Екологія довкілля. Охорона природи - Грицик В. - 2.5. Екосистеми та їх місце в організації біосфери

2.5.1. Поняття екосистеми

Основною структурно-функціональною одиницею біосфери є екосистема. Термін "екосистема" увів англійський біолог А.Ленслі у 1935 році. Екосистема - це просторова система, що охоплює історично сформований комплекс живих істот, пов'язаних між собою трофічними та іншими функціональними зв'язками, та неживих компонентів середовища їх існування, які залучаються в процеси обміну речовин та перетворення енергії. В кожній екосистемі потік енергії створює чітко виражені біотичні структури і кругообіг речовин між живими та неживими компонентами. Таким чином, екосистеми забезпечують постійний функціональний зв'язок між живою та неживою природою, постійний рух речовини за біогеохімічними циклами і постійну трансформацію сонячної енергії у трофічних ланцюгах.

Екосистеми можуть бути різних розмірів і складності. Наприклад, можна говорити про екосистему лісу в цілому і про екосистему окремого дерева. З іншого боку, вся біосфера є однією цілісною екосистемою.

Жива (біотична) компонента екосистеми - це біотичне угруповання, або біоценоз. Поняття "біоценоз" було введене К.Мебіусом у 1877 р. Біоценоз - це організована група популяцій живих організмів, пристосованих до сумісного існування в певному об'ємі простору. Іншими словами, біоценоз є біологічною системою, яка включає всі організми, що сукупно функціонують у певних просторових межах. У кожному біоценозі можна виділити угруповання рослин (фітоценоз), угруповання тварин (зооценоз) та угруповання мікроорганізмів (мікробоценоз). Сукупність усіх живих організмів біоценозу називають ще біотою. Структуру біоценозу визначають горизонтальний та вертикальний розподіл, а також чисельність і видовий склад біоти.

Неживу (абіотичну) компоненту екосистеми називають біотопом. Біотоп - це ділянка абіотичного середовища з більш-менш однорідними умовами (кліматичними, ґрунтовими тощо), що заселена певним біотичним угрупованням.

З функціональної точки зору в складі екосистеми зручно виділяти наступні компоненти:

1) неорганічні речовини, які включаються в кругообіги;

2) органічні речовини, що пов'язують біотичну й абіотичну частини екосистеми;

3) повітряне, водне і субстратне середовища, у т.ч. кліматичний режим та інші фізичні фактори;

4) продуценти, або автотрофні організми (переважно зелені рослини), які можуть виробляти їжу (складні органічні сполуки) з простих неорганічних речовин;

5) макроконсументи, або фаготрофи - гетеротрофні організми (переважно тварини), які живляться іншими організмами;

6) мікроконсументи, редуценти або сапротрофи - гетеротрофні організми (переважно бактерії і гриби), які отримують енергію або шляхом розкладання мертвих тканин, або шляхом поглинання розчинних органічних речовин, що виділяються рослинами та іншими організмами (за Ю. Одумом, 1986).

У 1944 р. російський біолог В.М.Сукачов запропонував термін біогеоценоз, що визначається як складний природний комплекс живих організмів, що перебуває в залежності від неорганічного середовища і взаємодіє з ним через матеріально-енергетичні зв'язки. Біогеоценоз - це динамічна, стійка і взаємопов'язана система, яка є результатом тривалої і глибокої адаптації складових компонентів, і в якій може здійснюватись перетворення енергії та кругообіг речовин. Структура біогеоценозу схематично зображена на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Схема будови наземного біогеоценозу (за В.М.Сукачовим)

Просторові межі біогеоценозу звичайно визначають межами конкретного рослинного угруповання - фітоценозу. Таким чином, поняття "екосистема" і "біогеоценоз" є сумісними, але не тотожними. Поняття екосистеми значно ширше, екосистемами можна називати такі неспіврозмірні об'єкти, як калюжа, гірська долина, чи вся біосфера. Біогеоценоз - це екосистема певного класу.