Экосистемой называется любое сообщество живых организмов вместе с его физической средой обитания, функционирующее как единое целое.
Для каждой экосистемы характерны не только определенная среда (воздушная, водная, наземная), включающая климатический режим, но и определенная характеристика физической среды (температура, влажность), жизнь экосистемы обеспечивает и определенный химический состав экосистемы - неорганические вещества (вода, углекислый газ, соединения азота и др.), которые включаются в круговорот, и органические соединения (белки, углеводы, жиры и др.), связывающие живую и неживую ее части.
По роли, которую выполняют организмы в экосистеме, их подразделяют на три группы:
- продуценты — автотрофные организмы, главным образом зеленые растения, которые способны создавать органические вещества из неорганических;
- консументы — гетеротрофные организмы, преимущественно животные, которые питаются другими организмами или частичками органического вещества;
- редуценты — гетеротрофные организмы, преимущественно бактерии и грибы, обеспечивающие разложение органических соединений.
Окружающая среда и живые организмы взаимосвязаны процессами циркуляции вещества и энергии.
В экосистемах живые компоненты выстраиваются в цепочки — пищевые или трофические цепи, в которых каждое предыдущее звено служит пищей для последующего. В основании трофической цепи находятся продуценты, которые из неорганического вещества и энергии света создают живое вещество — первичную биомассу. Второе звено составляют потребляющие эту первичную биомассу животные фитофаги — это консументы первого порядка. Они, в свою очередь, служат пищей для организмов, составляющих следующий трофический уровень, — консументов второго порядка. Далее идут консументы третьего порядка и т. д. Приведем пример цепи:
А вот пример более сложной цепи:
Вся природа Земли образует единую глобальную экосистему. Между отдельными видами существуют устойчивые связи. Именно взаимодействие всех компонентов экосистемы создает ее устойчивость, единство и целостность. Это проявляется в том, что у сообщества есть свои особенности и свойства, закономерности существования и развития.
Существуют различные классификации экосистем. Приведем наиболее распространенную, в которой экосистемы классифицируются по размеру:
- · микроэкосистемы, подобные стволу погибшего дерева;
- · мезоэкосистемы, например лес или пруд;
- · макроэкосистемы, такие, как океан;
- · мегаэкосистемы, биосфера, объединяющая все существующие экосистемы.
Множество экологических факторов воздействуют на любой организм в окружающей среде.
Традиционная классификация экологических факторов. (Механизмы регуляции)
· Абиотические факторы - это комплекс физических условий окружающей среды, влияющих на живой организм (температура, давление, радиационный фон, влажность, состав атмосферы, морских и пресных вод, почвы и др.). Очевидна глубокая связь главных абиотических факторов окружающей среды (температура, влажность, освещенность и др.) с климатом, их решающее значение в распространении видов живых организмов.
· Биотические факторы - это совокупность влияний жизнедеятельности одних организмов на другие (конкуренция, хищничество, паразитизм и др.).
· Антропогенные факторы - это совокупность влияний деятельности человека на окружающую среду. Как вы знаете, в настоящее время масштаб деятельности человека настолько велик и так сильно воздействует на природную среду, что, к сожалению, может даже сделать ее совсем непригодной для жизни.
Организмы обычно поселяются в такой среде, где условия для жизнедеятельности ближе всего к оптимальным. При этом они должны непрерывно приспосабливаться ко всему комплексу экологических факторов.
Каждую экосистему характеризует, прежде всего видовой состав живых организмов и их пищевые связи.
В естественных экосистемах пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетены. Они формируют сложные пищевые сети, так как различные звенья цепей могут служить пищей не одному, а многих другим звеньям. Пищевые сети составляют каркас экосистем, и нарушения в них могут приводить к непредсказуемым последствиям. Особенно ранимыми оказываются экосистемы с относительно простыми пищевыми цепями, т.е. те, в которых круг объектов питания конкретного вида недостаточно широк (например, многие экосистемы Арктики). Выпадение одного из звеньев может повлечь за собой распад всей сети питания и деградацию экосистемы в целом.