Екосистеми

Екосистема — це сукупність живих організмів, які мешкають у певному середовищі існування й утворюють з ним одне ціле. Будь-яка екосистема містить у своєму складі два головні компоненти — біотичний і абіотичний. Біотичний компонент екосистеми — це всі живі організми, які входять до її складу (тварини, рослини, бактерії тощо). А абіотичний — це компоненти неживої природи (каміння, вода, повітря тощо). Біотичний компонент екосистеми називають біоценозом.

Біотичний компонент екосистем поділяється на автотрофні та гетеротрофні організми (мал. 47.1). Автотрофні організми здатні утворювати органічні речовини з неорганічних або за допомогою фотосинтезу (фотоавтотрофи), або за допомогою енергії хімічних реакцій (хемоавтотрофи). Гетеротрофні організми отримують потрібні їм органічні речовини з інших організмів.

Полуниця — автотрофний організм

Кріт — гетеротрофний організм

Мал. 47.1. Автотрофні й гетеротрофні організми

Різноманітність природних екосистем

Розмір екосистем може бути різним — від розмірів краплі води до розмірів цілої планети. Але в умовах нашої планети виділяють три основні групи природних екосистем. Це наземні, прісноводні й морські (солоноводні) екосистеми. Кожна із цих груп поділяється на більш дрібні екосистеми ландшафтно-географічних зон (для суходолу) або гідрологічних та фізичних особливостей (для водойм).

Серед наземних екосистем виділяють тундру, широколистяні ліси, тайгу, степ, пустелю та інші. Прісноводні екосистеми представлені протічними й стоячими водоймами та болотами. До морських екосистем належать пелагічні (відкритий океан), естуарії (гирла річок) (мал. 47.2), прибережні, рифтові (глибоководні) тощо. Існують і перехідні типи таких екосистем, наприклад лісотундра і лісостеп. У свою чергу, ці екосистеми поділяються на менші за розміром. Наприклад, екосистеми окремих лісових масивів чи озер або басейнів річок.

Мал. 47.2. Приклади основних груп екосистем

Біоценози

Біоценози — це не просто сукупність мешканців певної екосистеми. Живі організми, які входять до складу біоценозу, активно взаємодіють між собою й абіотичними компонентами екосистеми. Утворюють як внутрішньовидові, так і міжвидові угруповання живих організмів.

Кожному біоценозу притаманний певний видовий склад. Під видовим складом біоценозу розуміють комплекс рослин, тварин, мікроорганізмів, який є у певному біоценозі, включаючи всі групи організмів (види всіх доменів). Деякі біоценози надзвичайно багаті за своїм видовим складом (тропічний ліс), а інші — бідні (тундри, пустелі).

Структура біоценозів

У більшості випадків біоценози мають певну просторову структуру. Тобто живі організми в них розміщені в межах екосистеми не випадково, а за певними закономірностями. Кожний організм угруповання займає тільки йому властиве місце, яке відповідає вимогам організму та його взаємовідносинам з іншими компонентами екосистеми.

Зазвичай організми розміщуються у просторі відповідно до кількості сонячної енергії, яка їм необхідна для життєдіяльності. Гарним прикладом такого розміщення є ярусність лісу (мал. 47.3).

Наприклад, у широколистяному лісі виділяють 5-6 ярусів: перший (верхній) ярус утворюють дерева першого розміру (дуб, липа); другий — дерева другого розміру (горобина, дикі яблуні); третій ярус становить підлісок; четвертий і п’ятий яруси утворені, відповідно, високими й низькими травами і кущами; у шостому ярусі ростуть низькі приземні трав’янисті рослини.

Мал. 47.3. Яруси рослин у лісі відповідно до потреб у сонячній енергії

Мал. 47.4. Корені рослин «занурюються» на різну глибину в пошуках вологи та мінеральних речовин

Ярусність можна спостерігати й під землею, оскільки коріння різних рослин також проникає на різну глибину (мал. 47.4).

До певних ярусів рослинності пристосовуються і тварини, які входять до складу біоценозу.

Так, білки живуть переважно на рослинах верхніх ярусів, а кроти ведуть підземний спосіб життя.

У біоценозі можна виділити і горизонтальну структуру. Пов’язане це з тим, що в будь-якій екосистемі можна знайти окремі ділянки, які будуть відрізнятися від інших. Це, наприклад, солонці, місця виходу джерел на поверхню ґрунту, скельні угруповання тощо.

У лісових екосистемах зосереджено 80 % фітомаси Землі. Вони займають 4 млрд га, або 30 % площі суходолу. Щорічно в процесі фотосинтезу ліс утворює 100 млрд тонн органічної речовини.