Головна ⇒ 📌Довідник з біології ⇒ Екологічні системи – Природні угруповання організмів. Екосистеми

Екологічні системи – Природні угруповання організмів. Екосистеми

Біологія. Експерес-підготовка до ЗНО та ДПА

ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

РОЗДІЛ IV. ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ

Тема 2. Природні угруповання організмів. Екосистеми

Екологічні системи

Екосистема (біогеоценоз) – природна одиниця, яка складається з низки живих та неживих компонентів. У результаті їхньої взаємодії створюється стабільна система, у якій постійно відбувається колообіг речовин.

Структура екосистеми

Продуценти (зелені рослини) – виробники органічних речовин.

Консументи (рослиноїдні і м’ясоїдні

тварини, гриби) – споживачі органічних речовин.

Редуценти (гриби, мікроорганізми) – руйнівники органічних речовин до простих мінеральних сполук.

Характеристики екосистеми

Видове розмаїття – сукупність популяцій різних видів

Щільність популяцій – кількість особин, віднесена до одиниці площі, об’єму

Біомаса – загальна кількість органічної речовини (суха маса на одиницю площі, об’єму)

Біологічна продуктивність – швидкість утворення біомаси

Площа чи об’єм, який займає екосистема

Властивості екосистем

Цілісність – у результаті взаємодій організмів

між собою та факторами неживої природи виникають потоки енергії та колообіг речовин, які об’єднують їх у єдине ціле

Здатність до самовідтворення

Стійкість

Саморегуляція

Порушення взаємозв’язків в екосистемах може призвести до порушення саморегуляції та небажаних наслідків.

Взаємозв’язки організмів в екосистемах

Симбіоз – усі форми співіснування різних видів.

Паразитизм – форма співжиття організмів різних видів, із яких один (паразит) живе за рахунок іншого (хазяїна).

Коменсалізм – форма співжиття між двома видами тварин, коли один із них (коменсал) користується якимись перевагами за рахунок іншого (хазяїна), не завдаючи йому шкоди.

Мутуалізм – форма співжиття організмів, при якій кожний із організмів, що живуть разом, приносить іншому певну користь.

Ланцюги живлення

У природі відбувається безперервний колообіг біогенних речовин, необхідних для життя: хімічні речовини добуваються автотрофами з навколишнього середовища й знову до нього потрапляють в основному через гетеротрофів. У процесі еволюції в екологічних системах склались певні ланцюги живлення.

Ланцюг живлення – це послідовність взаємозв’язаних видів, які послідовно добувають органічну речовину та енергію із початкової поживної речовини, кожна попередня ланка є поживною для наступної.

Екологічна піраміда

Коли тварина з’їдає рослину, більша частина енергії, яка міститься в цій їжі, розсіюється у вигляді тепла і тільки незначна частка використовується для синтезу тваринних тканин. Якщо цю тварину з’їдять інші тварини, відбудеться подальша втрата енергії у вигляді тепла і т. ін.

В екологічних системах у процесі еволюції в ланцюгах живлення визначилась важлива закономірність, що отримала назву екологічної піраміди: кожний наступний рівень харчування має масу в 10 разів меншу за попередній.

Кожна ланка здатна використати лише 5-15 % (у середньому 10 %) енергії, тому типовий ланцюг живлення складається не більш ніж із 4-6 взаємозв’язаних ланок. Кожна ланка ланцюга живлення – трофічний рівень.

Зміни екосистем

Жодна екосистема не існує довічно, рано чи пізно вона змінюється іншою. Здатність до змін – одна з найважливіших властивостей екосистеми.

Сукцесія – послідовна, необоротна, спрямована заміна однієї екосистеми іншою.

Послідовні зміни та рівновага

Якщо кліматичні умови та тип грунту визначають рослинність місцевості, то рослинність, у свою чергу, впливає на грунт і в невеликих масштабах також на клімат. Ця взаємодія приводить до стану рівноваги (клімаксу) між рослинністю, кліматом і грунтом певної зони. Будь-яка зміна в одному із цих факторів започатковує ланцюгову реакцію послідовних екологічних змін, метою якої є відновлення рівноваги.

Приклад послідовності екологічних змін після пожежі в ялиновому лісі

Агроценози

Агроценоз – це штучна екосистема, угруповання рослин, тварин, грибів та мікроорганізмів, створене для отримання сільськогосподарської продукції, яке регулярно підтримується людиною.

Штучні екосистеми характеризуються такими самими показниками, що і природні. Вони мають таку саму структуру, тільки обов’язковою ланкою живильного ланцюга є людина.

Порівняння природних та штучних екосистем

Біоценоз	Агроценоз
Діє природний добір (виживають найпристосованіші до умов існування організми)	Діє штучний добір (зберігаються організми з великою продуктивністю)
Основне джерело енергії – Сонце	Крім сонячної енергії присутнє інше джерело – добрива, зрошування тощо
Кругообіг речовин здійснюється повністю	Кругообіг не відбувається
Велике різномаїття видів організмів	Кількість видів обмежена двома-трьома видами
Саморегуляція	Регулюються і контролюються людиною
Різна продуктивність	Значна продуктивність