Что такое экосистема

Наша планета предоставляет населяющим её живым существам огромное разнообразие условий обитания, от ледяного холода полярных шапок до иссушающего зноя безводных пустынь, от высокогорных плато с пониженным давлением воздуха до многокилометровых морских глубин, куда не проникают солнечные лучи.

Столь огромное богатство факторов природной среды породило великое множество видов живых организмов, обитающих в разных регионах, географических и климатических условиях. Все они определённым образом взаимодействуют друг с другом, составляя пищевые цепочки.

Каждый живой организм связан с окружающей средой потоками вещества и энергии, проходящими через его тело. Потребляя и выделяя вещество и энергию, живые организмы влияют на среду своего обитания уже тем, что живут.

Результаты жизнедеятельности каждого отдельного существа могут быть невелики и малозаметны. Но все вместе они сливаются в мощную силу, преобразующую земную поверхность.

Изучение окружающей среды как сообщества живых организмов, идеально приспособленного к обитанию в конкретной среде, привело к появлению понятия экосистемы. Термин «экосистема» впервые был предложен в 1935 году английским экологом Артуром Тенсли.

Артур Тенсли

Экосистема — это объединение компонентов живой и неживой природы, между которыми происходит обмен энергией. А благодаря этому обмену возможно создание условий, необходимых для поддержания жизни. Основой любой экосистемы на нашей планете является энергия солнечного света.

Экосистема

Экосистема — основная функциональная единица в экологии, так как в неё входят организмы и неживая среда — компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той её форме, которая существует на Земле.

Примерами экосистем служат пруд, озеро, море, лес, поле, парк, город.

Остановимся более подробно на экосистеме леса.

Леса занимают огромную часть суши нашей планеты — более 4 млрд. гектар суши. Лесные экосистемы — это уникальные сообщества животных и растений, соединённых множеством видов связей для обмена энергией. Главную роль в любой лесной экосистеме играют растения.

Для лесных экосистем характерна ярусность: на верхнем располагаются деревья, средний ярус составляют кустарники, нижний — травы.

Ярусность

Уникальность лесных экосистем можно объяснить тремя факторами:

Во-первых, это практически единственный вид экосистемы, сохранившийся в первозданном и практически неизменённом человеком виде.

Во-вторых, лесные экосистемы являются одними из крупнейших на планете.

В-третьих, они считаются одними из самых продуктивных для человечества.

Для формирования экосистемы хвойного леса необходим холодный климат. Поэтому такие экосистемы образуются в основном на севере, где средние колебания температуры воздуха колеблются в пределах от -5 до +5 °C. Осадков мало — до 200 мм в год, и чаще всего они выпадают в виде снега. Лето в таких краях холодное и короткое, а зима — продолжительная и морозная.

Эти климатические условия великолепно подходят для произрастания хвойных пород деревьев: сосен, елей, пихт, кедров, лиственниц. Именно они занимают доминирующее положение в данной экосистеме и расположены на верхнем ярусе.

Хвойные леса, объединённые в массивы, называют тайгой. Эта экосистема распространена в северном полушарии, в основном, в России и в Канаде. В южном полушарии хвойные леса не создают таких массивов и встречаются в виде отдельных участков. А в Австралии и Южной Америке хвойные леса произрастают в горах.

Хвойные породы деревьев вместо листьев имеют иглы, которые за счёт своей маленькой площади прекрасно сохраняют тепло и влагу. А смола, укутывающая хвойные деревья, позволяет свободно переносить продолжительные морозы. Фотосинтез в этих деревьях не замирает даже при 0 °C.

В экосистеме хвойных лесов практически не присутствует средний ярус. А нижний заселяют мхи и лишайники. Вместе с деревьями эти виды растительности являются продуцентами — они активно участвуют в фотосинтезе, перерабатывая солнечную энергию. Кроме того, они являются кормом для следующего звена экосистемы — животных.

Вершиной пищевой цепочки в таких лесах являются хищники: рыси, тигры, медведи, волки, лисы. Из травоядных млекопитающих особенно распространены парнокопытные: олени, лоси, изюбры. Много животных с ценным мехом: соболей, куниц, белок, ласок. Это организмы-потребители.

К организмам-разрушителям относятся грибы, бактерии и черви.

Организмы-разрушители

Пищевые цепочки в экосистеме хвойных лесов зачастую короткие. Например, дерево — травоядное животное (белка) — хищник (лиса).

Пищевая цепь

Если человек не вмешивается в экосистему хвойного леса, то здесь происходит процесс саморегуляции: один вид животных никогда не уничтожает полностью особей другого вида, что делает этот вид экосистемы очень устойчивым.

На первый взгляд может показаться, что между разными экосистемами нет связи, например между лугом, лесом и прудом. Но если внимательно посмотреть, можно отметить следующее: поверхностным стоком осадков с соседнего луга в пруд вымываются частички почв, гумус, отмершая растительность; осенью часть опавших листьев из леса ветром переносится в пруд; где она разлагается и является пищей для некоторых водных организмов. В пруду живут личинки насекомых, но взрослые особи покидают водную среду и поселяются на лугу или в лесу.

Существует разделение экосистем на естественные и искусственные. Естественные экосистемы созданы самой природой. Озеро с его обитателями, море, океан, небольшой лес, целая тайга, степь и пустыня — всё это природные экосистемы. А искусственные экосистемы созданы человеком. Например, водохранилище, город, парк.

Существует два основных типа экосистем: водные и наземные. Любые другие экосистемы мира относятся к одной из этих двух категорий.

Каждая экосистема может характеризоваться определёнными границами. Однако само понятие «экосистема» обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются рельефом или видовым разнообразием.

Разберём характеристики экосистемы.

Учитывая разнообразие живых и неживых компонентов, составляющих любую экосистему, характеристики, которыми описываются её свойства, носят общий характер.

·        Устойчивость.

·        Биоразнообразие.

·        Сложность экосистемы.

·        Продуктивность.

Кроме того, в последнее столетие появился новый фактор, оказывающий влияние на экосистемы всех материков — антропогенный. Экологи всего мира внимательно следят, чтобы антропогенное воздействие не превышало разумных пределов и не приводило к полному уничтожению экосистем в отдельных местностях.