Види екосистем. Загальна характеристика екосистем

Всі живі організми, що мешкають на Землі не ізольовано один від одного, а утворюють співтовариства. У них все взаємопов'язано між собою, як живі організми, так і фактори неживої природи. Така освіта в природі носить назву екосистеми, яка живе за своїми певними законами і володіє конкретними ознаками і якостями, з якими ми спробуємо познайомитися.

Поняття екосистеми

Досконально вивчити будь-яку екосистему досить складно, так як в неї входить величезна кількість живих організмів, а також абіотичні фактори.

Є така наука, як екологія, яка займається вивченням взаємовідносин живої і неживої природи. Але дані відносини можуть здійснюватися тільки в рамках певної екосистеми і відбуватися не спонтанно і хаотично, а згідно з деякими законами.

Види екосистем бувають різні, але всі вони являють собою сукупність живих організмів, які взаємодіють між собою і з навколишнім середовищем шляхом обміну речовинами, енергією та інформацією. Саме тому, екосистема залишається стабільною і стійкою протягом тривалого періоду часу.

Класифікація екосистем

Незважаючи на велику різноманітність екосистем, всі вони є відкритими, без цього їх існування було б неможливо. Види екосистем різні, і класифікація може бути різною. Якщо мати на увазі походження, то екосистеми бувають:

1. Природні, або природні. У них все взаємодія здійснюється без прямої участі людини. Вони в свою чергу поділяються на:

• Екосистеми, що знаходяться в повній залежності від сонячної енергії.
• Системи, які отримують енергію від сонця, так і від інших джерел.

2. Штучні екосистеми. Створені руками людини, і можуть існувати лише за його участю. Вони також поділяються на:

• Агроекосистеми, тобто ті, які пов'язані з господарською діяльністю людини.
• Техноэкосистемы з'являються у зв'язку з промисловою діяльністю людей.
• Міські екосистеми.

Інша класифікація виділяє такі види природних екосистем:

1. Наземні:

• Тропічні ліси.
• Пустеля з трав'янистою та чагарниковою рослинністю.
• Савана.
• Степу.
• Листопадний ліс.
• Тундра.

2. Прісноводні екосистеми:

• Стоячі водойми (озеро, ставок).
• Текучі води (річки, струмки).
• Болота.

3. Морські екосистеми:

• Океан.
• Континентальний шельф.
• Райони з рибальством.
• Гирла річок, бухти.
• Глибоководні рифтовые зони.

Незалежно від класифікації можна бачити різноманітність видів екосистеми, який характеризується своїм набором життєвих форм і чисельним складом.

Відмітні ознаки екосистеми

Поняття екосистема можна віднести як до природних утворень, так і штучно створених людиною. Якщо говорити про природні, то для них характерні наступні ознаки:

• В будь-якій екосистемі обов'язкові елементи – це живі організми та абіотичні фактори середовища.
• В будь-якій екосистемі існує замкнутий цикл від виробництва органічних речовин до їх розкладання на неорганічні компоненти.
• Взаємодія видів в екосистемах забезпечує стійкість і саморегуляцію.

Весь навколишній світ представлений різними екосистемами, в основі яких лежить жива речовина з певною структурою.

Биотическая структура екосистеми

Навіть якщо екосистеми відрізняються між собою видовою різноманітністю, кількістю живих організмів, їх життєвими формами, але биотическая структура в будь-який з них все одно однакова.

Будь-які види екосистем включають в себе одні й ті ж компоненти, без їх наявності функціонування системи просто неможливо.

1. Продуценти.
2. Консументы першого порядку.
3. Консументы другого порядку.
4. Редуценты.

До першої групи організмів належать усі рослини, які здатні до процесу фотосинтезу. Вони продукують органічні речовини. До цієї ж групи належать і хемотрофы, які утворюють органічні сполуки. Але тільки для цього не використовують сонячну енергію, а енергію хімічних сполук.

До консументам відносяться всі організми, яким для побудови свого тіла необхідно надходження органічних речовин ззовні. Сюди можна віднести всіх рослиноїдних організмів, хижаків і всеїдних тварин.

Редуценты, до яких можна віднести бактерії, гриби, перетворюють залишки рослин і тварин в неорганічні сполуки, придатні для використання живимиорганізмами.

Функціонування екосистем

Найбільша біологічна система – це біосфера, вона, в свою чергу складається з окремих компонентів. Можна скласти такий ланцюжок: вид-популяція – екосистема. Найменша одиниця, що входить в екосистеми, – це вид. У кожному биогеоценозе кількість їх може варіювати від декількох десятків до сотень і тисяч.

Незалежно від числа особин і окремих видів в будь-якій екосистемі відбувається постійний обмін речовиною, енергією не тільки між собою, але і з навколишнім середовищем.

Якщо говорити про обмін енергією, то тут цілком можна застосувати закони фізики. Перший закон термодинаміки говорить, що енергія не зникає безслідно. Вона лише перетворюється з одного виду в інший. Згідно з другим законом, в замкнутій системі енергія може тільки збільшуватися.

Якщо фізичні закони застосувати до екосистемам, то можна прийти до висновку, що підтримують свою життєдіяльність вони завдяки наявності сонячної енергії, яку організми здатні не тільки вловлювати, але й перетворювати, використовувати, а потім віддавати у навколишнє середовище.

Енергія передається від одного трофічного рівня до іншого, під час передачі відбувається перетворення одного виду енергії в інший. Частина її, звичайно ж, втрачається у вигляді тепла.

Які б не існували види природних екосистем, але такі закони діють абсолютно в кожній.

Структура екосистеми

Якщо розглянути будь-яку екосистему, то в ній обов'язково можна бачити, що різні категорії, наприклад продуценти, консументы і редуценты, завжди представлені цілим набором видів. Природою передбачено, якщо раптом щось станеться з одним з видів, то від цього екосистема не загине, його завжди з успіхом може замінити інший. Цим і пояснюється стійкість природних екосистем.

Велика різноманітність видів в екосистемі, різноманітність ланцюгів живлення забезпечують стійкість всіх процесів, які здійснюються в межах співтовариства.

Крім цього, в будь-якій системі діють свої закони, яким підкоряються всі живі організми. Виходячи з цього, можна виділити кілька структур всередині біогеоценозу:

1. Видова структура. Показує співвідношення видів рослин і тварин. В кожній системі цей показник різний, він залежить від багатьох факторів: географічного положення, клімату, віку екосистеми. Вид, за чисельністю перевершує всі інші, називається средообразователем. Але нечисленні представники в деяких випадках є показником благополуччя в системі.
2. Трофічна структура. Різноманітність видів, розгалужені ланцюги живлення в екосистемі є показником стійкості. У будь-якому биогеоценозе організми пов'язані між собою передусім харчовими зв'язками. Завжди можна скласти ланцюга живлення. Зазвичай вони починаються з рослинного організму, а закінчуються хижаком. Наприклад, коник їсть траву, його з'їсть синичка, а її зловить коршун.
3. Просторова структура. Виникає питання, як таке велике число різних видів уживається на одній території. Все це завдяки певній структурі, дотримуючись якої розселяються види. В лісі самий перший ярус займають світлолюбні дерева. Тут же в'ють гнізда деякі види птахів. Наступний рівень - дерева нижче, і знову місце проживання для деяких видів тварин.

Будь-яка структура в обов'язковому порядку присутня в будь-якій екосистемі, але вона може істотно відрізнятися. Наприклад, якщо порівняти біогеоценоз пустелі і тропічного лісу, різниця видна неозброєним оком.

Штучні екосистеми

Такі системи створюються руками людини. Незважаючи на те що в них, як і в природних, в обов'язковому порядку присутні всі компоненти біотичної структури, все ж є суттєві відмінності. Серед них можна назвати наступні:

1. Агроценози відрізняються бідним видовим складом. Там ростуть тільки ті рослини, які вирощує людина. Але природа бере своє, і завжди, наприклад, на полі пшениці можна бачити волошки, ромашки, різні членистоногі поселяються. В деяких системах навіть птахи встигають звити на землі гніздо і вивести пташенят.
2. Якщо людина не буде доглядати за даної екосистемою, культурні рослини не витримають конкуренції зі своїми дикими родичами.
3. Агроценози існують ще за рахунок додаткової енергії, яку привносить людина, наприклад, вносячи добрива.
4. Так як зросла біомаса рослин вилучається разом з урожаєм, то збіднюється грунт поживними речовинами. Тому для подальшого існування знову необхідне втручання людини, якому доведеться вносити добрива, щоб виростити наступний урожай.

Можна зробити висновок, щоштучні екосистеми не належать до стійким і саморегульованих систем. Якщо людина перестане за ними доглядати, вони не виживуть. Поступово дикорослі види витіснять культурні рослини, і агроценоз буде зруйнований.

Наприклад, штучна екосистема з трьох видів організмів легко може бути створено в домашніх умовах. Якщо поставити акваріум, налити в нього води, помістити кілька гілочок елодеї і поселити дві рибки, ось вам штучна система готова. Навіть така проста не зможе існувати без втручання людини.

Значення екосистем у природі

Якщо говорити глобально, то всі живі організми розподілені по екосистемам, тому їх важливість важко недооцінити.

1. Всі екосистеми пов'язані між собою кругообігом речовин, які можуть мігрувати з однієї системи в іншу.
2. Завдяки наявності екосистем в природі зберігається біологічне різноманіття.
3. Всі ресурси, які ми черпаємо з природи, дають нам саме екосистеми: чисту воду, повітря, родючий грунт.

Будь-яку екосистему дуже легко зруйнувати, тим більше враховуючи можливості людини.

Екосистеми і людина

З моменту появи людини його вплив на природу збільшувалася з кожним роком. Розвиваючись, людина уявив себе царем природи, став не замислюючись знищувати рослини і тварин, руйнувати природні екосистеми, тим самим став рубати сук, на якому сидить сам.

Втручаючись у вікові екосистеми і порушуючи закони існування організмів, чоловік привів до того, що вже всі екологи світу кричать в один голос, що настала світова екологічна криза. Більшість вчених переконані, що природні катаклізми, які останнім часом стали відбуватися все частіше, є відповіддю природи на бездумне втручання людини в її закони. Пора зупинитися і задуматися, що будь-які види екосистем формувалися століттями, задовго до появи людини, і чудово існували без нього. А ось людство зможе прожити без природи? Відповідь напрошується сам собою.