Получение ресурсов и избавление от отходов происходят в рамках круговорота всех элементов

Особенности экосистем

Концепция экосистемы.

Продуцирование и разложение в природе. Системный подход и моделирование в экологии. Экосистема: состав, структура, разнообразие. Популяции в экосистеме.

Понятие о экосистемах. Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой.

Главная ее особенность состоит в том, что в ней длительное время поддерживаются вполне устойчивые взаимодействия (обмен веществом, энергией и информацией) между элементами живой и неживой природы. Таким образом, в отличие от популяции или даже сообщества экосистему можно считать вполне самостоятельным объектом, поскольку в ней имеются все компоненты, необходимые для ее длительного существования. Экосистемами являются лес, озеро, тундра и так далее, но к ним следует отнести и каплю воды со всеми ее обитателями (рис. 1).

Понятия «экосистема» и «биогеоценоз» близки по сути. Первое из них приложимо для обозначения систем, обеспечивающих круговорот любого ранга, а «биогеоценоз» – понятие территориальное, относящееся к таким участкам суши, которые заняты фитоценозами. Концепции экосистем и биогеоценозов, дополняя и обогащая друг друга, позволяют рассматривать функциональные связи сообществ и окружающей их абиотической среды в разных аспектах.

Потоки вещества и энергии в экосистеме. Экосистема может обеспечить круговорот веществ только в том случае, если включает четыре необходимые для этого части: 1) запасы биогенных элементов; 2) продуценты; 3) консументы; 4) редуценты. На их сложном и постоянном взаимодействии основан первый (основной) принцип функционирования экосистем:

Рис. 1. Группы природных экосистем (по Ю. Одуму, 1986 г.)

Ту́ндра — вид природных зон, лежащих за северными пределами леснойрастительности, пространства с вечномёрзлой почвой, не заливаемой морскими или речными водами.

Тайга́ — биом, характеризующийся преобладанием хвойных лесов (бореальных видов ели, пихты, лиственницы, сосны, в том числе кедровой).

Сава́нны — обширные пространства в субэкваториальном поясе, покрытые травяной растительностью с редко разбросанными деревьями и кустарниками.

Апвеллинг (англ. upwelling) или подъём — это процесс, при котором глубинные воды поднимаются к поверхности.

Эстуа́рий (от лат. aestuarium — затопляемое устье реки) — однорукавное, воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря.

Глубоководные фотографии рифтовой зоны показывают причудливую картину разбросанных повсюду «подушек» из лавы — выпуклых, плоских, ноздреватых, кольчатых и удлинённых, как огромные гусеницы. Глубокие трещины прорезают дно, почти отвесно вздымаются склоны гор. На этих склонах часто бывают оползни, когда громадные глыбы лавы обрушиваются на подводные равнины.

Данный принцип гармонирует с законом сохранения массы. Так как атомы не возникают, не исчезают и не превращаются один в другой, они могут использоваться бесконечно, переходя в самые различные химические соединения. Именно это и происходит в природных экосистемах.

Необходимо подчеркнуть, однако, что биологический круговорот веществ (точнее элементов) есть результат деятельности организмов, которым для этого требуются постоянные энергетические затраты, компенсируемые Солнцем. Энергия солнечных лучей, поглощаемая зелеными растениями, в отличие от химических элементов, не может использоваться организмами бесконечно. Данное заключение вытекает из второго закона термодинамики: