2.1. Определение и структура экосистем

Экосистему можно определить как совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время.

Иными словами, экосистема – это совокупность биоценоза и биотопа, способная существовать неопределенно долгое время. Термин "экосистема" был предложен в 1935 году А.Тенсли. Экосистемами, например, являются озеро или пруд, участок леса или лес в целом, наконец, вся биосфера Земли. В зависимости от размера выделяют микроэкосистемы, например, ствол погибшего дерева, мезоэкосистемы, например, лес или пруд, макроэкосистемы, например, океан. Очень крупные наземные экосистемы (тундра, степи, тайга, пустыни, саванны, тропические леса и т.д.) называются биомами. Различные экосистемы не изолированы друг от друга, четкие границы между ними встречаются редко. Обычно между двумя экосистемами находится переходная зона (экотон) с видами и особенностями, свойственными обеим соседствующим системам. Иногда и сама переходная зона может рассматриваться как отдельная экосистема. Для экотонов характерен так называемыйпограничный (краевой) эффект: тенденция к увеличению разнообразия и плотности живых организмов.

Люди вместе с домашними животными и культурными растениями также образуют некоторую совокупность взаимодействующих между собой и с окружающей средой организмов. Поэтому наряду с другими можно говорить и об экосистеме человека. Все экосистемы Земли, включая и экосистему человека, образуют единое целое –биосферу.

Весьма близким, но не тождественным, понятию "экосистема" является понятие "биогеоценоз", предложенное русским ботаником и географом В.Н.Сукачевым в 1940 году. Биогеоценоз – "это совокупность на известном протяжении земной поверхности однородных природных явлений (атмосферы, горной породы, растительности, животного мира и мира микроорганизмов, почвы и гидрологических условий), имеющая свою, особую специфику взаимодействий этих слагающих ее компонентов и определенный тип обмена веществом и энергией их между собой и другими явлениями природы и представляющая собой внутренне противоречивое единство, находящееся в постоянном движении, развитии".Биогеоценоз по отношению к экосистеме выступает, как частное по отношению к общему: отражает в основном структурные характеристики системы, в то время как понятие "экосистема", прежде всего, включает функциональные связи.

Несмотря на громадное разнообразие экосистем, все они имеют одинаковую структуру. В каждой экосистеме можно выделить два основных компонента: биотический компонент, или биоту и абиотический компонент.

Биота – это исторически сложившаяся совокупность растений, животных и микроорганизмов, объединенных общей областью распространения.

Пути взаимодействия разных категорий организмов образуют биотическую структуру экосистемы, а формы этого взаимодействия – биотические факторы.

Абиотический компонент – это совокупность неживых (физических, химических и т.д.) факторов окружающей среды.

Эти факторы также часто называют абиотическими. И биотические, и абиотические факторы могут быть объединены одним понятием экологического фактора.

Экологический фактор – это любой нерасчленяемый элемент окружающей среды, способный оказывать прямое или косвенное влияние на живые организмы.

Иногда, особенно при рассмотрении экосистем, в наибольшей степени подвергшихся влиянию человека, особо выделяют еще и антропогенный компоненти антропогенные факторы, понимая под ними совокупность воздействий деятельности человека на окружающую среду (истощение природных ресурсов, загрязнение окружающей среды, разрушение природных ландшафтов и т.д.). С другой стороны, антропогенный компонент также может быть разделен на биотический и абиотический, т.е. сведен к двум предыдущим. Антропогенные факторы, в свою очередь, подразделяются на промышленные, сельскохозяйственные, военные и т.д.

Кроме традиционной существуют и другие классификации экологических факторов, например, в зависимости от плотности популяции: факторы, зависящие от плотности популяции, и факторы, не зависящие от плотности популяции. Последние, в свою очередь, подразделяются на факторы прямой зависимости, которые повышают смертность при росте плотности популяции, и факторы обратной зависимости, действие которых прямо противоположно. Возможна также классификация экологических факторов в зависимости от степени адаптивности реакций организмов на их воздействие (А.С.Мончадский): первичные периодические (температура, освещенность, приливы, отливы и др.), вторичные периодические (влажность воздуха, содержание кислорода в окружающей среде, соленость и др.), непериодические (грозы, пожары, землетрясения, извержения вулканов, шквальные ветры и др.).