Выделяют микроэкосистемы (например, лиственный опад одного дерева и др.), мезоэкосистемы (пруд, небольшая роща и др.), макроэкосистемы (континент, океан) и, наконец, глобальная экосистема — биосфера Земли, которая нами уже достаточно подробно рассмотрена выше (рис. 37).[ …]

Иногда экосистемы классифицируют на микроэкосистемы (например, ствол упавшего дерева или поляна в лесу), мезоэкосистемы (лесной массив или степной колок) и макроэкосистемы (тайга, море). Экосистемой высшего (глобального) уровня является биосфера Земли.[ …]

Существующие на Земле экосистемы разнообразны. Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (лес, пруд и т. д.), макроэкосистемы (континент, океан и др.) и глобальную — биосфера.[ …]

Очевидно, что экологические системы могут быть разного уровня. Например, классические экосистемы могут быть: микроэкосистемами (например, горшок с цветком, ствол гниющего дерева и т.п.); мезоэкосистемами (лес, пруд и т.д.); макроэкосистемами (океан, континент и т.п.).[ …]

Экосистема — совокупность живых организмов и их среды обитания, объединенных вещественно-энергетическими взаимодействиями. Выделяют микро-экосистемы (напр., ствол шлющего дерева и т.п.), мезоэкосистемы (лес, пруд и т.п.) и макроэкосистемы (океан, континент и т.п.). Глобальная Э. одна — биосфера. Основные компоненты экосистемы представлены на схеме 4.[ …]

Часто безранговость понятия «экосистема» создает определенные трудности для характеристики антропогенных систем. Поэтому целесообразно выделять три категории экосистем: микроэкосистемы (экосистема пня, муравейника, навозной кучи и т.д.); мезоэкосистемы (экосистема в границах фитоценоза) и макроэкосистемы (типа тундры, океана и т.д.).[ …]

ЭКОСИСТЕМА (ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА) — 1. Любое сообщество живых существ и его среда обитания, объединенные в единое функциональное целое из-за взаимозависимости и причинно-следственных связей, сущест вующих между отдельными средообразующими компонентами.[ …]

А.Тенсли понятия “экосистема”, хотя немец К.Мебиус еще в 1877 г. писал о сообществе организмов на коралловом рифе как о биоценозе. Для выражения такой холистической, по выражению Ю.Одума (1975), точки зрения ранее использовались и другие термины, среди которых следует назвать природный комплекс В. В. Доку чае в а, ландшафт Л.С.Берга, биокосная система В.И.Вернадского. Экосистема объединяет компоненты в функциональное целое. Позже стали выделять микроэкосистемы, мезоэкосистемы и макроэкосистемы, хотя понимание объема этих подразделений может быть неодинаковым у разных исследователей.[ …]

Источник: ru-ecology.info

Основным объектом изучения экологии являются экологические системы или экосистемы. Экосистема занимает следующее, после биоценоза, место в системе уровней живой природы. При характеристике биоценоза мы рассматривали только живые организмы, отмечая, что место, на котором развивается биоценоз, называется биотопом. Если же рассматривать живые организмы (биоценоз) в совокупности с факторами окружающей среды, то мы будем иметь дело с экосистемой. Таким образом, экосистема, это природный комплекс (биокосная система), образованный живыми организмами (биоценоз) и средой их обитания (косной, например атмосфера, или биокосной — почва, водоём и т.п.), связанными между собой обменом веществ и энергии.

В процессе всестороннего изучения природных комплексов взаимодействующих между собой растений, животных и микроорганизмов учёные давали этим надорганизменным единицам разные названия. Большая часть из предложенных терминов не получили распространения. Общепринятый в экологии термин «экосистема» ввел в экологию в 1935 г. английский ботаник Артур Тенсли. Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога, представляют собой основные природные единицы на поверхности зем­ли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы назы­ваем средой биома,— факторы местооби­тания в самом широком смысле». Он под­чёркивал, что для экосистем характерен «разно­го рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим». Это не только комплекс живых организмов, но и все сочетание физических факторов. Всюду, где мы наблюдаем отчетливое единство растений, животных и микроорганизмов, объединенных отдельным участком окружающей среды, мы имеем пример экосистемы.

Экосистема (экологическая система) — основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания.Это любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (среда обитания).

Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и разного размера. Это может быть частичка почвы и капля воды, кочка на болоте и само болото, лужа, озеро и океан, луг, лес, Земля в целом. Примером экосистемы может служить и тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов растений, животных и микробов, живущих вместе, и связанными миллионами происходящих между ними взаимодействий.

Таким образом, каждая конкретная экосистема может характеризоваться определенными границами (экосистема елового леса, экосистема низинного болота). Однако само понятие «экосистема» является безранговым, обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями и т.п. Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т.д.). Он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии. Поэтому под экосистемой обычно понимается совокупность биотической (живые организмы) и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвуют продуценты, консументы и редуценты. Термин «экосистема» применяется и по отношению к искусственным образованиям, например экосистема парка, сельскохозяйственная экосистема (агроэкосистема ).

Экосистемы по их размерности можно разделить на микроэкосистемы (экосистема гниющего пня или дерева в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистема (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистема (океан, море, пустыня).

Для естественной экосистемы характерны три признака:

1) экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

2) в рамках экосистемы осуществляется полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение определенного времени.

Пространственная разграниченность экосистем в одних случаях может быть выражена относительно отчетливо, в других — границы между ними могут быть только условными. Для эколога, изучающего структуру экосистем, удобно пользоваться естественными границами (например, край болота, опушка леса, берег реки или озера). В любом случае выделение экосистем правомочно лишь в том случае, если имеет место приток из окружающей среды не только энергии, но и определенного количества вещества.

Экосистема характеризует реально существующие сообщества организмов в их активной взаимосвязи с окружающей средой — как неживой так и живой. Все экологические системы принадлежат к открытым термодинамическим системам, относительно стабильным во времени: они должны получать и отдавать энергию и обмениваться веществом. Их стабильность создается и регулируется взаимодействием круговорота веществ и потоков энергии. Исходя из общей теории систем, концепция экосистемы, как открытой системы, должна учитывать специфику связанных между собой среды на входе и среды на выходе. К примеру, для биосферы нашей Земли средой на входе будет являться энергия, земное и космическое вещество, а на выходе — осадочные биогенные породы и уходящие в космос газы.

Все компоненты экосистем взаимосвязаны между собой, устойчивое соотношение видов сложено веками. Поэтому появление в ней любого нового вида, не свойственного данной экосистеме может нарушить естественное равновесие.

Примеров множество. Наиболее известные относятся к экосистемам пятого континента.

В один из рождественских дней 1859 года в Австралию были впервые завезены 24 симпатичных кролика. Естественные хищники, которые питаются этими зверьками в местной фауне отсутствовали. Последствие – стремительное размножение этой колонии плодовитых грызунов. Фраза «Кролики съели Австралию» не шутка, а печальная быль. Эти травоядные здорово подорвали кормовую базу скотоводства на континенте и нанесли огромный урон урожаю сельскохозяйственных культур.

Еще один из примеров внедрения чужеродного вида в экосистему со свободными экологическими нишами — история нашествия кактуса из рода опунция на Австралийский континент.

Эти кактусы были ввезены в Австралию в начале века для использования в качестве живых изгородей (кстати, для охраны земель от вездесущих кроликов). Однако при отсутствии сильных конкурентов опунция быстро распространилась по всему материку, превратившись в сорняк и заняв тысячи гектаров ценных луговых и пастбищных угодий. После нескольких неудачных попыток искоренения опунции для борьбы с ней завезли из Южной Америки бабочку кактусовую огневку. Ее гусеницы кормятся на растущих побегах опунции и быстро уничтожают растение, буквально пресекая ее развитие в самом зародыше. Это насекомое оказалось таким эффективным средством борьбы, что уже через несколько лет о вреде, наносимом опунцией, вспоминали как о чем-то давно прошедшем.

Для борьбы с опунцией экологи вынуждены были изучить биологию, экологию, способ размножения не только растения-вредителя, но и могущего оказать помощь насекомого. Экологической катастрофы удалось избежать, вспышка чужестранца была подавлена. Однако опасность таких катастроф в современном мире реально существует.

 

Динамика экосистем

 

Экосистемы непрерывно подвержены изменениям. Нескончаемый поток энергии и питательных веществ постоянно влияют на состояние экосистем. Одни виды, постепенно отмирают или вытесняются, и уступают место другим. Внутри экосистем постоянно протекают процессы разрушения и новообразования. Например, старые деревья отмирают, падают и перегнивают, а рядом покоящиеся до поры до времени в почве семена прорастают, давая новый цикл развития жизни.

Такие постепенные процессы изменения экосистем могут носить иной характер в случае катастрофических воздействий на них. Если биоценоз разрушается, например, при воздействии урагана, пожара или рубки леса, то восстановление исходного биоценоза происходит медленно.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Структура биоценоза | Изменение экосистемы во времени в результате внешних и внутренних воздействий носит название динамики экосистемы.

Источник: helpiks.org

3. Классификации экосистем:

В зависимости от происхождения экосистемы подразделяются на:

1) природные (естественные) экосистемы ‑ биологический круговорот, в которых, протекает без прямого участия человека. Подразделяются на: наземные (лесные массивы, степи, пустыни) и водные: пресноводные и морские (болота, озера, пруды, реки, моря).

2) антропогенные (искусственные) экосистемы – экосистемы, созданные человеком для извлечения выгоды, которые способны существовать только при его поддержке (агроэкосистемы ‑ искусственные экосистемы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека; техноэкосистемы ‑ искусственные экосистемы, возникающие в результате промышленной деятельности человека; урбаноэкосистемы (лат. городской) ‑ экосистемы, возникающие в результате создания поселений человека).

3) социоприродные – естественные системы, измененные человеком (парк, водохранилище).

Существуют и переходные между природными и антропогенными типы экосистем (экосистемы естественных пастбищ, используемых человеком для выпаса сельскохозяйственных животных).

По источнику энергии, который обеспечивает их жизнедеятельность, экосистемы подразделяют на следующие типы:

1) автотрофные экосистемы ‑ это экосистемы, которые сами обеспечивают себя энергией, получаемой от Солнца, за счет собственных фото- или хемотрофных организмов. К этому типу относится большинство природных экосистем и некоторые антропогенные.

2) гетеротрофные экосистемы ‑ это такие экосистемы, которые получают энергию, используя готовые органические соединения, синтезированные организмами, не являющимися компонентами данных экосистем, или использующих энергию созданных человеком энергетических установок. Это могут быть как природные (напр., экосистемы океанических глубин, использующие падающие сверху органические остатки), так и антропогенные (напр., города с их линиями электропередач).

4. Структура экосистемы. Под структурой экосистемы понимают четко выраженные закономерности в соотношениях и связях его частей. Структура экосистемы многопланова.

Различают видовую, пространственную, экологическую, трофическую и пограничную структуры.

Видовая структура экосистемы это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности. Различные сообщества, входящие в состав экосистемы, состоят из разного числа видов – видового разнообразия. Это важнейшая качественная и количественная характеристика устойчивости экосистемы. Основа биологического разнообразия в живой природе.Видовое разнообразие связано с разнообразием условий среды обитания. В таежном лесу,например,на площади в 100 м2, как правило, произрастают растения около 30 различных видов, а на лугу вдоль реки – в два раза больше.В зависимости от разнообразия видов различают богатые (тропические леса, долины рек, коралловые рифы) и бедные (пустыни, северные тундры, загрязненные водоемы) экосистемы. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищи. В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия — разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразие планеты – главное условие устойчивости все жизни.

Пространственная структура экосистемы.

Популяции разных видов в экосистеме распределены определенным образом и образуют пространственную структуру.

Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы.

Основу вертикальной структуры (ярусность) формирует растительность.

Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают своего рода этажи ярусыэлементы вертикальной структуры фитоценоза. Выделяют ярусность надземную и подземную. Пример надземной – в лесу, высокие деревья составляют первый (верхний) ярус, второй ярус формируется из молодых особей деревьев верхнего яруса и из взрослых деревьев, меньших по высоте (вместе образуют ярус А – древостой). Третий ярус состоит из кустарников (ярус В – подлесок), четвертый – из высоких трав (ярус С – травяной). Самый нижний ярус, куда попадает совсем мало света, составляют мхи и низкорослые травы (ярус D – мохово-лишайниковый). Ярусность наблюдается также в травянистых сообществах (лугах, степях, саваннах).

Подземная ярусность связана с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений: у одних корни уходят глубоко в почву, достигают уровня грунтовых вод, другие имеют поверхностную корневую систему, улавливающую воду и элементы питания из верхнего почвенного слоя. Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе (некоторые вообще не покидают свой ярус). Следовательно, ярус можно представить как структурную единицу биоценоза, которая отличается от других его частей определенными экологическими условиями, набором растений, животных, микроорганизмов.

Горизонтальная структура (мозаичность, пятнистость) экосистемы образуется в результате неоднородности микрорельефа, свойств почвы, средообразующей деятельности растений и животных (например: в результате деятельности человека – выборочная рубка, кострища и др. или животных – выбросы почвы при копке нор, последующее ее зарастание, образование муравейников, вытаптывание и стравливание травостоя копытными и т.д., вывалов древостоя во время ураганов и т.д.)

Благодаря вертикальной и горизонтальной структуре обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.

Экологическая структура экосистемы складывается из различных экологических групп организмов, которые могут иметь различный видовой состав, но занимать сходные экологические ниши. Каждая из экологических групп выполняет в сообществе определенные функции: продуцировать органическое вещество, используя источники солнечной и химической энергии, потреблять его, преобразовывать отмершую органику в неорганические вещества, тем самым вновь возвращать его в круговорот веществ.

Важным признаком структурной характеристики экосистемы является наличие границ обитания различных сообществ. Они, как правило, условны. Как результат возникает достаточно обширная пограничная (краевая) зона, отличающаяся особыми условиями. Растения и животные, характерные для каждого из соприкасающихся сообществ, проникают на сопредельные территории, создавая при этом специфическую «опушку», пограничную полосу – экотон. Так возникает пограничный или краевой эффект – увеличение разнообразия и плотности организмов на окраинах (опушках) соседствующих сообществ и в переходных поясах между ними.

Источник: StudFiles.net

Экосистема — совокупность совместно обитающих организмов и неживых компонентов среды обитания, при взаимодействии которых совершается полный биотический круговорот с участием продуцентов, консументов, редуцентов.

В зависимости от размера различают несколько типов экосистем:

  • микроэкосистема — например, небольшой водоем, труп животного, аквариум, лужа, капля воды, пока они существуют и в них присутствуют организмы, способные осуществлять круговорот веществ.
  • мезоэкосистема — например, лес, пруд, река или их части
  • макроэкосистема — океан, континент, природные зоны
  • глобальная экосистема — вся биосфера в целом

Экосистема, как и биогеоценоз, состоит из двух блоков:

ЭКОСИСТЕМА = БИОЦЕНОЗ + БИОТОП

Отличительные черты экосистемы и биогеоценоза:

  1. Понятие «экосистема» более многозначно, употребляется по отношению к искусственным комплексам организмов и абиотических компонентов, к отдельным частям биогеоценоза (например, гниющий пень в лесу) и к биогеоценозу в целом
  2. Биогеоценоз всегда занимает определенную территорию и имеет определенные границы, которые, как правило, совпадают с границами входящего в его состав фитоценоза. Экосистема может иметь произвольные границы.
  3. Основным звеном биогеоценоза является фитоценоз, а экосистема может быть и без фитоценоза, и без почв.
  4. Время существования биогеоценоза неограничено, так как присутствующие в нем растительные организмы постоянно поставляют энергию, необходимую для осуществления круговорота веществ. Экосистема, не включающая растительное звено, существует только до тех пор, пока составляющие ее организмы не израсходуют всю энергию, содержащуюся в мертвом органическом субстрате.

Экосистемы могут быть высокоустойчивыми, сохраняющими свои характерные особенности на протяжении длительного времени, и кратковременными. Все реальные экосистемы, входящие в состав биосферы, являются открытыми, т.е. они обмениваются веществом и энергией.

Основные характеристики экосистемы:

  • видовой состав организмов
  • численность организмов
  • биомасса
  • соотношение трофических групп
  • интенсивность процесса образования и разрушения органического вещества.

Основные свойства экосистемы:

  • способность осуществлять круговорот веществ
  • способность производить биологическую продукцию
  • способность противостоять внешним воздействиям
  • способность к самоподдержанию и саморегуляции

Классификация природных экосистем: (Ю. Одум)

  1. Наземные (биомы)
  2. Пресноводные
  3. Морские

В основе этой классификации лежат следующие признаки: для наземных экосистем — тип растительности, для пресноводных и морских — соленость воды и характер течений.

Мезоэкосистема это

Справочная информация:
Биом — крупная региональная или субконтинентальная экосистема, характеризующая определенным типом растительности или другими особенностями ландшафта.
Апвеллинг — подъем океанических холодных глубинных вод, богатых биогенными веществами.
Шельф континентальный — прибрежное морское мелководье, ограниченное береговой линией и глубоким перегибом вглубь морского дна. Наиболее продуктивная часть акватории мирового океана. Средняя глубина 180-200 метров.
Гилея — зона экваториальных лесов; влажный тропический лес.

Источник: www.oeco.ru