Компоненты экосистемы
Любая экосистема представляет собой строго организованную структуру, которая базируется на четырех ключевых компонентах. Фундаментом выступает биотоп — комплекс физико-химических природных условий, то есть неживая среда обитания. Живая часть системы (биоценоз) разделена на три функциональные группы:
- Продуценты — первичные производители, которые синтезируют сложные органические соединения.
- Консументы — организмы-потребители. Они не могут создавать органику самостоятельно и вынуждены использовать уже готовые вещества.
- Редуценты — организмы-разрушители. Их функция заключается в расщеплении мертвых остатков и возврате элементов обратно в круговорот.
Поток энергии и экологические пирамиды
Передача энергии внутри природной системы имеет жесткие ограничения. Согласно правилу 10%, при переходе от одного звена пищевой цепи к следующему сохраняется и усваивается лишь десятая часть энергии с предыдущего уровня. Остальная энергия расходуется на жизнедеятельность организмов или рассеивается.
Для наглядной визуализации этих процессов экологи используют экологические пирамиды. Эти графические модели детально отражают распределение важнейших показателей на каждом трофическом уровне:
- Накопленной энергии
- Общей биомассы
- Числа организмов
Динамика экосистем: Сукцессии
Экосистемы не статичны; процессы их направленного развития и смены называются экологическими сукцессиями. Различают два базовых сценария:
- Первичные сукцессии: стартуют на абсолютно голом субстрате, который изначально полностью лишен какого-либо органического вещества (например, на остывшей лаве или скалах).
- Вторичные (восстановительные) сукцессии: развиваются на территориях, где жизнь уже существовала и оставила после себя субстрат с наличием органического вещества (например, зарастание вырубки).
Искусственные экосистемы
Человек активно конструирует собственные системы для обеспечения своих нужд. Агроценозы — это сельскохозяйственные экосистемы, созданные ради получения продукции. Их главная особенность — крайняя неустойчивость. Из-за сниженного видового разнообразия (часто это монокультуры), коротких пищевых цепей и незамкнутого круговорота веществ (ведь урожай постоянно изымается), они не могут существовать без поддержки. Без человека они быстро разрушаются вредителями или вытесняются дикими видами.
Для поддержания агроценозов требуются постоянные энергетические субсидии (антропогенная энергия):
- В растениеводстве: удобрения, пестициды, ирригация, работа техники (ГСМ).
- В животноводстве: корма, обогрев помещений, ветеринарные препараты, утилизация отходов.
Отдельно выделяют урбоэкосистемы (города), возникшие вследствие разделения труда, развития промышленности и других социальных факторов. Особенности городской среды включают:
- Полную зависимость от ввоза ресурсов (пища, вода, энергия) извне.
- Накопление огромного количества отходов.
- Измененный микроклимат («тепловые острова», смог).
- Высокую плотность (скученность) населения.
Города оказывают мощное негативное влияние на прилежащие территории: загрязняют воздух и воду, отчуждают земли под свалки и вызывают деградацию пригородных лесов из-за колоссальной рекреационной нагрузки.
Как запомнить живые компоненты экосистемы: П-К-Р (Продуценты Производят, Консументы Кушают, Редуценты Разрушают).
Вопросы с занятий и экзамена
В чем главное отличие первичной сукцессии от вторичной?
Вторичная сукцессия начинается там, где уже имеется органическое вещество (почва, остатки растений), а первичная протекает на абсолютно безжизненном субстрате, лишенном органики.
Почему агроценозы считаются неустойчивыми экосистемами?
В них искусственно снижено видовое разнообразие, пищевые цепи укорочены, а круговорот веществ не замкнут из-за изъятия урожая. Без энергетических субсидий человека они быстро погибают.
Что такое энергетические субсидии в сельском хозяйстве?
Это дополнительная антропогенная энергия, вкладываемая для поддержания системы: топливо для техники, удобрения, пестициды, корма, обогрев ферм и ветеринарные препараты.
Что ещё разобрать по теме
- Детальный разбор пищевых цепей и трофических сетей
- Виды экологических пирамид (энергии, биомассы, численности)
- Механизмы формирования первичной сукцессии
- Проблема незамкнутого круговорота веществ в агроценозах
- Влияние урбоэкосистем на формирование микроклимата и тепловых островов
Разберите тему целиком в курсе «Биология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Экосистема» и ещё 3 793 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 124 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Экология человека»
Бесплатные видеоуроки: биологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.