Экосистема Мурманской области

Близким или даже аналогичным понятию экосистемы является понятие биоценоз. Соответственно наука, изучающая этот предмет, называется биоценологией.

Термин биоценоз происходит от греческих слов bios – жизнь и koinos

– общий. Впервые он был использован немецким зоологом К. Мебиусом в книге «Устрицы и устричное хозяйство» (1877). Биоценоз – это только живое население, тогда как в экосистему

помимо биотической компоненты входит и абиотическая, т.е. неживая. Четкую границу между биоценозом и экосистемой проводят В.Д. Федоров и Т.Г. Гильманов (1980). Согласно их определению, биоценоз – это «совокупность всех популяций биологических видов, принимающих существенное (постоянное или периодическое) участие в функционировании данной экосистемы». Они рассматривают биоценоз как часть экосистемы.[3]

Иногда вместо термина биоценоз употребляют термин сообщество организмов.

Говоря о биоценозе, обычно подчеркивают, что функционирование его осуществляется в определенных условиях среды и ограничивается определенным пространством, которое называют биотопом. Совокупность биоценоза и биотопа называют биогеоценозом.

Согласно определению В.Н. Сукачева (1964), биогеоценоз – это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою особую специфику взаимодействия этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществами и энергией между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии. Такое определение, по существу, идентично определению термина «экосистема».[4]

Одно из свойств системы – иерархическая соподчиненность элементов. Так, элементарной единицей в экологии считают организм (особь), совокупность особей образует элементарную подсистему – популяцию, а совокупность популяций, выполняющих функциональную сходную роль в экосистеме, образует следующую подсистему – ассоциацию, или сообщество, совокупность сообществ – биоценоз. Организмы биоценоза в комплексе со средой обитания представляют собой экосистему.

Закономерные сочетания экосистем в пределах определенной территории или акватории, характерной в том или ином отношении (например, геоморфологическом – на суше или гидрологическом – в водной среде), образуют систему более высокого уровня, чем экосистема, – ландшафт.

Деление на ступени – иерархия – во многих случаях является искусственным. Каждый уровень интегрирован, т.е. взаимодействует с другими, и между ними нет резких границ.

Важно, что при переходе на каждый новый уровень у появившихся элементов возникают новые свойства, которые не являются простой суммой свойств предыдущих уровней (принцип эмерджентности).

В соответствии с названными подсистемами различают экологию популяций, экологию сообществ, экологию биоценозов. Отсюда следует, что для понимания целостных свойств экосистем важно изучение связей между образующими ее элементами, которые определяют функционирование экосистемы как единого целого.

Для описания систем используются качественные и количественные критерии и параметры. Структуру экосистемы можно описать, используя различные критерии. Самым простым критерием, с помощью которого можно выделить две главные компоненты экосистемы, является критерий жизни. Используя этот критерий, в экосистеме выделяют две компоненты: живую (биотическую) и неживую (абиотическую). Эти понятия сопоставимы с представлениями о биоценозе как живой и биотопе как неживой частями экосистемы.

Необходимо подчеркнуть, что объектом экологии является именно экосистема, а не сообщество организмов.

Обе компоненты тесно связаны и взаимодействуют друг с другом. Абиотические компоненты лимитируют и регулируют жизнедеятельность и само существование живых организмов. Они находятся как вне, так и внутри живых организмов и образуют постоянный поток между биотической и абиотической компонентами.

Однако такой подход дает, по существу, мало информации, поэтому используют другие критерии, связанные с пространственной характеристикой, а также функционированием экосистем.

В зависимости от выполняемых функций в отношении питания все популяции разделяют на три основные группы: продуценты, консументы и редуценты. Каждый биоценоз в экосистеме включает представителей всех трех трофических групп, хота эти группы состоят из различных популяций организмов и имеют различный видовой состав. Все организмы, выполняющие в экосистеме (биоценозе) одинаковые трофические функции, составляют определенный трофический уровень.

Первый трофический уровень образуют автотрофные организмы (автотрофы). Они создают уровень первичной продукции и являются первичными продуцентами. Именно они утилизируют внешнюю энергию солнца, создают массу органического вещества (биомассу), являются основой существования жизни вообще и биоценоза в частности. К числу первичных продуцентов относятся растения, фотоавтотрофные бактерии, а также некоторые хемосинтезирующие бактерии.

Живые организмы рождаются, растут и развиваются. В ходе этих процессов меняется их биомасса. Под биомассой (обычно обозначается буквой В) понимают массу тела этих организмов. Биомассу выражают в единицах энергии или массы на единицу площади (например, джоули на 1 м или тонны на 1 га).

В сообществах основная доля биомассы обычно приходится на растения – первичные продуценты (автотрофы).

Количество создаваемой автотрофами биомассы называется первичной продукцией (Р). Общее количество биомассы называют при этом валовой продукцией, а прирост биомассы – чистой продукцией. Часть энергии идет на поддержание жизни, дыхание самих растений и теряется для сообщества в виде потерь на дыхание; они составляют 40–70% от валовой продукции. Разница между валовой продукцией и дыханием как раз и составляет чистую продукцию. Таким образом, чистая продукция является скоростью наращивания биомассы, доступной для потребления гетеротрофами.

Скорость образования первичной продукции, т.е. количество биомассы, образующейся в единицу времени, называют биологической продуктивностью (биопродуктивностью) экосистемы. Иногда скорость образования биомассы называют первичной продукцией, но это не совсем правильно, и мы будем придерживаться предыдущей трактовки.

Продуктивность выражают в единицах энергии или вещества, отнесенных к площади за 1 сутки.

В отличие от растений бактерии, грибы и животные не способны строить свое тело из простых химических веществ: им для этого необходимы более сложные органические вещества, богатые энергией. Они получают энергию, питаясь растениями или другими организмами, которые тоже питаются растениями и по характеру питания являются гетеротрофами. Таким образом, они строят свое тело за счет автотрофных организмов, а также организмов, питающихся автотрофами. Их относят к вторичным продуцентам.

Количество биомассы, создаваемой вторичными продуцентами, называют вторичной продукцией. Эту группу организмов объединяют во второй трофический уровень, который представлен консументами. Консументы иногда называют также трансформаторами, гетеротрофами или фаготрофами. Гетеротрофы в основном представлены животными, бактериями и грибами, получающими энергию путем усвоения органических веществ, разложения мертвых тканей. Образующиеся в результате жизнедеятельности гетеротрофов простые неорганические соединения усваиваются автотрофами.

 Скачать реферат