4.2. Екологічна система

4.2.1. Організація екосистем

Екологічна система або екосистема – основна одиниця біосфери, яка є об'єктом вивчення екології. Цей термін запровадив англійський біолог А. Тенслі у 1935 році.

Екосистема – єдиний і цілісний природний або природно-антропогенний комплекс, утворений живими організмами та середовищем їх існування, в якому живі та неживі компоненти поєднані між собою причинно-наслідковими зв'язками, обміном речовин і розподілом потоку енергії.

Екосистеми є відкритими функціонально цілісними системами, що існують за рахунок надходження з навколишнього середовища енергії та частково речовини і які здатні до саморегулювання та самовідновлення.

В кожній екосистемі можна виділити такі компоненти:

• неорганічні речовини (вуглець, азот, вуглекислий газ, вода і ін.), які вступають в колообіг;

• органічні речовини (білки, вуглеводи, гумінові речовини, ліпіди та ін.), які поєднують біотичну та абіотичну частини екосистеми;

• клімат (температура, вологість, тиск та ін.);

• продуценти (переважно рослини);

• консументи (переважно тварини);

• редуценти (деструктори – деякі безхребетні, бактерії і гриби).

Всі організми в екосистемах представлені видовими популяціями. Термін популяція запозичений з демографії В. Іогансеном у 1905 році для позначення групи особин одного виду, а інколи навіть однорідної сукупності особин різних видів.

Вид (біологічний) – сукупність організмів із спорідненими морфологічними ознаками, які можуть схрещуватися один з одним і мають спільний генофонд та ареал (територію поширення). Види мають морфологічні, фізіолого-біохімічні, еколого-географічні (біогеографічні) та генетичні характеристики. Вид підпорядкований роду і поділяється на підвиди і популяції.

Популяція – це сукупність особин одного виду, що мешкають на спільній території у схожих екологічних умовах, які вільно схрещуються і здатні підтримувати свою чисельність необмежено тривалий час, відносно ізольовані від інших популяцій.

Популяції різних видів в природних умовах об'єднуються в системи вищого рангу – співтовариства і біоценози.

Термін «біоценоз» був запропонований німецьким зоологом К. Мебіусом і позначає організовану групу популяцій рослин, тварин і мікроорганізмів, пристосованих до спільного проживання в межах певного об'єму простору.

Будь-який біоценоз займає певну ділянку абіотичного середовища – біотоп. Біотоп – простір з більш менш однорідними умовами, заселений тим або іншим співтовариством організмів.

Таким чином біоценоз – спільнота живих організмів, що мешкають в межах одного біотопу.

Функціональними складовими біоценозу є:

• фітоценоз – стійке співтовариство рослинних організмів (продуцентів) даного біотопу – вищі рослини, водорості, автотрофні бактерії;

• зооценоз – сукупність взаємозв'язаних видів тварин (консументів);

• мікробіоценоз – співтовариство мікроорганізмів (редуцентів) – бактерій і грибів-сапротрофів.

При цьому в чистому вигляді ні фітоценоз, ні зооценоз, ні мікробіоценоз в природі не зустрічаються, як і біоценоз у відриві від біотопа.

Біоценоз формують міжвидові зв'язки, що забезпечують структуру біоценозу, – чисельність особин, розподіл їх в просторі, видовий склад і тому подібне, а також структуру харчової мережі, продуктивність і біомасу.