Классификация экосистем
Экосистемы можно классифицировать по их функциональным или структурным признакам.
Пример полезной функциональной классификации – деление, основанное на количестве и качестве поступающей энергии. Источник и качество доступной энергии в той или иной степени определяют видовой состав и численность организмов, характер функциональных процессов, протекающих в экосистеме, и процессов её развития.
Поскольку энергия – общий знаменатель и исходная движущая сила всех экосистем, логично принять энергию за основу для классификации экосистем. На этой основе можно выделить 4 функциональных типа экосистем:
- Природные, движимые Солнцем, несубсидируемые (открытые океаны, высокогорные леса) основа системы жизнеобеспечения планеты.
- Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками. (Эстуарии в приливных морях, некоторые дождевые леса) Природные системы, обладающие естественной плодородностью, производящие излишки органического вещества, которые могут выноситься в другие системы или накапливаться.
- Движимые Солнцем и субсидируемые человеком (агроэкосистемы, аквакультура) Системы, производящие продукты питания и волокнистые материалы и получающие дотации в форме горючего, поставляемого человеком.
- Индустриально-городские, движимые топливом. (города, пригороды, индустриализованные зелёные зоны) Главным источником энергии здесь служит не Солнце, а топливо. Эти системы зависят от экосистем первых трёх типов, паразитируют на них, получая продукты питания и топливо.
- Тундра: арктическая и альпийская.
- Бореальные хвойные леса.
- Листопадный лес умеренной зоны.
- Степь умеренной зоны.
- Тропические грасленд и саванна.
- Чапараль – районы с дождливой зимой и засушливым летом
- Пустыня: травянистая и кустарниковая.
- Полувечнозелёный тропический лес: выраженный влажный и сухой сезоны
- Вечнозелёный тропический дождевой лес.
- Ледяная пустыня
- Лентические (стоячие воды): озёра, пруды…
- Лотические (текучие) воды: реки, ручьи…
- Заболоченные угодья: болота и болотистые леса
- Открытый океан
- Воды континентального шельфа (прибрежные воды)
- Районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством)
- Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, солёные марши…)
Источник
12. Понятие об экосистемах. Классификация экосистем. Структура экосистем. Поток энергии в экосистемах. Пищевые сети и цепи. Экологические пирамиды
Экосистема — любая совокупность взаимодействующих живых организмов и условий среды, функционирующих как единое целое за счет обмена веществом, энергией и информацией. Экосистема — это взаимосвязанный комплекс живых и неживых компонентов Земли. Живые компонентны: растения, животные, грибы, микроорганизмы (биоценоз); неживые компоненты: атмосфера, солнечная энергия, вода, почва (биотоп экосистемы).
Биогеоценоз — (термин предложен русским ученым В.Н. Сукачевым (1942)) — участок земной поверхности с однородными природными явлениями, которые объединены обменом веществ и энергии в единый природный комплекс.
Термины «биогеоценоз» или «экосистема» можно применять к сообществам и их средам различных размеров, например: кочка среди болота или пень в лесу, нора с ее населением, аквариум являются примерами микроэкосистемы; отдельную растительную ассоциацию со всеми ее живыми компонентами (например, ельник-брусничник и т. п.) или озеро можно назвать мезоэкосистемой, а океан, суша и отдельные типы растительности (лес, степь, луг и т. п.) являются макроэкосистемой. Взаимосвязь всех биогеоценозов нашей планеты создает гигантскую глобальную экосистему, называемую биосферой.
Ю. Одум выделяет три группы природных экосистем:
- наземные экосистемы — это тундра, тайга, широколиственные леса, пустыня, степи, саванны;
- морские экосистемы: открытый океан, прибрежные воды, глубоководные зоны, устья рек;
- пресноводные экосистемы — стоячие воды, текущие воды, заболоченные угодья.
Источник
2. Типы экосистем.
В зависимости от происхождения экосистемы подразделяются на: 1) природные (естественные) экосистемы ‑ биологический круговорот, в которых, протекает без прямого участия человека. Подразделяются на: наземные (лесные массивы, степи, пустыни) и водные: пресноводные и морские (болота, озера, пруды, реки, моря). 2) антропогенные (искусственные) экосистемы – экосистемы, созданные человеком для извлечения выгоды, которые способны существовать только при его поддержке (агроэкосистемы ‑ искусственные экосистемы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека; техноэкосистемы ‑ искусственные экосистемы, возникающие в результате промышленной деятельности человека; урбаноэкосистемы (лат. городской) ‑ экосистемы, возникающие в результате создания поселений человека). 3) социоприродные – естественные системы, измененные человеком (парк, водохранилище). Существуют и переходные между природными и антропогенными типы экосистем (экосистемы естественных пастбищ, используемых человеком для выпаса сельскохозяйственных животных). По источнику энергии, который обеспечивает их жизнедеятельность, экосистемы подразделяют на следующие типы: 1) автотрофные экосистемы ‑ это экосистемы, которые сами обеспечивают себя энергией, получаемой от Солнца, за счет собственных фото- или хемотрофных организмов. К этому типу относится большинство природных экосистем и некоторые антропогенные. 2) гетеротрофные экосистемы ‑ это такие экосистемы, которые получают энергию, используя готовые органические соединения, синтезированные организмами, не являющимися компонентами данных экосистем, или использующих энергию созданных человеком энергетических установок. Это могут быть как природные (напр., экосистемы океанических глубин, использующие падающие сверху органические остатки), так и антропогенные (напр., города с их линиями электропередач). 4. Структура экосистемы. Под структурой экосистемы понимают четко выраженные закономерности в соотношениях и связях его частей. Структура экосистемы многопланова. Различают видовую, пространственную, экологическую, трофическую и пограничную структуры. Видовая структура экосистемы – это разнообразие видов, взаимосвязь и соотношение их численности. Различные сообщества, входящие в состав экосистемы, состоят из разного числа видов – видового разнообразия. Это важнейшая качественная и количественная характеристика устойчивости экосистемы. Основа биологического разнообразия в живой природе.Видовое разнообразие связано с разнообразием условий среды обитания. В таежном лесу,например,на площади в 100 м 2 , как правило, произрастают растения около 30 различных видов, а на лугу вдоль реки – в два раза больше.В зависимости от разнообразия видов различают богатые (тропические леса, долины рек, коралловые рифы) и бедные (пустыни, северные тундры, загрязненные водоемы) экосистемы. Главными лимитирующими факторами являются температура, влажность и недостаток пищи. В свою очередь, видовое разнообразие служит основой экологического разнообразия — разнообразия экосистем. Совокупность генетического, видового и экологического разнообразия составляет биологическое разнообразие планеты – главное условие устойчивости все жизни. Пространственная структура экосистемы. Популяции разных видов в экосистеме распределены определенным образом и образуют пространственную структуру. Различают вертикальную и горизонтальную структуры экосистемы. Основу вертикальной структуры (ярусность) формирует растительность. Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают своего рода этажи – ярусыэлементы вертикальной структуры фитоценоза. Выделяют ярусность надземную и подземную. Пример надземной – в лесу, высокие деревья составляют первый (верхний) ярус, второй ярус формируется из молодых особей деревьев верхнего яруса и из взрослых деревьев, меньших по высоте (вместе образуют ярус А – древостой). Третий ярус состоит из кустарников (ярус В – подлесок), четвертый – из высоких трав (ярус С – травяной). Самый нижний ярус, куда попадает совсем мало света, составляют мхи и низкорослые травы (ярус D – мохово-лишайниковый). Ярусность наблюдается также в травянистых сообществах (лугах, степях, саваннах). Подземная ярусность связана с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений: у одних корни уходят глубоко в почву, достигают уровня грунтовых вод, другие имеют поверхностную корневую систему, улавливающую воду и элементы питания из верхнего почвенного слоя. Животные тоже приспособлены к жизни в том или ином растительном ярусе (некоторые вообще не покидают свой ярус). Следовательно, ярус можно представить как структурную единицу биоценоза, которая отличается от других его частей определенными экологическими условиями, набором растений, животных, микроорганизмов. Горизонтальная структура (мозаичность, пятнистость) экосистемы образуется в результате неоднородности микрорельефа, свойств почвы, средообразующей деятельности растений и животных (например: в результате деятельности человека – выборочная рубка, кострища и др. или животных – выбросы почвы при копке нор, последующее ее зарастание, образование муравейников, вытаптывание и стравливание травостоя копытными и т.д., вывалов древостоя во время ураганов и т.д.) Благодаря вертикальной и горизонтальной структуре обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток. Экологическая структура экосистемы складывается из различных экологических групп организмов, которые могут иметь различный видовой состав, но занимать сходные экологические ниши. Каждая из экологических групп выполняет в сообществе определенные функции: продуцировать органическое вещество, используя источники солнечной и химической энергии, потреблять его, преобразовывать отмершую органику в неорганические вещества, тем самым вновь возвращать его в круговорот веществ. Важным признаком структурной характеристики экосистемы является наличие границ обитания различных сообществ. Они, как правило, условны. Как результат возникает достаточно обширная пограничная (краевая) зона, отличающаяся особыми условиями. Растения и животные, характерные для каждого из соприкасающихся сообществ, проникают на сопредельные территории, создавая при этом специфическую «опушку», пограничную полосу – экотон. Так возникает пограничный или краевой эффект – увеличение разнообразия и плотности организмов на окраинах (опушках) соседствующих сообществ и в переходных поясах между ними.
Источник