2.5.2 Экосистема как сообщество живых организмов и среды их обитания

Экосистема – основная функциональная единица биосферы, включающая в себя организмы (биотические сообщества) и абиотическую среду.

Причем каждая из этих частей влияет друг на друга и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует. Другими словами, экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом.

Термин «экосистема» введен английским ботаником А. Тенсли (1935 г.). Понятие экосистема применимо как к искусственным (аквариум, теплица, космический корабль), так и к естественным комплексам организмов и среды их обитания (озеро, лес, океан). Различают водные и наземные экосистемы.

Важнейшими характеристиками экосистем является биомасса и продуктивность.

Биомасса – это суммарная масса организмов данной экосистемы на единице площади. Например, фитомасса, биомасса хищников, биомасса травоядных животных и пр.

Поскольку в процессе жизнедеятельности организмы растут и размножаются, то биомасса увеличивается. Прирост биомассы на единице площади за единицу времени представляет собой продуктивность экосистемы.

Разные экосистемы сильно отличаются друг от друга и по биомассе, и по продуктивности. Так, биомасса тропических лесов равна 500 т/га сухой массы; лесов умеренных широт – 300; степей, лугов, саван, болот – 30; полупустынь, пустынь, тундр и высокогорий – 10; водной растительности озер, рек, водохранилищ – 0,2 т/га, а продуктивность – 30, 10, 9, 2 и 5 соответственно. Понятно, что продуктивность, или скорость накопления вещества экосистемой, будет зависеть в каждом случае от соответствия факторов окружающей среды требованиям экологической ниши того или иного организма. Так, сосновый лес за 100 лет в условиях свежей ступенчатой почвы в умеренном климате может накопить 300–400 м³/га древесины, а на болоте в условиях Севера – 90–110 м³/га.

Кукуруза в черноземной зоне за сезон накапливает до 40–50 тыс. кг/га зеленой массы, а на широте Санкт-Петербурга – 2–4 тыс. кг/га.

В каждой локальной наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз, – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп. Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов.

Близким понятием к экосистеме, но более узким является «биогеоценоз».

Биогеоценоз («биос» – жизнь, «гео» – Земля, «ценоз» – сообщество) означает конкретный участок земной поверхности, занятый растительным сообществом (фитоценоз) с характерным населением животных (зооценоз) и микроорганизмов (микробиоценоз), с определенным видом почвы, условий увлажнения и т. п.

Члены сообщества так тесно взаимодействуют со средой оби­тания, что биоценоз часто трудно рассматривать отдельно от биотопа. Например, участок земли это не просто «место», но и мно­жество почвенных организмов и продуктов жизнедеятельности растений и животных. Поэтому их объединяют под названием биогеоценоза: «биотоп + биоценоз = биогеоценоз». Биогеоценоз – это элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем. Понятие биогеоценоза ввел В. Н. Сукачев (1942). Для большинства биогеоценозов определяю­щей характеристикой является определенный тип растительного покрова, по которому судят о принадлежности однородных био­геоценозов к данному экологическому сообществу (сообщества бе­резового леса, ковыльной степи, и т. п.).