Общая характеристика экосистем

Функциональные группы организмов в экосистеме. Живые организмы в экосистеме выполняют различные функции, которые зависят от типов питания. В ходе эволюции на Земле возникло два основных типа питания - автотрофное и гетеротрофное.

Автотрофы - это продуценты (производители) органического вещества из неорганического. Растения и некоторые бактерии способны преобразовывать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и создавать (синтезировать) органические вещества, которые гетеротрофы используют в качестве пищи. При этом продуценты потребляют из атмосферы углекислый газ, образованный в процессе жизнедеятельности гетеротрофов, и выделяют кислород.

Гетеротрофы, в свою очередь, выполняют в экосистеме роль консументов и редуцентов.

Консументы - потребители органического вещества. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную. В результате процесса пищеварения, протекающего в организмах консументов, происходит первичное измельчение и разложение органического вещества. Это облегчает дальнейшую деятельность редуцентов.

Редуценты - это организмы, окончательно разлагающие органические вещества, содержащиеся в отходах и трупах консументов и продуцентов. К редуцентам относят бактерии и грибы. В процессе жизнедеятельности этих организмов восстанавливаются минеральные вещества, которые вновь используют продуценты.

Таким образом, в экосистеме выделяют три функциональные группы организмов: продуценты, консументы, редуценты. Каждая функциональная группа в экосистеме представлена не одним, а несколькими видами. Это гарантирует экосистеме длительное, стабильное существование.

Круговорот веществ и превращение энергии в экосистеме. Круговорот веществ - многократно повторяющийся процесс взаимосвязанного превращения и перемещения веществ в природе.

Круговорот веществ в экосистеме становится возможным благодаря связям живых компонентов (организмов биоценоза) с факторами неживой природы (условиями освещения и увлажнения, температурным режимом, почвой и т. п.).

Важнейший элемент экотопа - солнечный свет. Именно Солнце служит первоисточником энергии в экосистемах. В экосистеме пищевые и энергетические связи идут в следующем направлении: продуценты консументы редуценты.

Преобразование солнечной энергии, накопление и перераспределение ее продуцентами, консументами, редуцентами - это основа круговорота веществ в экосистемах. Благодаря взаимодействию продуцентов, консументов и редуцентов происходит круговорот веществ и превращение энергии. В результате этих процессов экосистема работает как единое целое.

Виды экосистем. Различают естественные (природные) и антропогенные (искусственные) экосистемы. Например, луг, сформировавшийся под влиянием естественных факторов, представляет природную экосистему. Луг, который создан в результате уничтожения естественного сообщества (например, осушения болота) и замены его травосмесью, - антропогенная экосистема.

Экосистемы могут быть наземными (леса, степи, пустыни) и водными (болота, озера, пруды, реки, моря). В разные экологические системы входят совершенно разные виды, но обязательно одни из них выполняют функцию продуцентов, вторые - консументов, третьи - редуцентов. Например, экосистемы леса и пруда различаются средой обитания и видовым составом, но содержат все три функциональные группы. В лесу продуцентами служат деревья, кустарники, травы, мхи, а в пруду - водные растения, водоросли, синезеленые. К консументам леса относятся звери, птицы, беспозвоночные животные, населяющие лесную подстилку и почву. В пруду консументы - это рыбы, земноводные, ракообразные, насекомые. Редуценты в лесу представлены наземными формами, а в пруду - водными.

Природные сообщества (биоценозы), входящие в состав экосистем, могут быть образованы различным числом видов. В зависимости от разнообразия видов различают богатые (тропические леса, долины рек, коралловые рифы) и бедные (пустыни, северные тундры, загрязненные водоемы) экосистемы.

Экосистемы различают по величине. Небольшие экосистемы (муравейник, болотная кочка, ручей) входят в состав экосистем бóльшей величины (лесов, болот). Самая большая, глобальная экосистема - это биосфера.