2. Экологические системы, пищевые цепи и энергия в экосистемах

2.1. Экологические системы

При рассмотрении вопросов взаимодействия человека и окружающей среды важными аспектами являются: взаимодействие живых организмов в биосфере и роль человека в этих взаимоотношениях. В данном случае ключевыми понятиями экологии являются такие понятия, как ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ, ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ, ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ и циркуляция в них веществ естественного и антропогенного характера, а также вопросы циркуляции и расходования энергии в экосистемах.

2.1.1. Понятие экологической системы

В биосфере Земли как живое, так и неживое находятся в полной взаимосвязи.

Какой-либо системой можно назвать упорядоченно взаимодействующие и взаимозависимые компоненты, образующие некое единое целое.

Биосистема, включающая все совместно функционирующие организмы (биотическое сообщество) на данном участке и взаимодействующая с физической средой (абиотические факторы) таким образом, что поток энергии создает четко определенные структуры и кругооборот веществ между живой и неживой природой, представляет собой ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ СИСТЕМУ.

Экологической системой называют часть биосферы, где существует упорядоченный обмен энергией и веществами между организмами и окружающей средой.

В экологической системе происходит постоянное взаимодействие живого (животные, растения, микроорганизмы) как между собой, так и с окружающей средой обитания.

Другим важным понятием является биогеоценоз - однотипное растительное сообщество вместе с населяющим его животным миром, включая микроорганизмы, с соответствующим участком земной поверхности, с особыми свойствами микроклимата, геологического строения почвы и водного режима. Биогеоценозы, в отличие от экосистемы - дискретные единицы, в той или иной степени отделенные друг от друга определенными границами.

Таким образом, ЭКОСИСТЕМОЙ МОЖНО НАЗВАТЬ КОМПЛЕКС, СОСТОЯЩИЙ ИЗ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ГРУППЫ ЖИВЫХ СУЩЕСТВ И СРЕДЫ, В КОТОРОЙ ЭТА ГРУППА СУЩЕСТВУЕТ.

2.1.2.Живое, косное и биокосное вещество (по в.И.Вернадскому)

ЖИВОЕ ВЕЩЕСТВО - совокупность всех живых существ, населяющих планету (от простейших вирусов и клеточных до человека). Живое вещество характеризуется химическим составом, массой и энергией. Оно трансформирует солнечную энергию и вовлекает неорганическую материю в непрерывный кругооборот.

КОСНОЕ ВЕЩЕСТВО - это не живое и не связанное с жизнью вещество. К косному веществу относятся глубинные породы, выбрасываемые вулканами в процессе горообразования, газы и т.д. При контакте с живым веществом косное вещество постепенно превращается в биокосное.

БИОКОСНОЕ ВЕЩЕСТВО - вещество, имеющее минеральную основу, которая коренным образом преобразована жизнедеятельностью организмов.

К биокосному веществу относится почвенный покров, плодородие которого обусловлено наличием органических веществ, а также воздух и вода. Вещества биокосного происхождения - это чаще всего трупы, отмершие части животных и растений, каменный уголь, нефть, торф и др.

Из космоса в биосферу поступает космическое вещество, например, в виде МЕТЕОРИТОВ. Космическое вещество также начинает участвовать в кругообороте веществ в биосфере.

Экосистема включает в себя следующие составные части:

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА - C(углерод), N(азот), CO₂(диоксид углерода), Н₂О(вода) и др. они находятся в непрерывном круговороте веществ в природе (косное вещество),

ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ - белки, углеводы, липиды и др. Эти органические вещества связывают между собой живое и косное вещество (биокосное вещество).

ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ - воздушная и водная среда, климатический режим и другие физические факторы (косное вещество).

ПРОДУЦЕНТЫ - например, зеленые растения, которые могут производить пищу из простых органических веществ.

КОНСУМЕНТЫ - микро- и макроконсументы - живые организмы, не относящиеся к продуцентам (живое вещество).