Экологическая система или экосистема рассматривается наукой как масштабное взаимодействие живых организмов с неживой средой их обитания. Они влияют друг на друга, и их содействие позволяет поддерживать жизнь. Понятие «экосистема» является обобщенным, оно не имеет физического размера, так как включает в себя океан и пустыню, и одновременно маленькую лужу и цветок. Экосистемы очень разнообразны, они зависят от большого количества факторов, таких как климат, геологические условия и деятельность человека.
Чтобы полностью понять термин «экосистема» рассмотрим его на примере леса. Лес – не просто большое количество деревьев или кустарников, а сложная совокупность связанных между собой элементов живой и неживой (земля, солнечный свет, воздух) природы. К живым организмам относят:
· растения;
· животных;
· насекомых;
· мхи;
· лишайники;
· бактерии;
· грибы.
Каждый организм выполняет свою четко поставленную роль, а общая работа всех живых и неживых элементов создает баланс для бесперебойной работы экосистемы. Каждый раз, когда посторонний фактор или новое живое существо проникают в экосистему, могут возникнуть негативные последствия, наносящие разрушения и потенциальный вред. Экосистема может разрушаться в результате жизнедеятельности человека или стихийных бедствий.
Виды экосистем
В зависимости масштаба проявления существует три основных вида экосистем:
1. Макроэкосистема. Масштабная система, состоящая из маленьких систем. Примером становится пустыня, субтропический лес или океан населенный тысячами видов морских животных и растений.
2. Мезоэкосистема. Экосистема небольшого размера (пруд, лесной массив или отдельная поляна).
3. Микроэкосистема. Экосистема малого размера, которая имитирует в миниатюре природу различных экосистем (аквариум, труп животного, лесной пень, лужа воды населенная микроорганизмами).
Уникальность экосистем в том, что они не имеют четко обозначенных границ. Чаще всего они дополняют друг друга или же разделяются пустынями, океанами и морями.
Человек играет весомую роль в жизнедеятельности экосистем. В наше время для удовлетворения собственных целей человечество создает новые и губит существующие экологические системы. В зависимости от способа образования экосистемы также делятся на две группы:
1. Естественная экосистема. Создается в результате сил природы, способна самостоятельно восстанавливаться и создавать замкнутый круг веществ, от создания до распада.
2. Искусственная или антропогенная экосистема. Состоит из растений и животных, которые обитают в условиях созданными руками человека (поле, пастбище, водохранилище, ботанический сад).
Одной из самых больших искусственных экосистем является город. Человек придумал его для удобства собственного существования и создал искусственные притоки энергии в виде газо- и водопроводов, электричества и отопления. Однако искусственная экосистема требует дополнительных притоков энергии и веществ извне.
Глобальная экосистема
Совокупность всех экологических систем составляет глобальную экосистему – биосферу. Она самая масштабная совокупность взаимодействия живой и неживой природы на планете Земля. Находится в балансе благодаря равновесию огромного множества экосистем и многообразия видов живых организмов. Она настолько огромна, что охватывает:
· земную поверхность;
· верхнюю часть литосферы;
· нижнюю часть атмосферы;
· все водные пространства.
Благодаря постоянному круговороту веществ, глобальная экосистема сохраняет свою жизнедеятельность на протяжении миллиардов лет.
Наша планета предоставляет населяющим её живым существам огромное разнообразие условий обитания, от ледяного холода полярных шапок до иссушающего зноя безводных пустынь, от высокогорных плато с пониженным давлением воздуха до многокилометровых морских глубин, куда не проникают солнечные лучи.
Столь огромное богатство факторов природной среды породило великое множество видов живых организмов, обитающих в разных регионах, географических и климатических условиях. Все они определённым образом взаимодействуют друг с другом, составляя пищевые цепочки.
Каждый живой организм связан с окружающей средой потоками вещества и энергии, проходящими через его тело. Потребляя и выделяя вещество и энергию, живые организмы влияют на среду своего обитания уже тем, что живут.
Результаты жизнедеятельности каждого отдельного существа могут быть невелики и малозаметны. Но все вместе они сливаются в мощную силу, преобразующую земную поверхность.
Изучение окружающей среды как сообщества живых организмов, идеально приспособленного к обитанию в конкретной среде, привело к появлению понятия экосистемы. Термин «экосистема» впервые был предложен в 1935 году английским экологом Артуром Тенсли.
Экосистема — это объединение компонентов живой и неживой природы, между которыми происходит обмен энергией. А благодаря этому обмену возможно создание условий, необходимых для поддержания жизни. Основой любой экосистемы на нашей планете является энергия солнечного света.
Экосистема — основная функциональная единица в экологии, так как в неё входят организмы и неживая среда — компоненты, взаимно влияющие на свойства друг друга, и необходимые условия для поддержания жизни в той её форме, которая существует на Земле.
Примерами экосистем служат пруд, озеро, море, лес, поле, парк, город.
Леса занимают огромную часть суши нашей планеты — более 4 млрд. гектар суши. Лесные экосистемы — это уникальные сообщества животных и растений, соединённых множеством видов связей для обмена энергией. Главную роль в любой лесной экосистеме играют растения.
Для лесных экосистем характерна ярусность: на верхнем располагаются деревья, средний ярус составляют кустарники, нижний — травы.
Уникальность лесных экосистем можно объяснить тремя факторами:
Во-первых, это практически единственный вид экосистемы, сохранившийся в первозданном и практически неизменённом человеком виде.
Во-вторых, лесные экосистемы являются одними из крупнейших на планете.
В-третьих, они считаются одними из самых продуктивных для человечества.
Существует разделение экосистем на естественные и искусственные. Естественные экосистемы созданы самой природой. Озеро с его обитателями, море, океан, небольшой лес, целая тайга, степь и пустыня — всё это природные экосистемы. А искусственные экосистемы созданы человеком. Например, водохранилище, город, парк.
Существует два основных типа экосистем: водные и наземные. Любые другие экосистемы мира относятся к одной из этих двух категорий.
Каждая экосистема может характеризоваться определёнными границами. Однако само понятие «экосистема» обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются рельефом или видовым разнообразием.
Характеристики экосистемы.
Учитывая разнообразие живых и неживых компонентов, составляющих любую экосистему, характеристики, которыми описываются её свойства, носят общий характер.
- Устойчивость.
- Биоразнообразие.
- Сложность экосистемы.
- Продуктивность.
Кроме того, в последнее столетие появился новый фактор, оказывающий влияние на экосистемы всех материков — антропогенный. Экологи всего мира внимательно следят, чтобы антропогенное воздействие не превышало разумных пределов и не приводило к полному уничтожению экосистем в отдельных местностях.
Сообщества организмов связаны с неорганической средой теснейшими материально- энергетическими связями. Растения могут существовать только за счет постоянного поступления в них углекислого газа, воды, кислорода, минеральных солей. Гетеротрофы живут за счет автотрофов, но нуждаются в поступлении таких неорганических соединений, как кислород и вода.
В любом конкретном месте обитания запасов неорганических соединений, необходимых для поддержания жизнедеятельности населяющих его организмов, хватило бы ненадолго, если бы эти запасы не возобновлялись. Возврат биогенных элементов в среду происходит как в течение жизни организмов (в результате дыхания, экскреции, дефекации), так и после их смерти, в результате разложения трупов и растительных остатков.
Следовательно, сообщество образует с неорганической средой определенную систему, в которой поток атомов, вызываемый жизнедеятельностью организмов, имеет тенденцию замыкаться в круговорот.