Ekosistem je biološki sistem, ki ga sestavlja skupek živih organizmov, njihov življenjski prostor, pa tudi sistem povezav, ki med seboj izmenjujejo energijo. Trenutno je ta izraz osnovni koncept ekologije.

Struktura

Raziskani so bili relativno nedavno. Znanstveniki v njem razlikujejo dve glavni komponenti - biotsko in abiotsko. Prvi se deli na heterotrofne (vključuje organizme, ki pridobivajo energijo kot rezultat oksidacije organske snovi - porabniki in razkrojevalci) in prejemajo primarno energijo za fotosintezo in kemosintezo, tj. producente).

Edini in najpomembnejši vir energije, potrebne za obstoj celotnega ekosistema, so proizvajalci, ki absorbirajo energijo sonca, toplote in kemičnih vezi. Zato so avtotrofi predstavniki prvega celotnega ekosistema. Druga, tretja in četrta raven se oblikujejo na račun potrošnikov. Zapirajo jih razkrojevalci, ki lahko neživo organsko snov pretvorijo v abiotsko komponento.

Lastnosti ekosistema, o katerih si lahko na kratko preberete v tem članku, pomenijo možnost naravnega razvoja in obnove.

Glavne sestavine ekosistema

Struktura in lastnosti ekosistema so glavni pojmi, s katerimi se ukvarja ekologija. Običajno je poudariti naslednje kazalnike:

Klimatski režim, temperatura okolja, pa tudi vlažnost in svetlobni pogoji;

Organske snovi, ki povezujejo abiotske in biotske komponente v kroženju snovi;

Anorganske spojine, vključene v energetski krog;

Proizvajalci so organizmi, ki ustvarjajo primarne produkte;

Fagotrofi so heterotrofi, ki se hranijo z drugimi organizmi ali velikimi delci organske snovi;

Saprotrofi so heterotrofi, ki lahko uničijo odmrlo organsko snov, jo mineralizirajo in vrnejo v cikel.

Kombinacija zadnjih treh komponent tvori biomaso ekosistema.

Ekosistem, katerega lastnosti preučuje ekologija, deluje zahvaljujoč blokom organizmov:

1. Saprofagi - hranijo se z odmrlo organsko snovjo.
2. Biofagi - jedo druge žive organizme.

Trajnost ekosistema in biotska raznovrstnost

Lastnosti ekosistema so povezane z raznolikostjo vrst, ki živijo v njem. Bolj ko je biotska raznovrstnost obsežna in kompleksna, večja je stabilnost ekosistema.

Biotska raznovrstnost je zelo pomembna, saj omogoča nastanek velikega števila združb, ki se med seboj razlikujejo po obliki, strukturi in funkciji, in daje realne možnosti za njihov nastanek. Zato večja ko je biotska raznovrstnost, večje je število združb, ki lahko živijo, in večje število biogeokemičnih reakcij lahko poteka, hkrati pa zagotavlja kompleksen obstoj biosfere.

Ali so naslednje trditve o lastnostih ekosistema pravilne? Za ta koncept so značilni celovitost, stabilnost, samoregulacija in samoreprodukcija. Številni znanstveni poskusi in opazovanja dajejo pritrdilen odgovor na to vprašanje.

Produktivnost ekosistema

Med študijo produktivnosti so bili predstavljeni koncepti, kot sta biomasa in pridelek. Drugi izraz določa maso vseh organizmov, ki živijo na enoti površine vode ali kopnega. Toda biomasa je tudi teža teh teles, vendar v smislu energije oziroma suhe organske snovi.

Biomasa vključuje celotna telesa (vključno z mrtvimi živalskimi in rastlinskimi tkivi). Biomasa postane nekromasa šele, ko odmre celoten organizem.

Združbe so tvorba biomase s strani proizvajalcev, ne da bi izključili energijo, ki se lahko porabi za dihanje na enoto površine na enoto časa.

Obstajajo bruto in neto primarni proizvodi. Razlika med njima je v ceni dihanja.

Neto produktivnost skupnosti je stopnja kopičenja organske snovi, ki je ne porabijo heterotrofi in posledično razkrojevalci. Običajno se računa na leto ali rastno dobo.

Sekundarna produktivnost skupnosti je stopnja kopičenja energije pri porabnikih. Več kot je porabnikov v ekosistemu, večje količine energije se predelajo.

Samoregulacija

Lastnosti ekosistema vključujejo samoregulacijo, katere učinkovitost uravnavajo raznolikost prebivalcev in prehranjevalnih odnosov med njimi. Ko se število enega od primarnih potrošnikov zmanjša, plenilci preidejo na druge vrste, ki so bile zanje prej drugotnega pomena.

Dolge verige se lahko sekajo, kar ustvarja možnost diverzifikacije prehranjevalnih odnosov glede na število plena ali donos rastlin. V najbolj ugodnih časih je mogoče obnoviti število vrst - tako se razmerja v biogenocenozi normalizirajo.

Nespameten človekov poseg v ekosistem ima lahko negativne posledice. Dvanajst parov kuncev, prinesenih v Avstralijo, se je v štiridesetih letih namnožilo na več sto milijonov osebkov. To se je zgodilo zaradi nezadostnega števila plenilcev, ki se hranijo z njimi. Posledično krznene živali uničijo vso vegetacijo na celini.

Biosfera

Biosfera je ekosistem najvišjega ranga, ki združuje vse ekosisteme v enega in zagotavlja možnost življenja na planetu Zemlja.

Kako svetovni ekosistem proučuje znanost o ekologiji. Pomembno je vedeti, kako potekajo procesi, ki vplivajo na življenje vseh organizmov kot celote.

Biosfera vključuje naslednje komponente:

- Hidrosfera- To je vodna lupina Zemlje. Je mobilen in prodre povsod. Voda je edinstvena spojina, ki je eden od temeljev življenja vsakega organizma.

- Vzdušje- najlažje letalo v zraku, ki meji na vesolje. Zahvaljujoč njej se energija izmenjuje z zunanjim prostorom;

- Litosfera- trdna lupina Zemlje, sestavljena iz magmatskih in sedimentnih kamnin.

- Pedosfera- zgornja plast litosfere, vključno s prstjo in procesom nastajanja prsti. Meji na vse prejšnje lupine in zapira vse cikle energije in snovi v biosferi.

Biosfera ni zaprt sistem, saj se skoraj v celoti oskrbuje s sončno energijo.

Umetni ekosistemi

Umetni ekosistemi so sistemi, ki nastanejo kot rezultat človekove dejavnosti. To vključuje agrocenoze in naravne gospodarske sisteme.

Sestava in osnovne lastnosti ekosistema, ki ga je ustvaril človek, se malo razlikujejo od dejanskega. Ima tudi proizvajalce, porabnike in razkrojevalce. So pa razlike v prerazporeditvi snovi in ​​energijskih tokov.

Umetni ekosistemi se od naravnih razlikujejo po naslednjih parametrih:

1. Veliko manjše število vrst in jasna prevlada ene ali več njih.
2. Relativno nizka stabilnost in močna odvisnost od vseh vrst energije (vključno s človekom).
3. Kratke prehranjevalne verige zaradi majhne pestrosti vrst.
4. Odprt cikel snovi zaradi odstranitve skupnostnih proizvodov ali pridelkov s strani ljudi. Hkrati pa naravni ekosistemi, nasprotno, vključijo čim več tega v cikel.

Lastnosti ekosistema, ustvarjenega v umetnem okolju, so slabše od lastnosti naravnega. Če ne vzdržujete pretoka energije, se bodo po določenem času obnovili naravni procesi.

gozdni ekosistem

Sestava in lastnosti gozdnega ekosistema se razlikujejo od drugih ekosistemov. V tem okolju pade veliko več padavin kot nad poljem, vendar večina nikoli ne doseže površine tal in izhlapi neposredno z listov.

Ekosistem listopadnega gozda sestavlja nekaj sto rastlinskih vrst in več tisoč živalskih vrst.

Rastline, ki rastejo v gozdu, so pravi tekmeci in se borijo za sončno svetlobo. Nižji kot je nivo, bolj senčno tolerantne vrste so se tam naselile.

Primarni potrošniki so zajci, glodavci in ptice ter veliki rastlinojedi. Vse hranilne snovi, ki jih poleti vsebujejo listi rastlin, se jeseni prenesejo na veje in korenine.

Med primarnimi potrošniki so tudi gosenice in podlubniki. Vsaka prehranska raven je predstavljena z velikim številom vrst. Vloga rastlinojedih žuželk je zelo pomembna. So opraševalci in služijo kot vir hrane za naslednjo stopnjo prehranjevalne verige.

Sladkovodni ekosistem

Najbolj ugodni pogoji za življenje živih organizmov so ustvarjeni v obalnem pasu rezervoarja. Tu se voda najbolje segreje in vsebuje največ kisika. In tukaj živi veliko število rastlin, žuželk in majhnih živali.

Sistem prehranjevalnih odnosov v sladki vodi je zelo zapleten. Višje rastline uživajo rastlinojede ribe, mehkužci in ličinke žuželk. Slednji pa so vir hrane za rake, ribe in dvoživke. Plenilske ribe se hranijo z manjšimi vrstami. Tukaj najdejo hrano tudi sesalci.

Toda ostanki organske snovi padejo na dno rezervoarja. Na njih se razvijejo bakterije, ki jih zaužijejo praživali in filtrirni mehkužci.

Narava je neumorna konjugacija
glagola "jesti" in "biti pojeden".
William Inge

Katere so glavne sestavine ekosistemov? Kaj so prehranjevalne verige in prehranska omrežja? Kakšna je trofična struktura ekosistema?

Lekcija-predavanje

GLAVNE KOMPONENTE EKOSISTEMA. Ekosistemi so elementarna funkcionalna enota žive narave, v kateri potekajo interakcije med vsemi njenimi sestavinami ter kroženje snovi in ​​energije. Sestava ekosistema vključuje anorganske snovi (voda, ogljikov dioksid, dušikove spojine itd.), Ki so vključene v cikel, in organske spojine (beljakovine, ogljikovi hidrati, maščobe itd.), Ki povezujejo biotske (žive) in abiotske ( nežive ali inertne) njene dele. Za vsak ekosistem je značilno določeno okolje (zrak, voda, zemlja), vključno s podnebnim režimom in določenim nizom parametrov fizičnega okolja (temperatura, vlažnost itd.). Glede na vlogo, ki jo imajo organizmi v ekosistemu, jih delimo v tri skupine:

• proizvajalci- avtotrofni organizmi, predvsem zelene rastline, ki so sposobne tvoriti organske snovi iz anorganskih;
• potrošniki- heterotrofni organizmi, predvsem živali, ki se prehranjujejo z drugimi organizmi ali delci organske snovi;
• razkrojevalci- heterotrofni organizmi, predvsem bakterije in glive, ki zagotavljajo razgradnjo organskih spojin.

Okolje in žive organizme med seboj povezujejo procesi kroženja snovi in ​​energije.

Proizvajalci zajamejo sončno svetlobo in njeno energijo pretvorijo v energijo kemičnih vezi organskih spojin, ki jih sintetizirajo. Potrošniki, proizvajalci hrane, uporabljajo energijo, ki se sprosti med razpadom teh kemičnih vezi, za izgradnjo lastnega telesa. Razkrojevalci se obnašajo podobno, le da kot vir hrane uporabljajo mrtva telesa ali produkte, ki se sproščajo med življenjskimi procesi organizmov. Hkrati razkrojevalci razgradijo kompleksne organske molekule v enostavne anorganske spojine - ogljikov dioksid, dušikove okside, vodo, amonijeve soli itd. Posledično vrnejo snovi, ki jih rastline odstranijo iz njega, v okolje, te snovi pa se lahko ponovno uporabljajo proizvajalci. Cikel je zaključen. Vedeti je treba, da so vsa živa bitja do neke mere razkrojevalci. Med presnovo pridobivajo energijo, ki jo potrebujejo, z razgradnjo organskih spojin, sproščanjem ogljikovega dioksida in vode kot končnih produktov.

V ekosistemih so žive komponente razporejene v verige – hrano oz trofične verige, v katerem vsak prejšnji člen služi kot hrana za naslednjega. Na dnu trofične verige so proizvajalci, ki iz anorganske snovi in ​​svetlobne energije ustvarjajo živo snov – primarno biomaso. Drugo vez sestavljajo živalski fitofagi, ki uživajo to primarno biomaso - to so potrošniki prvega reda. Ti pa služijo kot hrana za organizme, ki sestavljajo naslednjo trofično raven - potrošnike drugega reda. Sledijo potrošniki tretjega reda itd. Navedimo primer preproste verige:

Tukaj je primer bolj zapletene verige:

V naravnih ekosistemih prehranjevalne verige niso ločene druga od druge, ampak so tesno prepletene. Oblikujejo prehranjevalne mreže, načelo njihovega oblikovanja je, da lahko vsak proizvajalec služi kot hrana ne za eno, ampak za številne fitofagne živali, ki jih lahko posledično jedo različne vrste potrošnikov drugega reda itd. (slika 49).

riž. 49. Prehranjevalni splet sleda

Prehranjevalni spleti tvorijo okvir ekosistemov in motnje v njih imajo lahko nepredvidljive posledice. Posebej ranljivi so ekosistemi z razmeroma enostavnimi prehranjevalnimi verigami, torej tisti, v katerih je nabor prehranskih artiklov za posamezno vrsto ozek (na primer številni arktični ekosistemi). Izguba ene od povezav lahko privede do propada celotnega trofične mreže in degradacije ekosistema kot celote.

TROFIČNA STRUKTURA EKOSISTEMA IN ENERGIJA. Zelene rastline zajamejo 1-2% sončne energije, ki pade nanje, in jo pretvorijo v energijo kemičnih vezi. Porabniki prvega reda absorbirajo približno 10 % celotne energije, ki jo vsebujejo rastline, ki jih jedo. Na vsaki naslednji stopnji se izgubi 10-20% energije prejšnje. Ta vzorec je popolnoma v skladu z drugim zakonom termodinamike. Po tem zakonu se med kakršno koli transformacijo energije velik del energije razprši v obliki toplotne energije, ki ni na voljo za uporabo. Tako se energija v prehranjevalnih verigah hitro zmanjšuje, kar omejuje njihovo dolžino. To je povezano tudi z zmanjšanjem na vsaki naslednji stopnji števila in biomase (količina žive snovi, izražena v enotah mase ali kalorij) živih organizmov. Vendar ima to pravilo, kot bomo videli v nadaljevanju, številne izjeme.

Stabilnost vsakega ekosistema temelji na določeni trofični strukturi, ki se lahko izrazi v obliki piramid števil, biomase in energije. Pri njihovi konstrukciji so vrednosti ustreznega parametra za vsako trofično raven prikazane v obliki pravokotnikov, postavljenih drug na drugega.

Oblika populacijskih piramid (slika 50) je v veliki meri odvisna od velikosti organizmov na posamezni trofični ravni, zlasti proizvajalcev. Na primer, število dreves v gozdu je veliko manjše od števila trave na travniku.

Začenši s potrošniki prvega reda se bolj ali manj upošteva pravilo, po katerem se velikost živih bitij poveča na vsaki naslednji trofični stopnji. Čeprav so tukaj izjeme: trop volkov lahko požene jelena ali losa - plen je veliko večji od vsakega volka posebej.

Piramide biomase bolje odražajo dejansko strukturo ekosistema. Če se velikosti živih bitij na različnih trofičnih ravneh ne razlikujejo preveč, potem lahko dobimo stopničasto piramido (glej sliko 50). V ekosistemih z zelo majhnimi proizvajalci (fitoplankton) in velikimi porabniki pa bo skupna masa slednjih večja in dobili bomo obrnjeno piramido. Ta slika je značilna za večino morskih in sladkovodnih ekosistemov.

riž. 50. Ekološke piramide

Energijske piramide zagotavljajo najbolj popolno sliko funkcionalne organizacije ekosistema. Število in masa organizmov na vsaki trofični ravni sta odvisna od številčnosti hrane na prejšnji ravni v določenem času. Zato piramide števil in biomase odražajo statiko ekosistema, torej označujejo število organizmov v času študije. Energijska piramida odraža hitrost, s katero hrana prehaja skozi trofično verigo. Vsak korak simbolizira količino energije (izračunano na enoto površine ali prostornine), ki je v določenem obdobju prešla skozi določeno trofično raven. Zato na obliko energetske piramide ne vplivajo spremembe velikosti, populacije in biomase. Vedno ima obliko trikotnika z vrhom obrnjenim navzgor, kar je povezano z izgubo energije pri prehodu iz ene trofične ravni v drugo (glej sliko 50).

Preučevanje trofične strukture ekosistemov, zlasti zakonitosti pretvorbe energije, je izjemnega pomena za razumevanje mehanizmov, ki so osnova njihove stabilnosti. Brez tega je nemogoče pravilno izračunati dovoljene meje vpliva na okolje, preko katerih bo povzročilo nepopravljivo škodo.

Trofične povezave med organizmi so osnova ekosistema. V vsakem ekosistemu zagotovo obstajajo primarni proizvajalci organske snovi – proizvajalci, ter organizmi, ki to snov uživajo in predelujejo – konzumenti in razkrojevalci. Ti glavni sestavni deli ekosistema tvorijo prehranjevalne verige in mreže, skozi katere poteka tok snovi in ​​energije. Po drugem zakonu termodinamike na vsakem trofičnem nivoju pride do znatne izgube energije v obliki toplote, ki omejuje dolžino trofičnih verig. Ekosistem deluje kot enoten, razvijajoč se sistem s samoregulacijo.

• Pojasnite, zakaj je mogoče identificirati skupne komponente v katerem koli ekosistemu.
• Kaj je osnova za interakcijo komponent ekosistema?
• Kakšen pomen ima raznolikost njegovih komponent za trajnost ekosistema?

Ekosistem (biogeocenoza)- zbirka različnih organizmov in neživih sestavin okolja, tesno povezanih s tokovi snovi in ​​energije.

Glavni predmet raziskave z ekosistemskim pristopom v ekologiji postanejo procesi transformacije snovi in ​​energije med biotopom in biocenozo procesi, to je nastajajoči biogeokemični krogotok snovi v ekosistemu kot celoti.

Ekosistemi vključujejo biotske skupnosti poljubnega obsega s svojim življenjskim prostorom (na primer od mlake do svetovnega oceana, od gnilega štora do prostranega gozda tajge).

V zvezi s tem se razlikujejo ravni ekosistema

Ravni ekosistema:

1. mikroekosistemi(trohli štor, v katerem živijo žuželke, mikroorganizmi in glive; cvetlični lonec);

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

3. makroekosistemi(celina, ocean);

4. globalni ekosistem(biosfera Zemlje).

Ekosistem je celovit sistem, ki vključuje biotske in abiotske komponente. Medsebojno delujejo. Vsi ekosistemi so odprti sistemi in delujejo s porabo sončne energije.

Abiotske komponente vključujejo anorganske snovi, ki so vključene v cikle, organske spojine, ki povezujejo biotski in abiotski del: zrak, voda, substrat okolje.

Biotske komponente ekosistema imajo vrstno, prostorsko in trofično strukturo.

Prostorska struktura ekosistema se kaže v ravneh: avtotrofni procesi so najbolj aktivni v zgornjem sloju - "zelenem pasu", kjer je na voljo sončna svetloba. Heterotrofni procesi so najbolj intenzivni za spodnji sloj. - "rjavi pas". Tu se organske snovi kopičijo v tleh in sedimentih.

Trofično strukturo ekosistema predstavljajo producenti - producenti organske snovi in ​​konzumenti - porabniki organske snovi ter razkrojevalci - uničujejo organske spojine v anorganske. Ekosistem lahko zagotovi kroženje snovi le, če vključuje štiri za to potrebne sestavine: zaloge hranil, proizvajalce, porabnike in razkrojevalce. Proizvajalci so avtotrofi, potrošniki heterotrofi. Heterotrofe delimo na fagotrofe (prehranjujejo se z drugimi organizmi) in saprofite, destruktorje (bakterije in glive, ki razkrajajo odmrlo tkivo).

V vsakem ekosistemu pride do interakcije avtotrofnih in heterotrofnih komponent v procesu kroženja snovi. Na vsaki stopnji trofične verige se izgubi do 90 % snovi in ​​energije, le 10 % preide k naslednjemu porabniku (pravilo 10 odstotkov). Hitrost nastajanja organskih snovi v ekosistemih – bioloških produktov – je odvisna od energije Sonca. Biološka proizvodnja ekosistemov je stopnja, s katero se v njih ustvarja biomasa. Rastlinska pridelava je primarna, živalska pa sekundarna. V kateri koli biocenozi je proizvodnja vsake trofične ravni 10-krat manjša od prejšnje. Biomasa rastlin je večja od biomase rastlinojedih živali, masa plenilcev je 10-krat manjša od mase rastlinojedih živali (pravilo piramide biološke produkcije). V oceanih se enocelične alge hitreje delijo in proizvajajo veliko količino. Toda njihovo skupno število se malo spremeni, ker jih hranilci s filtri pojedo manj. Alge komaj imajo čas za razmnoževanje, da bi lahko preživele. Ribe, glavonožci in veliki raki rastejo in se razmnožujejo počasneje, še počasneje pa jih jedo sovražniki, zato se njihova biomasa kopiči. Če stehtate vse alge in vse živali v oceanu, bodo slednje odtehtale. Izkazalo se je, da je piramida biomase v oceanu obrnjena na glavo. V kopenskih ekosistemih je stopnja porabe rasti rastlin nižja in piramida biomase je podobna piramidi proizvodnje. Najmanj produktivni ekosistemi so tople in hladne puščave ter osrednji deli oceanov. Povprečno proizvodnjo zagotavljajo zmerni gozdovi, travniki in stepe. Največji porast rastlinske mase je v tropskih gozdovih in na koralnih grebenih v oceanu.

1. Odnosi med ekosistemi

Ekološke interakcije populacij in posameznih organizmov v ekosistemu so materialno-energijske in informacijske narave. Najprej so to trofične (prehranske) interakcije, ki imajo različne oblike: rastlinojedstvo - fitofagija; mesojedstvo – zoofagija, prehranjevanje drugih živali s strani nekaterih živali, vključno s plenjenjem.

Populacije rastlinojedih, plenilcev in vsejedih so porabniki organske snovi – porabniki, ki so lahko primarni, sekundarni, terciarni. Rastline so proizvajalci.

Nekatere najbolj raziskane ekološke povezave so med populacijami plenilcev in plenov. Plenilstvo- To je način pridobivanja hrane in hranjenja živali. Vrednost plenilcev za populacijo plena je pozitivna, saj Plenilci iztrebljajo predvsem bolne in šibke posameznike. To prispeva k ohranjanju vrstne pestrosti, saj uravnava število populacij na nizkih trofičnih nivojih.

Simbioza (vzajemnost). Skoraj vse vrste dreves sobivajo z mikroglivami. Glivni micelij prepleta tanke dele korenin in prodira v medceličnino. Masa najfinejših gobjih niti opravlja funkcijo koreninskih laskov, ki sesajo hranilno raztopino tal.

Tekmovanje - druga vrsta odnosa. Vzorce konkurenčnih odnosov imenujemo princip konkurenčne izključenosti: dve vrsti ne moreta vzdržno obstajati na omejenem prostoru, če je rast populacije omejena z enim vitalnim virom.

Če so vrste, ki živijo skupaj, povezane le z verigo drugih vrst in ne sodelujejo, živijo v isti skupnosti, potem se njihov odnos imenuje nevtralen. Sinice in miši v istem gozdu so nevtralne vrste.

protokolarno sodelovanje(commonwealth)

Komenzalizem(ena ugodnost)

Amenzalizem(ena vrsta zavira rast druge)

1. Energija teče v ekosistemu

Naravni ekosistemi so odprti sistemi : morajo sprejemati in oddajati snovi in ​​energijo.

Znotraj ekosistemov poteka neprekinjeno kroženje snovi in ​​energije. Stopnje tega cikla zagotavljajo različne skupine organizmov, ki opravljajo različne funkcije:

1. Proizvajalci(iz latinščine producentis - proizvaja, ustvarja) organizmi, ki tvorijo organske snovi iz anorganskih. Najprej so to rastline, ki s procesom fotosinteze iz vode in ogljikovega dioksida ustvarjajo glukozo z uporabo energije sonca.

a) v oceanu in drugih vodnih telesih so proizvajalci mikroskopske alge

fitoplankton, pa tudi velike alge.

b) na kopnem– to so velike višje rastline (drevesa, grmovnice, zelišča).

2. Potrošniki(iz lat. porabiti - porabiti) - organizmi, ki živijo od organske snovi, ki so jo ustvarili proizvajalci. Potrošniki so vse živali, ki se prehranjujejo z rastlinami in med seboj.

a) potrošniki prvega reda - fitofagi(rastlinojedci – parkljarji, glodavci, nekatere žuželke);

b ) potrošniki drugega reda– mesojede živali (žužkojede ptice in sesalci, dvoživke, ribe);

c) porabniki tretjega reda– veliki plenilci (ribe plenilke, ptice, sesalci).

3. Razkrojevalci(iz latinščine reducentis - vračanje, obnavljanje) - organizmi, ki prejemajo energijo z razgradnjo mrtve organske snovi ( detritus ), medtem ko razkrojevalci sproščajo anorganske elemente proizvajalcem krme. Sem spadajo bakterije in glive.

Zaradi interakcije teh skupin organizmov se v ekosistemu pojavi kroženje snovi in ​​energije.

Ekologija Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Organizacija (struktura) ekosistemov

Da lahko ekosistemi delujejo dolgo in kot enotna celota, morajo imeti lastnosti vezave in sproščanja energije ter kroženja snovi. Ekosistem mora imeti tudi mehanizme za odpornost na zunanje vplive.

Obstajajo različni modeli ekosistemov.

1. Blokovni model ekosistema. Vsak ekosistem je sestavljen iz dveh blokov: biocenoze in biotopa.

Biogeocenoza, po V. N. Sukačev , vključuje bloke in povezave. Ta koncept se na splošno uporablja za kopenske sisteme. V biogeocenozah je obvezna prisotnost rastlinske skupnosti (travnika, stepe, močvirja) kot glavne povezave. Obstajajo ekosistemi brez rastlinske povezave. Na primer tiste, ki nastanejo na podlagi razpadajočih organskih ostankov in živalskih trupel. Potrebujejo le prisotnost zoocenoze in mikrobiocenoze.

Vsaka biogeocenoza je ekosistem, ni pa vsak ekosistem biogeocenoza.

Biogeocenoze in ekosistemi se razlikujejo po časovnem faktorju. Vsaka biogeocenoza je potencialno nesmrtna, saj nenehno prejema energijo iz dejavnosti rastlinskih foto- ali kemosintetskih organizmov. In tudi ekosistemi brez rastlinske povezave ob koncu svojega obstoja sprostijo vso energijo, ki jo vsebuje med razgradnjo substrata.

2. Vrstna struktura ekosistemov. Nanaša se na število vrst, ki tvorijo ekosistem, in razmerje med njihovim številom. Raznolikost vrst znaša na stotine in desetine stotin. Bogatejši kot je biotop ekosistema, pomembnejši je. Ekosistemi tropskih gozdov so najbolj pestro vrstni. Bogastvo vrst je odvisno tudi od starosti ekosistemov. V ustaljenih ekosistemih se običajno razlikuje ena ali 2-3 vrste, ki očitno prevladujejo po številu posameznikov. Vrste, ki očitno prevladujejo v številu posameznikov, so prevladujoče (iz latinskega dom-inans - "prevladujoč"). Tudi v ekosistemih obstajajo vrste - edifikatorji (iz latinskega aedifica-tor - "graditelj"). To so vrste, ki tvorijo okolje (smreka v smrekovem gozdu ima poleg dominantnosti tudi visoke edifikacijske lastnosti). Vrstna pestrost je pomembna lastnost ekosistemov. Raznolikost zagotavlja podvajanje njegove trajnosti. Vrstna struktura se uporablja za oceno rastnih pogojev na podlagi indikatorskih rastlin (gozdna cona - kislica, označuje razmere vlage). Ekosisteme imenujemo edifikatorske ali dominantne rastline in indikatorske rastline.

3. Trofična struktura ekosistemov. Močnostni tokokrogi. Vsak ekosistem vključuje več trofičnih (prehranskih) ravni. Prva so rastline. Drugo so živali. Slednji so mikroorganizmi in glive.

Iz knjige Kako je ime tvojemu bogu? Velike prevare 20. stoletja [časopisna različica] avtor Golubitsky Sergej Mihajlovič

Struktura Amwayeva hierarhija je neomajna, kot železna eskadrilja, in premišljena do najmanjših odtenkov kot rezultat skoraj polstoletne nečloveške napetosti marketinške zvitosti. Na dnu piramide je nešteto mravelj - navadnih razdeljevalcev. Leta 1999 so

Iz knjige Woman. Učbenik za moške [druga izdaja] avtor Novoselov Oleg Olegovič

Iz knjige Regionalne študije avtor Sibikejev Konstantin

Iz knjige Biologija [Celoten priročnik za pripravo na enotni državni izpit] avtor Lerner Georgij Isaakovič

Iz knjige Lastna protiobveščevalna služba [praktični vodnik] avtor Zemlyanov Valerij Mihajlovič

7.2. Ekosistem (biogeocenoza), njegovi sestavni deli: producenti, konzumenti, razkrojevalci, njihova vloga. Vrstna in prostorska struktura ekosistema. Verige in elektroenergetska omrežja, njihove povezave. Vrste prehranjevalnih verig. Sestavljanje diagramov prenosa snovi in ​​energije (močnostni tokokrogi). Ekološko pravilo

Iz knjige Ekologija avtor Zubanova Svetlana Gennadievna

7.3. Raznolikost ekosistemov (biogeocenoz). Samorazvoj in spreminjanje ekosistemov. Identifikacija vzrokov za stabilnost in spreminjanje ekosistemov. Faze razvoja ekosistema. Nasledstvo. Spremembe ekosistemov pod vplivom človekovih dejavnosti. Agroekosistemi, glavne razlike od naravnih

Iz knjige Regionalne študije avtor Sibikejev Konstantin

7.4. Kroženje snovi in ​​pretvorba energije v ekosistemih, vloga organizmov različnih kraljestev v njem. Biološka raznovrstnost, samoregulacija in kroženje snovi so osnova za trajnostni razvoj ekosistemov.Kroženje snovi in ​​energije v ekosistemih določajo

Iz knjige Woman. Vodnik za moške avtor Novoselov Oleg Olegovič

Iz knjige Woman. Priročnik za moške. avtor Novoselov Oleg Olegovič

6. Stabilnost in trajnost ekosistemov Pojma »stabilnost« in »trajnost« v ekologiji pogosto veljata za sopomenki in pomenita sposobnost ekosistemov, da ohranijo lastno strukturo in funkcionalne lastnosti pod vplivom zunanjih dejavnikov.Več

Iz knjige Priročnik za preživetje za vojaške skavte [Bojne izkušnje] avtor Ardašev Aleksej Nikolajevič

8. Dinamika in razvoj ekosistemov. Nasledstvo Ekosistemi, ki se prilagajajo spremembam v zunanjem okolju, so v stanju dinamike. Ta dinamika lahko velja tako za posamezne dele ekosistemov kot za sistem kot celoto. Dinamika je povezana s prilagajanjem zunanjemu

Iz avtorjeve knjige

51. Uničevanje ekosistemov. Dezertifikacija Med okoljskimi škodami, ki imajo najdaljšo zgodovino in so povzročile največ škode biosferi, je uničenje ekosistemov, njihova dezertifikacija, to je izguba sposobnosti samoregulacije in samozdravljenja.

Iz avtorjeve knjige

54. Teritorialna organizacija in struktura proizvodnih sil Daljnega vzhoda Vodilni sektorji tržne specializacije Daljnega vzhoda temeljijo na široki uporabi njegovih naravnih virov. Glavne industrije so ribištvo,

Iz avtorjeve knjige

Iz avtorjeve knjige

Iz avtorjeve knjige

1.5 Primitivno pleme. Funkcionalna struktura. Hierarhična struktura. Struktura medspolnih odnosov Tudi najbolj primitivna ljudstva živijo v pogojih kulture, ki se razlikuje od prvotne, v časovnem smislu tako stare kot naša, in tudi ustreza kasnejši,

Kljub dejstvu, da je ekosistem vzet kot osnovna enota biosfere, je ekosistem v svoji strukturi izjemno kompleksen in večkomponenten mehanizem. Populacije različnih vrst vedno tvorijo kompleksne združbe v zemeljski biosferi – biocenoze. Biocenoza je skupek rastlin, živali, gliv in praživali, ki naseljujejo območje kopnega ali vodno telo in so med seboj v določenih odnosih. Biocenoze, skupaj s posebnimi območji zemeljske površine, ki jih zasedajo, in sosednjo atmosfero imenujemo ekosistemi. Lahko so različnih velikosti - od kapljice vode ali mravlje kopice do ekosistema otoka, reke, celine in celotne biosfere kot celote. Tako je ekosistem soodvisen kompleks živih in inertnih komponent, ki so med seboj povezane s presnovo in energijo. Vodilno aktivno vlogo v procesih interakcije med komponentami ekosistema imajo živa bitja, tj. biocenoza. Komponente biocenoze so tesno povezane in medsebojno delujejo z litosfero, atmosfero in hidrosfero. Posledično se na površini Zemlje oblikuje še en element ekosistemov - prst (pedosfera).

Koncept ekološkega sistema je hierarhičen. To pomeni, da vsak ekološki sistem določene ravni vključuje več ekosistemov prejšnje ravni, manjših po površini, sam pa je sestavni del večjega ekosistema. Kot elementarni ekosistem si lahko predstavljamo grbino ali kotanjo v močvirju, splošnejši ekosistem, ki obsega številne alase in medalske prostore, pa je ustrezno gozdnato površje terase ali peneplaina. Če nadaljujemo to vrsto navzgor, se lahko približamo ekološkemu sistemu Zemlje - biosferi in se premikamo navzdol - do biogeocenoze, kot osnovne biohorološke (hora - prostor, gr.) Enota biosfere. Glede na odločilni pomen conskih dejavnikov za razvoj žive snovi na Zemlji je smiselno zamisliti takšno teritorialno serijo podrejenih ekosistemov:

osnovno > lokalno > consko > globalno.

Vse skupine ekosistemov so produkt skupnega zgodovinskega razvoja vrst, ki se razlikujejo po sistemskem položaju; vrste se tako prilagajajo druga drugi. Primarna osnova za nastanek ekosistemov so rastline in bakterije – proizvajalci organske snovi (ozračje). V teku evolucije, pred poselitvijo določenega prostora biosfere z rastlinami in mikroorganizmi, ni moglo biti govora o poselitvi z živalmi.

Populacije različnih vrst v ekosistemih vplivajo druga na drugo po principu neposredne in povratne zveze. Na splošno je obstoj ekosistema urejen predvsem s silami, ki delujejo znotraj sistema. Avtonomnost in samoregulacija ekosistema določata njegov poseben položaj v biosferi kot elementarne enote na ravni ekosistema.

Ekosistemi, ki skupaj tvorijo biosfero našega planeta, so med seboj povezani s kroženjem snovi in ​​pretokom energije. V tem ciklu življenje na Zemlji deluje kot vodilna sestavina biosfere. Izmenjava snovi med povezanimi ekosistemi lahko poteka v plinasti, tekoči in trdni fazi ter v obliki žive snovi (selitev živali).

Da lahko ekosistemi delujejo dolgo in kot enotna celota, morajo imeti lastnosti vezave in sproščanja energije ter kroženja snovi. Ekosistem mora imeti tudi mehanizme za odpornost na zunanje vplive.

Obstajajo različni modeli organizacije ekosistemov.

• 1. Blokovni model ekosistema. Vsak ekosistem je sestavljen iz dveh blokov: biocenoze in biotopa. Biogeocenoza, po V.N. Sukacheva, vključuje bloke in povezave. Ta koncept se na splošno uporablja za kopenske sisteme. V biogeocenozah je obvezna prisotnost rastlinske skupnosti (travnika, stepe, močvirja) kot glavne povezave. Obstajajo ekosistemi brez rastlinske povezave. Na primer tiste, ki nastanejo na podlagi razpadajočih organskih ostankov in živalskih trupel. Potrebujejo le prisotnost zoocenoze in mikrobiocenoze.
• 2. Vrstna struktura ekosistemov. Nanaša se na število vrst, ki tvorijo ekosistem, in razmerje med njihovim številom. Raznolikost vrst znaša na stotine in desetine stotin. Bogatejši kot je biotop ekosistema, pomembnejši je. Ekosistemi tropskih gozdov so najbolj pestro vrstni. Bogastvo vrst je odvisno tudi od starosti ekosistemov. V ustaljenih ekosistemih se običajno razlikujejo ena ali 2 - 3 vrste, ki očitno prevladujejo po številu posameznikov. Vrste, ki očitno prevladujejo v številu posameznikov, so prevladujoče (iz latinskega dom-inans - "prevladujoč"). Tudi v ekosistemih se razlikujejo vrste - edifikatorji (iz latinskega aedifica-tor - "graditelj"). To so vrste, ki tvorijo okolje (smreka v smrekovem gozdu ima poleg dominantnosti tudi visoke edifikacijske lastnosti). Vrstna pestrost je pomembna lastnost ekosistemov. Raznolikost zagotavlja podvajanje njegove trajnosti. Vrstna struktura se uporablja za oceno rastnih pogojev na podlagi indikatorskih rastlin (gozdna cona - kislica, označuje razmere vlage). Ekosisteme imenujemo edifikatorske ali dominantne rastline in indikatorske rastline.
• 3. Trofična struktura ekosistemov. Močnostni tokokrogi. Vsak ekosistem vključuje več trofičnih (prehranskih) ravni. Prva so rastline. Drugo so živali. Slednji so mikroorganizmi in glive.

Z vidika trofične strukture lahko ekosistem razdelimo na dve ravni:

• 1) Zgornji avtotrofni sloj ali "zeleni pas", vključno z rastlinami ali njihovimi deli, ki vsebujejo klorofil, kjer prevladujejo fiksacija svetlobne energije, uporaba preprostih anorganskih spojin in kopičenje kompleksnih organskih spojin.
• 2) Spodnja heterotrofna plast ali "rjavi pas" tal in sedimentov, razpadajoče snovi, korenin itd., V katerem prevladuje uporaba, pretvorba in razgradnja kompleksnih spojin.

Pomembno je razumeti, da se živi organizmi v "zelenem" in "rjavem" pasu razlikujejo. V zgornjem sloju bodo prevladovale žuželke in ptice, ki se hranijo z listi in na primer brsti. V spodnjem sloju bodo prevladovali mikroorganizmi in bakterije, ki razgrajujejo organske in anorganske snovi. V tem pasu bo tudi precejšnje število velikih živali.

Po drugi strani pa, če govorimo o prenosu hranil in energije, je priročno razlikovati naslednje komponente v sestavi ekosistema:

• 1) Anorganske snovi (C, N, CO2, H2O itd.), vključene v cikle.
• 2) Organske spojine (beljakovine, ogljikovi hidrati, lipidi, humusne snovi itd.), ki povezujejo biotski in abiotski del.
• 3) Zrak, voda in substrat, vključno s podnebnimi razmerami in drugimi fizikalnimi dejavniki.
• 4) Proizvajalci, avtotrofni organizmi, predvsem zelene rastline, ki lahko proizvajajo hrano iz enostavnih anorganskih snovi.
• 5) Makroporabniki ali fagotrofi - heterotrofni organizmi, predvsem živali, ki se hranijo z drugimi organizmi ali delci organske snovi.
• 6) Mikrokonzumenti, saprotrofi, destruktorji ali osmotrofi - heterotrofni organizmi, predvsem bakterije in glive, ki pridobivajo energijo z razgradnjo odmrlih tkiv ali z absorpcijo raztopljenih organskih snovi, ki se spontano sproščajo ali ekstrahirajo saprotrofi iz rastlin in drugih organizmov. Zaradi delovanja saprotrofov se sproščajo anorganska hranila, primerna za proizvajalce; poleg tega saprotrofi oskrbujejo makrokonzumente s hrano in pogosto izločajo hormonom podobne snovi, ki zavirajo ali spodbujajo delovanje drugih biotskih sestavin ekosistema.

Ena od skupnih značilnosti vseh ekosistemov, ne glede na to, ali gre za kopenske, sladkovodne, morske ali umetne ekosisteme (kot so kmetijski), je medsebojno delovanje avtotrofnih in heterotrofnih komponent. Organizmi, ki sodelujejo v različnih procesih kroženja, so v prostoru delno ločeni; avtotrofni procesi so najbolj aktivni v zgornjem sloju (»zeleni pas«), kjer je na voljo sončna svetloba. Heterotrofni procesi se najintenzivneje odvijajo v spodnji plasti (»rjavi pas«), kjer se organske snovi kopičijo v prsti in sedimentih. Poleg tega so te glavne funkcije komponent ekosistema delno časovno ločene, saj je možen velik časovni razmik med proizvodnjo organske snovi s strani avtotrofnih organizmov in njeno porabo s strani heterotrofov. Na primer, glavni proces v krošnjah gozdnega ekosistema je fotosinteza.

ekosistem heterotrofna biogeocenoza