Екосистема. Структура екосистеми, поняття та види

Подібно до того, як люди живуть в будинках і квартирах, так і в природі є свої окремі від інших системи. Вони відокремлені і, можна сказати, самостійні. Вони називаються екосистемами і включають безліч самих різних організмів. Крім того, вони підпорядковуються певним законам. У даній статті ми розглянемо, що ж таке екосистеми: поняття, структура, призначення. А також розповімо, що в них входить.

Поняття

Сукупність організмів, що живуть спільно в якоїсь середовищі існування і взаємодіють один з одним тим чи іншим чином, позначається терміном "екосистема". Це поняття було запропоновано в 1935 році англійським вченим А. Тенслі. Він займався дослідженнями взаємозв`язків організмів і їх спільного розвитку. До речі, саме він вважається одним з основоположників такої науки, як екологія, яка має справу з вивченням того, що таке екосистема. Структура екосистеми представлена двома основними компонентами: біоценозом і біотопом. Під першим розуміються самі організми та їх взаємозв`язку, а під другим - середовище проживання. Як правило, в екосистемі бере участь повний набір живих істот: від бактерій до вищих тварин. І що дивно, все співтовариство знаходиться в рівновазі, яке, порушуючи, відновлюється знову, а кожен з її учасників виконує вкрай важливі функції.

Біогеоценоз

Сукупність деяких компонентів, які обмінюються енергією і здатних до більш-менш автономного існування, - це екосистема. Структура екосистеми припускає наявність всіх основних організмів: бактерій, рослин, тварин, грибів. Але деякі з них можуть бути і відсутніми. У цій ситуації є сенс відокремити це поняття від біогеоценозу. Даний термін має на увазі співтовариство, в якому є всі перераховані вище компоненти. Більш того, біотична структура екосистеми може включати в себе тільки одного учасника, приміром, тільки бактерій. Ця ситуація може спостерігатися в співтовариствах, що сформувалися, наприклад, на базі трупів тварин. Таким чином, екосистема і біогеоценоз - це не синоніми, адже останній є більш широким поняттям. Незважаючи на це, їх часто плутають.

Класифікація і структурування

Крім того що вчені поділяють за деякими критеріями екосистеми між собою, вони також цікавляться їх внутрішнім пристроєм. Різні підходи і точки зору в сумі дають досить повну картину, яка дозволяє розглянути кожен елемент окремо. Не дивно, що в структуруванні застосовується стільки критеріїв: тип харчування і функції, видова приналежність, місцезнаходження учасників. Зрозуміло, варто розглянути найважливіші з факторів докладніше, адже екологічна структура екосистеми без розмови, наприклад, про її склад, має мало сенсу.

Що ж стосується поділу спільнот між собою, як правило, головним критерієм виступає переважна середу. Ще однією важливою рисою є природність її походження і здатність до автономного підтримці функціонування. Тут уже мова йде в першу чергу про втручання в природу людського фактора, який теж є сенс позначити більш докладно, але пізніше.

За функціями

Трофічна структура екосистеми розмежовує беруть участь у ній організми за типом харчування. Згідно круговороту речовин у природі, ніщо не береться з нізвідки і не може просто так зникнути. Очевидно, справа лише в тому, як змінюються ті чи інші матерії. І тут у справу вступають дві протилежні групи організмів: автотрофи і гетеротрофи. Останні - це тварини та гриби, які споживають органіку. Перші ж (рослини і бактерії) надходять в точності навпаки. До речі, вони в свою чергу діляться на фотосінтетіков і хемосинтетиков.

Функціональна структура екосистеми передбачає таке ж поділ, але під іншими назвами. Тут мова йде про продуцента, редуцентам, консументи і деструктори. Два ці підходи тісно пов`язані з поняттям харчових ланцюжків.

По ієрархії

Природно, будь-яка система подібної складності ділиться на кілька рівнів. Першим і найбільш всеосяжною є вже згаданий біоценоз, який є сукупністю всіх що живих організмів. Далі ієрархічна структура екосистем припускає розподіл на фіто-, зоо-, мико- і микробоценоз. Кожна з цих окремих груп містить сукупність, звану популяцією. Нарешті, самої дрібної одиницею служить особина (або індивідуум), що представляє собою окремий екземпляр.

Є й функціональна ієрархія. Трофічна структура екосистеми, як уже було згадано, передбачає поділ на продуцентів, консументів, редуцентів і деструкторів. Але й тут є кілька рівнів. Так, все починається з зелених рослин, які отримують мінеральні речовини і воду з грунту, а також сонячне світло. Травоїдні вже відносяться до консументам першого рівня і споживають зелень в їжу. У свою чергу, вони служать кормом для хижаків, що стоять на щабель вище. Так що і тут видно своя особлива ієрархія.

За видами

Навіть у межах одного типу організмів може спостерігатися якесь різноманіття, і це не викликає подиву. Видова структура екосистеми - її важливий показник, що відображає співвідношення тих чи інших рослин, тварин, грибів, мікроорганізмів і т. Д. Ця характеристика залежить від великої кількості факторів: географічне положення, кліматичний пояс, водний режим, вік спільноти. Схожі видові склади можуть спостерігатися в тисячах кілометрів один від одного, якщо основні показники в них схожі. Крім самого наявності тих чи інших організмів, важлива і їх чисельність. Найбільш поширені в тій чи іншій екосистемі представники живої природи називаються средообразователем і, відповідно, виконують ключові функції і створюють умови для виживання інших видів.

Тим не менш, це не означає, що малочисельні учасники не надто важливі. Навпаки, у ряді випадків особлива біотична структура екосистем може дати дуже точну інформацію про її стан. Наявність рідкісних екземплярів рослин і тварин може дозволити зрозуміти, наприклад, наскільки чисті вода і повітря.

За просторовою ознакою

На перший погляд поділ екосистем, пов`язане з їх місцезнаходженням, досить очевидно. Степ, ліс, пустеля, тундра, морське дно - набір живуть тут організмів, без сумнівів, буде абсолютно різним. Але така класифікація доречна, тільки якщо мова йде про порівнянні декількох систем і відмінності між ними.

З іншого боку, кожне окреме співтовариство буде володіти своєю фізичною ієрархією. Просторова структура екосистеми в лісі, наприклад, легко помітна, вона ділиться на кілька рівнів. Солов`ї в`ють гнізда на більш високих деревах, а трясогузки воліють триматися ближче до землі. Та й серед рослинності нерівність очевидно: дерева, чагарники, трава та мох розташовуються на абсолютно різних рівнях. Вчені сукупність цих характеристик називають ярусність, або поверховістю.

Наземна екосистема

Структура екосистеми, що розташовується на суші, може бути дуже різною, але практично завжди вкрай цікава. Вони знаходяться всюди: в лісах, степах, пустелях, високо в горах, і кожна з них по-своєму цікава. Усіх їх об`єднує наземно-повітряне середовище проживання. Тим часом відмінностей у них може бути навіть більше, ніж спільного. Наприклад, структура лісової екосистеми в тропіках буде абсолютно несхожа на те, що спостерігається в середній смузі Росії. Більше того, зелений масив в Південній Америці буде разюче відрізнятися від картини в Південно-Західній Азії. Як уже було згадано, кліматичний пояс - це один з основних, але не єдиний чинник, що впливає на те, як складається екосистема. Структура екосистеми занадто складна і багатовимірна, а тому чудова і загадкова.

Водна

Прісноводні і морські організми, водорості, планктон, медузи, глибоководні риби - видова структура екосистеми, що розташовується у світовому океані, не менш цікава, ніж земна. Найчастіше вона може бути навіть набагато складніше. Структура водної екосистеми в деяких рисах може нагадувати наземну, наприклад, тут теж присутня ярусность. Але є і дуже важлива відмінність. Воно полягає в тому, що піраміда біомаси тут перевернута. Це означає, що первинні продуценти (тут це різноманітний планктон) набагато більш численні і розмножуються швидше, ніж споживачі, або консументи. В першу чергу це стосується морських і океанських глибин, а й в прісноводних співтовариствах може спостерігатися така ж ситуація. Саме цікаве, що структура водної екосистеми включає в себе як одні із самих дрібних організмів, так і найбільших. І всі вони мирно живуть у сусідстві один з одним.

Значення

Важливість екосистем складно переоцінити. По-перше, всі вони взаємопов`язані кругообігом речовин у природі. Елементи з одних систем потрапляють в інші, так що вони ще й взаємозалежні. По-друге, вони дозволяють більш-менш зберігати біорізноманіття - кожне співтовариство організмів по-своєму унікальне, дивно і прекрасно. Нарешті, всі ті природні ресурси, які людина отримує, не замислюючись, - чиста вода, сільськогосподарські угіддя, родючий грунт, свіже повітря - дає йому та чи інша екосистема. Структура екосистеми, як і всієї біосфери, досить крихка, тому не потрібно забувати про її роль і іноді слід замислюватися про те, що планета варто того, щоб зберегти її багатства для нащадків.

Антропогенний фактор

Людина своєю діяльністю так чи інакше зачіпає практично всі екосистеми. Але якщо вплив на деякі з них опосередковано, то інші відчувають його безпосередньо. Вирубка лісів, забруднення повітря, грунту і води, вилов риби і тварин - все це стає серйозним випробуванням для збереження природної рівноваги.

До речі, люди продовжують вчитися моделювати стабільно функціонуючі екосистеми самостійно, а також намагаються управляти існуючими. Як правило, життєвий цикл штучно створених спільнот не надто великий, а стабільність викликає масу питань. Тим не менш, було б дуже корисно навчитися керувати екосистемами, адже таким чином можна було б домогтися більшої продуктивності сільського господарства, а також спробувати відновити зруйноване. На жаль, поки вплив людини на природу оцінюється вкрай негативно, адже його дії викликають масу наслідків, зокрема:

• зменшення біологічного разнообразія;
• зміна клімату внаслідок зсуву в газовому складі атмосфери;
• скорочення площ лісів;
• зміна і знищення унікальних спільнот і умов;
• виснаження природних ресурсів;
• опустелювання і ерозія грунтів;
• накопичення побутового сміття та забруднення середовищ
• зміна структури екосістем;
• витончення озонового шару.

Варто замислитися над споживацьким ставленням людства до планети і поміркувати, чи можна зберегти природу в її чудовому розмаїтті. Адже знищити не так вже й складно, але чи вийде створити?