Экология. Бугреева М.Н. - 11 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

11
относить биотические сообщества любого масштаба с их средой обитания от
пруда до Мирового океана и от пня в лесу до обширного лесного массива , напри -
мер, тайги . В связи с этим выделяют: микроэкосистемы (подушка лишайника и
т.п.); мезоэкосистемы (пруд, озеро, степь и др.); макроэкосистемы (континент,
океан) и , наконец, глобальную экосистему (биосфера Земли ) или экосферу инте -
грация всех экосистем мира .
Таким образом , природные экосистемы это открытые системы: они должны
получать и отдавать вещества и энергию.
Запасы веществ, усвояемые организмами и, прежде всего , продуцентами, в
природе небезграничны . Если бы эти вещества не использовались многократно, а
точнее не были бы вовлечены в этот вечный круговорот, то жизнь на Земле была
бы вообще невозможна . Такой «бесконечный» круговорот биогенных компонен-
тов возможен лишь при наличии функционально различных групп организмов,
способных осуществлять и поддерживать поток веществ, извлекаемых ими из ок-
ружающей среды .
Пищевые взаимодействия организмов, трофическая структура экосистемы
делится на два яруса : 1) верхний автотрофный ярус , или «зеленый пояс», вклю -
чающий фотосинтезирующие организмы, создающие сложные органические мо-
лекулы из неорганических простых соединений, и 2) нижний гетеротрофный
ярус , или «коричневый пояс» почв и осадков, в котором преобладает разложение
отмерших органических веществ снова до простых минеральных образований.
Однако, чтобы разобраться в сложных биологических взаимодействиях в экоси -
стеме, следует выделить ряд компонентов по их экологической роли : 1) неоргани -
ческие вещества (C, N, CO
2
, H
2
O, P, O и др.), участвующие в круговоротах; 2) ор-
ганические соединения (белки , углеводы , липиды , гумусовые вещества и др.),
связывающие биотическую и абиотическую части ; 3) воздушную, водную и суб-
стратную среду, включающую абиотические факторы ; 4) продуцентов авто-
трофных организмов, в основном зеленых растений, способных производить пи -
щу из простых неорганических веществ; 5) консументов, или фаготрофов (пожи-
рателей ), - гетеротрофы, в основном животные, питающиеся другими организма-
ми или частицами органического вещества ; 6) редуцентов, или сапротрофов (пи -
тающиеся гнилью), - гетеротрофных организмов, в основном бактерий и грибов,
получающих энергию путем разложения отмершей или поглощения растворенной
органики . Сапротрофы высвобождают неорганические элементы питания для
продуцентов и , кроме того , являются пищей для консументов.
Гомеостаз экосистемы способность биологических систем организма, по -
пуляции и экосистем противостоять изменениям и сохранять равновесие. Исхо-
дя из кибернетической природы экосистем гомеостатический механизм это
обратная связь . Например, у пойкилотермных животных изменение температуры
тела регулируется специальным центром в мозгу , куда постоянно поступает сиг-
нал обратной связи , содержащий данные об отклонении от нормы, а от центра по -
ступает сигнал, возвращающий температуру к норме. В механических системах
аналогичный механизм называют сервомеханизмом , например, термостат управ-
ляет печью.
                                                 11

относи ть би оти ч е с ки е с ообщ е ства любого м а с шта ба с и х сре дой оби та ни я – от
пруда до М и рового океа на и от пня в ле с у до обши рного ле с ного м а с с и ва , на при -
м ер, та й ги . В связи с э ти м вы де ляют: м и кроэ кос и с тем ы (подушка ли ша й ни ка и
т.п.); м езоэ кос и стем ы (пруд, озе ро, сте пь и др.); м а кроэ кос и с тем ы (конти не нт,
оке а н) и , на коне ц, глоба льную э кос и с те м у (би ос ф ера Зем ли ) и ли э кос ф еру – и нте -
гра ци я вс ех э кос и с тем м и ра .
       Т а ки м обра зом , при родны е э кос и с тем ы – э то откры ты е с и с тем ы : они долж ны
получ а ть и отда ва ть ве щ е ства и э не рги ю.
       За па сы ве щ е с тв, усвояем ы е орга ни зм а м и и , пре ж де вс е го, продуце нта м и , в
при роде небезгра ни ч ны . Е с ли бы э ти ве щ е ства не и с пользова ли с ь м ногокра тно, а
точ нее не бы ли бы вовлеч е ны в э тот ве ч ны й круговорот, то ж и знь на Зе м ле бы ла
бы вообщ е не возм ож на . Т а кой «бе с конеч ны й » круговорот би огенны х ком поне н-
тов возм ож е н ли шь при на ли ч и и ф ункци она льно ра зли ч ны х групп орга ни зм ов,
с пособны х ос ущ е с твлять и поддерж и ва ть поток вещ е с тв, и звле ка е м ы х и м и и зок-
руж а ющ е й среды .
       П и щ евы е вза и м оде й с тви я орга ни зм ов, троф и ч ес ка я с труктура э кос и с тем ы
дели тс я на два яруса : 1) ве рхни й – а втотроф ны й ярус, и ли «зе ле ны й пояс», вклю-
ч а ющ и й ф отос и нтези рующ и е орга ни зм ы , с озда ющ и е слож ны е орга ни ч ес ки е м о-
лекулы и з не орга ни ч е ски х прос ты х с ое ди не ни й , и 2) ни ж ни й – гетеротроф ны й
ярус , и ли «кори ч невы й пояс» поч в и ос а дков, в котором пре обла да ет ра злож е ни е
отм е рши х орга ни ч е ски х ве щ ес тв с нова до прос ты х м и нера льны х обра зова ни й .
Одна ко, ч тобы ра зобра ться в с лож ны х би ологи ч е с ки х вза и м оде й стви ях в э кос и -
стем е, следует вы де ли ть ряд ком поне нтов по и х э кологи ч е ской роли : 1) не орга ни -
ч е ски е ве щ е ства (C, N, CO2, H2O, P, O и др.), уч а ствующ и е в круговорота х; 2) ор-
га ни ч е с ки е с оеди не ни я (белки , углеводы , ли пи ды , гум ус овы е ве щ е ства и др.),
связы ва ющ и е би оти ч е с кую и а би оти ч е с кую ч а с ти ; 3) воздушную, водную и с уб-
стра тную среду, включ а ющ ую а би оти ч ес ки е ф а кторы ; 4) продуце нтов – а вто-
троф ны х орга ни зм ов, в ос новном зелены х ра сте ни й , с пос обны х прои зводи ть пи -
щ у и з просты х неорга ни ч е ски х ве щ ес тв; 5) конс ум е нтов, и ли ф а готроф ов (пож и -
ра те ле й ), - ге теротроф ы , в основном ж и вотны е, пи та ющ и е ся други м и орга ни зм а -
м и и ли ч а сти ца м и орга ни ч е ского ве щ ес тва ; 6) редуце нтов, и ли са протроф ов (пи -
та ющ и е с я гни лью), - гетеротроф ны х орга ни зм ов, в ос новном ба ктери й и гри бов,
получ а ющ и х э нерги ю путе м ра злож е ни я отм ерше й и ли поглощ е ни я ра с творе нной
орга ни ки . С а протроф ы вы свобож да ют неорга ни ч е ски е э лем енты пи та ни я для
продуце нтов и , кром е того, являютс я пи щ е й для конс ум е нтов.
       Г ом е ос та зэ кос и стем ы – с пос обнос ть би ологи ч е ски х с и сте м – орга ни зм а , по-
пуляци и и э кос и с те м – проти востоять и зм е не ни ям и с охра нять ра внове с и е. И с хо-
дя и з ки берне ти ч ес кой при роды э кос и стем – гом е оста ти ч е ски й м еха ни зм – э то
обра тна я связь. Н а при м ер, у пой ки лоте рм ны х ж и вотны х и зм е не ни е тем пера туры
тела ре гули руе тся с пе ци а льны м це нтром в м озгу, куда пос тоянно пос тупа е т с и г-
на лобра тной связи , с одерж а щ и й да нны е об отклоне ни и от норм ы , а от це нтра по-
ступа ет с и гна л, возвра щ а ющ и й те м пера туру к норм е. В м еха ни ч е с ки х с и с тем а х
а на логи ч ны й м еха ни зм на зы ва ют с ервом еха ни зм ом , на при м ер, те рм ос та т упра в-
ляет печ ью.