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, грунтовими 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)