3.2. Екологія спільнот. Основи глобальної екології План вивчення теми

1. Екосистема та біогеоценоз.

2. Первинна продукція екосистем. Значення та особливості процесу фотосинтезу. Хемосинтез.

3. Трофічні ланцюги. Основні закони стійкості і функціонування екологічних систем.

4. В.І. Вернадський та його вчення про біосферу та ноосферу.

5. Сучасні уявлення про біосферу. Основи стійкості і саморегуляції біосфери.

6. Кругообіги хімічних елементів в біосфері.

3.2.1. Екосистема та біогеоценоз

Екосистема - складний природний комплекс живих істот, що взаємодіють з неорганічним середовищем та знаходяться в матеріально-енергетичній залежності від неї. Цей термін запровадив англійський біолог А.Тенслі у 1935 році. Для зручності вчені розглядають екосистему як ізольовану одиницю (рілля, озеро, пасовище, струмок тощо), проте фактично різні компоненти постійно переміщуються з однієї екосистеми в іншу. По своїй суті це динамічно урівноважена система, що склалася в результаті довгої та глибокої адаптації складових компонентів, в якій здійснюється кругообіг речовин. Екосистема – не проста сукупність живих організмів та оточуючого середовища, це діалектична єдність усіх екологічних компонентів, обумовлена взаємозалежністю та причинно-наслідковими зв’язками. У кожній екосистемі відбуваються кругообіг речовин та обмінні енергетичні процеси. Кожна екосистема складається з біоценозу та біотопу.

Біотоп – це ділянка поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (ґрунтом, мікрокліматом тощо).

Біоценоз - це історично сформована сукупність рослин, тварин та мікроорганізмів, що населяє біотоп. Відповідно до цього кожний біоценоз складається з фітоценозу (угрупування рослин), зооценозу (угрупування тварин) та мікроценозу (угрупування мікроорганізмів).

Крім природних екосистем, існують також штучні екосистеми: космічна станція, акваріум, вазон із кімнатною рослиною тощо. Біоценози земної кулі утворюють біоценотичний покрив, який вивчає біогеоценологія. Заснував цю науку видатний російський вчений В.Н. Сукачов (рис. 3.1). Сукупність всіх біогеоценозів нашої планети утворює велетенську екосистему – біосферу. Біоценози можуть формуватися на будь-якій ділянці земної поверхні – на суші і на воді. Вони бувають степовими, болотними, луговими і т.д. Велике значення в функціонуванні біосфери мають гідробіоценози. Ділянки земної поверхні, покриті культурними рослинами, називаються агрофітоценозами. В структурі будь-якої екосистеми можна виділити чотири функціональні компоненти:

1. абіотичне оточення, тобто весь комплекс неживої природи, звідки біоценоз черпає засоби для існування і куди виділяє продукти обміну;

2. комплекс автотрофних організмів, що забезпечують органічними речовинами, а отже, і енергією всі інші організми - це первинні продуценти органічної речовини, асимілюючі сонячну енергію (фототрофні рослини, фотосинтезуючі бактерії);