ЭКОСИСТЕМА. ГРАНИЦЫ ЭКОСИСТЕМ.

Статья любезно предоставлена кафедрой экологии Ассоциации победителей олимпиад

Текст статьи проверен коллективом кафедры

В 1935 году английский ученый А. Тенсли ввел понятие экосистемы. Строение экосистемы он описывал следующим образом:

Экосистема = Биотоп + Биоценоз

Биотоп — это относительно однородный по абиотическим факторам участок геопространства, биоценоз же представляет собой исторически сложившуюся совокупность растений, животных и микроорганизмов.

Под экосистемой же на современном этапе мы понимаем взаимосвязанную единую функциональную совокупность живых организмов и среды их обитания, или уравновешенное сообщество живых организмов и окружающей неживой среды.

Экосистема — это довольно широкое понятие, она не связана с ограниченным участком земной поверхности. Оно находит применение ко всем стабильным системам живых и неживых компонентов, где происходит внешний и внутренний круговорот веществ и энергии. Так, к экосистемам относятся горшок с цветами, капля воды с микроорганизмами, биофильтр, аквариум, космический корабль.

Экосистемы могут быть разного масштаба:

• микросистемы (кочка на болоте,дерево, покрытый мхом камень, горшок с цветком и т.п.),
• мезоэкосистемы (озеро, песчаная дюна, болото, лес, луг и т.п.),
• макроэкосистемы (океан, остров, континент, и т.п.).

Для экосистемы характерны 3 признака:

• экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов
• в рамках экосистемы осуществляется полный цикл, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие; продуценты забирают из неживой природы неорганические вещества и строят из них органические с помощью энергии солнечного света; редуценты минирализуют органические вещества, тем самым завершая круговорот биогенных элементов.
• экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

На данный момент, согласно мнению талантливого советского ученого Н. Реймерса, экосистема имеет следующее строение:

• климатический режим, который определяет режим освещения, температуру, влажность, давление и прочие физические характеристики среды;
• неорганические вещества, включающиеся в круговорот;
• органические соединения, которые связывают биотическую и абиотическую части в круговороте вещества и энергии;
• продуценты — организмы, создающие первичную продукцию;
• макроконсументы— гетеротрофы, поедающие организмы или крупные частицы органического вещества;
• микроконсументы — гетеротрофы, которые разрушают мёртвое органическое вещество, минерализуют его и возвращают в круговорот (в основном грибы и бактерии). Для нас привычно называть их редуцентами.

Последние три компонента составляют биомассу экосистемы.

С точки зрения функционирования экосистемы выделяют следующие функциональные блоки организмов (помимо автотрофов):

• биофаги — организмы, употребляющие в пищу других живых организмов,
• сапрофаги — организмы, употребляющие в пищу мёртвое органическое вещество.

Данное разделение показывает временно-функциональную связь в экосистеме и фокусируется на разделении во времени образования органического вещества и перераспределении его внутри экосистемы (биофаги) и переработки сапрофагами. Между отмиранием органического вещества и повторным включением его составляющих в круговорот вещества в экосистеме может пройти довольно существенный промежуток времени, например, касательно соснового бревна, это 100 и более лет.

Все эти компоненты тесно связаны во времени и пространстве и образуют единую структурно-функциональную систему.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ГРАНИЦЫ ЭКОСИСТЕМ

Необходимо отметить, что в природе не существует четких границ между экосистемами. Это и отличает понятие экосистемы от биогеоценоза.

Понятие экосистемы шире, чем понятие биогеоценоза. Оно применимо к биологическим системам разной сложности и размеров, они не имеют определенного объема и строгих границ;

Всегда можно указать на ту или иную экосистему, но выделить дискретные границы, если они не представлены различными ландшафтными факторами (различные склоны холмов, обрывы, выходы скальных пород, реки и т. п.), не представляется возможным, всегда существуют плавные переходы от одной экосистемы к другой. Иногда переходы между экосистемами могут представлять обособленную экосистему. Их называют экотонами. Термин «экотон» введён Ф. Клементсом в 1905 году. Экотоны имеют более разнообразные условия обитания, поэтому, как правило, биоразнообразие в экотонах больше, чем в прилежащих экосистемах. Типичными экотонами макромасштаба являются лесотунды, полупустыни, лесостепи и т.д.

ВРЕМЕННЫЙ ГРАНИЦЫ ЭКСИСТЕМ

По прошествии времени экосистемы в границах биотопа меняются. Эти смены могут занимать как длительные периоды, так и относительно короткие промежутки времени

Длительность существования таких экосистем определяется этапом сукцессии.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Бродский А.К. Краткий курс общей экологии, Учебное пособие для ВУЗов. — СПб: «Деан», 2000. — 224 с.

Урсул А.Д. Экологические системы

Одум Ю. Экология: В 2-х т. = Ecology / Пер. с англ.. — М.: Мир, 1986. — Т. 1. — 328 с.; Т. 2. — 376 с.

Чернова, Нина Михайловна, and Александра Михайловна Былова. "Общая экология." М.: Дрофа 2 (2004).

Дроздов, В. В. "Общая экология. Учебное пособие для вузов." (2011).

Лазуткина, Ю. С., and В. А. Сомин. "Общая экология. Учебное пособие." Барнаул: Изд-во «Азбука 134 (2007).

Чернова, Нина Михайловна, Владимир Михайлович Галушин, and Владимир Михайлович Константинов. "Экология. 10 (11) класс." Москва. Дрофа (2007).