Биотические компоненты экосистемы

Продуценты

Консументы

Редуценты

Фотоавтотрофы

Хемоавтотрофы

Сапротрофы

Фаготрофы

К фототрофам относятся наземные зеленые растения, водоросли, фототрофные бактерии, способные к осуществлению фотосинтеза.

Окислительно- восстановительные реакции фотосинтеза с участием солнечной энергии можно обобщить уравнением:

nСО₂ + 2 Н₂О ----------- (СН₂О)_n + nО₂

У зеленых растений вода окисляется с высвобождением газообразного кислорода, а диоксид углерода восстанавливается до углеводов (СН₂О)_n с высвобождением воды.

В отличие от зеленых растений донором электронов у пурпурных и зеленых серобактерий при фотосинтезе служат неорганические соединения серы, и кислород при этом не выделяется:

свет

СО₂ + Н₂S ------------ (СН₂О)_n + S

Цианобактерии (сине- зеленые водоросли), выделяют при фотосинтезе молекулярный кислород.

Хемотрофы – микроорганизмы, ассимилирующие органические соединения путем хемосинтеза. Процесс синтеза органического вещества осуществляется за счет энергии, получаемой путем окисления аммиака, сероводорода и др. веществ.

К хемосинтезирующим организмам относятся серобактерии (виды, окисляющие кислород), нитрифицирующие бактерии (виды, превращающие аммиак в нитриты, а затем в нитраты).

Гетеротрофные организмы – организмы, использующие в качестве энергии и источника питания органические вещества, синтезированные другими организмами.

К ним относятся все животные, грибы, большинство бактерий и бесхлорофильные наземные растения и водоросли.

В экосистемах гетеротрофные организмы разделяют на:

• консументы,

• редуценты.

Консументы (от лат. - потребляю) – потребители органического вещества, произведенного автотрофами.

Консументы питаются живым (биофаги) или мертвым (сапрофаги) органическим материалом. Среди биофагов могут быть выделены растительноядные организмы или фитофаги (первичные консументы), зоофаги - (вторичные консументы) и конечные потребители - вершинные хищники.

Редуценты ( от лат. – возвращающий, восстанавливающий) – организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие его минерализации до более или менее простых соединений, которые затем используются продуцентами. К ним относятся главным образом бактерии и грибы.

В зависимости от того, какие организмы разлагают органическое вещество и в каких условиях, выделяют два процесса: дыхание (аэробное и анаэробное) и брожение.

Аэробное дыхание протекает в присутствии атмосферного кислорода, который служит акцептором (окислителем) электронов.

Аэробное дыхание обратно фотосинтезу, т.е. оно направлено на разложение синтезированного органического вещества до углекислого газа и воды с высвобождением энергии.

С помощью этого процесса высшие растения и многие виды животных получают энергию для поддержания жизнедеятельности и построения новых клеток собственного организма.

Анаэробное, или бескислородное, дыхание происходит при отсутствии в окружающей среде свободного кислорода.

К анаэробному дыханию приспособлены денитрифицирующие бактерии, некоторые кишечные паразиты, большинство гетеротрофных почвенных организмов. Окислителем служит не кислород, а другое органическое и неорганическое соединение.

Анаэробное дыхание служит основой жизнедеятельности главным образом сапрофитов (бактерии, дрожжи, плесневые грибы, простейшие).

Брожение - процесс анаэробного ферментативного расщепления органического вещества различными микроорганизмами, при котором высвободившаяся энергия используется для биосинтеза различных жизненно важных аминокислот, белков.

При брожении окисляемое органическое соединение само служит окислителем (акцептором электронов).

Процессы, протекающие с участием дрожжей, имеют практическую ценность для человека, участвуют в процессах почвообразования (разложение растительных остатков).

В экосистеме пищевые и энергетические связи всегда однозначны и идут в направлении:

автотрофы ------ > гетеротрофы или

автотрофы -----> консументы ------> редуценты (деструкторы)

Эти живые компоненты (продуценты, консументы, редуценты) рассматриваются как три функциональных царства природы, т.к. их разделение основано на типе питания и используемом источнике энергии.

Экосистемы подразделяются на:

- естественные – природные;

- созданные человеком - антропогенные.

Для естественной экосистемы характерны три признака:

1. экосистема обязательно представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

2. в рамках экосистемы осуществляется полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3. экосистема сохраняет устойчивость в течение определенного времени.

Биом - это макросистема, совокупность экосистем, тесно связанных климатическими условиями, потоками энергии, круговоротом веществ, миграцией организмов и типом растительности.

Биом (по определению Одума) представляет собой «крупную региональную или субконтинентальную экосистему, характеризующуюся каким – либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта, например, биом лиственных лесов умеренного пояса».

Биомная классификация экосистем основана на преобладающем типе растительности в крупных регионах.