéhokoli rozsahu s jejich stanovištěm (například od louže po světový oceán, od shnilého pařezu po rozlehlý les tajgy).

V tomto ohledu se rozlišují úrovně ekosystémů

Úrovně ekosystému:

1. mikroekosystémy(shnilý pařez s hmyzem, mikroorganismy a houbami v něm žijící; květináč);

2. mezoekosystémy(rybník, jezero, step atd.);

3. makroekosystémy(kontinent, oceán);

4. globální ekosystém(biosféra Země).

Ekosystém je integrální systém, který zahrnuje biotické a abiotické složky. Navzájem se ovlivňují. Všechny ekosystémy jsou otevřené systémy a fungují tak, že spotřebovávají sluneční energii.

Mezi abiotické složky patří anorganické látky, které jsou zahrnuty v cyklech, organické sloučeniny, které spojují biotickou a abiotickou část: vzduch, voda, substrátové prostředí.

Biotické složky ekosystému mají druhovou, prostorovou a trofickou strukturu.

Prostorová struktura ekosystému se projevuje ve vrstvách: autotrofní procesy jsou nejaktivnější v horní vrstvě - „zeleném pásu“, kde je k dispozici sluneční světlo. Heterotrofní procesy jsou nejintenzivnější pro nižší vrstvu. - "hnědý pás". Zde se organické látky hromadí v půdách a sedimentech.

Trofickou strukturu ekosystému představují jak producenti - producenti organické hmoty a konzumenti - konzumenti organické hmoty, tak i rozkladači - rozkládající organické sloučeniny na anorganické. Ekosystém může zajistit oběh hmoty pouze tehdy, pokud obsahuje čtyři složky k tomu nezbytné: zásoby živin, producenty, konzumenty a rozkladače. Producenti jsou autotrofní, spotřebitelé jsou heterotrofní. Heterotrofy se dělí na fagotrofy (živí se jinými organismy) a saprofyty, destruktory (bakterie a houby, které rozkládají odumřelou tkáň).

V každém ekosystému dochází v procesu cirkulace látek k interakci autotrofních a heterotrofních složek. Až 90 % hmoty a energie se ztrácí v každé fázi trofického řetězce, pouze 10 % přechází na dalšího spotřebitele (pravidlo 10 %). Rychlost tvorby organické hmoty v ekosystémech – biologických produktů – závisí na energii Slunce. Biologická produkce ekosystémů je rychlost, jakou v nich vzniká biomasa. Rostlinná výroba je primární, živočišná výroba je sekundární. V jakékoli biocenóze je produkce každé trofické úrovně 10krát menší než předchozí. Biomasa rostlin je větší než biomasa býložravců, hmotnost predátorů je 10x menší než hmotnost býložravců (pravidlo pyramidy biologické produkce). V oceánech se jednobuněčné řasy dělí rychleji a produkují vysokou produkci. Ale jejich celkový počet se mění jen málo, protože filtrační podavače je požírají nižší rychlostí. Řasy se sotva stihnou rozmnožit, aby přežily. Ryby, hlavonožci a velcí korýši rostou a rozmnožují se pomaleji, ale nepřátelé je požírá ještě pomaleji, takže se jejich biomasa hromadí. Pokud zvážíte všechny řasy a všechna zvířata v oceánu, ta druhá převáží. Pyramida biomasy v oceánu se ukáže být vzhůru nohama. V suchozemských ekosystémech je míra spotřeby růstu rostlin nižší a pyramida biomasy připomíná pyramidu produkce. Nejméně produktivními ekosystémy jsou horké a studené pouště a centrální části oceánů. Průměrnou produkci zajišťují lesy, louky a stepi mírného pásma. Nejvyšší nárůst rostlinné hmoty je v tropických pralesích a na korálových útesech v oceánu.

1. Ekosystémové vztahy

Ekologické interakce populací a jednotlivých organismů v ekosystému jsou materiálně-energetického a informačního charakteru. V prvé řadě se jedná o trofické (potravinové) interakce, které nabývají různých forem: býložravost - fytofágie; masožravost – zoofágie, požírání jiných zvířat některými zvířaty, včetně predace.

Populace býložravců, predátorů a všežravců jsou konzumenty organické hmoty – konzumenty, které mohou být primární, sekundární, terciární. Rostliny jsou producenty.

Některé z nejvíce studovaných ekologických souvislostí jsou mezi populacemi predátorů a kořisti. Predace- Jedná se o způsob získávání potravy a krmení zvířat. Hodnota predátorů pro populaci kořisti je pozitivní, protože Predátoři primárně hubí nemocné a slabé jedince. To přispívá k zachování druhové rozmanitosti, protože reguluje počet populací na nízkých trofických úrovních.

Symbióza (mutualismus). Téměř všechny druhy stromů koexistují s mikrohoubami. Plísňové mycelium proplétá tenké části kořenů a proniká do mezibuněčného prostoru. Hmota nejjemnějších houbových nití plní funkci kořenových vlásků a nasává živný půdní roztok.

Soutěž - jiný typ vztahu. Vzorce konkurenčních vztahů se nazývají princip konkurenčního vyloučení: dva druhy nemohou trvale existovat v omezeném prostoru, pokud je růst populace omezen jedním životně důležitým zdrojem.

Pokud spolu žijící druhy jsou spojeny pouze řetězcem jiných druhů a neinteragují se, žijí ve stejném společenství, pak se jejich vztah nazývá neutrální. Sýkory a myši ve stejném lese jsou neutrální druhy.

protokooperace(společenstvi)

Komensalismus(jedna výhoda)

Amensalismus(jeden druh inhibuje růst druhého)

1. Energie proudí v ekosystému

Přírodní ekosystémy jsou otevřené systémy : musí přijímat a vydávat látky a energii.

V rámci ekosystémů probíhá nepřetržitý oběh hmoty a energie. Fáze tohoto cyklu jsou poskytovány různými skupinami organismů vykonávajících různé funkce:

1. Producenti(z lat. producentis - produkovat, vytvářet) organismy, které tvoří organické látky z anorganických. Především jsou to rostliny, které vytvářejí glukózu z vody a oxidu uhličitého procesem fotosyntézy, využívající energii slunce.

a) v oceánu a dalších vodních ploch, jejich producenty jsou mikroskopické řasy

fytoplanktonu, stejně jako velké řasy.

b) na zemi– jedná se o velké vyšší rostliny (stromy, keře, byliny).

2. Spotřebitelé(z lat. konzumovat - konzumovat) - organismy žijící z organické hmoty vytvořené výrobci. Mezi spotřebitele patří všechna zvířata, která se živí rostlinami i navzájem.

a) konzumenti prvního řádu - fytofágy(býložravci - kopytníci, hlodavci, některý hmyz);

b ) spotřebitelé druhého řádu– masožravci (hmyzožraví ptáci a savci, obojživelníci, ryby);

c) spotřebitelé třetího řádu– velcí predátoři (dravé ryby, ptáci, savci).

3. Rozkladače(z latinského reductionntis - vracející se, obnovující) - organismy, které přijímají energii rozkladem mrtvé organické hmoty ( detritus ), zatímco rozkladače uvolňují anorganické prvky výrobcům krmiv. Patří mezi ně bakterie a plísně.

V důsledku vzájemného působení těchto skupin organismů dochází v ekosystému k oběhu hmoty a energie

Ekologie Zubanova Světlana Gennadievna

5. Organizace (struktura) ekosystémů

Aby ekosystémy fungovaly dlouhodobě a jako jeden celek, musí mít vlastnosti vázání a uvolňování energie a oběh látek. Ekosystém musí mít také mechanismy, aby odolal vnějším vlivům.

Existují různé modely ekosystémů.

1. Blokový model ekosystému. Každý ekosystém se skládá ze 2 bloků: biocenózy a biotopu.

Biogeocenóza, podle V. N. Sukačev , zahrnuje bloky a odkazy. Tento koncept je obecně aplikován na pozemní systémy. V biogeocenózách je přítomnost rostlinného společenství (louka, step, bažina) jako hlavní článek povinná. Existují ekosystémy bez rostlinné vazby. Například ty, které vznikají na základě rozkládajících se organických zbytků a zvířecích mrtvol. Potřebují pouze přítomnost zoocenózy a mikrobiocenózy.

Každá biogeocenóza je ekosystém, ale ne každý ekosystém je biogeocenóza.

Biogeocenózy a ekosystémy se liší v časovém faktoru. Jakákoli biogeocenóza je potenciálně nesmrtelná, protože neustále přijímá energii z činnosti rostlinných foto- nebo chemosyntetických organismů. A také ekosystémy bez rostlinné vazby, ukončující svou existenci, uvolňují veškerou energii v něm obsaženou při rozkladu substrátu.

2. Druhová struktura ekosystémů. Týká se počtu druhů, které tvoří ekosystém, a poměru jejich počtu. Druhová rozmanitost se rovná stovkám a desítkám stovek. Čím bohatší je biotop ekosystému, tím je významnější. Tropické lesní ekosystémy jsou druhově nejbohatší. Bohatost druhů závisí také na stáří ekosystémů. V zavedených ekosystémech se obvykle rozlišuje jeden nebo 2–3 druhy, jednoznačně převažující v počtu jedinců. Dominantní jsou druhy, které jednoznačně převažují v počtu jedinců (z latinského dom-inans - „dominantní“). Také v ekosystémech existují druhy - edifikátoři (z latinského aedifica-tor - „stavitel“). Jedná se o druhy, které tvoří prostředí (smrk ve smrkovém lese má spolu s dominancí vysoké edifikační vlastnosti). Druhová rozmanitost je důležitou vlastností ekosystémů. Rozmanitost zajišťuje zdvojení její udržitelnosti. Druhová struktura slouží k posouzení pěstebních podmínek na základě indikátorových rostlin (lesní pásmo - šťovík lesní, udává vláhové poměry). Ekosystémy se nazývají edifikátory nebo dominantní rostliny a indikátorové rostliny.

3. Trofická stavba ekosystémů. Silové obvody. Každý ekosystém zahrnuje několik trofických (potravinových) úrovní. První jsou rostliny. Druhým jsou zvířata. Posledně jmenované jsou mikroorganismy a houby.

Z knihy Jak se jmenuje tvůj bůh? Velké podvody 20. století [verze časopisu] autor Golubitsky Sergej Michajlovič

Struktura Hierarchie Amway je neotřesitelná jako železná letka a promyšlená do nejmenších nuancí v důsledku téměř půlstoletí nelidského napětí marketingové mazanosti. U paty pyramidy je nespočet mravenců – obyčejných distributorů. V roce 1999 oni

Z knihy Žena. Učebnice pro muže [druhé vydání] autor Novoselov Oleg Olegovič

Z knihy Regionální studia autor Sibikejev Konstantin

Z knihy Biologie [Kompletní referenční kniha pro přípravu na jednotnou státní zkoušku] autor Lerner Georgy Isaakovich

Z knihy Vaše vlastní kontrarozvědka [Praktický průvodce] autor Zemlyanov Valerij Michajlovič

7.2. Ekosystém (biogeocenóza), jeho složky: producenti, konzumenti, rozkladači, jejich role. Druhová a prostorová struktura ekosystému. Řetězce a energetické sítě, jejich vazby. Typy potravních řetězců. Sestavení schémat přenosu látek a energie (silové obvody). Ekologické pravidlo

Z knihy Ekologie autor Zubanová Světlana Gennadievna

7.3. Diverzita ekosystémů (biogeocenózy). Seberozvoj a změna ekosystémů. Identifikace příčin stability a změny ekosystémů. Etapy vývoje ekosystému. Posloupnost. Změny ekosystémů pod vlivem lidské činnosti. Agroekosystémy, hlavní rozdíly od přirozených

Z knihy Regionální studia autor Sibikejev Konstantin

7.4. Oběh látek a přeměna energie v ekosystémech, role organismů různých říší v něm. Biologická diverzita, samoregulace a oběh látek jsou základem pro udržitelný rozvoj ekosystémů Cirkulaci látek a energie v ekosystémech určuje

Z knihy Žena. Průvodce pro muže autor Novoselov Oleg Olegovič

Z knihy Žena. Manuál pro muže. autor Novoselov Oleg Olegovič

6. Stabilita a udržitelnost ekosystémů Pojmy „stabilita“ a „udržitelnost“ jsou v ekologii často považovány za synonyma a znamenají schopnost ekosystémů udržet si vlastní strukturu a funkční vlastnosti pod vlivem vnějších faktorů.Více

Z knihy Survival Manual for Military Scouts [Combat Experience] autor Ardašev Alexej Nikolajevič

8. Dynamika a vývoj ekosystémů. Následné ekosystémy, které se přizpůsobují změnám vnějšího prostředí, jsou ve stavu dynamiky. Tato dynamika se může vztahovat jak na jednotlivé části ekosystémů, tak na systém jako celek. Dynamika je spojena s adaptacemi na vnější

Z autorovy knihy

51. Ničení ekosystémů. Desertifikace Mezi škody na životním prostředí, které mají nejdelší historii a nejvíce poškozovaly biosféru, patří ničení ekosystémů, jejich desertifikace, tedy ztráta schopnosti seberegulace a samoléčení.

Z autorovy knihy

54. Územní organizace a struktura výrobních sil regionu Dálného východu Vedoucí sektory specializace trhu regionu Dálného východu jsou založeny na širokém využívání jeho přírodních zdrojů. Hlavním průmyslovým odvětvím je rybolov,

Z autorovy knihy

Z autorovy knihy

Z autorovy knihy

1.5 Primitivní kmen. Funkční struktura. Struktura hierarchie. Struktura mezigenderových vztahů I ty nejprimitivnější národy žijí v podmínkách kultury odlišné od té primární, časově stejně staré, jako je ta naše, a odpovídající i kultuře pozdější,

Navzdory tomu, že je ekosystém brán jako elementární jednotka biosféry, ve své struktuře je ekosystém extrémně složitým a vícesložkovým mechanismem. Populace různých druhů tvoří v biosféře Země vždy složitá společenstva – biocenózy. Biocenóza je soubor rostlin, zvířat, hub a prvoků, které obývají oblast země nebo vodního útvaru a jsou v určitých vzájemných vztazích. Biocenózy spolu se specifickými oblastmi zemského povrchu, které zabírají, a přilehlou atmosférou nazýváme ekosystémy. Mohou být různého měřítka – od kapky vody nebo hromady mravenců až po ekosystém ostrova, řeky, kontinentu a celé biosféry jako celku. Ekosystém je tedy vzájemně závislý komplex živých a inertních složek propojených metabolismem a energií. Vedoucí aktivní role v procesech interakce mezi složkami ekosystému náleží živým bytostem, tzn. biocenóza. Složky biocenózy spolu úzce souvisejí a interagují s litosférou, atmosférou a hydrosférou. V důsledku toho vzniká na povrchu Země další prvek ekosystémů – půda (pedosféra).

Koncept ekologického systému je hierarchický. To znamená, že každý ekologický systém určité úrovně zahrnuje řadu ekosystémů předchozí úrovně, rozlohou menších, a sám je zase nedílnou součástí většího ekosystému. Jako elementární ekosystém si lze představit homole nebo prohlubeň v bažině a obecnější ekosystém, pokrývající mnoho alásek a mezialasních prostor, je odpovídající zalesněný povrch terasy nebo peneplainu. Pokračujeme-li v této sérii směrem nahoru, lze se přiblížit k ekologickému systému Země - biosféře a pohybem dolů - k biogeocenóze, jako elementární biochorologické (chora - vesmír, gr.) jednotce biosféry. Vzhledem k rozhodujícímu významu zonálních faktorů na vývoj živé hmoty na Zemi je rozumné si představit takovou územní řadu podřízených ekosystémů:

elementární > místní > zónový > globální.

Všechny skupiny ekosystémů jsou produktem společného historického vývoje druhů, které se liší systematickým postavením; druhy se tak vzájemně přizpůsobují. Primárním základem pro vznik ekosystémů jsou rostliny a bakterie – producenti organické hmoty (atmosféra). V průběhu evoluce, před osídlením určitého prostoru biosféry rostlinami a mikroorganismy, nemohla být ani řeč o jeho osídlení zvířaty.

Populace různých druhů v ekosystémech se vzájemně ovlivňují na principu přímé a zpětné vazby. Obecně je existence ekosystému regulována především silami působícími uvnitř systému. Autonomie a samoregulace ekosystému určuje jeho zvláštní postavení v biosféře jako elementární jednotky na úrovni ekosystému.

Ekosystémy, které společně tvoří biosféru naší planety, jsou vzájemně propojeny koloběhem látek a tokem energie. V tomto cyklu se život na Zemi chová jako vedoucí složka biosféry. Výměna látek mezi propojenými ekosystémy může probíhat jak v plynné, kapalné a pevné fázi, tak i ve formě živé hmoty (migrace živočichů).

Aby ekosystémy fungovaly dlouhodobě a jako jeden celek, musí mít vlastnosti vázání a uvolňování energie a oběh látek. Ekosystém musí mít také mechanismy, aby odolal vnějším vlivům.

Existují různé modely organizace ekosystémů.

• 1. Blokový model ekosystému. Každý ekosystém se skládá ze 2 bloků: biocenózy a biotopu. Biogeocenóza podle V.N. Sukachev, zahrnuje bloky a odkazy. Tento koncept je obecně aplikován na pozemní systémy. V biogeocenózách je přítomnost rostlinného společenství (louka, step, bažina) jako hlavní článek povinná. Existují ekosystémy bez rostlinné vazby. Například ty, které vznikají na základě rozkládajících se organických zbytků a zvířecích mrtvol. Potřebují pouze přítomnost zoocenózy a mikrobiocenózy.
• 2. Druhová struktura ekosystémů. Týká se počtu druhů, které tvoří ekosystém, a poměru jejich počtu. Druhová rozmanitost se rovná stovkám a desítkám stovek. Čím bohatší je biotop ekosystému, tím je významnější. Tropické lesní ekosystémy jsou druhově nejbohatší. Bohatost druhů závisí také na stáří ekosystémů. V zavedených ekosystémech se obvykle rozlišuje jeden nebo 2 - 3 druhy, jednoznačně převažující v počtu jedinců. Dominantní jsou druhy, které jednoznačně převažují v počtu jedinců (z latinského dom-inans - „dominantní“). Také v ekosystémech se rozlišují druhy - edificators (z latinského aedifica-tor - „stavitel“). Jedná se o druhy, které tvoří prostředí (smrk ve smrkovém lese má spolu s dominancí vysoké edifikační vlastnosti). Druhová rozmanitost je důležitou vlastností ekosystémů. Rozmanitost zajišťuje zdvojení její udržitelnosti. Druhová struktura slouží k posouzení pěstebních podmínek na základě indikátorových rostlin (lesní pásmo - šťovík lesní, udává vláhové poměry). Ekosystémy se nazývají edifikátory nebo dominantní rostliny a indikátorové rostliny.
• 3. Trofická stavba ekosystémů. Silové obvody. Každý ekosystém zahrnuje několik trofických (potravinových) úrovní. První jsou rostliny. Druhým jsou zvířata. Posledně jmenované jsou mikroorganismy a houby.

Z hlediska trofické struktury lze ekosystém rozdělit do dvou vrstev:

• 1) Horní autotrofní vrstva neboli „zelený pás“ včetně rostlin nebo jejich částí obsahujících chlorofyl, kde převládá fixace světelné energie, využití jednoduchých anorganických sloučenin a akumulace složitých organických sloučenin.
• 2) Spodní heterotrofní vrstva neboli „hnědý pás“ půd a sedimentů, hnilobných hmot, kořenů apod., ve kterých převládá využití, přeměna a rozklad komplexních sloučenin.

Je důležité pochopit, že živé organismy v „zelených“ a „hnědých“ pásech se budou lišit. V horním patře bude dominovat hmyz a ptáci živící se listy a například pupeny. V nižší vrstvě budou převládat mikroorganismy a bakterie, které rozkládají organickou a anorganickou hmotu. V tomto pásu bude také značné množství velkých zvířat.

Na druhou stranu, pokud mluvíme o přenosu živin a energie, je vhodné ve složení ekosystému rozlišovat tyto složky:

• 1) Anorganické látky (C, N, CO2, H2O atd.) zahrnuté v cyklech.
• 2) Organické sloučeniny (bílkoviny, sacharidy, lipidy, huminové látky atd.) spojující biotickou a abiotickou část.
• 3) Prostředí ovzduší, vody a substrátu, včetně klimatických podmínek a dalších fyzikálních faktorů.
• 4) Producenti, autotrofní organismy, především zelené rostliny, které dokážou vyrábět potraviny z jednoduchých anorganických látek
• 5) Makrokonzumenti neboli fagotrofové - heterotrofní organismy, především živočichové, živící se jinými organismy nebo částicemi organické hmoty.
• 6) Mikrospotřebitelé, saprotrofové, destruktori nebo osmotrofové - heterotrofní organismy, především bakterie a houby, které získávají energii buď rozkladem odumřelých tkání nebo absorpcí rozpuštěné organické hmoty, uvolněné samovolně nebo extrahované saprotrofy z rostlin a jiných organismů. V důsledku činnosti saprotrofů se uvolňují anorganické živiny vhodné pro producenty; saprotrofové navíc dodávají potravu makrokonzumentům a často vylučují látky podobné hormonům, které inhibují nebo stimulují fungování jiných biotických složek ekosystému.

Jedním ze společných rysů všech ekosystémů, ať už suchozemských, sladkovodních, mořských nebo umělých ekosystémů (například zemědělských), je interakce autotrofních a heterotrofních složek. Organismy účastnící se různých cyklických procesů jsou částečně odděleny v prostoru; autotrofní procesy jsou nejaktivnější v horní vrstvě („zelený pás“), kde je dostupné sluneční světlo. Heterotrofní procesy probíhají nejintenzivněji ve spodní vrstvě („hnědý pás“), kde se organická hmota hromadí v půdách a sedimentech. Kromě toho jsou tyto hlavní funkce složek ekosystému částečně časově odděleny, protože mezi produkcí organické hmoty autotrofními organismy a její spotřebou heterotrofy je možný značný časový odstup. Například hlavním procesem v porostu lesního ekosystému je fotosyntéza.

ekosystém heterotrofní biogeocenóza