Экологическая система, ее структура.

В состав экосистемы входят: абиотические (неживые) и биотические (организмы) компоненты.

Абиотические (неживые) компоненты экосистемы включают:

•Неорганические вещества (С, СО₂, Н₂О и др.), включающиеся в круго­вороты;

•Органические соединения - белки, углеводы, липиды, гумусовые веще­ства и т.д.

•Воздушная, водная и субстратная среда, включающая климатический режим и др. экологические факторы.

Биотические (живые) компоненты экосистемы. Основные типы организмов, которые формируют биотические компоненты экосистемы принято подразделять на продуцентов, консументов и редуцентов. Это разделение базируется на преобла­дающем способе питания организмов.

Продуценты - автотрофы (самопитающиеся) - это организмы, производящие органические соединения, используемые ими как источник энергии и питательных веществ. Большинство продуцентов - зеленые растения, которые создают необхо­димые им питательные вещества в процессе фотосинтеза. Только продуценты спо­собны производить для себя пищу. Они непосредственно или косвенно обеспечива­ют питательными элементами консументов и редуцентов.

Консументы - гетеротрофы (питающиеся другими) - организмы, получающие питательные вещества, питаясь напрямую или косвенно продуцентами.

В зависимости от источников питания консументы, питающиеся живыми орга­низмами подразделяются на:

Фитофаги (растительноядные) - это консументы 1-го порядка, питающиеся ис­ключительно живыми растениями.

Хищники (плотоядные) - это консументы 2-го порядка, питающиеся исключи­тельно растительноядными животными, консументы 3-го порядка, питающиеся только плотоядными животными.

Эврифаги (всеядные), которые могут поедать растительную и животную пищу.

Консументы, питающиеся остатками мертвых растений и животных называют­ся редуцентами (детритами). Существует два основных класса редуцентов: детритофаги и деструкторы.

Детритофаги -- напрямую потребляют мертвые организмы или органические остатки.

Деструкторы разлагают сложные органические соединения мертвой материи до простых неорганических веществ (грибы и микроскопические одноклеточные бактерии).

Экосистемы является открытыми системами: они получают и отдают энергию. Экосистемы, входящие в биосферу, в разной степени открыты для потоков веществ, для иммиграции и эмиграции организмов. Экосистемы изменяются как в простран­стве так и во времени.

Сообщество живых организмов в экосистеме существует благодаря сочетанию круговорота вещества и однонаправленного движения энергии.

Рис. Основные структурные компоненты экосистемы

Типы и структура пищевых цепей. Распределение потока энергии

В пищевых цепях

Пищевой цепью называют последовательность организмов, в которой каждый из них съедает или разлагает другой.

Пищевая цепь - это путь однонаправленного потока крохотной частицы высо­коэффективной солнечной энергии, поглощенной в процессе фотосинтеза, через жи­вые организмы экосистемы в окружающую среду в виде низкоэффективной тепло­вой энергии.

Пищевая цепь - это также движение питательных веществ от продуцентов, консументов к редуцентам и обратно к продуцентам.

Все организмы, пользующиеся одним типом пищи, принадлежат к одному тро­фическому уровню.

Рис. Пищевая цепь.

Стрелками обозначены потоки химической энергии через трофические уровни и потери энергии в виде тепла. Концепция пищевых цепей помогает проследить круговорот химических элементов и потоков энергии в экосистеме.

Совокупность многих связанных между собой пищевых цепей называется пи­щевой сетью.

Движение энергии в экосистемах происходит посредством двух связанных ме­жду собой типов пищевых сетей: пастбищной и детритной.

В пастбищной пищевой сети живые растения поедаются растительноядными животными, которые сами являются пищей для хищников и паразитов. В детритной пищевой сети отходы жизнедеятельности и мертвые организмы разлагаются мик­роорганизмами до простых неорганических соединений, которые вновь использу­ются растениями. Во всех экосистемах пастбищная и детритная пищевые цепи взаимосвязаны. Не вся пища усваивается, часть уходит в детритную цепь. Степень влияния травоядных животных на сообщество зависит не только от количества ас­симилированной ими энергии пищи, но и от скорости изъятия живых растений.

Биоконцентрирование токсагентов на трофических уровнях. Некоторые веще­ства по мере продвижения по цепи не рассеиваются, а наоборот накапливаются. Биоконцентрирование нагляднее всего выражается при продвижении радионукли­дов и пестицидов.