Структура екосистеми, поняття що таке, трофічні рівні, хто ввів термін в науку

Історія виникнення терміна, визначення поняття

Яких би назв не дотримувалися ті чи інші вчені, екологічна система або екосистема являє собою сукупність спільноти живих організмів, середовища, де вони мешкають, і зв'язків і взаємодій між ними, в тому числі з обміну речовиною і енергією.

Кілька ширше поняття «Екосистеми», його можна визначити наступним чином: під спільнотою живих організмів маються на увазі всі представники тваринного і рослинного світу, від великих ссавців, птахів, риб, безхребетних до черв'яків, личинок і мікроорганізмів. Під середовищем проживання треба розуміти конкретний ареал з лише йому притаманними хімічними і фізичними властивостями води, грунту і повітря, температурним, світловим і кліматичним режимом. А під зв'язками і взаємодіями - видову продуктивність і кругообіг трофічного ланцюга, в результаті яких відбувається обмін хімічними речовинами і сполуками і енергією.

Поняття «Екосистеми» дає найбільш загальне уявлення про те, що біосистеми має складові частини.

Структура і її види

У свою чергу, биотический підрозділяється на організми, які отримуючи сонячну енергію, синтезують з неорганічних речовин органічні. Такі організми названі автотрофами чи продуцентами, виробниками. Завдяки їм проводиться первинні органічні речовини, необхідні для існування наступних ланок харчового ланцюга. Основною характерною їх особливістю є здатність до фотосинтезу. Така здатність обумовлена ​​наявністю у рослин хлорофілу, а у бактерій ще й ородопсіна. Ці фотосинтетические пігменти на світлі з вуглекислого газу і води утворюють органічні речовини. Продуценти засвоюють сонячну енергію з ефективністю 0,1 - 1%. Є деякі види рослин, у яких цей показник значно вищий - до 4,5%.

Автотрофні продуценти або виробники можуть вважатися першою ланкою харчового ланцюга або її першим рівнем. Без вироблюваних ними органічних речовин і сполук, в тому числі кисню, народження і існування життя на Землі було б неможливо.

Другим видом організмів, що входять в биотическую частина трофічної структури екосистеми, є гетеротрофи. Це живі організми, які черпають енергію, необхідну їм для існування, з органічних речовин. До них відносяться два види - консументи або споживачі і редуценти або руйнівники.

Гетеротрофи або споживачі - це живі організми, які харчуються органічною речовиною та іншими живими організмами. Вони є другим ланкою харчового ланцюга.

У процесі існування живі організми виділяють органіку. Вони і самі після загибелі не перестають бути органічною речовиною. Всі ці виділення і останки опадають на землю і дно водних об'єктів, де стають їжею для редуцентов, могильників або руйнівників. Це остання ланка харчового ланцюга, тому що руйнівники переробляють органічну речовину в неорганічне, мінеральне. Яке знову починає свій рух до вищих екосистеми трофічні рівні.

Редуценти є останньою ланкою харчового ланцюга. Трофічна структура екосистеми, розділена на рівні, з точки зору тимчасового чинника, ними замикається.

Вони ж існують в нижньому ярусі просторової структури екосистеми.

Просторова і видова

Просторова структура передбачає розподіл живих організмів на певній території в вертикальній і горизонтальній площині.

Рослини є основним і визначальним фактором для формування та існування будь-якої екосистеми. Вони ж диктують видове розподіл по вертикалі або висоті. Рослини однієї висоти формують яруси. Висота цих ярусів може мати відчутні відмінності. Це залежить від багатьох факторів, і, перш за все, від абіотичних. Яруси є, як в високорослих тропічних лісах, так і чагарниках степових зон і покритих мохом болотах. У лісах вони яскравіше виражені і їх більше.

Верхній ярус займають високі дерева. Для деяких кліматичних зон висота верхнього ярусу може перевищувати 55 метрів. Трохи нижче розташовується другий ярус. Там дерева нижче. Третій - це чагарники. Четвертий - трави, мохи та лишайники. Грунт є лише умовною межею, так би мовити, видимої. Але і вона має свою підземну, ярусность, яка пов'язана з глибиною проникнення коренів рослин.

Існує також горизонтальне просторове розподіл. Воно ще має назву «мозаїчне». Факторами, що формують таке своєрідність, може бути різний склад грунту, рельєф, вологість тощо. Тому рослини групуються на площині, пристосовуючись до умов свого зростання і, таким чином, створюють ефект складеної мозаїки або орнаменту.

Тварини, птахи, комахи і інші живі організми розподіляються по ярусах і в горизонтальній площині в залежності від пристосованості кожного їх виду до створених умов. Це і є видова структура екосистеми.

Видова структура екосистеми включає в себе різноманітність видів рослинного і тваринного світу, чисельність особин в кожному і взаємозв'язок між ними. Ці показники залежать від безлічі факторів. Основним, з яких є вплив неживої природи - кількість світла, води, склад грунтів, температура, напрям і сила вітрів, атмосферний тиск і так далі. Другий за значимістю впливу фактор - це сформований рослинний світ на даній території. І третій, які увірвався в природу відносно недавно, - це людина, його діяльність, ступінь активності і спрямованість.

Наприклад: на 100 м 2 в тайзі 30 видів рослин, на лузі уздовж річки в два рази більше, а в амазонських лісі - в сто. Втручання людини, призводить до скорочення видової різноманітності, кількісного складу популяцій, генетичних змін і навіть, до вимирання тваринного і рослинного світу і загибелі всієї екосистеми.