I. Абиотические компоненты экосистем.
Экосистема состоит из различных живых и неживых компонентов. Неживые, или абиотические, компоненты экосистемы включают различные физич и химич факторы. К важным физ факторам относятся: солнечный свет, тень; испарение; ветер; температура; водные течения.
II. Биотические компоненты экосистем.
Основные типы организмов, которые формируют живые, или биотические, компоненты экосистемы, принято подразделять по преобладающему способу питания на продуцентов, консументов и редуцентов.
Продуценты — это организмы, производящие орган соед из неорганических. Продуценты (в большинстве своем зеленые растения) создают органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза. Хемосинтез – преобразование неорганических соединений в питательные органические вещества в отсутствие солнечного света, за счет энергии хим реакций.
По типу питания все продуценты являются автотрофами — сами производят орган вещества из неорганических.
Консументы – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию, питаясь живыми организмами — продуцентами или другими консументами. Редуценты – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию питаясь останками мертвых организмов (животных, растений).
В зависимости от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:
— фитофаги (растительноядные) – это консументы 1-го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями., (птицы едят семена, почки и листву),- хищники (плотоядные) – конс 2-го пор, к-е питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также конс 3-го пор, питающиеся только плотоядными животными.- эврифаги (всеядные), к-ые могут поедать как раст, так и жив пищу (свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек)
Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном. Выражается: в единицах массы (пирамида биомасс), в числе особей (пирамида чисел Элтона), в заключенной в особях энергии (пирамида энергий)
Правило экологической пирамиды — Количество растит в-ва, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую. Цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена.
Биоценоз — это совокупность животных, растений, грибов и микроорганизмов, что заселяют определённый участок суши или акватории, они связаны между собой и со средой. Биоценоз — это динамическая, способная к саморегулированию система, компоненты (продуценты, консументы, редуценты) которой взаимосвязаны. Один из основных объектов исследования экологии. Наиболее важными количественными показателями биоценозов являются биоразнообразие (совокупное количество видов в биоценозе) и биомасса (совокупная масса всех видов живых организмов данного биоценоза). Наиболее многочисленные виды биотопов называют доминантными. При изучении больших биотопов определить всё видовое многообразие невозможно. Для изучения определяют количество видов с определенной территории (площади)— видовое богатство. Биогеоценоз— система, включающая сообщество живых организмов и тесно связанную с ним совокупность абиотических факторов среды в пределах одной территории, связанные между собой круговоротом веществ и потоком энергии. Представляет собой устойчивую саморегулирующуюся экологическую систему, в которой органические компоненты (животные, растения) неразрывно связаны с неорганическими (вода, почва). Примеры: сосновый лес, горная долина. Учение о биогеоценозе разработано Владимиром Сукачёвым в 1940 году. Свойства Б.: естественная, исторически сложившаяся система, способная к саморегуляции и поддержанию своего состава на определенном постоянном уровне характерен круговорот веществ
Основные показатели биогеоценоза: Видовой состав — количество видов, обитающих в биогеоценозе, видовое разнообразие — количество видов, обитающих в биогеоценозе на единицу площади или объема. Биомасса — количество организмов биогеоценоза, выраженное в единицах массы. Чаще всего биомассу подразделяют на: биомассу продуцентов, биомассу консументов, биомассу редуцентов, продуктивность, устойчивость, способность к саморегуляции.
Источник
II. Биотические компоненты экосистем
Основные типы организмов, которые формируют живые, или биотические, компоненты экосистемы, принято подразделять по преобладающему способу питания на продуцентов, консументов и редуцентов.
Продуценты — это организмы, производящие органические соединения из неорганических. Продуценты (в большинстве своем зеленые растения) создают органические вещества в процессе фотосинтеза или хемосинтеза. Эти органические вещества используются продуцентами как источник энергии и как строительный материал для клеток и тканей организма.
Фотосинтез может быть представлен следующим образом:
Хемосинтез – преобразование неорганических соединений в питательные органические веществав отсутствие солнечного света, за счет энергии химических реакций.
Только продуценты способны сами производить для себя пищу. Более того, они непосредственно или косвенно обеспечивают питательными элементами консументов и редуцентов.
По типу питания все продуценты являются автотрофами — сами производят органические вещества из неорганических. Консументы и редуценты по типу питания являются гетеротрофами — питаются органическим веществом, произведенным другими живыми организмами.
Консументы – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию, питаясь живыми организмами — продуцентами или другими консументами.
Редуценты – организмы, получающие питательные вещества и необходимую энергию питаясь останками мертвых организмов (животных, растений).
В зависимости от источников питания консументы подразделяются на три основных класса:
— фитофаги (растительноядные) – это консументы 1-го порядка, питающиеся исключительно живыми растениями. Например, птицы едят семена, почки и листву.
— хищники (плотоядные) – консументы 2-го порядка, которые питаются исключительно растительноядными животными (фитофагами), а также консументы 3-го порядка, питающиеся только плотоядными животными.
— эврифаги (всеядные), которые могут поедать как растительную, так и животную пищу. Примерами являются свиньи, крысы, лисы, тараканы, а также человек.
Существует два основных класса редуцентов:
1. Детритофаги – напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки. (пример: шакалы, грифы, дождевые черви).
2. Деструкторы – разлагают мертвую органическую материю на простые неорганические соединения (процесс гниения и разложения). Примером могут служить грибы и микроскопические одноклеточные бактерии.
Источник
Биотические компоненты экосистемы
П
Фотоавтотрофы Хемоавтотрофы Фаготрофы Сапротрофы
Рис. 2. Биотические компоненты экосистемы
Первая группа организмов – продуценты или автотрофные организмы (греческие auto – сам, trophe –пища) — создают органическое вещество из простых неорганических веществ с использованием энергии света (фотоавтотрофы) или энергии химических связей (хемотрофы).
Фотоавтотрофы используют в качестве источника энергии солнечный свет, а в качестве питательного материала – неорганические вещества, в основном углекислый газ и воду. К этой группе организмов относятся все зеленые растения и некоторые бактерии. В процессе жизнедеятельности они синтезируют на свету органические вещества – углеводы или сахара:
Хемотрофы используют энергию, выделяющуюся при химических реакциях. К этой группе принадлежат, например, нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотистой и затем азотной кислоты:
Химическая энергия, выделившаяся при этих реакциях, используется бактериями для восстановления углекислого газа до углеводов.
Вторая группа организмов – консументы (латинское consume – потребитель) первого, второго, третьего порядков или гетеротрофные организмы (греческие heteros – другой, trophe – пища) — потребляют готовое органическое вещество, но не доводят его до разложения до простых минеральных составляющих (животные, часть микроорганизмов, паразитические растения). Эти организмы используют органические вещества, которые создали продуценты, в качестве источника и питательного материала и энергии. Они делятся на фаготрофов (греческое phagos – пожирающий) и сапротрофов (греческое sapros – гнилой).
Фаготрофы питаются непосредственно растительными или животными организмами. К ним относятся в основном крупные животные – макроконсументы. Сапротрофы используют для питания органические вещества мертвых остатков.
Третья группа организмов – редуценты (латинское reducens – возвращающий) или деструкторы — превращают органическое вещество в простые неорганические соединения. К редуцентам относятся главным образом микроскопические организмы (бактерии, грибы и др.) — микроконсументы.
Экосистемы, кажущиеся свободными от внешнего мира, в конечном счете, зависят от определенного внешнего фактора — солнечного света или очень редко от получения энергии за счет химических превращений. Солнечная энергия, воспринятая когда-то растениями, продолжает свой круговорот по всей экосистеме в виде органической материи. В конце цепи стоит редуцент, питающийся как растениями, так и животными. Он снова расщепляет пищу на первоначальные составные части — воду, углекислый газ и минеральные соли. В итоге в этот очень сложный круговорот включается и человек. Если факторы, обеспечивающие жизнедеятельность экологической системы, оказываются нарушенными, то произойдет заметное отклонение от установившегося равновесия, что может привести к катастрофе всей экосистемы.
Таким образом, устойчивость экосистем и их совокупности, то есть биосферы, зависит от следующих факторов.
- Биосфера использует внешние источники — солнечную энергию и энергию разогрева земных недр — для поддержания жизнедеятельности окружающей среды. Постоянное использование определенного количества энергии и ее рассеивание в виде тепла создали тепловой баланс в биосфере. Нарушение его может привести к смерти живых существ, которые могут существовать только в определенном тепловом диапазоне.
- Биосфера как совокупность экосистем использует вещества (преимущественно легкие биогенные элементы — водород, углерод, азот, фосфор, калий, кислород) в основном в форме круговоротов. Биогеохимические циклы элементов отработаны эволюционно и не приводят к накоплению вредных веществ. Поэтому большинство предприятий по производству пищевых продуктов можно организовать без сброса загрязняющих веществ в окружающую среду.
- В биосфере существует огромное многообразие видов и биологических сообществ. Конкурентные и хищнические отношения между ними способствуют установлению равновесия и спасают от угрозы со стороны внутренних факторов. У многих видов развиты защитные реакции от болезней, механизм которых изучен не до конца. Генофонд дикой природы — бесценный дар, возможности которого использованы в малой степени.
- Практически все закономерности, характерные для живого, имеют адаптивное значение. Биосистемы вынуждены приспосабливаться к непрерывно изменяющимся условиям жизни. Если темп изменений условий жизни превышает адаптивные возможности систем, то они погибают.
- Саморегуляция, или поддержание численности популяции, зависят от совокупности абиотических и биотических факторов.
Источник