2.3 Природні екосистеми
В основі кваліфікації для наземних екосистем лежить тип природної (початкової) та рослинності, для водних екосистем – гідрологічні та фізичні особливості.
1. Тундра: арктична та альпійська;
3. Листопадний ліс помірної зони;
4. Степ помірної зони;
5. Тропічні злаковники та савана;
6. Чапараль (райони з дощовою зимою та посушливим літом);
7. Пустеля: трав'яниста та чагарникова;
8. Напіввічнозелений тропічний ліс (райони з вираженим вологим та сухим сезонами);
9. Вічнозелений тропічний дощовий ліс.
1. Лентичні (стоячі води): озера, ставки, водосховища та ін;
2. Лотичні (текучі води): річки, струмки, джерела та ін;
3. Заболочені угіддя: болота, болотисті ліси, марші (приморські луки).
1. Відкритий океан (пелагічна екосистема);
2. Води континентального шельфу (прибережні води);
3. Райони апвеллінга (родючі райони з продуктивним рибальством);
4. Естуарії (прибережні бухти, протоки, гирла річок, лимани та ін.);
5. Глибоководні рифтові зони.
Крім основних типів природних екосистем розрізняють перехідні типи.
Наприклад, лісотундра, змішані ліси помірної зони, лісостеп, напівпустелі та ін.
Характеристика наземних екосистем
Розміщення по земній поверхні основних наземних біомів визначають два абіотичні фактори - температура та кількість опадів. Клімат у різних районах земної кулі неоднаковий. Річна сума опадів змінюється від 0 до 2500 мм і більше. У цьому вони випадають поступово протягом року чи його основна частка посідає певний період - вологий сезон. Середньорічна температура також варіюється від негативних величин до 38 ° C. Температури можутьбути практично постійними протягом усього року (у екватора) або змінюватися постійно.
Характеристика водних екосистем
За типом місцеперебування та способу життя водні організми поєднуються в наступні екологічні групи.Планктонорганізми, переважно переміщаються з допомогою течії. Розрізняютьфітопланктон(одноклітинні водорості) тазоопланктон(одноклітинні тварини, рачки, медузи та ін).Нектон- тварини, що активно пересуваються у воді (риби, амфібії, головоногі молюски, черепахи, ластоногі, китоподібні та ін.).Бентос- організми, що живуть на дні та в ґрунті. Його ділять нафітобентос(прикріплені водорості та вищі рослини) ізообентос(ракоподібні, молюски, морські зірки та ін.). Крім того, у ряді випадків виділяють перифітон і нейстон.
2.4. Екологічні фактори
Екологічні чинники –суттєві властивості довкілля, надають прямий чи опосередкований вплив на спільноти живих організмів в екосистемі і стан екосистеми загалом.
Екологічні чинники поділяються на три групи:
абіотичні (чинники неживої природи)
біотичні (чинники живої природи),
антропогенні, пов'язані з діяльністю людського суспільства.
За характером впливів розглядаютьперіодичні та неперіодичніекологічні фактори, з дією яких пов'язані пристосувальні можливості організмів та природних екосистем до змін зовнішніх впливів.
Доперіодичнимекологічним факторам відносять природні явища, зумовлені обертанням Землі: зміна пір року, добова зміна освітленості, добові, сезонні та вікові зміни температури та опадів, динаміка рослинної їжі (для тварин) та ін.
Донеперіодичнимфакторам відносяться екологічні фактори, що не мають вираженої циклічності, наприклад, хімічний склад та механічні характеристики ґрунту, атмосферного повітря або води.
Цю групу складають, як зазначалося вище, компоненти та явища неживої, неорганічної природи, що надають прямий чи опосередкований вплив на живі організми.
Головну роль серед них відіграють
кліматичні(сонячна радіація, світловий режим, температура, вологість, опади, вітер, тиск та ін.);
грунтові,важливі для живуть у ґрунті організмів;
гідрографічно е-фактори водного середовища. \
Сукупність впливів життєдіяльності одних організмів на життєдіяльність інших і стан неживих компонент довкілля складає комплекс біотичних чинників.
Різноманітні взаємодії між тваринами, рослинами та мікроорганізмами в екосистемі поділяються напрямі,пов'язані з безпосереднім впливом одних організмів на інші, і нанепрямі,коли, наприклад, рослини своєю присутністю змінюють режим дії абіотичних факторів середовища для інших рослин, тварин та мікроорганізмів.
Наприклад, горіх і дуб своїми виділеннями пригнічують трав'янисту рослинність під кронами.
Загалом будь-яка рослинна спільнота істотно впливає на сукупність абіотичних характеристик середовища.
Наприклад, відомо, що різні абіотичні фактори в межах лісового ландшафту суттєво відрізняються при схожості кліматичних умов від цих факторів в умовах степових ландшафтів.
Антропогенні екологічні фактори.
Важливу групу екологічних чинників становлять антропогенні чинники, що відбивають вплив людини як наживі організми, і на абіотичні чинники довкілля.Антропогенні фактори- це сукупність екологічних факторів, обумовленихвипадковою або навмисноюдіяльністю людини і викликають суттєвий вплив на структуру та функціонування екосистем та на деградацію біосфери.
До антропогенних факторів відносяться, наприклад, радіаційне забруднення або забруднення хімічними речовинами води, ґрунту або атмосфери в результаті діяльності суспільства. Забруднення середовища викликає у багатьох випадках суттєві зміни у стані природних екосистем.
З точки зорутрофічноїструктури екосистему можна розділити на два яруси -автотрофний та гетеротрофний.
Верхній автотрофний ярус, або "зелений пояс", що включає рослини або їх частини, що містять хлорофіл, де переважають фіксація енергії світла, використання простих неорганічних сполук та накопичення складних органічних сполук.
Нижній гетеротрофний ярус, або "коричневий пояс" грунтів і опадів, речовин, що розкладаються, коренів і т. д., в якому переважають використання, трансформація і розкладання складних сполук
2.4.1. Біотичні компонентискладаються з трьох функціональних груп організмів -продуценти, концументи та редуценти
Продуценти(від англ.to produce– виробляти) – організми, які виробляють органічні речовини з неорганічних сполук. Продуцентами в екосистемі є автотрофні організми, що перетворюють шляхом фотосинтезу зовнішню (сонячну) енергію на біохімічну енергію, укладену в органічній речовині.
Прикладами продуцентів у наземних екосистемах є рослини. Фітопланктон - дрібні водорості - є іншим прикладом продуцентів, характернихдля морських та взагалі водних екосистем.
Вони поділяютьсяале фото- та хемоавтотрофів.
Фотоавтотрофивикористовують як джерело енергії сонячне світло, а як поживний матеріал - неорганічні речовини, в основному вуглекислий газ і воду. До цієї групи організмів належать усі зелені рослини та деякі бактерії. У процесі життєдіяльності самі синтезують на світлі органічні речовини.
Хемоавтотрофивикористовують енергію, що виділяється при хімічних реакціях. До цієї групи належать, наприклад, нітрифікуючі бактерії, що окислюють аміак до азотистої і потім азотної кислоти:
Головна роль синтезі органічних речовин належить зеленим рослинним організмам. Роль хемосинтезуючих бактерій у цьому процесі відносно невелика
Консументи(від латів.консумі– споживати) – це організми, які харчуються органічною речовиною, виробленою іншими організмами (продуцентами).
тобто. здійснюють процес розкладання органічних речовин. Такими організмами в екосистемі є гетеротроф.
Ці організми використовують органічні речовини як джерело, поживний матеріал і енергію. Їх ділять нафаготрофів (гр. пожирає) ісапротрофів(гр. Гнилою).
Фаготрофихарчуються безпосередньо рослинними чи тваринними організмами. До них належать переважно великі тварини макроконсументи.
Сапротрофивикористовують для живлення органічні речовини мертвих залишків.
Розрізняють консументи 1-го та 2-го порядків.
Консументи 1-го порядку- рослиноїдні організми (наприклад, вівця, заєць).
Консументи 2-го порядку- м'ясоїдні, які будують свої білки з білківрослинного та тваринного походження (хижаки).
Редуценти–організми (головним чином, бактерії, гриби та ін), що перетворюють органічні залишки на неорганічні речовини (мінералізація). Синонім терміна – деструктори (від англ.to destruct– розкладати).
Редуценти (лат. повертає). Вони беруть участь у останній стадії розкладання - мінералізації органічних речовин до неорганічних сполук (СО2, Н2О та інших.). Редуценти повертають речовини в кругообіг, перетворюючи їх на форми, доступні для продуцентів.
До редуцентів належать головним чином мікроскопічні організми (бактерії, гриби та ін.).
Роль редуцентів у кругообігу речовин надзвичайно велика. Без редуцентів у біосфері накопичилися б купи органічних решток; вичерпалися б запаси мінеральних речовин, необхідних продуцентам, і життя в такій формі, яку ми знаємо, припинилося б.
Слід враховувати, як і продуценти, і консументи частково виконують функції редуцентів, виділяючи у довкілля мінеральні речовини - продукти їх метаболізму.
Таким чином, як правило, в будь-якій екосистемі можна виділити три функціональні групи організмів: продуцентів, консументів і редуцентів. В екосистемах, утворених лише мікроорганізмами, консументи відсутні. До кожної групи входить безліч популяцій різних видів, що населяють екосистему.
Класифікація ця відносна, так як і консументи, і самі продуценти виступають частково в ролі редуцентів протягом життя, виділяючи в довкілля мінеральні продукти обміну речовин.
У принципі кругообіг атомів може підтримуватись у системі і без проміжної ланки — консументів, за рахунок діяльності двох інших груп. Однак такі екосистеми зустрічаються швидше як винятки, наприклад,тих ділянках, де функціонують спільноти, сформовані лише з мікроорганізмів. Роль консументів виконують у природі переважно тварини, їх діяльність із підтримці та прискоренню циклічної міграції атомів в екосистемах складна і різноманітна.