Экологическая система Земли
Экологическая система Земли. Экологическое равновесие, стабильность и саморегуляция экосистем

Область, в которой сосредоточено все живое вещество планеты, все организмы, от бактерий и низших растений до человека, называют биосферой. Она включает в себя: верхнюю часть твердой оболочки Земли, гидросферу (океаны, моря, реки, озера, искусственные водоемы, подземные воды), нижнюю часть атмосферы.

Совокупность организмов (растений, животных, микробов) называют биотой.

Конкретные природные условия, в которых осуществляет свою жизнедеятельность живой организм, являются средой его обитания.

Экологическая система Земли представляет собой единый природный комплекс, образованный различными живыми организмами и средой их обитания. Живые организмы и среда их обитания взаимозависимы, функционируют совместно. В среде обитания живые и неживые компоненты связаны между собой обменом веществ и энергий.

Условия существования в среде изменчивы. Они формируются под влияние большого числа факторов, которые воздействуют на живые организмы. Для одних живых организмов определенные экологические факторы могут быть совершенно необходимы, полезны, безразличны либо, наоборот, чрезвычайно вредны или смертельно опасны. В то же время для других организмов эти же факторы могут оказывать прямо противоположное воздействие. Каждая среда населена свойственными ей животными, растениями, грибами, микроорганизмами. Группа живых организмов различных видов, населяющая определенную территорию (среду), образует сообщество.

Все живые организмы сообщества находятся в теснейшей связи друг с другом, обмениваются веществами и энергией, поглощая которые, возвращают их обратно в окружающую среду. Такую систему называют экосистемой. В построении экосистемы участвуют:

- факторы неорганической (неживой) среды;

- факторы, связанные с влиянием живой среды.

Факторами неорганической среды называют химические и физические факторы, участвующие в процессах обмена веществ. К ним относят:

- климатические факторы (солнечную энергию, освещенность, долготу дня, температурный режим территории, влажность, ветренность, атмосферное давление, океанские течения и т.п.);

- факторы, определяющиеся физико-механическими особенностями почвы (механический состав почвы, ее проницаемость, влагоемкость, газовый состав, наличие и количество элементов питания и

т.д.);

- химические факторы (соленость воды, газовый состав атмосферы, кислотность воды и почвы, естественный фон радиоактивности и др.).

Факторы, связанные с влиянием живой среды, оказывают взаимное влияние организмов друг на друга. Они также связаны между собой и со средой обитания процессами обмена веществ.

Эти факторы подразделяются на продуценты (производители); консументы (потребители); редуценты (разлагатели).

Продуценты — живые организмы, способные из неорганических материалов среды строить органические вещества. Продуцентам требуется постоянное поступление минеральных веществ. Строя органические вещества, продуценты используют (пускают в оборот) еще и отходы жизнедеятельности растений и животных. Продуценты — это прежде всего зеленые растения.

Зеленые растения производят из углекислого газа, воды и минеральных веществ почвы с помощью солнечной энергии органические соединения. Этот процесс называют фотосинтезом. Он осуществляется при непосредственном участии важнейшего природного катализатора — хлорофилла. При фотосинтезе высвобождается кислород. Органические вещества, производимые растениями, идут в пищу животным и человеку, кислород используется для дыхания. Растения распространены главным образом в тех слоях биосферы, которые регулярно могут освещаться солнцем.

Консументы — живые организмы, в основном животные. Им для питания необходимы готовые органические вещества. Консументы подразделяют на порядки. Порядок, к которому принадлежит консумент, определяется источником питания. Основная масса консументов принадлежит к первому и второму порядкам. Организмы, питающиеся только растениями (например, травоядные животные), называют консументами первого порядка. Они поедают растения и поглощают кислород из воздуха, выделяя при этом углекислоту. Организмы, питающиеся только (или преимущественно) мясом (плотоядные животные), называют консументами второго порядка.

Редуценты — группа организмов, которые разлагают выделения животных, остатки отмерших растений, животных и микроорганизмов, превращая их снова в исходное сырье (воду, минеральные вещества и углекислый газ), которые используются продуцентами, превращающими эти составные части снова в органические вещества. Редуценты — это многие черви, личинки насекомых, бактерии, грибы и другие мелкие почвенные организмы и микроорганизмы. Благодаря редуцентам становится возможным поддержание замкнутых круговоротов в естественных экосистемах.

Только совместная работа всех трех групп обеспечивает функционирование экосистемы. Природа действует рационально и экономно. Биомасса и энергия, созданные продуцентами, передаются животным. Одни животные получают питательные вещества и энергию, поедая растения. Другие животные поедают первых, человек поедает и растения, и животных. Эти процессы называют пищевыми цепями. Как правило, каждый вид питается не одним-единственным видом, поэтому пищевые цепи переплетаются, образуя пищевые сети.

Разные экосистемы отличаются друг с друга по видовому составу организмов и свойствам среды их обитания. В качестве примеров экосистем рассмотрим лес и озеро.

В лесу продуцентами являются деревья, кустарники, травы, мхи. В состав консументов первого порядка входят крупные травоядные (олени, лоси, косули и другие), птицы, питающиеся плодами, насекомые, питающиеся листьями, корой, древесиной (гусеницы, жуки-короеды, личинки насекомых и другие); беспозвоночные животные, населяющие почву и подстилку. В состав консументов второго порядка входят дикие звери (волки, медведи, рыси, кабаны и другие). Редуценты — масса грибов, бактерий, червей, других почвенных организмов.

В озере средой обитания организмов является вода. В водной среде продуценты — это плавающие (кувшинки) и растущие на мелководье (камыши, осока) растения; водоросли, называемые фитопланктоном. Консументы — это растительноядные и хищные рыбы, земноводные, личинки насекомых, головастики, ракообразные, насекомые. Редуценты — бактерии, грибы. Они распространены более всего на дне озера, где накапливаются остатки мертвых растений и животных.

Предыдущая Вперед





Полезная информация: