Системы экологии

Что такое экологические системы

В первые понятие экологические системы было использовано в 30-е годы 20 века ученым А. Тенсли.

Экологическая система - это единица биосферы. Иными словами, экосистема представляет собой взаимодействие биоценоза и биотопа.

Примером экологической системы может быть, как небольшой гниющий пень в лесу, так и обширный лесной массив, как маленький лесной пруд, так и мировой океан. По признаку масштабности экосистемы подразделяют на:

• микро экосистемы (пень, гниющее дерево),
• мезо экосистемы (лес, река…),
• макро экосистемы (континент, океан),
• глобальную экосистему (биосфера Земли).

Структура экологических систем

Структура экологических систем представлена тремя основными элементами:

• сообщества
• энергетический поток
• круговорот веществ.

Если положить в основу классификации трофические связи, то экосистемы можно поделить на два основных яруса:

• автотрофный ярус (в этот ярус входят растения, которые могут потреблять простые вещества и аккумулировать сложные)
• гетеротрофный ярус (представлен почвой, микроорганизмами в ней обитающими, в этом ярусе умирающие организмы превращаются в минеральные вещества.)

Если взять за основу биологический принцип, то экологическую систему будут составлять:

• органические вещества
• неорганические вещества
• продуценты, (это организмы, которые сами себя снабжают питательными веществами, и имеют способность продуцировать пищу из неорганических веществ)
• консументы, (это организмы, которые не способны строить самостоятельно свои тела, для пищи они используют вещества, поступающие извне)
• редуценты (это организмы которые получают пищу из разложившейся органики, являются пищей для консументов).

Механизмы экологических систем

Экологические системы обладают способностью поддерживать относительно постоянный гомеостаз. Гомеостаз - это способность сохранять постоянство внутреннего состояния. Это значит, что экологическая система в состоянии какое-то время поддерживать свою структуру и функции в постоянном состоянии при воздействии на нее других факторов. Гомеостаз бывает двух типов:

• резистентный
• упругий

Резистентный гомеостаз предполагает сохранение структуры и функции экологической системы при отрицательном влиянии внешних факторов.

Упругий гомеостаз предполагает восстановление структуры и функции экологической системы в том случае, если некоторые ее компетентны были удалены.

В экологической системе сообщество может быть, как динамически прочным, так и динамически хрупким. Под динамически прочным сообществом понимают экосистему, которая может выполнять свои функции при различных изменяющихся параметрах окружающей среды и в экологической системе есть много видов которые способны заменять друг друга.

Динамически хрупкое сообщество – это сообщество, которое может существовать только при определенных параметрах окружающей среды и не имеет или имеет мало видов, которые способны заменять функции других видов.

Влияние человека на экологические системы

Хозяйственная деятельность человека оказывает непосредственное влияние на состояние экологических систем. Человечество имеет свою экологическую систему, которая оказывает влияние на другие экологические системы. На определенных стадиях экологические системы в состоянии сдерживать натиск антропогенного воздействия. Но есть и определенный предел, когда экологическая система уже не в состоянии само регулироваться. В подобных случаях начинают происходить необратимые последствия, эти последствия в дальнейшем приводят к опасным экологическим катастрофам.

Проблемы, вызванные антропогенным воздействием, включают в себя:

• «парниковый эффект»
• истощение озонового соя
• массовая вырубка лесов
• промышленные отходы

Экосистемы в пространственном аспекте

Достаточно сложно определить четкие границы какой-то определенной экосистемы, чаще всего переход от одной экологической системы в другую является плавным. На стыке одной экологической системы с другой образовывается еще одна переходная экологическая система. Эта переходная экологическая система носит название экотон. В качестве примера экотона можно привести прибрежную зону с ее растительными и животными обитателями. В одних случаях экотоны представляют разнообразие видов, в других случаях, например, на стыке морей и рек наоборот имеют сниженное разнообразие видов, так как пониженная соленость воды не позволяет различным животным обитать в этих местах.

Экосистемы в хронологическом аспекте

В разные временные промежутки на одних и тех же территориях могли существовать разные экосистемы. Экосистема на одном месте может существовать как достаточно длительное время, так и довольно короткий промежуток времени. Смена одних сообществ на другие на определенной территории носит название суксессия. Каждое предыдущее сообщество формирует условия для существования последующего сообщества. Другая модель суксессии предполагает вытеснение одних видов другими. В основе этой модели суксессии лежат конкурирующие отношения. Данная модель демонстрирует отношения только между видами, но не несет характеристики всей экосистемы.

В самом начале формирования суксессии разнообразие видов представлено скудно, но по прошествии времени суксессия начинает развиваться, появляется большее видовое разнообразие, появляются сложные организмы с длительным периодом существования, появляются симбиозы, паразитизм и трофические цепочки становятся сложнее. На этапе исчезновения суксессия представляет самое богатое видовое разнообразие.