- Классификации экосистем
- Водные экосистемы
- Наземные экосистемы
- Антропогенные экосистемы
- Смена экосистем
- знать определение понятия «экосистема»
- знать типы экосистем
- уметь привести примеры экосистем разных типов
- уметь проследить влияние отдельных компонентов на экосистему в целом
Какие примеры экосистем вы можете привести?
Классификации экосистем
На нашей планете существует бесчисленное множество экосистем. Одни по площади не превышают квадратного метра, другие простираются на сотни километров. Есть и молодые экосистемы, возрастом не более пары лет, а есть вековые. Разберём основные классификации.
- Классификация экосистем на основании масштаба
- Классификация экосистем на основании происхождения
В широком смысле экосистемы разделяют на водные и наземные. Наземными сообществами называют экосистемы суши, которые ограничены фитоценозами, границами определённого растительного сообщества.
Водные экосистемы
Водные экосистемы находятся в пределах водоёма будь то озеро или океан. Все гидроценозы входят в состав Мирового океана, который занимает около 71 % всей поверхности планеты. Примеры таких экосистем: реки, озёра, пруды, болота, пещерные водоемы и т. д.
Пример 1
Экосистема озера
Основной источник для водной экосистемы — солнечный свет.
Экосистема состоит из 2 компонентов. Первый, абиотический, представлен водой и растворёнными в ней минеральными веществами, кислородом и углекислым газом. В этом же компоненте рассматривается влияние температуры и света на живые организмы. Благодаря сезонным и суточным колебаниям температуры водная масса постоянно находится в движении. Зимой вода около дна теплее, чем у поверхности, а летом наоборот. Таким образом, при расслоении воды питательные вещества выносятся наверх, а кислород вниз.
Света в водных экосистемах недостаточно, с глубиной практически иссекает. Поэтому автотрофные организмы встречаются ближе к поверхности водоёма.
Рис. 1. Трофическая сеть водоёма
Биотический компонент представлен организмами и трофическими связями, которые возникают между ними. На мелководных участках озера и прибрежной полосе произрастают водные растения: кувшинки, кубышки, рогоз и тростник.
Основная масса продуцентов представлена фитопланктоном — совокупностью всех одноклеточных водорослей и цианобактерий в озере. Именно фитопланктон обеспечивает существование консументов I порядка — зоопланктона. Зоопланктон — это совокупность простейших, мелких рачков (дафний, циклопов). Ими питаются черви, мальки рыб (консументы II порядка). А те в свою очередь становятся пищей крупных хищников — рыб. Также вблизи водоёмов и прибрежной полосе обитают водные птицы: чайки, скопа.
Фитопланктон → зоопланктон → нематода → карась → скопа.
Выделяют бентос — совокупность обитателей дна. Туда входят животные, питающиеся детритом — черви-трубочники, раки, бактерии-сапротрофы. Они выполняют роль редуцентов.
Фитопланктон — совокупность одноклеточных водорослей и цианобактерий, обитающих в толще воды.
Зоопланктон — совокупность простейших и мелких ракообразных, обитающих в толще воды.
Бентос — совокупность обитателей дна.
Наземные экосистемы
Экосистемы суши условно делят на древесные и травянистые экосистемы. Важнейшую роль в формировании наземной экосистемы играет сформировавшийся биоценоз. А именно виды растений, преобладающие по численности — эдификаторы, которые определяют условия для проживания остальных видов. Все растения распределены по уровням, чтобы исключить конкуренцию за одни и те же ресурсы: свет, воду, воздух. Пространственная структура позволяет большому количеству растительных организмов обитать на одной территории. Условно выделяют подземный (корневые системы) и надземный ярус (надземные части растений). Надземный ярус представлен:
- Ярус (верхний) — самые высокие деревья сообщества.
- Ярус — более низкие деревья.
- Кустарники
- Ярус — травянистые растения.
- Ярус (нижний) — мхи, лишайники, грибы.
- Подстилка, формируется опавшими ветками, листьями, хвоей. Часто именно подстилка влияет на формирование других ярусов. Так, в сосновом бору подстилка представлена хвоей, которая, плотным слоем покрывая землю, не даёт прорасти многим видам травянистых растений.
Такое распределение позволяет максимально заполнить площадь экосистемы разнообразными животными.
Рис. 2. Пространственная структура экосистемы леса
Пример 2
Рис. 3. Трофическая сеть леса
Экосистема смешанного леса
Различные виды деревьев — ель, сосна, береза, осина и дуб — формируют первый верхний ярус. Второй ярус формируют рябина и клён. Они создают особый температурный и световой режим и формируют подстилку. Для многих обитателей леса деревья — дом и источник пищи. Консументы I порядка: гусеницы бабочек, жуки-листоеды, короеды, глухарь, рябчик, тетерев. Ими питаются консументы II порядка (бурая лягушка, серая жаба, дрозд, дятел, кукушка). Всеядные животные могут менять трофический уровень (лесная мышь, кабан).
Дерево → жук-короед → дятел.
Особое место в экосистеме смешанного леса занимает лесная подстилка, которая является местом обитания для редуцентов. Среди них животные-детритофаги (дождевые черви, многоножки, клещи, мокрецы и др.). Разлагая органику, редуценты формируют гумус. Также лесная подстилка защищает её обитателей в холодное время года.
Гумус — перегной, состоящий из тёмноокрашенных частиц, содержащих органические вещества.
Антропогенные экосистемы
Ещё 10 тыс. лет назад экосистемы эволюционировали в соответствии с изменениями абиотических факторов. По мере развития человечества люди всё больше влияли на облик планеты, а именно на экосистемы. Антропогенные факторы влияют на природу. Человек научился создавать собственные экосистемы для своих нужд и потребностей: парк, огород, сад, пахотное поле. Антропогенные системы создаются, поддерживаются и контролируются человеком.
Выделяют два вида таких систем: агроэкосистемы и урбоэкосистемы.
- Агроэкосистемы
С развитием сельского хозяйства 10 % суши стали занимать агроэкосистемы. Это пахотные поля, огороды, теплицы, пастбища, сады. Они состоят из абиотической среды и агробиоценозов.
Агробиоценоз — сообщество организмов, обитающих на землях искусственной экосистемы.
Выращиваемые культурные растения и сорняки являются продуцентами. Синтезируемые ими органические вещества извлекаются из экосистемы человеком. Поэтому такую систему необходимо поддерживать, внося удобрения и воду. Также человек использует дополнительные источники энергии — свет в парниках или обогрев.
Рис. 4. Сельское хозяйство
Видовое разнообразие в агробиоценозах беднее, чем в природных сообществах, поэтому пищевые цепи состоят из небольшого числа видов. Растительный покров формируется обычно одним видом — монокультурой, для которой человек создаёт оптимальные условия.
Рис. 5. Трофическая цепь агробиоценоза
Есть важная особенность любой агросистемы: там не происходит полный круговорот веществ, часть веществ человек изымает в виде урожая, покоса, корма для скота.
Рис. 6. Городская фауна
- Урбоэкосистемы
Половина населения Земли живёт в городах, по прогнозу учёных число горожан увеличится на 75 % в течение нескольких лет. Это приведёт к увеличению площади урбоэкосистем. Помимо абиотического и биотического компонентов в состав входит техносфера. Техносфера представляет собой совокупность промышленных предприятий, архитектурных объектов, транспорта и жилых зданий. Производные такой среды — выбросы промышленных предприятий и автотранспорта, световое и шумовое загрязнение, пыль.
Городская флора представляет собой древесные насаждения и травы. Тополь, каштан, клён и хвойные деревья хорошо поглощают углекислый газ и вырабатывают фитонциды, что благоприятно влияет на качество воздуха.
Особенность городской экосистемы — синантропизация.
Синантропизация — присутствие видов в городской экосистеме, способных сосуществовать рядом с человеком.
Рис. 7. Синантропы
Виды-синантропы: голубь, воробей, чайки, ласточки, грызуны, некоторые виды насекомых.
Смена экосистем
Рис. 8. Зарастание водоёма
Смена экосистем происходит по разным причинам. Это могут быть стихийные бедствия: пожар, сель, наводнение, цунами и т. д. Естественные причины — смена растительного сообщества. Например, на смену сосновому лесу приходит смешанный. На месте небольшого водоёма появляется болото, которое в течение нескольких лет может исчезнуть, а на его месте появится лес.
Сукцессия — постепенная необратимая смена одной экосистемы на другую под влиянием человека или природных процессов.
Контрольные вопросы
- Какие природные экосистемы выделяют? Приведите примеры.
- Опишите сосновый бор.
- Чем искусственная экосистема отличается от природной?
- Какого значение синантропов для человека?
- Экосистемы суши (луг, смешанный лес) и водные экосистемы (болото, море).
- Характеризуется наличием широколиственных пород, таких как дуб, липа, лещина. Кроме того, густо набитый подлесок заполнен жимолостью, бересклетом, бузиной. Почва дренированная, увлажнённая, питательная. Сложный сосняк часто сменяется лесопосадкой с осиной, липой, берёзой. Редко встречается в северных регионах. На юге основную хвойную породу вытесняет ель. Животные: глухарь, тетерев, насекомые, редуценты.
- Искусственная создана человеком, поддерживается им же, не может существовать без влияния человека. В искусственной экосистеме круговорот веществ не замкнут.
- Многие синантропы — переносчики болезней. Крысы — переносчики блох, червей и др. Голуби — открытая форма туберкулеза.