Ekosustav je biološki sustav koji se sastoji od skupa živih organizama, njihovog staništa, kao i sustava veza koje izmjenjuju energiju između njih. Trenutno je ovaj pojam osnovni pojam ekologije.

Struktura

Proučavani su relativno nedavno. Znanstvenici u njemu razlikuju dvije glavne komponente - biotičku i abiotičku. Prvi se dijeli na heterotrofne (obuhvaća organizme koji dobivaju energiju kao rezultat oksidacije organske tvari - konzumente i razlagače) i primaju primarnu energiju za fotosintezu i kemosintezu, tj. proizvođače).

Jedini i najvažniji izvor energije nužan za postojanje cjelokupnog ekosustava su proizvođači koji apsorbiraju energiju sunca, topline i kemijskih veza. Stoga su autotrofi predstavnici prvog cijelog ekosustava. Druga, treća i četvrta razina formiraju se na račun potrošača. Zatvaraju ih razlagači koji mogu pretvoriti neživu organsku tvar u abiotsku komponentu.

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

Glavne komponente ekosustava

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

Klimatski režim, temperatura okoline, kao i uvjeti vlažnosti i osvjetljenja;

Organske tvari koje povezuju abiotičku i biotičku komponentu u ciklusu tvari;

Anorganski spojevi uključeni u energetski ciklus;

Proizvođači su organizmi koji stvaraju primarne proizvode;

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

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

Kombinacija posljednje tri komponente čini biomasu ekosustava.

Ekosustav, čija se svojstva proučavaju u ekologiji, funkcionira zahvaljujući blokovima organizama:

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

Održivost ekosustava i bioraznolikost

Svojstva ekosustava povezana su s raznolikošću vrsta koje u njemu žive. Što je bioraznolikost ekstenzivnija i složenija, to je veća stabilnost ekosustava.

Bioraznolikost je vrlo važna jer omogućuje stvaranje velikog broja zajednica, različitih po obliku, strukturi i funkciji, te pruža stvarnu mogućnost za njihov nastanak. Stoga, što je veća bioraznolikost, to je veći broj zajednica koje mogu živjeti i veći broj biogeokemijskih reakcija koje se mogu odvijati, a pritom se osigurava složeno postojanje biosfere.

Jesu li sljedeće tvrdnje o svojstvima ekosustava točne? Ovaj koncept karakteriziraju cjelovitost, stabilnost, samoregulacija i samoreprodukcija. Mnogi znanstveni eksperimenti i opažanja daju potvrdan odgovor na ovo pitanje.

Produktivnost ekosustava

Tijekom proučavanja produktivnosti, izneseni su koncepti kao što su biomasa i prinos na stadiju. Drugi izraz određuje masu svih organizama koji žive na jedinici površine vode ili kopna. Ali biomasa je također težina tih tijela, ali u smislu energije ili suhe organske tvari.

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

Zajednice su stvaranje biomase od strane proizvođača, ne isključujući energiju koja se može potrošiti na disanje po jedinici površine u jedinici vremena.

Postoje bruto i neto primarni proizvodi. Razlika između njih je cijena disanja.

Neto produktivnost zajednice je stopa akumulacije organske tvari koju ne konzumiraju heterotrofi i, kao rezultat toga, razlagači. Uobičajeno je računati po godini ili sezoni rasta.

Sekundarna produktivnost zajednice je stopa akumulacije energije od strane potrošača. Što je više potrošača u ekosustavu, veće količine energije se obrađuju.

Samoregulacija

Svojstva ekosustava uključuju samoregulaciju, čija je učinkovitost regulirana raznolikošću stanovnika i prehrambenim odnosima među njima. Kada se broj jednog od primarnih potrošača smanji, grabežljivci prelaze na druge vrste koje su im prije bile od sekundarne važnosti.

Dugi se lanci mogu križati, stvarajući mogućnost diverzifikacije odnosa hranjenja ovisno o broju plijena ili prinosu biljaka. U najpovoljnijim vremenima broj vrsta se može obnoviti - tako se normaliziraju odnosi u biogenocenozi.

Nerazborita ljudska intervencija u ekosustav može imati negativne posljedice. Dvanaest pari zečeva donesenih u Australiju umnožilo se na nekoliko stotina milijuna jedinki tijekom četrdeset godina. To se dogodilo zbog nedovoljnog broja grabežljivaca koji se njima hrane. Kao rezultat toga, krznene životinje uništavaju svu vegetaciju na kopnu.

Biosfera

Biosfera je ekosustav najvišeg ranga koji objedinjuje sve ekosustave u jedan i daje mogućnost života na planeti Zemlji.

Kako znanost o ekologiji proučava globalni ekosustav. Važno je znati kako funkcioniraju procesi koji utječu na život svih organizama u cjelini.

Biosfera uključuje sljedeće komponente:

- Hidrosfera- Ovo je vodena ljuska Zemlje. Pokretan je i prodire posvuda. Voda je jedinstven spoj koji je jedan od temelja života svakog organizma.

- Atmosfera- najlakši zrakoplov koji graniči s svemirom. Zahvaljujući njemu, energija se izmjenjuje s vanjskim prostorom;

- Litosfera- čvrsti omotač Zemlje, koji se sastoji od magmatskih i sedimentnih stijena.

- Pedosfera- gornji sloj litosfere, uključujući tlo i proces stvaranja tla. Graniči sa svim prethodnim ljuskama, te zatvara sve cikluse energije i materije u biosferi.

Biosfera nije zatvoreni sustav, jer se gotovo u potpunosti opskrbljuje sunčevom energijom.

Umjetni ekosustavi

Umjetni ekosustavi su sustavi nastali kao rezultat ljudske aktivnosti. To uključuje agrocenoze i prirodne gospodarske sustave.

Sastav i osnovna svojstva ekosustava koji je stvorio čovjek malo se razlikuju od stvarnog. Također ima proizvođače, potrošače i razlagače. Ali postoje razlike u preraspodjeli materije i tokova energije.

Umjetni ekosustavi razlikuju se od prirodnih po sljedećim parametrima:

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 ljudsku).
3. Kratki prehrambeni lanci zbog male raznolikosti vrsta.
4. Otvoreni ciklus tvari zbog uklanjanja društvenih proizvoda ili usjeva od strane ljudi. U isto vrijeme, prirodni ekosustavi, naprotiv, uključuju što je više moguće u ciklus.

Svojstva ekosustava stvorenog u umjetnom okolišu lošija su od svojstava prirodnog. Ako ne održavate protok energije, nakon određenog vremena prirodni procesi će se obnoviti.

šumski ekosustav

Sastav i svojstva šumskog ekosustava razlikuju se od ostalih ekosustava. U tom okruženju padne puno više oborina nego iznad polja, ali većina nikada ne dospije na površinu tla i ispari izravno s lišća.

Ekosustav listopadnih šuma sastoji se od nekoliko stotina biljnih vrsta i nekoliko tisuća životinjskih vrsta.

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

Primarni potrošači su zečevi, glodavci i ptice te veliki biljojedi. Sve hranjive tvari sadržane u listovima biljaka ljeti se u jesen prenose na grane i korijenje.

Primarni konzumenti također su gusjenice i potkornjaci. Svaka razina prehrane predstavljena je velikim brojem vrsta. Uloga insekata biljojeda je vrlo važna. Oni su oprašivači i služe kao izvor hrane za sljedeću razinu hranidbenog lanca.

Slatkovodni ekosustav

Najpovoljniji uvjeti za život živih organizama stvaraju se u obalnom pojasu akumulacije. Tu se voda najbolje zagrijava i sadrži najviše kisika. A upravo ovdje živi veliki broj biljaka, insekata i malih životinja.

Sustav prehrambenih odnosa u slatkoj vodi vrlo je složen. Više biljke konzumiraju ribe biljojedi, mekušci i ličinke insekata. Potonji su, pak, izvor hrane za rakove, ribe i vodozemce. Grabežljive ribe hrane se manjim vrstama. Ovdje hranu pronalaze i sisavci.

Ali ostaci organske tvari padaju na dno rezervoara. Na njima se razvijaju bakterije koje konzumiraju protozoe i mekušci koji se hrane filterima.

Priroda je neumorna sprega
glagoli "jesti" i "biti pojeden".
William Inge

Koje su glavne komponente ekosustava? Što su prehrambeni lanci i prehrambene mreže? Kakva je trofička struktura ekosustava?

Lekcija-predavanje

GLAVNE KOMPONENTE EKOSUSTAVA. Ekosustavi su elementarna funkcionalna cjelina žive prirode u kojoj se odvijaju međudjelovanja svih njezinih sastavnica te kruženje tvari i energije. Sastav ekosustava uključuje anorganske tvari (voda, ugljični dioksid, dušikovi spojevi itd.), koji su uključeni u ciklus, i organske spojeve (proteini, ugljikohidrati, masti itd.), povezujući biotičke (žive) i abiotičke ( neživi ili inertni) njegovi dijelovi. Svaki ekosustav karakterizira određeni okoliš (zrak, voda, tlo), uključujući klimatski režim i određeni skup parametara fizičkog okoliša (temperatura, vlažnost itd.). Ovisno o ulozi koju organizmi imaju u ekosustavu, dijele se u tri skupine:

• proizvođači- autotrofni organizmi, uglavnom zelene biljke, koje su sposobne stvarati organske tvari iz anorganskih;
• potrošači- heterotrofni organizmi, uglavnom životinje koje se hrane drugim organizmima ili česticama organske tvari;
• razlagači- heterotrofni organizmi, uglavnom bakterije i gljive, koji osiguravaju razgradnju organskih spojeva.

Okoliš i živi organizmi međusobno su povezani procesima kruženja tvari i energije.

Proizvođači hvataju sunčevu svjetlost i pretvaraju njenu energiju u energiju kemijskih veza organskih spojeva koje sintetiziraju. Potrošači, proizvođači hrane, koriste energiju koja se oslobađa tijekom razgradnje ovih kemijskih veza za izgradnju vlastitog tijela. Razlagači se ponašaju na sličan način, ali kao izvor hrane koriste ili mrtva tijela ili produkte oslobođene tijekom životnih procesa organizama. Istodobno, razlagači razgrađuju složene organske molekule u jednostavne anorganske spojeve - ugljični dioksid, dušikove okside, vodu, amonijeve soli, itd. Kao rezultat, oni vraćaju tvari koje su biljke iz njega uklonile u okoliš, a te se tvari ponovno mogu koriste proizvođači. Ciklus je završen. Treba napomenuti da su sva živa bića u određenoj mjeri razlagači. Tijekom metabolizma izvlače potrebnu energiju razgradnjom organskih spojeva, oslobađajući ugljični dioksid i vodu kao krajnje proizvode.

U ekosustavima su žive komponente raspoređene u lance - hrana ili trofičkih lanaca, u kojem svaka prethodna karika služi kao hrana za sljedeću. U osnovi trofičkog lanca nalaze se proizvođači koji od anorganske tvari i svjetlosne energije stvaraju živu tvar – primarnu biomasu. Drugu kariku čine životinjski fitofagi koji konzumiraju tu primarnu biomasu – to su potrošači prvog reda. Oni pak služe kao hrana organizmima koji čine sljedeću trofičku razinu - potrošače drugog reda. Slijede potrošači trećeg reda itd. Navedimo primjer jednostavnog lanca:

Evo primjera složenijeg sklopa:

U prirodnim ekosustavima hranidbeni lanci nisu međusobno izolirani, već su usko isprepleteni. Formiraju se hranidbene mreže, načelo njihovog formiranja je 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).

Riža. 49. Mreža ishrane haringe

Mreže ishrane čine okvir ekosustava, a poremećaji u njima mogu imati nepredvidive posljedice. Posebno su ranjivi ekosustavi s relativno jednostavnim hranidbenim lancima, tj. oni u kojima je izbor prehrambenih artikala za pojedinu vrstu uzak (primjerice, mnogi arktički ekosustavi). Gubitak jedne od karika može dovesti do kolapsa cijele trofičke mreže i degradacije ekosustava u cjelini.

TROFIČKA STRUKTURA EKOSUSTAVA I ENERGIJA. Zelene biljke hvataju 1-2% sunčeve energije koja pada na njih, pretvarajući je u energiju kemijskih veza. Konzumenti prvog reda apsorbiraju oko 10% ukupne energije sadržane u biljkama koje jedu. Na svakoj sljedećoj razini gubi se 10-20% energije prethodne. Ovaj obrazac je u potpunom skladu s drugim zakonom termodinamike. Prema tom zakonu, tijekom bilo koje transformacije energije, značajan dio se rasprši u obliku toplinske energije nedostupne za korištenje. Dakle, energija se brzo smanjuje u prehrambenim lancima, ograničavajući njihovu duljinu. To je također povezano sa smanjenjem na svakoj sljedećoj razini broja i biomase (količina žive tvari izražena u jedinicama mase ili kalorija) živih organizama. Međutim, ovo pravilo, kao što ćemo vidjeti u nastavku, ima niz iznimaka.

Stabilnost svakog ekosustava temelji se na određenoj trofičkoj strukturi, koja se može izraziti u obliku piramida brojeva, biomase i energije. Prilikom njihove konstrukcije, vrijednosti odgovarajućeg parametra za svaku trofičku razinu prikazane su u obliku pravokutnika postavljenih jedan na drugi.

Oblik populacijskih piramida (Sl. 50) uvelike ovisi o veličini organizama na svakoj trofičkoj razini, posebice o proizvođačima. Na primjer, broj stabala u šumi mnogo je manji od broja trave na livadi.

Počevši od potrošača prvog reda, više-manje se poštuje pravilo prema kojem se veličina živih bića povećava na svakoj sljedećoj trofičkoj razini. Iako ovdje postoje iznimke: čopor vukova može voziti jelena ili losa - plijen je mnogo veći od svakog vuka pojedinačno.

Piramide biomase bolje odražavaju stvarnu strukturu ekosustava. Ako se veličine živih bića na različitim trofičkim razinama ne razlikuju previše, tada se može dobiti stepenasta piramida (vidi sliku 50). Međutim, u ekosustavima s vrlo malim proizvođačima (fitoplankton) i velikim potrošačima, ukupna masa potonjih će biti veća, te ćemo dobiti obrnutu piramidu. Ova slika je tipična za većinu morskih i slatkovodnih ekosustava.

Riža. 50. Ekološke piramide

Energetske piramide daju najpotpuniju sliku funkcionalne organizacije ekosustava. Broj i masa organizama na svakoj trofičkoj razini ovisi o obilju hrane na prethodnoj razini u određeno vrijeme. Dakle, piramide brojeva i biomase odražavaju statiku ekosustava, odnosno karakteriziraju broj organizama u vrijeme istraživanja. Energetska piramida odražava brzinu kojom hrana prolazi kroz trofički lanac. Svaki korak simbolizira količinu energije (izračunato po jedinici površine ili volumena) koja je prošla kroz određenu trofičku razinu tijekom određenog razdoblja. Stoga na oblik energetske piramide ne utječu promjene u veličini, broju stanovnika i biomasi. Uvijek ima oblik trokuta s vrhom okrenutim prema gore, što je povezano s gubitkom energije tijekom prijelaza s jedne trofičke razine na drugu (vidi sliku 50).

Proučavanje trofičke strukture ekosustava, posebno zakona pretvorbe energije, od iznimne je važnosti za razumijevanje mehanizama koji su u osnovi njihove stabilnosti. Bez toga je nemoguće ispravno izračunati dopuštene granice utjecaja na okoliš, preko kojih će uzrokovati nepopravljivu štetu.

Trofičke veze između organizama čine osnovu ekosustava. U svakom ekosustavu svakako postoje primarni proizvođači organske tvari – proizvođači, te organizmi koji tu tvar konzumiraju i prerađuju – potrošači i razlagači. Ove glavne komponente ekosustava tvore hranidbene lance i mreže kroz koje prolazi protok materije i energije. Prema drugom zakonu termodinamike, na svakoj trofičkoj razini dolazi do značajnog gubitka energije u obliku topline, što ograničava duljinu trofičkih lanaca. Ekosustav funkcionira kao jedinstven sustav u razvoju sa samoregulacijom.

• Objasnite zašto je moguće identificirati zajedničke komponente u bilo kojem ekosustavu.
• Što čini temelj interakcije komponenti ekosustava?
• Kolika je važnost raznolikosti njegovih komponenti za održivost ekosustava?

Ekosustav (biogeocenoza)- skup različitih organizama i neživih komponenti okoliša, usko povezanih tokovima materije i energije.

Glavni predmet istraživanja ekosustavskim pristupom u ekologiji procesi transformacije tvari i energije između biotopa i biocenoze postaju procesi, odnosno nastajajući biogeokemijski ciklus tvari u ekosustavu kao cjelini.

Ekosustavi uključuju biotičke zajednice bilo koje razine s njihovim staništima (na primjer, od lokve do svjetskog oceana, od trulog panja do goleme šume tajge).

U tom smislu razlikuju se razine ekosustava

Razine ekosustava:

1. mikroekosustavi(truli panj u kojem žive kukci, mikroorganizmi i gljive; posuda za cvijeće);

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

3. makroekosustavi(kontinent, ocean);

4. globalni ekosustav(biosfera Zemlje).

Ekosustav je cjelovit sustav koji uključuje biotičke i abiotičke komponente. Međusobno djeluju. Svi ekosustavi su otvoreni sustavi i funkcioniraju trošeći sunčevu energiju.

Abiotičke komponente uključuju anorganske tvari koje su uključene u cikluse, organske spojeve koji povezuju biotički i abiotički dio: zrak, voda, supstrat okoliš.

Biotičke komponente ekosustava imaju vrstu, prostornu i trofičku strukturu.

Prostorna struktura ekosustava očituje se u slojevima: autotrofni procesi su najaktivniji u gornjem sloju - "zelenom pojasu", gdje je dostupna sunčeva svjetlost. Heterotrofni procesi su najintenzivniji za niži sloj. - "smeđi pojas". Ovdje se organska tvar nakuplja u tlu i sedimentima.

Trofičku strukturu ekosustava predstavljaju producenti – proizvođači organske tvari i potrošači – konzumenti organske tvari, kao i dekompozitori – razgrađujući organske spojeve u anorganske. Ekosustav može osigurati kruženje tvari samo ako uključuje četiri za to potrebne komponente: rezerve hranjivih tvari, proizvođače, potrošače i razlagače. Proizvođači su autotrofi, potrošači su heterotrofi. Heterotrofe dijelimo na fagotrofe (hrane se drugim organizmima) i saprofite, destruktore (bakterije i gljive koje razgrađuju odumrlo tkivo).

U svakom ekosustavu, interakcija autotrofnih i heterotrofnih komponenti događa se u procesu kruženja tvari. Do 90% tvari i energije gubi se u svakoj fazi trofičkog lanca, samo 10% prelazi na sljedeći potrošač (pravilo 10 posto). Brzina stvaranja organske tvari u ekosustavima – bioloških proizvoda – ovisi o energiji Sunca. Biološka proizvodnja ekosustava je stopa kojom se u njima stvara biomasa. Biljna proizvodnja je primarna, a animalna sekundarna. U bilo kojoj biocenozi proizvodnja svake trofičke razine je 10 puta manja od prethodne. Biomasa biljaka veća je od biomase biljojeda, masa predatora je 10 puta manja od mase biljojeda (pravilo piramide biološke proizvodnje). U oceanima se jednostanične alge dijele brže i proizvode veliku proizvodnju. Ali njihov se ukupni broj malo mijenja, jer ih hranitelji filtera jedu nižom brzinom. Alge jedva imaju vremena za razmnožavanje kako bi preživjele. Ribe, glavonošci i veliki rakovi rastu i razmnožavaju se sporije, ali još sporije ih jedu neprijatelji, pa se njihova biomasa gomila. Ako izvagate sve alge i sve životinje u oceanu, potonje će prevagnuti. Ispostavilo se da je piramida biomase u oceanu okrenuta naopako. U kopnenim ekosustavima stopa potrošnje rasta biljaka je niža i piramida biomase nalikuje piramidi proizvodnje. Najmanje produktivni ekosustavi su tople i hladne pustinje i središnji dijelovi oceana. Prosječnu proizvodnju daju umjerene šume, livade i stepe. Najveći porast biljne mase je u tropskim šumama i na koraljnim grebenima u oceanu.

1. Odnosi ekosustava

Ekološke interakcije populacija i pojedinih organizama u ekosustavu su materijalno-energetske i informacijske prirode. Prije svega, to su trofičke (prehrambene) interakcije, koje poprimaju različite oblike: biljojedi – fitofagija; mesožderstvo – zoofagija, jedenje drugih životinja od strane nekih životinja, uključujući i predatorstvo.

Populacije biljojeda, grabežljivaca i svejeda su potrošači organske tvari – potrošači, koji mogu biti primarni, sekundarni, tercijarni. Biljke su proizvođači.

Neke od najviše proučavanih ekoloških veza su između populacija predatora i plijena. Grabežljivost- Ovo je način pribavljanja hrane i prehrane životinja. Vrijednost predatora za populaciju plijena je pozitivna, jer Predatori prvenstveno istrebljuju bolesne i slabe jedinke. To doprinosi očuvanju raznolikosti vrsta, jer regulira brojnost populacija na niskim trofičkim razinama.

Simbioza (mutualizam). Gotovo sve vrste drveća koegzistiraju s mikrogljivama. Gljivični micelij isprepliće tanke dijelove korijena i prodire u međustanični prostor. Masa najfinijih niti gljiva obavlja funkciju korijenskih dlačica, usisujući hranjivu otopinu tla.

Natjecanje – drugu vrstu odnosa. Obrasci konkurentskih odnosa nazivaju se principom kompetitivnog isključivanja: dvije vrste ne mogu postojati održivo na ograničenom prostoru ako je rast populacije ograničen jednim vitalnim resursom.

Ako su vrste koje žive zajedno povezane samo kroz lanac drugih vrsta i ne međusobno djeluju, živeći u istoj zajednici, tada se njihov odnos naziva neutralnim. Sise i miševi u istoj šumi su neutralne vrste.

protokolarska suradnja(Commonwealth)

Komenzalizam(jedna prednost)

Amensalizam(jedna vrsta inhibira rast druge)

1. Energija teče u ekosustavu

Prirodni ekosustavi su otvoreni sustavi : moraju primati i odavati tvari i energiju.

Unutar ekosustava postoji kontinuirano kruženje tvari i energije. Faze ovog ciklusa osiguravaju različite skupine organizama koji obavljaju različite funkcije:

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

a) u oceanu i drugim vodenim tijelima, proizvođači su mikroskopske alge

fitoplankton, kao i velike alge.

b) na kopnu– to su velike više biljke (drveće, grmlje, bilje).

2. Potrošači(od lat. konzumirati - konzumirati) - organizmi koji žive od organske tvari koju stvaraju proizvođači. Konzumenti uključuju sve životinje koje jedu biljke i međusobno.

a) potrošači prvog reda - fitofagi(biljojedi - kopitari, glodavci, neki kukci);

b ) potrošači drugog reda– mesojedi (ptice i sisavci kukcojedi, vodozemci, ribe);

c) potrošači trećeg reda– veliki grabežljivci (ribe grabljivice, ptice, sisavci).

3. Razlagači(od lat. reducentis - vraćanje, obnavljanje) - organizmi koji dobivaju energiju razgradnjom mrtve organske tvari ( detritus ), dok razlagači oslobađaju anorganske elemente za hranu proizvođačima. To uključuje bakterije i gljivice.

Kao rezultat interakcije ovih skupina organizama, u ekosustavu dolazi do kruženja tvari i energije.

Ekologija Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Organizacija (struktura) ekosustava

Da bi ekosustavi funkcionirali dugo i kao jedinstvena cjelina, moraju imati svojstva vezivanja i otpuštanja energije i kruženja tvari. Ekosustav također mora imati mehanizme da se odupre vanjskim utjecajima.

Postoje različiti modeli ekosustava.

1. Blok model ekosustava. Svaki ekosustav sastoji se od 2 bloka: biocenoze i biotopa.

Biogeocenoza, prema V. N. Sukačev , uključuje blokove i veze. Ovaj se koncept općenito primjenjuje na kopnene sustave. U biogeocenozama je obavezna prisutnost biljne zajednice (livada, stepa, močvara) kao glavne veze. Postoje ekosustavi bez biljne veze. Na primjer, one koje nastaju na temelju raspadajućih organskih ostataka i leševa životinja. Potrebna im je samo prisutnost zoocenoze i mikrobiocenoze.

Svaka biogeocenoza je ekosustav, ali nije svaki ekosustav biogeocenoza.

Biogeocenoze i ekosustavi razlikuju se po faktoru vremena. Svaka biogeocenoza je potencijalno besmrtna, budući da stalno prima energiju iz aktivnosti biljnih foto- ili kemosintetskih organizama. I također ekosustavi bez biljnih veza, završavajući svoje postojanje, oslobađaju svu energiju sadržanu u sebi tijekom razgradnje supstrata.

2. Struktura vrsta ekosustava. Odnosi se na broj vrsta koje čine ekosustav i omjer njihovog broja. Raznolikost vrsta broji se stotinama i desecima stotina. Što je biotop ekosustava bogatiji, to je značajniji. Ekosustavi tropskih šuma najbogatiji su raznolikošću vrsta. Bogatstvo vrsta ovisi i o starosti ekosustava. U utvrđenim ekosustavima obično se razlikuju jedna ili 2-3 vrste, koje jasno prevladavaju u broju jedinki. Vrste koje jasno prevladavaju u broju jedinki su dominantne (od latinskog dom-inans - "dominantan"). Također u ekosustavima postoje vrste - edifikatori (od latinskog aedifica-tor - "graditelj"). To su vrste koje tvore okoliš (smreka u smrekovoj šumi uz dominaciju ima i visoka edifikacijska svojstva). Raznolikost vrsta važno je svojstvo ekosustava. Raznolikost osigurava dupliciranje svoje održivosti. Struktura vrste koristi se za ocjenu uvjeta uzgoja na temelju biljaka indikatora (šumska zona - kiselica, označava uvjete vlage). Ekosustave nazivamo edifikatorskim ili dominantnim biljkama i indikatorskim biljkama.

3. Trofička struktura ekosustava. Strujni krugovi. Svaki ekosustav uključuje nekoliko trofičkih (hranbenih) razina. Prvi su biljke. Drugo su životinje. Potonji su mikroorganizmi i gljivice.

Iz knjige Kako se zove tvoj bog? Velike prijevare 20. stoljeća [verzija časopisa] Autor Golubitsky Sergej Mihajlovič

Struktura Amwayeva hijerarhija je nepokolebljiva, poput željezne eskadrile, i promišljena do najsitnijih nijansi kao rezultat gotovo pola stoljeća neljudske napetosti marketinškog lukavstva. U podnožju piramide nalaze se bezbrojni mravi – obični distributeri. Godine 1999. oni su

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

Iz knjige Regionalne studije Autor Sibikeev Konstantin

Iz knjige Biologija [Kompletna priručna knjiga za pripremu za jedinstveni državni ispit] Autor Lerner Georgij Isaakovič

Iz knjige Vaša vlastita kontraobavještajna služba [Praktični vodič] Autor Zemlyanov Valery Mikhailovich

7.2. Ekosustav (biogeocenoza), njegove komponente: proizvođači, potrošači, razlagači, njihova uloga. Vrste i prostorna struktura ekosustava. Lanci i energetske mreže, njihove veze. Vrste prehrambenih lanaca. Izrada dijagrama prijenosa tvari i energije (strujni krugovi). Ekološko pravilo

Iz knjige Ekologija Autor Zubanova Svetlana Gennadievna

7.3. Raznolikost ekosustava (biogeocenoza). Samorazvoj i promjena ekosustava. Identifikacija uzroka stabilnosti i promjena ekosustava. Faze razvoja ekosustava. Sukcesija. Promjene u ekosustavima pod utjecajem ljudskih aktivnosti. Agroekosustavi, glavne razlike od prirodnih

Iz knjige Regionalne studije Autor Sibikeev Konstantin

7.4. Kruženje tvari i pretvorba energije u ekosustavima, uloga organizama različitih carstava u tome. Biološka raznolikost, samoregulacija i kruženje tvari osnova su održivog razvoja ekosustava. Kruženje tvari i energije u ekosustavima određeno je

Iz knjige Žena. Vodič za muškarce Autor Novoselov Oleg Olegovič

Iz knjige Žena. Priručnik za muškarce. Autor Novoselov Oleg Olegovič

6. Stabilnost i održivost ekosustava Pojmovi „stabilnost“ i „održivost“ u ekologiji često se smatraju sinonimima, a označavaju sposobnost ekosustava da održe vlastitu strukturu i funkcionalna svojstva pod utjecajem vanjskih čimbenika. Više

Iz knjige Priručnik za preživljavanje za vojne izviđače [borbeno iskustvo] Autor Ardašev Aleksej Nikolajevič

8. Dinamika i razvoj ekosustava. Sukcesija Ekosustavi, prilagođavajući se promjenama u vanjskom okruženju, nalaze se u stanju dinamike. Ta se dinamika može primijeniti kako na pojedinačne dijelove ekosustava tako i na sustav u cjelini. Dinamika je povezana s prilagodbama vanjskim

Iz autorove knjige

51. Uništavanje ekosustava. Dezertifikacija Među ekološkim štetama koje imaju najdulju povijest i najviše su oštetile biosferu je uništavanje ekosustava, njihova dezertifikacija, odnosno gubitak sposobnosti samoregulacije i samoizlječenja.

Iz autorove knjige

54. Teritorijalna organizacija i struktura proizvodnih snaga Dalekoistočne regije Vodeći sektori tržišne specijalizacije Dalekoistočne regije temelje se na širokom korištenju njegovih prirodnih resursa. Glavne industrije su ribarstvo,

Iz autorove knjige

Iz autorove knjige

Iz autorove knjige

1.5 Primitivno pleme. Funkcionalna struktura. Hijerarhijska struktura. Struktura međurodnih odnosa Čak i najprimitivniji narodi žive u uvjetima kulture različite od one primarne, u vremenskim okvirima stare koliko i naša, a koja odgovara i kasnijoj,

Unatoč činjenici da se ekosustav uzima kao elementarna jedinica biosfere, po svojoj strukturi ekosustav je izuzetno složen i višekomponentan mehanizam. Populacije različitih vrsta uvijek čine složene zajednice u Zemljinoj biosferi – biocenoze. Biocenoza je skup biljaka, životinja, gljiva i protozoa koje nastanjuju neko kopneno područje ili vodeno tijelo i nalaze se u određenim međusobnim odnosima. Biocenoze, zajedno sa specifičnim područjima zemljine površine koje zauzimaju i okolnom atmosferom, nazivaju se ekosustavi. Mogu biti različitih razmjera - od kapljice vode ili gomile mrava do ekosustava otoka, rijeke, kontinenta i cijele biosfere u cjelini. Dakle, ekosustav je međuovisni sklop živih i inertnih komponenti međusobno povezanih metabolizmom i energijom. Vodeću aktivnu ulogu u procesima interakcije komponenti ekosustava imaju živa bića, tj. biocenoza. Komponente biocenoze usko su povezane i međusobno djeluju s litosferom, atmosferom i hidrosferom. Kao rezultat toga, na površini Zemlje formira se još jedan element ekosustava - tlo (pedosfera).

Koncept ekološkog sustava je hijerarhijski. To znači da svaki ekološki sustav određene razine uključuje više ekosustava prethodne razine, manjih po površini, a sam je pak sastavni dio većeg ekosustava. Kao elementarni ekosustav može se zamisliti humka ili udubina u močvari, a općenitiji ekosustav, koji obuhvaća mnoge alase i međualasne prostore, je odgovarajuća šumovita površina terase ili peneplaina. Nastavljajući ovaj niz prema gore, može se pristupiti ekološkom sustavu Zemlje - biosferi, a krećući se prema dolje - biogeocenozi, kao elementarnoj biohorološkoj (chora - prostor, gr.) jedinici biosfere. S obzirom na odlučujuću važnost zonskih čimbenika za razvoj žive tvari na Zemlji, razumno je zamisliti takav teritorijalni niz podređenih ekosustava:

elementarni > lokalni > zonski > globalni.

Sve skupine ekosustava proizvod su zajedničkog povijesnog razvoja vrsta koje se razlikuju po sustavnom položaju; vrste se tako prilagođavaju jedna drugoj. Primarna osnova za nastanak ekosustava su biljke i bakterije – proizvođači organske tvari (atmosfere). Tijekom evolucije, prije naseljavanja određenog prostora biosfere biljkama i mikroorganizmima, nije moglo biti govora o naseljavanju životinjama.

Populacije različitih vrsta u ekosustavima utječu jedna na drugu po principu izravne i povratne sprege. Općenito, postojanje ekosustava regulirano je uglavnom silama koje djeluju unutar sustava. Autonomija i samoregulacija ekosustava određuje njegov poseban položaj u biosferi kao elementarne jedinice na razini ekosustava.

Ekosustavi koji zajednički tvore biosferu našeg planeta međusobno su povezani kruženjem tvari i protokom energije. U ovom ciklusu život na Zemlji djeluje kao vodeća komponenta biosfere. Razmjena tvari između povezanih ekosustava može se odvijati u plinovitom, tekućem i čvrstom stanju te u obliku žive tvari (migracije životinja).

Da bi ekosustavi funkcionirali dugo i kao jedinstvena cjelina, moraju imati svojstva vezivanja i otpuštanja energije i kruženja tvari. Ekosustav također mora imati mehanizme da se odupre vanjskim utjecajima.

Postoje različiti modeli organizacije ekosustava.

• 1. Blok model ekosustava. Svaki ekosustav sastoji se od 2 bloka: biocenoze i biotopa. Biogeocenoza, prema V.N. Sukacheva, uključuje blokove i poveznice. Ovaj se koncept općenito primjenjuje na kopnene sustave. U biogeocenozama je obavezna prisutnost biljne zajednice (livada, stepa, močvara) kao glavne veze. Postoje ekosustavi bez biljne veze. Na primjer, one koje nastaju na temelju raspadajućih organskih ostataka i leševa životinja. Potrebna im je samo prisutnost zoocenoze i mikrobiocenoze.
• 2. Struktura vrsta ekosustava. Odnosi se na broj vrsta koje čine ekosustav i omjer njihovog broja. Raznolikost vrsta broji se stotinama i desecima stotina. Što je biotop ekosustava bogatiji, to je značajniji. Ekosustavi tropskih šuma najbogatiji su raznolikošću vrsta. Bogatstvo vrsta ovisi i o starosti ekosustava. U utvrđenim ekosustavima obično se razlikuju jedna ili 2 - 3 vrste, koje jasno prevladavaju u broju jedinki. Vrste koje jasno prevladavaju u broju jedinki su dominantne (od latinskog dom-inans - "dominantan"). Također u ekosustavima razlikuju se vrste - edifikatori (od latinskog aedifica-tor - "graditelj"). To su vrste koje tvore okoliš (smreka u smrekovoj šumi uz dominaciju ima i visoka edifikacijska svojstva). Raznolikost vrsta važno je svojstvo ekosustava. Raznolikost osigurava dupliciranje svoje održivosti. Struktura vrste koristi se za ocjenu uvjeta uzgoja na temelju biljaka indikatora (šumska zona - kiselica, označava uvjete vlage). Ekosustave nazivamo edifikatorskim ili dominantnim biljkama i indikatorskim biljkama.
• 3. Trofička struktura ekosustava. Strujni krugovi. Svaki ekosustav uključuje nekoliko trofičkih (hranbenih) razina. Prvi su biljke. Drugo su životinje. Potonji su mikroorganizmi i gljivice.

S gledišta trofičke strukture, ekosustav se može podijeliti u dva sloja:

• 1) Gornji autotrofni sloj ili "zeleni pojas", uključujući biljke ili njihove dijelove koji sadrže klorofil, gdje prevladava fiksacija svjetlosne energije, korištenje jednostavnih anorganskih spojeva i nakupljanje složenih organskih spojeva.
• 2) Donji heterotrofni sloj ili “smeđi pojas” tla i sedimenata, raspadajuće tvari, korijenja itd., u kojem prevladava korištenje, transformacija i razgradnja složenih spojeva.

Važno je razumjeti da će se živi organizmi u "zelenom" i "smeđem" pojasu razlikovati. U gornjem sloju će dominirati kukci i ptice koje se hrane lišćem i, na primjer, pupoljcima. U donjem sloju prevladavat će mikroorganizmi i bakterije koje razgrađuju organske i anorganske tvari. U ovom pojasu bit će i značajan broj velikih životinja.

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

• 1) Anorganske tvari (C, N, CO2, H2O, itd.) uključene u cikluse.
• 2) Organski spojevi (bjelančevine, ugljikohidrati, lipidi, humusne tvari i dr.) koji povezuju biotičke i abiotičke dijelove.
• 3) Okruženje zraka, vode i supstrata, uključujući klimatske uvjete i druge fizičke čimbenike.
• 4) Proizvođači, autotrofni organizmi, uglavnom zelene biljke, koje mogu proizvoditi hranu od jednostavnih anorganskih tvari
• 5) Makrokonzumenti ili fagotrofi - heterotrofni organizmi, uglavnom životinje, koji se hrane drugim organizmima ili česticama organske tvari.
• 6) Mikrokonzumeri, saprotrofi, destruktori ili osmotrofi - heterotrofni organizmi, uglavnom bakterije i gljive, koji dobivaju energiju ili razgradnjom mrtvih tkiva ili apsorbiranjem otopljene organske tvari, koju saprotrofi spontano oslobađaju ili ekstrahiraju iz biljaka i drugih organizama. Kao rezultat aktivnosti saprotrofa, oslobađaju se anorganske hranjive tvari pogodne za proizvođače; osim toga, saprotrofi opskrbljuju makrokonzumente hranom i često izlučuju tvari slične hormonima koje inhibiraju ili potiču funkcioniranje drugih biotičkih komponenti ekosustava.

Jedna od zajedničkih značajki svih ekosustava, bilo da se radi o kopnenim, slatkovodnim, morskim ili umjetnim ekosustavima (kao što su poljoprivredni), je međudjelovanje autotrofnih i heterotrofnih komponenti. Organizmi koji sudjeluju u različitim procesima kruženja djelomično su odvojeni u prostoru; autotrofni procesi najaktivniji su u gornjem sloju ("zeleni pojas"), gdje je sunčeva svjetlost dostupna. Heterotrofni procesi najintenzivnije se odvijaju u donjem sloju (“smeđi pojas”), gdje se organska tvar nakuplja u tlu i sedimentima. Osim toga, ove glavne funkcije komponenti ekosustava su djelomično odvojene u vremenu, budući da je moguć značajan vremenski jaz između proizvodnje organske tvari od strane autotrofnih organizama i njezine potrošnje od strane heterotrofa. Na primjer, glavni proces u krošnjama šumskog ekosustava je fotosinteza.

ekosustav heterotrofna biogeocenoza