3.2 Структура экосистем

Всю совокупность организмов экосистемы, состоящую из растений, животных и микроорганизмов, называют биотой (от латинского «био» - жизнь). Пути взаимодействия различных категорий организмов системы составляют ее биотическую структуру. Всем экосистемам свойственна одинаковая биотическая структура, включающая основные категории организмов, взаимодействующих друг с другом стереотипным образом: продуценты, консументы, детритофаги и редуценты.

Продуценты - это автотрофные организмы, способные строить свои тела за счет синтеза органических веществ из неорганических минеральных соединений с использованием солнечной энергии или энергии химических связей.

Консументы (потребители) - это гетеротрофные организмы, которые используют в качестве источника питания готовые органические вещества, т.е. для них продуценты представляют источник питания. В зависимости от источника их питания консументы подразделяются на ряд подгрупп. Животные, питающиеся непосредственно продуцентами, называются первичными консументами или консументами первого порядка. Их самих употребляют в пищу вторичные консументы. Бывают консументы третьего четвертого порядков. Первичные консументы, питающиеся только растениями, называются растительноядными или фитофагами. Консументы второго и более высоких порядков - плотоядные. Виды, употребляющие в пищу как растения, так и животных, относятся к всеядным (например, человек).

Мертвый органический материал, образованный растительными и животными останками, называют детритом. Существует множество организмов, которые питаются детритом (грифы, раки, муравьи). Их называют детритофагами. Грибы, бактерии, некоторые почвенные микроорганизмы за их специфичность выделяют в особую подгруппу детритофагов и называют редуцентами. Редуценты служат на Земле санитарами и замыкают биогеохимический круговорот веществ, разлагая органику на исходные неорганические составляющие - углекислый газ и воду.

Трофическая структура экосистемы. В любом сообществе организмы связаны между собой отношениями хищника и жертвы: одни - поедающие, другие - поедаемые. Такая модель соотношений организмов составляет основу трофической структуры сообщества, которая представлена пищевыми цепями. Пищевые цепи можно изобразить достаточно просто в виде линейных диаграмм.

На рис. 3.4 представлена схема пищевых цепей арктических сообществ.

Рис. 3.4 - Схема пищевых цепей арктических сообществ

В экосистеме практически все пищевые цепи соединены между собой и образуют сложную сеть пищевых взаимоотношений (пищевую сеть). Трофический уровень - это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания. Он характеризует взаимоотношения между организмами при переносе энергии и пищи от ее источника - зеленых растений - через ряд организмов на более высокий трофический уровень.

Цепи разложения. Все рассмотренные выше процессы связаны с синтезом и трансформацией органического вещества в трофических сетях и характеризуют собой так называемые цепи выедания или пастбищные цепи питания. Процессы поэтапной деструкции и минерализации органических веществ обычно выводятся в отдельный блок трофической структуры, называемый цепями разложения (или детритными цепями).

Детритные цепи начинаются с разложения мертвой органики особыми группами консументов — сапрофагами. Животные-сапрофаги механически, а отчасти и химически разрушают мертвое органическое вещество, подготавливая его к воздействию редуцентов. В наземных экосистемах этот процесс сосредоточен преимущественно в подстилке и в почве. Таким образом, на уровне консументов происходит разделение потока органического вещества по разным группам потребителей: живое органическое вещество следует по цепям выедания, а мертвое — по цепям разложения.