Ekosystém je biologický systém, ktorý pozostáva zo súboru živých organizmov, ich biotopov, ako aj zo systému spojení, ktoré si medzi sebou vymieňajú energiu. V súčasnosti je tento pojem základným pojmom ekológie.

Štruktúra

Boli študované relatívne nedávno. Vedci v ňom rozlišujú dve hlavné zložky – biotické a abiotické. Prvý sa delí na heterotrofné (zahŕňa organizmy, ktoré získavajú energiu v dôsledku oxidácie organickej hmoty - konzumentov a rozkladačov) a prijímajú primárnu energiu na fotosyntézu a chemosyntézu, t.j. producentov).

Jediným a najdôležitejším zdrojom energie potrebnej pre existenciu celého ekosystému sú producenti, ktorí absorbujú energiu slnka, teplo a chemické väzby. Preto sú autotrofy predstaviteľmi prvého z celého ekosystému. Druhá, tretia a štvrtá úroveň sa tvoria na úkor spotrebiteľov. Sú uzavreté rozkladačmi schopnými premeniť neživé organické látky na abiotickú zložku.

Vlastnosti ekosystému, o ktorých si môžete v krátkosti prečítať v tomto článku, naznačujú možnosť prirodzeného vývoja a obnovy.

Hlavné zložky ekosystému

Štruktúra a vlastnosti ekosystému sú hlavné pojmy, ktorými sa ekológia zaoberá. Je obvyklé zdôrazniť nasledujúce ukazovatele:

Klimatický režim, teplota okolia, ako aj vlhkosť a svetelné podmienky;

Organické látky, ktoré spájajú abiotickú a biotickú zložku v kolobehu látok;

Anorganické zlúčeniny zahrnuté v energetickom cykle;

Výrobcovia sú organizmy, ktoré vytvárajú primárne produkty;

Fagotrofy sú heterotrofy, ktoré sa živia inými organizmami alebo veľkými časticami organickej hmoty;

Saprotrofy sú heterotrofy, ktoré dokážu zničiť odumretú organickú hmotu, mineralizovať ju a vrátiť do kolobehu.

Kombinácia posledných troch zložiek tvorí biomasu ekosystému.

Ekosystém, ktorého vlastnosti sa študujú v ekológii, funguje vďaka blokom organizmov:

1. Saprofágy – živia sa mŕtvou organickou hmotou.
2. Biofágy – jedia iné živé organizmy.

Udržateľnosť ekosystému a biodiverzita

Vlastnosti ekosystému súvisia s rozmanitosťou druhov, ktoré v ňom žijú. Čím rozsiahlejšia a komplexnejšia je biodiverzita, tým vyššia je stabilita ekosystému.

Biodiverzita je veľmi dôležitá, pretože umožňuje vznik veľkého množstva spoločenstiev, ktoré sa líšia formou, štruktúrou a funkciou, a poskytuje skutočnú príležitosť na ich vznik. Čím vyššia je teda biodiverzita, tým väčší je počet spoločenstiev, ktoré môžu žiť, a tým väčší počet biogeochemických reakcií, ktoré môžu prebiehať pri zabezpečení komplexnej existencie biosféry.

Sú nasledujúce tvrdenia o vlastnostiach ekosystému správne? Tento koncept sa vyznačuje integritou, stabilitou, sebareguláciou a sebareprodukciou. Mnoho vedeckých experimentov a pozorovaní dáva na túto otázku kladnú odpoveď.

Produktivita ekosystému

Počas štúdia produktivity boli navrhnuté pojmy ako biomasa a stály výnos. Druhý pojem určuje hmotnosť všetkých organizmov žijúcich na jednotkovej ploche vody alebo pôdy. Ale biomasa je tiež hmotnosť týchto telies, ale z hľadiska energie alebo suchej organickej hmoty.

Biomasa zahŕňa celé telá (vrátane odumretého tkaniva živočíchov a rastlín). Biomasa sa stáva nekromasou až vtedy, keď odumrie celý organizmus.

Spoločenstvá predstavujú tvorbu biomasy výrobcami, nevynímajúc energiu, ktorú možno vynaložiť na dýchanie na jednotku plochy za jednotku času.

Existujú hrubé a čisté primárne produkty. Rozdiel medzi nimi sú náklady na dýchanie.

Čistá produktivita komunity je miera akumulácie organickej hmoty, ktorú nespotrebúvajú heterotrofy a v dôsledku toho rozkladače. Je zvykom počítať za rok alebo vegetačné obdobie.

Sekundárna produktivita komunity je miera akumulácie energie spotrebiteľmi. Čím viac spotrebiteľov je v ekosystéme, tým väčšie objemy energie sa spracúvajú.

Samoregulácia

K vlastnostiam ekosystému patrí samoregulácia, ktorej účinnosť je regulovaná rôznorodosťou obyvateľov a potravinovými vzťahmi medzi nimi. Keď sa počet jedného z primárnych konzumentov zníži, predátori prechádzajú k iným druhom, ktoré boli pre nich predtým druhoradé.

Dlhé reťazce sa môžu pretínať, čím vzniká možnosť diverzifikácie kŕmnych vzťahov v závislosti od počtu koristi alebo výnosu rastlín. V najpriaznivejších časoch je možné počet druhov obnoviť - tým sa normalizujú vzťahy v biogenocenóze.

Nerozumné ľudské zásahy do ekosystému môžu mať negatívne dôsledky. Dvanásť párov králikov privezených do Austrálie sa za štyridsať rokov rozmnožilo na niekoľko stoviek miliónov jedincov. Stalo sa tak v dôsledku nedostatočného počtu predátorov, ktorí sa nimi živia. Výsledkom je, že chlpaté zvieratá ničia všetku vegetáciu na pevnine.

Biosféra

Biosféra je ekosystém najvyššej úrovne, ktorý spája všetky ekosystémy do jedného a poskytuje možnosť života na planéte Zem.

Ako študuje globálny ekosystém veda o ekológii. Je dôležité vedieť, ako fungujú procesy, ktoré ovplyvňujú život všetkých organizmov ako celku.

Biosféra obsahuje tieto zložky:

- Hydrosféra- Toto je vodný obal Zeme. Je mobilný a preniká všade. Voda je jedinečná zlúčenina, ktorá je jedným zo základov života každého organizmu.

- Atmosféra- najľahšie vzdušné lietadlo hraničiace s vesmírom. Vďaka nemu dochádza k výmene energie s vonkajším priestorom;

- Litosféra- pevný obal Zeme pozostávajúci z vyvrelých a sedimentárnych hornín.

- Pedosféra- vrchná vrstva litosféry vrátane pôdy a procesu tvorby pôdy. Hraničí so všetkými predchádzajúcimi škrupinami a uzatvára všetky cykly energie a hmoty v biosfére.

Biosféra nie je uzavretý systém, pretože je takmer úplne zásobovaná slnečnou energiou.

Umelé ekosystémy

Umelé ekosystémy sú systémy vytvorené ako výsledok ľudskej činnosti. Patria sem agrocenózy a prírodné ekonomické systémy.

Zloženie a základné vlastnosti ekosystému vytvoreného človekom sa len málo líšia od skutočného. Má tiež výrobcov, spotrebiteľov a rozkladačov. Existujú však rozdiely v prerozdelení hmoty a energetických tokov.

Umelé ekosystémy sa líšia od prírodných v týchto parametroch:

1. Oveľa menší počet druhov a jasná prevaha jedného alebo viacerých z nich.
2. Relatívne nízka stabilita a silná závislosť na všetkých druhoch energie (vrátane človeka).
3. Krátke potravinové reťazce v dôsledku nízkej druhovej diverzity.
4. Otvorený cyklus látok v dôsledku odstraňovania produktov komunity alebo plodín ľuďmi. Naopak, prírodné ekosystémy ho do kolobehu zaraďujú čo najviac.

Vlastnosti ekosystému vytvoreného v umelom prostredí sú horšie ako vlastnosti prirodzeného prostredia. Ak neudržíte energetické toky, po určitom čase sa prirodzené procesy obnovia.

lesný ekosystém

Zloženie a vlastnosti lesného ekosystému sa líšia od ostatných ekosystémov. V tomto prostredí spadne oveľa viac zrážok ako nad poľom, no väčšina sa nikdy nedostane na povrch zeme a vyparí sa priamo z listov.

Ekosystém listnatých lesov tvorí niekoľko stoviek druhov rastlín a niekoľko tisíc druhov živočíchov.

Rastliny rastúce v lese sú skutočnými konkurentmi a bojujú o slnečné svetlo. Čím nižšia je úroveň, tým viac sa tam usadili druhy tolerantnejšie voči tieňom.

Primárnymi konzumentmi sú zajace, hlodavce a vtáky a veľké bylinožravce. Všetky živiny obsiahnuté v listoch rastlín v lete sa na jeseň prenesú do konárov a koreňov.

Medzi primárnych konzumentov patria aj húsenice a podkôrny hmyz. Každá nutričná úroveň je zastúpená veľkým počtom druhov. Úloha bylinožravého hmyzu je veľmi dôležitá. Sú to opeľovače a slúžia ako zdroj potravy pre ďalšiu úroveň potravinového reťazca.

Sladkovodný ekosystém

V pobrežnej zóne nádrže sú vytvorené najpriaznivejšie podmienky pre život živých organizmov. Tu sa voda najlepšie zohrieva a obsahuje najviac kyslíka. A práve tu žije veľké množstvo rastlín, hmyzu a drobných živočíchov.

Systém potravných vzťahov v sladkej vode je veľmi zložitý. Vyššie rastliny konzumujú bylinožravé ryby, mäkkýše a larvy hmyzu. Tie sú zase zdrojom potravy pre kôrovce, ryby a obojživelníky. Dravé ryby sa živia menšími druhmi. Potravu tu nachádzajú aj cicavce.

Zvyšky organickej hmoty však padajú na dno nádrže. Vyvíjajú sa na nich baktérie, ktoré požierajú prvoky a filtračné mäkkýše.

Príroda je neúnavná konjugácia
slovesá „jesť“ a „byť zjedený“.
Viliam Inge

Aké sú hlavné zložky ekosystémov? Čo sú potravinové reťazce a potravinové siete? Aká je trofická štruktúra ekosystému?

Lekcia-prednáška

HLAVNÉ KOMPONENTY EKOSYSTÉMU. Ekosystémy sú elementárnou funkčnou jednotkou živej prírody, v ktorej prebiehajú interakcie medzi všetkými jej zložkami a dochádza k obehu látok a energie. Zloženie ekosystému zahŕňa anorganické látky (voda, oxid uhličitý, zlúčeniny dusíka atď.), ktoré sú súčasťou cyklu, a organické zlúčeniny (bielkoviny, sacharidy, tuky atď.), ktoré spájajú biotické (živé) a abiotické ( neživé alebo inertné) jeho časti. Každý ekosystém je charakterizovaný určitým prostredím (vzduch, voda, zem), vrátane klimatického režimu a určitého súboru parametrov fyzikálneho prostredia (teplota, vlhkosť atď.). Na základe úlohy, ktorú organizmy zohrávajú v ekosystéme, sú rozdelené do troch skupín:

• výrobcov- autotrofné organizmy, najmä zelené rastliny, ktoré sú schopné vytvárať organické látky z anorganických;
• spotrebiteľov- heterotrofné organizmy, najmä živočíchy, ktoré sa živia inými organizmami alebo časticami organickej hmoty;
• rozkladače- heterotrofné organizmy, hlavne baktérie a huby, zabezpečujúce rozklad organických zlúčenín.

Prostredie a živé organizmy sú navzájom prepojené procesmi obehu hmoty a energie.

Výrobcovia zachytávajú slnečné svetlo a premieňajú jeho energiu na energiu chemických väzieb organických zlúčenín, ktoré syntetizujú. Spotrebitelia, výrobcovia stravovania, využívajú energiu uvoľnenú pri rozpade týchto chemických väzieb na stavbu vlastného tela. Podobne sa správajú aj rozkladače, ale ako zdroj potravy využívajú buď mŕtve telá, alebo produkty uvoľnené počas životných procesov organizmov. Rozkladače zároveň rozkladajú zložité organické molekuly na jednoduché anorganické zlúčeniny – oxid uhličitý, oxidy dusíka, vodu, amónne soli a pod. využívané výrobcami. Cyklus je dokončený. Treba poznamenať, že všetky živé bytosti sú do určitej miery rozkladačmi. Počas metabolizmu získavajú energiu, ktorú potrebujú, rozkladom organických zlúčenín, pričom ako konečné produkty uvoľňujú oxid uhličitý a vodu.

V ekosystémoch sú živé zložky usporiadané v reťazcoch - jedlo alebo trofické reťazce, v ktorej každý predchádzajúci odkaz slúži ako potrava pre nasledujúci. Na báze trofického reťazca sú producenti, ktorí z anorganickej hmoty a svetelnej energie vytvárajú živú hmotu – primárnu biomasu. Druhé prepojenie tvoria živočíšne fytofágy, ktoré túto primárnu biomasu konzumujú – ide o konzumentov prvého rádu. Tie zase slúžia ako potrava pre organizmy, ktoré tvoria ďalšiu trofickú úroveň – konzumentov druhého rádu. Ďalej prichádzajú spotrebitelia tretieho rádu atď. Uveďme príklad jednoduchého reťazca:

Tu je príklad zložitejšieho reťazca:

V prírodných ekosystémoch nie sú potravinové reťazce navzájom izolované, ale sú úzko prepojené. Tvoria sa potravinové siete, princíp ich vzniku spočíva v tom, že každý výrobca môže slúžiť ako potrava nie jednému, ale mnohým fytofágnym živočíchom, ktoré zasa môžu konzumovať rôzne druhy konzumentov druhého rádu atď. (obr. 49).

Ryža. 49. Potravinová sieť sleďov

Potravinové siete tvoria kostru ekosystémov a ich narušenie môže mať nepredvídateľné následky. Obzvlášť zraniteľné sú ekosystémy s relatívne jednoduchými potravinovými reťazcami, t. j. tie, v ktorých je rozsah potravín pre konkrétny druh úzky (napríklad mnohé arktické ekosystémy). Strata jedného zo spojení môže viesť ku kolapsu celej trofickej siete a degradácii ekosystému ako celku.

TROFICKÁ ŠTRUKTÚRA EKOSYSTÉMU A ENERGIE. Zelené rastliny zachytávajú 1-2% slnečnej energie, ktorá na ne dopadá, a premieňajú ju na energiu chemických väzieb. Spotrebitelia prvého radu absorbujú asi 10 % celkovej energie obsiahnutej v rastlinách, ktoré jedia. Na každej ďalšej úrovni sa stratí 10-20% energie predchádzajúcej. Tento vzorec je plne v súlade s druhým zákonom termodynamiky. Podľa tohto zákona sa pri akejkoľvek premene energie jej značná časť rozptýli vo forme tepelnej energie nevyužiteľnej. V potravinových reťazcoch teda rýchlo ubúda energia, čím sa obmedzuje ich dĺžka. S tým súvisí aj pokles na každej ďalšej úrovni v počte a biomase (množstvo živej hmoty vyjadrené v jednotkách hmotnosti alebo kalórií) živých organizmov. Toto pravidlo, ako uvidíme nižšie, má však množstvo výnimiek.

Stabilita každého ekosystému je založená na určitej trofickej štruktúre, ktorá môže byť vyjadrená vo forme pyramíd čísel, biomasy a energie. Pri ich konštrukcii sú hodnoty zodpovedajúceho parametra pre každú trofickú úroveň znázornené vo forme obdĺžnikov umiestnených na sebe.

Tvar populačných pyramíd (obr. 50) do značnej miery závisí od veľkosti organizmov na každej trofickej úrovni, najmä producentov. Napríklad počet stromov v lese je oveľa nižší ako počet trávy na lúke.

Počnúc spotrebiteľmi prvého rádu sa viac-menej dodržiava pravidlo, podľa ktorého sa veľkosť živých tvorov zvyšuje na každej ďalšej trofickej úrovni. Aj keď tu existujú výnimky: svorka vlkov môže riadiť jeleňa alebo losa - korisť oveľa väčšiu ako každý vlk jednotlivo.

Pyramídy z biomasy lepšie odrážajú skutočnú štruktúru ekosystému. Ak sa veľkosti živých tvorov na rôznych trofických úrovniach príliš nelíšia, potom možno získať stupňovitú pyramídu (pozri obr. 50). Avšak v ekosystémoch s veľmi malými producentmi (fytoplanktón) a veľkými konzumentmi bude celková hmotnosť tých druhých vyššia a dostaneme obrátenú pyramídu. Tento obraz je typický pre väčšinu morských a sladkovodných ekosystémov.

Ryža. 50. Ekologické pyramídy

Energetické pyramídy poskytujú najkompletnejší obraz o funkčnej organizácii ekosystému. Počet a hmotnosť organizmov na každej trofickej úrovni závisí od množstva potravy na predchádzajúcej úrovni v danom čase. Preto pyramídy čísel a biomasy odrážajú statiku ekosystému, t.j. charakterizujú počet organizmov v čase štúdie. Energetická pyramída odráža rýchlosť, ktorou jedlo prechádza trofickým reťazcom. Každý krok symbolizuje množstvo energie (prepočítané na jednotku plochy alebo objemu), ktoré prešlo určitou trofickou úrovňou za určité obdobie. Preto tvar energetickej pyramídy neovplyvňujú zmeny veľkosti, počtu obyvateľov a biomasy. Má vždy tvar trojuholníka s vrcholom nahor, čo je spojené so stratou energie pri prechode z jednej trofickej úrovne do druhej (pozri obr. 50).

Štúdium trofickej štruktúry ekosystémov, najmä zákonov premeny energie, má prvoradý význam pre pochopenie mechanizmov, ktoré sú základom ich stability. Bez toho nie je možné správne vypočítať prípustné limity vplyvu na životné prostredie, pri prekročení ktorých spôsobí nenapraviteľné škody.

Trofické spojenia medzi organizmami tvoria základ ekosystému. V každom ekosystéme určite existujú prvovýrobcovia organickej hmoty – producenti, a organizmy, ktoré túto látku konzumujú a spracúvajú – konzumenti a rozkladači. Tieto hlavné zložky ekosystému tvoria potravinové reťazce a siete, ktorými prechádza tok hmoty a energie. Podľa druhého termodynamického zákona na každej trofickej úrovni dochádza k výraznej strate energie vo forme tepla, čo obmedzuje dĺžku trofických reťazcov. Ekosystém funguje ako jeden vyvíjajúci sa systém so samoreguláciou.

• Vysvetlite, prečo je možné identifikovať spoločné zložky v akomkoľvek ekosystéme.
• Čo tvorí základ pre interakciu zložiek ekosystému?
• Aký význam má rozmanitosť jeho zložiek pre udržateľnosť ekosystému?

Ekosystém (biogeocenóza)- súbor rôznych organizmov a neživých zložiek životného prostredia, navzájom úzko prepojených tokmi hmoty a energie.

Hlavná predmetom výskumu pri ekosystémovom prístupe v ekológii sa procesy premeny hmoty a energie medzi biotopom a biocenózou stávajú procesmi, teda vznikajúcim biogeochemickým kolobehom látok v ekosystéme ako celku.

Ekosystémy zahŕňajú biotické spoločenstvá akéhokoľvek rozsahu s ich biotopom (napríklad od kaluže po svetový oceán, od hnilého pňa po rozsiahly les tajgy).

V tomto ohľade sa rozlišujú úrovne ekosystémov

Úrovne ekosystému:

1. mikroekosystémy(hnilý peň, v ktorom žije hmyz, mikroorganizmy a huby; kvetináč);

2. mezoekosystémy(rybník, jazero, step atď.);

3. makroekosystémy(kontinent, oceán);

4. globálny ekosystém(biosféra Zeme).

Ekosystém je integrálny systém, ktorý zahŕňa biotické a abiotické zložky. Navzájom sa ovplyvňujú. Všetky ekosystémy sú otvorené systémy a fungujú tak, že spotrebúvajú slnečnú energiu.

Medzi abiotické zložky patria anorganické látky, ktoré sú zahrnuté v cykloch, organické zlúčeniny, ktoré spájajú biotickú a abiotickú časť: vzduch, voda, substrátové prostredie.

Biotické zložky ekosystému majú druhovú, priestorovú a trofickú štruktúru.

Priestorová štruktúra ekosystému sa prejavuje vo vrstvách: autotrofné procesy sú najaktívnejšie v hornej vrstve - „zelený pás“, kde je k dispozícii slnečné svetlo. Heterotrofné procesy sú najintenzívnejšie pre nižšiu vrstvu. - "hnedý pás". Tu sa organické látky hromadia v pôdach a sedimentoch.

Trofickú štruktúru ekosystému predstavujú producenti – producenti organickej hmoty a spotrebitelia – konzumenti organickej hmoty, ako aj rozkladači – rozkladajúce organické zlúčeniny na anorganické. Ekosystém môže zabezpečiť obeh hmoty iba vtedy, ak obsahuje štyri zložky potrebné na to: zásoby živín, producentov, spotrebiteľov a rozkladačov. Výrobcovia sú autotrofi, spotrebitelia sú heterotrofi. Heterotrofy sa delia na fagotrofy (živia sa inými organizmami) a saprofyty, deštruktory (baktérie a huby, ktoré rozkladajú odumreté tkanivo).

V akomkoľvek ekosystéme dochádza k interakcii autotrofných a heterotrofných zložiek v procese cirkulácie látok. V každom štádiu trofického reťazca sa stratí až 90 % hmoty a energie, iba 10 % prechádza k ďalšiemu spotrebiteľovi (pravidlo 10 %). Rýchlosť tvorby organickej hmoty v ekosystémoch – biologických produktov – závisí od energie Slnka. Biologická produkcia ekosystémov je rýchlosť, akou sa v nich vytvára biomasa. Rastlinná výroba je primárna, živočíšna je sekundárna. V akejkoľvek biocenóze je produkcia každej trofickej úrovne 10-krát nižšia ako predchádzajúca. Biomasa rastlín je väčšia ako biomasa bylinožravcov, hmotnosť predátorov je 10-krát menšia ako hmotnosť bylinožravcov (pravidlo pyramídy biologickej produkcie). V oceánoch sa jednobunkové riasy delia rýchlejšie a produkujú vysokú produkciu. Ale ich celkový počet sa mení len málo, pretože filtračné podávače ich jedia nižšou rýchlosťou. Riasy majú sotva čas na rozmnožovanie, aby prežili. Ryby, hlavonožce a veľké kôrovce rastú a rozmnožujú sa pomalšie, no nepriatelia ich požierajú ešte pomalšie, takže sa ich biomasa hromadí. Ak odvážite všetky riasy a všetky živočíchy v oceáne, tie druhé prevážia. Pyramída biomasy v oceáne sa ukáže byť hore nohami. V suchozemských ekosystémoch je miera spotreby rastu rastlín nižšia a pyramída biomasy pripomína pyramídu produkcie. Najmenej produktívnymi ekosystémami sú horúce a studené púšte a centrálne časti oceánov. Priemernú produkciu zabezpečujú lesy mierneho pásma, lúky a stepi. Najvyšší prírastok rastlinnej hmoty je v tropických pralesoch a na koralových útesoch v oceáne.

1. Ekosystémové vzťahy

Ekologické interakcie populácií a jednotlivých organizmov v ekosystéme majú materiálno-energetický a informačný charakter. V prvom rade sú to trofické (potravinové) interakcie, ktoré nadobúdajú rôzne podoby: bylinožravosť – fytofágia; mäsožravosť – zoofágia, požieranie iných zvierat niektorými zvieratami, vrátane predácie.

Populácie bylinožravcov, dravcov a všežravcov sú konzumentmi organickej hmoty – konzumentmi, ktoré môžu byť primárne, sekundárne, terciárne. Rastliny sú producentmi.

Niektoré z najviac študovaných ekologických spojení sú medzi populáciami predátorov a koristi. Predátorstvo- Toto je spôsob získavania potravy a kŕmenia zvierat. Hodnota predátorov pre populáciu koristi je pozitívna, pretože Predátori vyhubia predovšetkým chorých a slabých jedincov. To prispieva k zachovaniu druhovej diverzity, pretože reguluje počet populácií na nízkych trofických úrovniach.

Symbióza (mutualizmus). Takmer všetky druhy stromov koexistujú s mikrohubami. Hubové mycélium splieta tenké časti koreňov a preniká do medzibunkového priestoru. Hmota najjemnejších hubových nití plní funkciu koreňových chĺpkov, nasávajúcich živný pôdny roztok.

Konkurencia – iný typ vzťahu. Vzorce konkurenčných vzťahov sa nazývajú princíp konkurenčného vylúčenia: dva druhy nemôžu udržateľne existovať v obmedzenom priestore, ak je rast populácie obmedzený jedným životne dôležitým zdrojom.

Ak druhy žijúce spolu sú spojené iba reťazou iných druhov a neinteragujú sa, žijú v rovnakom spoločenstve, potom sa ich vzťah nazýva neutrálny. Sýkorky a myši v tom istom lese sú neutrálne druhy.

protokooperácia(spoločenstvo)

Komenzalizmus(jedna výhoda)

amensalizmus(jeden druh inhibuje rast iného)

1. Energia prúdi v ekosystéme

Prírodné ekosystémy sú otvorené systémy : musia prijímať a rozdávať látky a energiu.

V rámci ekosystémov prebieha nepretržitý obeh hmoty a energie. Fázy tohto cyklu poskytujú rôzne skupiny organizmov, ktoré vykonávajú rôzne funkcie:

1. Výrobcovia(z lat. producentis - produkujúci, tvoriaci) organizmy, ktoré tvoria organické látky z anorganických. V prvom rade sú to rastliny, ktoré vytvárajú glukózu z vody a oxidu uhličitého procesom fotosyntézy, využívajúc energiu slnka.

a) v oceáne a iných vodných plôch, ich producentmi sú mikroskopické riasy

fytoplanktón, ako aj veľké riasy.

b) na súši– ide o veľké vyššie rastliny (stromy, kríky, byliny).

2. Spotrebitelia(z lat. konzumovať – konzumovať) – organizmy žijúce z organickej hmoty vytvorenej výrobcami. Spotrebitelia zahŕňajú všetky zvieratá, ktoré sa živia rastlinami a navzájom.

a) konzumenti prvého rádu – fytofágy(bylinožravce - kopytníky, hlodavce, niektorý hmyz);

b ) spotrebiteľov druhého rádu– mäsožravce (hmyzožravé vtáky a cicavce, obojživelníky, ryby);

c) spotrebitelia tretieho rádu– veľké predátory (dravé ryby, vtáky, cicavce).

3. Rozkladače(z lat. reductionntis - vracanie, obnovovanie) - organizmy, ktoré dostávajú energiu rozkladom odumretej organickej hmoty ( detritus ), zatiaľ čo rozkladače uvoľňujú anorganické prvky výrobcom krmív. Patria sem baktérie a plesne.

V dôsledku vzájomného pôsobenia týchto skupín organizmov dochádza v ekosystéme k obehu hmoty a energie

Ekológia Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Organizácia (štruktúra) ekosystémov

Aby ekosystémy fungovali dlhodobo a ako jeden celok, musia mať vlastnosti viazania a uvoľňovania energie a cirkulácie látok. Ekosystém musí mať aj mechanizmy, aby odolal vonkajším vplyvom.

Existujú rôzne modely ekosystémov.

1. Blokový model ekosystému. Každý ekosystém pozostáva z 2 blokov: biocenózy a biotopu.

Biogeocenóza, podľa V. N. Suchačev , zahŕňa bloky a odkazy. Tento koncept sa vo všeobecnosti aplikuje na pozemné systémy. V biogeocenózach je prítomnosť rastlinného spoločenstva (lúka, step, močiar) ako hlavné spojenie povinná. Existujú ekosystémy bez rastlinného prepojenia. Napríklad také, ktoré vznikajú na základe rozkladajúcich sa organických zvyškov a mŕtvol zvierat. Potrebujú iba prítomnosť zoocenózy a mikrobiocenózy.

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

Biogeocenózy a ekosystémy sa líšia časovým faktorom. Akákoľvek biogeocenóza je potenciálne nesmrteľná, pretože neustále dostáva energiu z aktivity rastlinných foto- alebo chemosyntetických organizmov. A tiež ekosystémy bez rastlinného spojenia, končiace svoju existenciu, uvoľňujú všetku energiu v ňom obsiahnutú pri rozklade substrátu.

2. Druhová štruktúra ekosystémov. Vzťahuje sa na počet druhov, ktoré tvoria ekosystém, a pomer ich počtu. Druhová diverzita dosahuje stovky a desiatky stoviek. Čím je biotop ekosystému bohatší, tým je významnejší. Ekosystémy tropických lesov sú najbohatšie na druhovú diverzitu. Bohatosť druhov závisí aj od veku ekosystémov. V ustálených ekosystémoch sa zvyčajne rozlišuje jeden alebo 2–3 druhy, jednoznačne prevládajúce v počte jedincov. Dominantné sú druhy, ktoré jednoznačne prevažujú v počte jedincov (z latinského dom-inans - „dominantný“). Aj v ekosystémoch existujú druhy - edifikátory (z latinského aedifica-tor - „staviteľ“). Sú to druhy, ktoré tvoria prostredie (smrek v smrekovom lese má spolu s dominanciou vysoké edifikačné vlastnosti). Druhová diverzita je dôležitou vlastnosťou ekosystémov. Rozmanitosť zabezpečuje duplikáciu jeho udržateľnosti. Druhová štruktúra sa používa na hodnotenie pestovateľských podmienok na základe indikátorových rastlín (lesná zóna - šťaveľ, označuje vlahové pomery). Ekosystémy sú nazývané edifikátormi alebo dominantnými rastlinami a indikátorovými rastlinami.

3. Trofická štruktúra ekosystémov. Silové obvody. Každý ekosystém zahŕňa niekoľko trofických (potravinových) úrovní. Prvým sú rastliny. Druhým sú zvieratá. Posledne menované sú mikroorganizmy a huby.

Z knihy Ako sa volá tvoj boh? Veľké podvody 20. storočia [verzia časopisu] autora Golubitsky Sergej Michajlovič

Štruktúra Hierarchia Amway je neotrasiteľná, ako železná letka, a premyslená do najmenších nuáns v dôsledku takmer polstoročia neľudského napätia marketingovej prefíkanosti. Na základni pyramídy je nespočetné množstvo mravcov – obyčajných distribútorov. V roku 1999 oni

Z knihy Žena. Učebnica pre mužov [druhé vydanie] autora Novoselov Oleg Olegovič

Z knihy Regionálne štúdie autora Sibikejev Konstantin

Z knihy Biológia [Kompletná príručka na prípravu na jednotnú štátnu skúšku] autora Lerner Georgy Isaakovich

Z knihy Vaša vlastná kontrarozviedka [Praktická príručka] autora Zemlyanov Valerij Michajlovič

7.2. Ekosystém (biogeocenóza), jeho zložky: producenti, konzumenti, rozkladači, ich úloha. Druhová a priestorová štruktúra ekosystému. Reťazce a energetické siete, ich prepojenia. Typy potravinových reťazcov. Zostavovanie schém prenosu látok a energie (silové obvody). Ekologické pravidlo

Z knihy Ekológia autora Zubanová Svetlana Gennadievna

7.3. Diverzita ekosystémov (biogeocenózy). Sebarozvoj a zmena ekosystémov. Identifikácia príčin stability a zmeny ekosystémov. Etapy vývoja ekosystému. nástupníctvo. Zmeny v ekosystémoch pod vplyvom ľudskej činnosti. Agroekosystémy, hlavné rozdiely od prírodných

Z knihy Regionálne štúdie autora Sibikejev Konstantin

7.4. Obeh látok a premena energie v ekosystémoch, úloha organizmov rôznych kráľovstiev v ňom. Biologická diverzita, samoregulácia a obeh látok sú základom pre trvalo udržateľný rozvoj ekosystémov.Obeh látok a energie v ekosystémoch je determinovaný tzv.

Z knihy Žena. Sprievodca pre mužov autora Novoselov Oleg Olegovič

Z knihy Žena. Manuál pre mužov. autora Novoselov Oleg Olegovič

6. Stabilita a udržateľnosť ekosystémov Pojmy „stabilita“ a „trvalá udržateľnosť“ v ekológii sú často považované za synonymá a znamenajú schopnosť ekosystémov udržať si vlastnú štruktúru a funkčné vlastnosti pod vplyvom vonkajších faktorov.Viac

Z knihy Manuál na prežitie pre vojenských skautov [Bojové skúsenosti] autora Ardašev Alexej Nikolajevič

8. Dynamika a vývoj ekosystémov. Následné ekosystémy, ktoré sa prispôsobujú zmenám vo vonkajšom prostredí, sú v stave dynamiky. Táto dynamika sa môže vzťahovať tak na jednotlivé časti ekosystémov, ako aj na systém ako celok. Dynamika je spojená s adaptáciami na vonkajšie

Z knihy autora

51. Ničenie ekosystémov. Dezertifikácia K environmentálnym škodám, ktoré majú najdlhšiu históriu a spôsobili najväčšie škody biosfére, patrí ničenie ekosystémov, ich dezertifikácia, teda strata schopnosti sebaregulácie a samoliečby.

Z knihy autora

54. Územná organizácia a štruktúra výrobných síl regiónu Ďalekého východu Popredné sektory špecializácie trhu regiónu Ďalekého východu sú založené na rozšírenom využívaní jeho prírodných zdrojov. Hlavným priemyselným odvetvím je rybolov,

Z knihy autora

Z knihy autora

Z knihy autora

1.5 Primitívny kmeň. Funkčná štruktúra. Štruktúra hierarchie. Štruktúra medzirodových vzťahov Aj tie najprimitívnejšie národy žijú v podmienkach kultúry odlišnej od tej prvotnej, časovo tak starej ako naša, a tiež zodpovedajúcej neskoršej,

Napriek tomu, že ekosystém je braný ako elementárna jednotka biosféry, vo svojej štruktúre je ekosystém mimoriadne zložitým a viaczložkovým mechanizmom. Populácie rôznych druhov tvoria v biosfére Zeme vždy zložité spoločenstvá – biocenózy. Biocenóza je súbor rastlín, zvierat, húb a prvokov, ktoré obývajú oblasť zeme alebo vodného útvaru a sú v určitých vzťahoch medzi sebou. Biocenózy spolu so špecifickými oblasťami zemského povrchu, ktoré zaberajú, a okolitou atmosférou sa nazývajú ekosystémy. Môžu byť rôznej mierky – od kvapky vody alebo hromady mravcov až po ekosystém ostrova, rieky, kontinentu a celej biosféry ako celku. Ekosystém je teda vzájomne závislý komplex živých a inertných zložiek prepojených metabolizmom a energiou. Vedúcu aktívnu úlohu v procesoch interakcie medzi zložkami ekosystému majú živé bytosti, t.j. biocenóza. Zložky biocenózy spolu úzko súvisia a interagujú s litosférou, atmosférou a hydrosférou. V dôsledku toho sa na povrchu Zeme vytvára ďalší prvok ekosystémov - pôda (pedosféra).

Koncept ekologického systému je hierarchický. To znamená, že každý ekologický systém určitej úrovne zahŕňa množstvo ekosystémov predchádzajúcej úrovne, rozlohou menších, a sám je zasa integrálnou súčasťou väčšieho ekosystému. Ako elementárny ekosystém si možno predstaviť humno alebo priehlbinu v močiari a všeobecnejší ekosystém, pokrývajúci mnohé alásie a medzialasové priestory, je zodpovedajúci zalesnený povrch terasy alebo peneplánu. Pokračovaním tejto série smerom nahor je možné priblížiť sa k ekologickému systému Zeme - biosfére a smerom nadol - k biogeocenóze, ako základnej biochorologickej (chora - vesmír, gr.) jednotke biosféry. Vzhľadom na rozhodujúci význam zonálnych faktorov na vývoj živej hmoty na Zemi je rozumné predstaviť si takýto územný rad podriadených ekosystémov:

elementárne > lokálne > zónové > globálne.

Všetky skupiny ekosystémov sú produktom spoločného historického vývoja druhov, ktoré sa líšia systematickým postavením; druhy sa tak navzájom prispôsobujú. Primárnym základom pre vznik ekosystémov sú rastliny a baktérie – producenti organickej hmoty (atmosféra). V priebehu evolúcie, pred osídlením určitého priestoru biosféry rastlinami a mikroorganizmami, nemohla byť reč o jeho osídlení živočíchmi.

Populácie rôznych druhov v ekosystémoch sa navzájom ovplyvňujú podľa princípu priamej a spätnej väzby. Vo všeobecnosti je existencia ekosystému regulovaná najmä silami pôsobiacimi v rámci systému. Autonómia a samoregulácia ekosystému určuje jeho osobitné postavenie v biosfére ako elementárnej jednotky na úrovni ekosystému.

Ekosystémy, ktoré spoločne tvoria biosféru našej planéty, sú vzájomne prepojené kolobehom látok a tokom energie. V tomto cykle pôsobí život na Zemi ako vedúca zložka biosféry. Výmena látok medzi prepojenými ekosystémami môže prebiehať v plynnej, kvapalnej a pevnej fáze, ako aj vo forme živej hmoty (migrácia zvierat).

Aby ekosystémy fungovali dlhodobo a ako jeden celok, musia mať vlastnosti viazania a uvoľňovania energie a cirkulácie látok. Ekosystém musí mať aj mechanizmy, aby odolal vonkajším vplyvom.

Existujú rôzne modely organizácie ekosystémov.

• 1. Blokový model ekosystému. Každý ekosystém pozostáva z 2 blokov: biocenózy a biotopu. Biogeocenóza podľa V.N. Sukachev, zahŕňa bloky a odkazy. Tento koncept sa vo všeobecnosti aplikuje na pozemné systémy. V biogeocenózach je prítomnosť rastlinného spoločenstva (lúka, step, močiar) ako hlavné spojenie povinná. Existujú ekosystémy bez rastlinného prepojenia. Napríklad také, ktoré vznikajú na základe rozkladajúcich sa organických zvyškov a mŕtvol zvierat. Potrebujú iba prítomnosť zoocenózy a mikrobiocenózy.
• 2. Druhová štruktúra ekosystémov. Vzťahuje sa na počet druhov, ktoré tvoria ekosystém, a pomer ich počtu. Druhová diverzita dosahuje stovky a desiatky stoviek. Čím je biotop ekosystému bohatší, tým je významnejší. Ekosystémy tropických lesov sú najbohatšie na druhovú diverzitu. Bohatosť druhov závisí aj od veku ekosystémov. V ustálených ekosystémoch sa zvyčajne rozlišuje jeden alebo 2 - 3 druhy, jednoznačne prevládajúce v počte jedincov. Dominantné sú druhy, ktoré jednoznačne prevažujú v počte jedincov (z latinského dom-inans - „dominantný“). Aj v ekosystémoch sa rozlišujú druhy - edifikátory (z latinského aedifica-tor - „staviteľ“). Sú to druhy, ktoré tvoria prostredie (smrek v smrekovom lese má spolu s dominanciou vysoké edifikačné vlastnosti). Druhová diverzita je dôležitou vlastnosťou ekosystémov. Rozmanitosť zabezpečuje duplikáciu jeho udržateľnosti. Druhová štruktúra sa používa na hodnotenie pestovateľských podmienok na základe indikátorových rastlín (lesná zóna - šťaveľ, označuje vlahové pomery). Ekosystémy sú nazývané edifikátormi alebo dominantnými rastlinami a indikátorovými rastlinami.
• 3. Trofická štruktúra ekosystémov. Silové obvody. Každý ekosystém zahŕňa niekoľko trofických (potravinových) úrovní. Prvým sú rastliny. Druhým sú zvieratá. Posledne menované sú mikroorganizmy a huby.

Z hľadiska trofickej štruktúry možno ekosystém rozdeliť na dve úrovne:

• 1) Horná autotrofná vrstva alebo „zelený pás“ vrátane rastlín alebo ich častí obsahujúcich chlorofyl, kde prevláda fixácia svetelnej energie, použitie jednoduchých anorganických zlúčenín a akumulácia zložitých organických zlúčenín.
• 2) Spodná heterotrofná vrstva alebo „hnedý pás“ pôd a sedimentov, hnijúcich látok, koreňov atď., v ktorých prevláda využitie, premena a rozklad komplexných zlúčenín.

Je dôležité pochopiť, že živé organizmy v „zelenom“ a „hnedom“ páse sa budú líšiť. V hornej vrstve bude dominovať hmyz a vtáky, ktoré sa živia listami a napríklad púčikmi. V nižšej vrstve budú prevládať mikroorganizmy a baktérie, ktoré rozkladajú organickú a anorganickú hmotu. V tomto páse bude aj značný počet veľkých zvierat.

Na druhej strane, ak hovoríme o prenose živín a energie, je vhodné v zložení ekosystému rozlišovať tieto zložky:

• 1) Anorganické látky (C, N, CO2, H2O atď.) zahrnuté do cyklov.
• 2) Organické zlúčeniny (bielkoviny, sacharidy, lipidy, humínové látky a pod.) spájajúce biotickú a abiotickú časť.
• 3) Ovzdušie, voda a prostredie substrátu vrátane klimatických podmienok a iných fyzikálnych faktorov.
• 4) Producenti, autotrofné organizmy, najmä zelené rastliny, ktoré dokážu vyrábať potraviny z jednoduchých anorganických látok
• 5) Makrokonzumenti alebo fagotrofy - heterotrofné organizmy, najmä živočíchy, živiace sa inými organizmami alebo časticami organickej hmoty.
• 6) Mikrospotrebitelia, saprotrofy, deštruktory alebo osmotrofy - heterotrofné organizmy, najmä baktérie a huby, ktoré získavajú energiu buď rozkladom mŕtvych tkanív alebo absorbovaním rozpustenej organickej hmoty, uvoľnenej spontánne alebo extrahovanej saprotrofmi z rastlín a iných organizmov. V dôsledku činnosti saprotrofov sa uvoľňujú anorganické živiny vhodné pre producentov; okrem toho saprotrofy dodávajú potravu makrospotrebiteľom a často vylučujú látky podobné hormónom, ktoré inhibujú alebo stimulujú fungovanie iných biotických zložiek ekosystému.

Jedným zo spoločných znakov všetkých ekosystémov, či už suchozemských, sladkovodných, morských alebo umelých ekosystémov (napríklad poľnohospodárskych), je vzájomné pôsobenie autotrofných a heterotrofných zložiek. Organizmy zúčastňujúce sa rôznych cyklických procesov sú čiastočne oddelené v priestore; autotrofné procesy sú najaktívnejšie v hornej vrstve („zelený pás“), kde je k dispozícii slnečné svetlo. Heterotrofné procesy prebiehajú najintenzívnejšie v spodnej vrstve („hnedý pás“), kde sa organické látky hromadia v pôdach a sedimentoch. Okrem toho sú tieto hlavné funkcie zložiek ekosystému čiastočne časovo oddelené, pretože medzi produkciou organickej hmoty autotrofnými organizmami a jej spotrebou heterotrofmi je možný značný časový odstup. Napríklad hlavným procesom v poraste lesného ekosystému je fotosyntéza.

ekosystémová heterotrofná biogeocenóza