6.1. Состав и классификация экосистем

Термин “экосистема” предложил английский эколог А.Тенсли в 1935 г. Экосистема – это совокупность взаимодействующих живых организмов и среды их обитания. Экосистемами являются, например, муравейник, участок леса, территория фермы, географический ландшафт.

Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера. Экосистема муравейника входит в состав лесного биогеоценоза, а лесной биогеоценоз – часть географического ландшафта. Самая крупная экосистема – это биосфера, включающая все экосистемы Земли, которые связаны через атмосферу и мировой океан.

В состав экосистемы (рис. 5) входят уже рассмотренные функциональные группы организмов (продуценты, консументы, редуценты; вместе они объединяются понятием “биота”), факторы абиотической среды (ресурсы и условия) и детрит – мертвое органическое вещество, временно исключенное из биологического круговорота.

Время сохранения детрита может быть коротким (трупы и экскременты животных перерабатываются личинками мух за несколько недель, листья в лесу – за несколько месяцев, стволы деревьев – за несколько лет) или очень долгим (гумус, сапропель, торф). Главным хранителем детрита в экосистеме является почва.

Важным компонентом многих экосистем является человек.

В табл. 3 приведена классификация экосистем.

Таблица 3

Классификация экосистем

Тип экосистем Автотрофные Гетеротрофные фотоавто-трофные хемоавто-трофные

Естест-венные Тундры, болота, степи, леса, луга, моря и др. Экосистемы подземных вод, “оазисы” рифтовых зон океана Экосистемы пещер, высокогорных ледников, океанических глубин

Антропо-генные Агроэкосистемы, лесные культуры, морские “огороды” и др. Экосистемы биологических очистных сооружений Города и промышленные предприятия, экосистемы биологических очистных сооружений, рыборазводные пруды, культура дождевого червя, плантации шампиньонов и др.

По типу обеспечения энергией экосистемы разделяются на автотрофные, которые используют неорганический углерод и энергию Солнца или химических связей, и гетеротрофные, которые используют уже готовые органические соединения.

Разделение экосистем на антропогенные и естественные весьма относительно, так как сегодня в мире нет экосистем, которые бы не испытывали влияние человека.

В гетеротрофных экосистемах основой “работы” является химическая энергия, уже фиксированная в органическом веществе. Пример естественной гетеротрофной экосистемы – глубоководная океаническая экосистема: она живет за счет “питательного дождя” – детрита, образующегося в автотрофной экосистеме освещенного слоя океана. Обитатели пещер (различные низшие животные и бактерии) питаются экскрементами летучих мышей, которые в ночные часы питаются насекомыми вне пещеры. Функционирование городских экосистем возможно только в том случае, если в них будут постоянно поступать ресурсы (включая продовольствие) и энергия. Продуценты (растения) в городе есть, но их продукции очевидно недостаточно для жизни такой экосистемы.

Существуют и естественные хемоавтотрофные экосистемы – сообщества бактерий в глубинных водах земной коры, которые используют энергию реакций окисления серы или железа. Уже в наши дни ученые открыли удивительные хемоавтотрофные экосистемы в океанических глубинах, где из разломов земной коры на поверхность выходят горячие воды, насыщенные серой. Продуцентами в этих экосистемах являются серные бактерии, которые мутуалистически связаны с беспозвоночными животными –погонофорами. За счет погонофор кормятся десятки видов животных и бактерий, составляющих ансамбли в этих глубоководных “оазисах”. Это очень продуктивные экосистемы, но площадь их невелика, и потому вклад в продукцию органического вещества планеты несопоставим с вкладом фототрофных экосистем.

Тест для самоконтроля к разделу 6.1

1. Экосистема – это:

А) любая совокупность взаимодействующих живых организмов и среды их обитания;

Б) совокупность растений, животных и микроорганизмов на однородном участке суши;

В) природная совокупность живых организмов и условий среды;

Г) нет верного ответа.

2.

А) синоним экосистемы; Б) синоним наземной экосистемы;

В) совокупность живых организмов на однородном участке суши;

Г) совокупность живых организмов и условий среды на однородном участке суши.

3. Все экосистемы земного шара, составляющие биосферу, связаны через:

А) атмосферу; Б) мировой океан; В) атмосферу и мировой океан; Г) космос.

4. К автотрофным экосистемам относится:

А) тундра; Б) город; В) рыборазводный пруд; Г) культура дождевого червя.

5. К хемоавтотрофным экосистемам относится:

А) агроэкосистема; Б) промышленное предприятие;

В) плантация шампиньонов; Г) экосистема подземных вод.

6. К гетеротрофным экосистемам относятся:

А) морские “огороды”; Б) города; В) лесные культуры; Г) леса.

7. К антропогенным автотрофным экосистемам относятся:

А) агроэкосистемы; Б) города; В) рыборазводные пруды;

Г) экосистемы океанических глубин.