ЕКОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ

Біологія – універсальний довідник

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ

ЕКОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ

У природі всі живі організми утворюють комплекси, функціональну єдність угруповання організмів і навколишнього середовища. Склад угруповань зумовлений поєднанням абіотичних факторів, а також взаємовідносинами різних організмів, що входять до нього і об’єднані спільними потребами. Зв’язок між ними забезпечує живлення, захист, розмноження всіх мешканців угруповання. В результаті такої взаємодії організмів і середовища їх проживання

утворюється екологічна система. Основними властивостями екологічної системи є її цілісність і відносна стійкість, що виявляється у здатності до саморегуляції і самооновлення.

Біогеоценоз – сукупність на певній ділянці земної поверхні однорідних взаємодіючих, пов’язаних обміном речовин і енергії природних компонентів: гірської породи, грунту, гідрологічних умов, рослин, тварин і мікроорганізмів. Грунт та клімат утворюють екотоп, який визначає характер угруповання. Біогеоценоз –

цілісна, саморегулююча, відносно стійка система. Основною формою взаємозв’язків організмів у біогеоценозі є трофічні зв’язки. В біогеоценозі розрізняють екотоп та біоценоз.

Усі біоценози мають схожу структуру. Основу їх утворюють рослинні угруповання – фітоценози, які у процесі фотосинтезу здійснюють продукування органічних речовин. Фітоценоз є динамічною системою, якій властива сезонна і різнорічна мінливість компонентів під впливом екологічних факторів. Іншу частину біоценозу складають тварини (травоїдні та м’ясоїдні) – зооценоз. Зооценоз – сукупність взаємозв’язаних і взаємозалежних видів тварин, які заселяють певний біотоп. До біоценозу входять організми, які мінералізують органічні речовини, – бактерії і гриби.

Біотичну частину біогеоценозу складають три групи організмів, які пов’язані між собою трофічними зв’язками: продуценти, консументи та редуценти.

Продуценти – автотрофи, зелені рослини, здатні синтезувати (продукувати) органічні речовини з неорганічних, акумулюючи при цьому сонячну енергію.

Консументи – організми, які живляться готовими органічними речовинами, створеними фотосинтезуючими або хемосинтезуючими видами (продуцентами). Це всі тварини, людина, частина мікроорганізмів, паразитичні і комахоїдні рослини. Розрізняють консументи першого порядку, які живляться рослинною їжею, і консументи другого (третього і т. д.) порядку, які живляться тваринною їжею. Усі консументи використовують енергію хімічних зв’язків, акумульовану в органічних речовинах продуцентів.

Редуценти – гетеротрофні організми, в основному бактерії та гриби, які у процесі життєдіяльності перетворюють органічні залишки в неорганічні речовини. Редуценти є завершальною ланкою у кругообігу речовин, утворюючи неорганічні речовини для включення їх у новий цикл.

Отже, у процесі життєдіяльності організмів відбувається безперервний кругообіг енергії у природі, причому кожен вид використовує лише частину енергії, нагромадженої в органічних речовинах. У результаті формуються ланцюги живлення, які являють собою взаємозв’язки видів, поєднаних харчовими відносинами, що створює певну послідовність у передачі речовин та енергії. Кожна попередня ланка є певною мірою поживою для наступної.

Взаємозв’язки в ланцюгах живлення проходять за схемою:

 ЕКОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ

На кожній наступній ланці ланцюга значна частина енергії у вигляді тепла втрачається, що обмежує кількість ланок у ланцюгу живлення. Але будь-який ланцюг починається рослинами (продуцентами) і закінчується хижаком, причому найкрупнішим. Редуценти руйнують речовини на кожному рівні і є останніми, заключними у харчовому ланцюзі.

Правило екологічної піраміди. Внаслідок втрати енергії кількість утворюваної органічної речовини на кожному наступному трофічному рівні в ланцюзі живлення зменшується. В середньому коефіцієнт корисної дії кожної ланки не перевищує 10%, тому типовий ланцюг живлення складається не більше, ніж із 4-6 взаємопов’язаних харчових рівнів.

На основі правила співвідношення різних видів рослин і тварин у природних і штучних екосистемах розрізняють три типи екологічних пірамід. Піраміда чисел – відображає число особин на кожному рівні ланцюга живлення. Піраміда біомаси – кількісне співвідношення органічної речовини, синтезованої на кожному рівні. Піраміда енергії показує кількість енергії у послідовних трофічних рівнях.

Трофічні ланцюги є основними у взаємовідносинах у живій природі, але не єдиним видом взаємозв’язків між організмами. Одні види можуть брати участь у розповсюдженні, розмноженні, поширенні інших видів, створюючи умови для їх проживання. Саме завдяки багатогранним і численним зв’язкам між організмами і навколишнім середовищем існують види у стійкій, саморегулюючій екосистемі.




ЕКОЛОГІЧНІ СИСТЕМИ