Экосистема — комплекс из сообщества жи ых организмов и нежи-вых компонентов среды их обитания, связанных между собой обменом вещества и энергии.

Гниющий пень с населяющими его беспозвоночными, грибами и бактериями представляет собой экосистему небольшого м сшт ба (микроэкосистема). Озе-ро с водными и околоводными организмами является экосистемой среднего мас-штаба (мезоэкосистема). А море с его многообразием водорослей, рыб, мол-люсков, ракообразных — экосистема крупного масштаба (макроэкосистема).

Для обозначения подобных систем на однородных участках суши русский гео-ботаник В. Н. Сукачев в 1942 г. предложил термин «биогеоценоз».

Биогеоценоз — исторически сложившаяся совокупность живых (биоценоз) и неживых (биотоп) компонентов однородного участка суши, где происходит круговорот веществ и превращение энергии.

Как видно из приве ен ого определе ия, биогеоценоз включает две струк-турные части — би цен з и биотоп. Каждая из этих частей состоит из опре-деленных компонент в, к т рые меж у собой взаимосвязаны (рис. 29).

Зооценоз

Микоценоз Микробоценоз

Фитоценоз

Биоценоз

Биотоп

Эдафотоп Гидротоп

Климатоп

Рис. 29. Схема биогеоценоза

Правообладатель Народная асвета

72 Глава 3

Биогеоценоз и экосистема — близкие понятия, обозначающие биосистемы одного уровня организации. Общим признаком для этих систем является нали-чие в них обмена веществом и энергией между живым и неживым компонен-тами. Однако вышеуказанные понятия не являются синонимами. Экосистемы имеют разную степень сложности, разные масштабы, они могут быть естествен-ными (природными) и искусственными (созданными человеком). В к честве от-дельных экосистем могут рассматриваться капля воды из лужи с микроорганиз-мами, болотная кочка с ее «населением», озеро, луг, пус ыня и, наконец, био-сфера — экосистема самого высокого ранга. Следоват льно, экосис ема не име-ет определенной размерности.

Биогеоценоз отличается от экосистемы территориальной ограниченностью и определенным составом популяций (биоценоз). Его границы определяются на-земным растительным покровом (фитоценозом). Изменение растительности сви-детельствует об изменении условий в биотопе и о границе с соседним биогео-ценозом. Например, переход от древесной р стительности к травянистой сви-детельствует о границе между лесным и луговым биогеоценозами. Биогеоценозы выделяют только на суше.

Следовательно, понятие «экосистема » более широкое, чем «биогеоценоз». Экосистемой можно назвать любой биогеоценоз, а вот биогеоценозом можно на-звать только наземные экосистемы.

С точки зрения обеспече ия пит тельными веществами биогеоценозы более автономны (независимы от других биогеоценозов), чем экосистемы. В них проис-ходит замкнутый круговорот веществ между организмами и окружающей средой, обеспечивающий е инство живой и неживой природы. Экосистемы же более от-крытые системы. Это еще о но отличие биогеоценозов от экосистем.

Структура эк системы.В экосистеме виды организмов выполняют разныефункции, благ да я к т рым осуществляется круговорот веществ. В зависимости от роли, кото ую виды играют в круговороте, их относят к разным функциональ-ным групп м: п одуцентам, консументам или редуцентам.

Продуценты (от лат.producens—создающий),или производите-ли, —втотрофные организмы,синтезирующие органическое вещество из ми-нерального с использованием энергии. Если для синтеза органического вещества используется солнечная энергия, то продуцентов называют фототрофами. К фототрофам относятся все зеленые растения, лишайники, цианобактерии, авто-трофные протисты, зеленые и пурпурные серобактерии. Продуценты, использую-щие для синтеза органического вещества энергию химических реакций окисления неорганических веществ, называются хемотрофами. Ими являются железобак-терии, бесцветные серобактерии, нитрифицирующие и водородные бактерии.

Правообладатель Народная асвета

Экосистема. Биогеоценоз. Структура экосистемы

Консументы (от лат.consumo—потребляю),или потребители, —ге-теротрофные организмы, потребляющие живое органическое вещество и переда-ющие содержащуюся в нем энергию по пищевым цепям. К ним относится боль-шинство животных, насекомоядные растения, растения-паразиты. В зависимости от вида потребляемого органического вещества консументы подр зделяются на порядки. Организмы, потребляющие продуцентов, называются консумент ми

I порядка.К ним относятся растительноядные животные(кузнечики,с р нча,грызуны, парно- и непарнокопытные животные) и растения-парази ы. Консумен-тов I порядка потребляют консументы II порядка, которые пр дс авлены пло-тоядными животными и насекомоядными растениями. Консум нтами III и по-следующих порядков являются более крупные плотоядные жи отные. Количество порядков консументов в экосистеме ограничено и определяется объемом биомас-сы, созданной продуцентами.

Редуценты (от лат.reducens—возвращ ющий),или разрушители, —ге-теротрофные организмы, разрушающие отмершее орг ниче кое вещество любо-го происхождения до минерального. Образующееся минеральное вещество на-капливается в почве и в дальнейшем поглощ ется продуцентами. В экологии от-мершее органическое вещество, вовлеченное в процесс разложения, называется детритом. Детрит — отмершие ост тки р стений и грибов, трупы и экскре-менты (непереваренные остатки корма) животных с содержащимися в них бак-териями.

Процесс разложения детрита идет в три этапа: механическое измельчение, гумификация (образование перег оя), минерализация. В зависимости от этапа разложения, осуществляемого ре уце тами, их разделяют на три порядка. Ре-

дуценты I порядка (механические разрушители)осуществляют механическоеизмельчение детрита и п г тавливают субстрат для биологического разложе-ния. К ним относятся сапр тр фные животные (детритофаги): мокрицы, некото-рые клещи, многон жки, н г хв стки, жуки мертвоеды, некоторые насекомые и их личинки, че ви. Редуценты II порядка (гумификаторы) частично разлагают детрит, превр щ я его в гумус (перегной). Ими являются грибы, гетеротрофные протисты, крупные б ктерии. Редуценты III порядка (минерализаторы) обе-

спечивают полное р зложение гумуса до минеральных веществ. К ним относят-ся почвенные бактерии размером менее 0,1 мм. Именно их часто называют ис-тинными редуцентами. Представители всех порядков редуцентов, отмирая, также образуют детрит.

Роль редуцентов в природе очень велика. Без них в биосфере накапливались бы отмершие органические остатки, а минеральные вещества, необходимые про-дуцентам, иссякли бы. И жизнь на Земле в той форме, которую мы знаем, пре-кратилась бы.

Правообладатель Народная асвета

74 Глава 3

Взаимосвязь функциональных групп в экосистеме можно показать на сле-дующей схеме:

Продуценты

Консументы

Консументы

Консументы

I порядка

II порядка

III порядка

Детрит

Минеральные

вещества

Редуценты I порядка

Редуценты II порядка

Редуценты III порядка

Функциональная структура в экосистеме очень же ткая — должны присут-ствовать все функциональные группы. Одн ко видовой остав каждой из них не-постоянен, потому что одну и ту же функцию могут выполнять разные виды орга-низмов. В экосистеме с большим видовым р знообразием может осуществляться взаимозаменяемость одного вида другим без нарушения функциональной струк-туры.

Экосистема — комплекс из сообщества живых организмов и неживых компонентов среды их обита ия, связанных между собой обменом веще-ства и энергии. Назем ые экосистемы называют биогеоценозами. Био-геоценоз — совокуп ость биоценоза и биотопа, где осуществляется кру-говор т веществ и превращение энергии. Функциональными компонен-тами эк системы являются продуценты, консументы и редуценты.

1.С авните п еделения понятий «биогеоценоз» и «экосистема». Что между ними общего? В чем отличие? 2. Какие из экосистем можно назвать биогеоценозами: луг, озе о, гнилой пень, море, хвойный лес, реку? 3. В чем состоит роль про-дуцентов в экосистеме? Приведите примеры фото- и хемотрофов. 4. Какие из ор-г низмов являются консументами: береза, лось, дождевой червь, лев, подосиновик, кузнечик, лишайник? 5. Какую функцию в экосистеме выполняют редуценты? Ка-кие последствия могли бы ожидать Землю, если бы исчезли все редуценты?

§ 19. Цепи и сети питания. Экологические пирамиды

Пастбищные и детритные цепи. Трофические уровни.Основное условиесуществования экосистемы — это поддержание круговорота веществ и превра-щения энергии. Оно обеспечивается благодаря трофическим (пищевым) свя-зям между видами, относящимися к разным функциональным группам. Именно

Правообладатель Народная асвета

Цепи и сети питания. Экологические пирамиды

на основе этих связей органические вещества, синтезированные продуцентами из минеральных веществ с поглощением солнечной энергии, передаются консумен-там и претерпевают химические превращения. В конечном итоге органические вещества под действием редуцентов возвращаются в среду в виде минеральных веществ. А затем они снова с помощью продуцентов вовлекаются в круговорот. Если бы эти вещества не использовались многократно, жизнь на Земле была бы невозможна. Ведь запасы веществ, поглощаемых продуцен ми, в природе не безграничны. Для осуществления полноценного круговоро а вещес в в эко-системе должны быть в наличии все три функциональные группы организмов. И между ними должно происходить постоянное взаимодействие в виде трофических связей с образованием трофических (пищевых) цепей, или ц п й питания.