Структура экосистемы, ее компоненты и принципы функционирования.

Состав экосистемы представлен двумя группами компонен­тов: абиотическими - компонентами неживой природы и биотичес­кими - компонентами живой природы.

Абиотические элементы - это следующие основные элементы неживой природы:

- неорганические вещества и химические элементы, участвующие в обмене веществ между живой и мертвой материей (диоксид углерода, вода, кислород, кальций, магний, калий, натрий, же­лезо, азот, фосфор, сера, хлор и др.);

- органические вещества, связывающие абиотическую и биоти­ческую части экосистем (углеводы, жиры, аминокислоты, белки, гуминовые вещества и др.);

- воздушная, водная или твердая среда обитания;

- климатический режим и др.

состоят из трех функциональных групп организмов (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Биотические компоненты экосистем

Первая группа организмов - продуценты (лат. producers - создаю­щий, производящий или проводящий), автотрафорные организмы (от гр. autos - сам, trophe -

пища).

Они подразделяются на фото- и хемоавтотрофов.

автотрофы 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 (СН₂0)_п:

со₂ + н₂о = (сн₂о)_я + о₂

Хемоавтотрофы используют энергию, выделяющуюся при хими­ческих реакциях. К этой группе принадлежат, например, нитрифицирующие бактерии, окисляющие аммиак до азотистой и затем азотной кислоты:

2NH₃ + 30₂ = 2HN0₂ + 2Н₂0 + Q_F 2HN0₂ + 0₂ = 2HN0₃ + Q₂.

Химическая энергия (Q), выделенная при этих реакциях, используется бактериями для восстановления С0₂ до углеводов.

Главная роль в синтезе органических веществ принадлежит зеле­ным растительным организмам. Роль хемосинтезирующих бактерий в этом процессе относительно невелика. Каждый год фотосинтези-рующими организмами на Земле создается около 150 млрд т органического вещества, аккумулирующего солнечную энергию.

Вторая Группа организмов – консументы (лат. consume - потреблять),

ИЛИ гетеротрафорные организмы (гр. heteros - другой, trophe - пища),

осуществляют процесс разложения органических веществ.

Эти организмы используют органические вещества в качестве источника и питательного материала, и энергии. Их делят на

фаГОТрофов (гр. phagos - пожирающий) И СОПрОТрофоВ (гр. sapros - гнилой).

питаются непосредственно растительными или животными организмами. К ним относятся в основном крупные животные - макроконсументы.

используют для питания органические вещества мертвых остатков.

Третья группа организмов - редуценты (лат. reducens - возвращающий). Они участвуют в последней стадии разложения - минерали­зации органических веществ до неорганических соединений (С0₂, Н₂0 и др.). Редуценты возвращают вещества в круговорот, превращая их в формы, доступные для продуцентов. К редуцен­там относятся главным образом микроскопические организмы (бактерии, грибы и др.) - микроконсументы. Роль редуцентов в круговороте веществ чрезвычайно велика. Без редуцентов в биосфере накапливались бы груды органических остатков; иссякли бы запасы минеральных веществ, необходимых продуцентам, и жизнь в той форме, которую мы знаем, прекратилась бы.

Свойства и функции экосистем

Наиболее важные свойства экосистем являются следствием иерархической организации уровней жизни. Как было сказано выше, по мере объединения подмножеств в более крупные у образующихся систем возникают качественно новые эмерджент-ные свойства, отсутствующие на предыдущем уровне. Таким образом, экосистема обладает не только суммой свойств входя­щих в нее подсистем, но характеризуется и собственными, прису­щими только ей свойствами.