Классификация и свойства экосистем

Виды экосистем

Существует несколько классификаций экосистем.

Экосистемы по характеру происхождения:

— природные (болото, луг);

— искусственные (пашня, сад, космический корабль).

Экосистемы по размерам:

— микроэкосистемы (например, ствол упавшего дерева или поляна в лесу);

— мезоэкосистемы (лесной массив или степной колок);

— макроэкосистемы (тайга, море);

— экосистемы глобального уровня (планеты Земля).

Экосистемы по типу источника энергии:

— движимые Солнцем, малосубсидируемые – получают энергию практически только от Солнца и имеют низкую продуктивность (открытые океаны, высокогорные леса);

— движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками – экосистемы, обладающие естественной плодородностью и производящие излишки органического вещества, которые могут накапливаться (заливы, дождевые леса);

— движимые Солнцем и субсидируемые человеком – наземные и водные агроэкосистемы, получающие энергию не только от Солнца, но и от человека в виде орошения, удобрения (поля зерновых и т.п.);

— движимые топливом (индустриально-городские экосистемы) – высококонцентрированная энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию, а пища привозится извне (города, мегаполисы).

Виды экосистем.

Экологическая система (экосистема) – пространственно определенная совокупность живых организмов и среды их обитания, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.

Различают водные и наземные природные экосистемы.

Водные экосистемы – это реки, озера, пруды, болота – пресноводные экосистемы, а также моря и океаны – водоемы с соленой водой.

Наземные экосистемы – это тундровая, таежная, лесная, лесостепная, степная, полупустынная, пустынная, горная экосистемы.

В каждой наземной экосистеме есть абиотический компонент – биотоп, или экотоп – участок с одинаковыми ландшафтными, климатическими, почвенными условиями; и биотический компонент – сообщество, или биоценоз – совокупность всех живых организмов, населяющих данный биотоп.

Биотоп является общим местообитанием для всех членов сообщества. Биоценозы состоят из представителей многих видов растений, животных и микроорганизмов.

Практически каждый вид в биоценозе представлен многими особями разного пола и возраста. Они образуют популяцию данного вида в экосистеме. Биоценоз очень трудно рассматривать отдельно от биотопа, поэтому вводят такое понятие, как биогеоценоз ( биотоп+биоценоз).

Биогеоценоз — элементарная наземная экосистема, главная форма существования природных экосистем.

В каждую экосистему входят группы организмов разных видов, различимые по способу питания:

— автотрофы (“самопитающиеся”);

— гетеротрофы (“питающиеся другими”);

— консументы – потребители органического вещества живых организмов;

— дитритофаги, или сапрофаги, — организмы, питающиеся мертвым органическим веществом – остатками растений и животных;

— редуценты – бактерии и низшие грибы – завершают деструктивную работу консументов и сапрофагов, доводя разложение органики до ее полной минерализации и возвращая в среду экосистемы последние порции двуокиси углерода, воды и минеральных элементов.

Все названные группы организмов в любой экосистеме тесно взаимодействуют между собой, согласуя потоки вещества и энергии.

Таким образом, для естественной экосистемы характерны три признака:

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

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

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение некоторого времени, что обеспечивается определенной структурой биотических и абиотических компонентов.

Примерами природных экосистем являются: упавшее дерево, труп животного, маленький водоем, озеро, лес, пустыня, тундра, суша, океан, биосфера.

Как видно из примеров, более простые экосистемы входят в более сложно организованные.

При этом реализуется иерархия организации систем, в данном случае экологических. Поэтому экосистемы делятся по пространственному масштабу на микроэкосистемы, мезоэкосистемы и макроэкосистемы.

Таким образом, устройство природы следует рассматривать как системное целое, состоящее из вложенных одна в другую экосистем, высшей из которых является уникальная глобальная экосистема — биосфера.

В ее рамках происходит обмен энергией и веществом между всеми живыми и неживыми составляющими в масштабах планеты.

Почему образовательный конвейер устарел

Современное массовое образование сложилось в индустриальную эпоху и с тех пор не сильно изменилось, хотя мир шагнул в эпоху цифровую и столкнулся с новыми задачами и вызовами. Индустриям больше не нужны стандартные профессионалы, которых выпускали как с конвейера. Все ждут радикальных реформ в образовании, но стандарты меняются медленнее, чем окружающая действительность. Когда же мы увидим серьёзные изменения?

Автоматизация рынка труда. Конечно, буквально все рабочие функции роботы не заменят, но то, что значительная доля рутинного труда автоматизируется, — факт. Поэтому на первый план всё чаще выходят профессиональные качества, которые недоступны машинам: творчество, эмоциональный интеллект, умение сотрудничать. Перспективные профессиональные сферы будущего тоже связывают с человекоориентированными услугами и такими же навыками. Но классические образовательные программы этому, как правило, не учат. Они нацелены на развитие так называемых «твёрдых навыков» (hard skills), то есть прикладных узкопрофессиональных знаний и умений.

Растущая скорость обновления информации. «Твёрдые навыки», на обучение которым ориентированы традиционные образовательные программы, быстро устаревают. Мира, в котором можно было один раз выучиться, например, на инженера и потом всю жизнь работать на одном месте с тем же набором знаний, больше нет. Профессии и целые отрасли никогда ещё не менялись так быстро

Значит, важно учить людей прежде всего метанавыкам, которые позволят им потом быстро осваивать нужные прикладные узкопрофессиональные навыки. А они, в свою очередь, должны соответствовать тому, что важно для работы сейчас и станет важным завтра. Для этого мир образования должен быть очень тесно связан с той индустрией, где выпускникам придётся работать

Но традиционная система образования обычно построена на стандартах, которые учат «вчерашним» прикладным навыкам. Потому что их изменение — небыстрая бюрократическая процедура. И если образовательная система изолирована от индустрии, она не успевает отреагировать на инновации

Для этого мир образования должен быть очень тесно связан с той индустрией, где выпускникам придётся работать. Но традиционная система образования обычно построена на стандартах, которые учат «вчерашним» прикладным навыкам. Потому что их изменение — небыстрая бюрократическая процедура. И если образовательная система изолирована от индустрии, она не успевает отреагировать на инновации.

Демографические сдвиги и «смерть» старых профессий. Времена, когда студентами были только молодые люди, прошли. Концепция обучения на протяжении всей жизни (lifelong learning) привела к тому, что сейчас в одной группе студентов запросто могут оказаться и вчерашние одиннадцатиклассники, и те, кто окончил школу 20 лет назад. Одни и те же стандарты обучения неприменимы к людям разного возраста и с разным багажом знаний и опыта. Нужны более гибкие персонифицированные подходы.

Цифровизация знаний и технологий обучения. Традиционная учебная среда и традиционные учебные процессы теряют актуальность. Больше нет причин видеть в учителе главный источник информации — информацию можно найти много где ещё, причём порой даже более полную и интересную, чем то, что рассказывает преподаватель на лекции. Значит, роль учителей должна измениться.

Глобальные проблемы. Таких проблем сейчас много: климатический и экологический кризисы, развитие потенциально опасных технологий (например, генетического редактирования), непредсказуемая трансформация традиционных государственных и социальных институтов в результате цифровизации и так далее. Приблизиться к их решению можно лишь коллективными усилиями, а для этого важен развитый навык сотрудничества. Но традиционное образование фокусируется на индивидуальных достижениях: хороший ученик — тот, кто получает высокие оценки и занимает призовые места на олимпиадах и конкурсах. Фактически это развивает конкуренцию, а не сотрудничество.

Классификация и свойства экосистем

Впервые термин «Экосистема» был предложен в 1935 году английским экологом А. Тенсли. Экосистема – это основная структурная единица экологии, представляет собой единый природный или природно-антропогенный комплекс, образованный живыми организмами и средой их обитания, в котором живые и косные экологические компоненты, объединены причинно-следственными связями, обменом веществ и распределением потока энергии.

Экосистемы очень разнообразны. Существует несколько классификаций экосистем.

По происхождению различают следующие типы экосистем.

1. Природные (естественные) экосистемы — это такие экосистемы, в которых биологический круговорот протекает без прямого участия человека. По энергетическому признаку они делятся на два вида:

— экосистемы, полностью зависящие от прямого солнечного излучения, получающие мало энергии, и поэтому малопродуктивны.

Однако они крайне важны, так как занимают огромные площади, на которых очищаются большие объемы воздуха, формируются климатические условия и т.д.

— экосистемы, получаемые энергию и от Солнца, и от других естественных источников. Данные экосистемы намного продуктивнее первых.

2. Антропогенные (искусственные) экосистемы — экосистемы, созданные человеком, которые способны существовать только при поддержке человека.

Среди данных экосистем выделяют:

1. — агроэкосистемы (греч. agros — поле) — искусственные экосистемы, возникающие в результате сельскохозяйственной деятельности человека;
2. — техноэкосистемы — искусственные экосистемы, возникающие в результате промышленной деятельности человека;
3. — урбаноэкосистемы (лат. urbanus — городской) — экосистемы, возникающие в результате создания поселений человека.

В индустриально-городских экосистемах энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Потребность в энергии плотно заселенных городов на 2-3 порядка больше того потока, который поддерживает жизнь в эстественных экосистемах, движимых Солнцем.

Существуют и переходные между природными и антропогенным типы экосистем, например, экосистемы естественных пастбищ, используемых человеком для выпаса сельскохозяйственных животных.

Все экосистемы взаимосвязаны и взаимозависимы. Существует классификация естественных экосистем в зависимости от природных и климатических условий, основанная на преобладающем типе растительности в крупных регионах-биомах.

Биом – совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной ландшафтно-географической зоне. Биом характеризуется основным типом климата, растительности или особенностями ландшафта.

Наземные экосистемы

1. — вечнозеленый тропический дождевой лес;
2. — полувечнозеленый тропический лес (выраженный влажный и сухой сезоны);
3. — пустыня травянистая кустарниковая;
4. — чапараль – районы с дождливой зимой и засушливым летом;
5. — тропические злаковники (грасленд) и саванна;
6. — степь умеренной зоны;
7. — листопадный лес умеренной зоны;
8. — бореальные хвойные леса;
9. — тундра арктическая и альпийская.

В водных местообитаниях, где растительность малозаметна, в основе выделения экосистем находятся гидрологические и физические особенности среды, например «стоячая вода», «текучая вода».

Водные экосистемы делятся на пресноводные и морские.

Пресноводные экосистемы

• — ленточные (стоячие воды) – озера, пруды и т.д.;
• — лотические (текучие воды) – реки, ручьи и т.д.;
• — заболоченные угодья – болота и болотистые леса.

Морские экосистемы

1. — открытый океан (пелагическая экосистема);
2. — воды континентального шельфа (прибрежные воды);
3. — районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством);
4. — эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек и др.);
5. — глубоководные рифтовые зоны.

Пространственная структура экосистем

Пространственная структура определяется ярусным расположением растений, например, древесный, травяной и кустарниковый «этажи». В почве ярусы образуются корнями растений и подземными организмами. Благодаря этому растения получают солнечный свет и почвенные ресурсы, а животные и микроорганизмы обитают вместе в разных экологических нишах. Все организмы распределяются в сообществе в соответствии со своими собственными потребностями.

Например, ярусная структура экосистемы лиственного леса определяется такими параметрами:

1. Древесный ярус: дуб, клен, осина. Вороны, сороки, дятлы, белки.
2. Кустарники: боярышник, шиповник. Кукушки, медведи, шмели, олени.
3. Трава: земляника, папоротник. Крапивник, синицы.
4. Безземный слой: мох, лишайник, мыши, ежи, муравьи, кузнечики.
5. Подстилка: грибы.
6. Дерн: мокрицы, жуки-навозники, черви, корни растений.
7. Плодородный слой (0,3 — 0,5. м от дерна). Кроты, суслик, микроорганизмы

Преимущества ярусности:

• Низкая конкуренция между организмами и их видами;
• Рост количества организмов;
• Эффективное использование условий экосистемы.

Расчлененность экосистемы в горизонтальном направлении называется мозаичностью. Ее причины могут быть в неоднородности или микрорельефе почвы, влиянии на среду и биологических особенностях растений, а также как результат человеческой деятельности.

Одна из особенностей всех экосистем — это неоднородность их экологических условий. К примеру, лесной микроклимат отличается от лугового, а степной — от морского. Поэтому определенную экосистему заселяют только организмы, приспособленные к ее экологическим факторам.

Также существуют топические (т.е. за место) отношения между организмами, населяющими экосистему и вынужденными делить общее пространство. Это могут быть как положительные (обитание в одном месте разных видов), так и отрицательные (борьба за место) связи.

Итак, пространственную структуру наземных экосистем определяют по большей части особенности фитоценоза, который является основным аккумулятором солнечной энергии. На пространственную структуру водных экологических систем влияют прежде всего температура воды, степень освещенности, наличие биогенных факторов. Это приводит к зарождению в водоемах планктонных (пассивных) и нектонных (активных) плавающих организмов, а также бентосных (донных) обитателей.

Экологические сообщества

Экология — это наука, которая изучает все грани взаимоотношений живых организмов в природе. Поэтому предметом ее изучения является не отдельная особь и условия ее существования. Экология расматривает характер, результат и продуктивность их взаимодействия. Так, совокупность популяций определяет особенности функционирования биоценоза, в состав которого входит целый ряд биологических видов.

Но в естественных условиях популяции взаимодействуют не только между собой, а и с разнообразными условиями окружающей среды. Такое экологическое сообщество называют экосистемой. Для обозначения этого понятия также используют термин биогеоценоз. И миниатюрный аквариум, и необозримая тайга — это пример экосистемы.

Основной источник энергии в экосистеме

Основным (и практически единственным) источником энергии в экосистеме является солнечный свет, который трансформируется в органическое вещество, представляющее собой более концентрированную форму энергии, чем солнечный свет, но большая часть энергии деградирует, проходит через систему покидает её в виде низкокачественной тепловой энергии (тепловой сток).

Следует отметить, что только около 2 % поступающей на поверхность земли энергии усваивается автотрофными организмами, большая часть (до 98%) рассеивается в виде тепловой энергии.

Трофическая цепь в биогеоценозе есть одновременно цепь энергетическая, т. е. последовательный упорядоченный поток передачи энергии Солнца от продуцентов ко всем остальным звеньям.

Организмы-потребители (консументы), питаясь органическим веществом продуцентов, получают от них энергию, частично идущую на построение собственного органического вещества и связывающуюся в молекулах соответствующих химических соединений, а частично расходующуюся на дыхание, теплоотдачу, выполнение движений в процессе поиска пищи, ускользания от врагов и т. п.

Таким образом, в экосистеме имеет место непрерывный поток энергии, заключающийся в передаче ее от одного пищевого уровня к другому. В силу второго закона термодинамики этот процесс связан с рассеиванием энергии на каждом последующем звене, т. е. с ее потерями и возрастанием энтропии. Понятно, что это рассеивание все время компенсируется поступлением энергии от Солнца.

Пример природного комплекса

Экологи различают большое разнообразие видов природных экосистем. Тем не менее существование каждой из них происходит по одной и той же схеме. Для того чтобы наиболее глубоко понять взаимодействие всех живых и неживых существ в единице биосферы, рассмотрим вид Все проживающие здесь микроорганизмы и животные оказывают непосредственное влияние на химический состав воздуха и почвы.

Луг — это равновесная система, включающая в себя различные элементы. Одни из них — макропродуценты, которыми является травянистая растительность, создают органическую продукцию этого наземного сообщества. Далее жизнь природного комплекса осуществляется за счет биологической пищевой цепочки. Растительные животные или первичные консументы питаются луговыми травами и их частями. Это такие представители фауны, как крупные травоядные и насекомые, грызуны и многие виды беспозвоночных (суслик и заяц, куропатка и т. д.).

Первичные консументы идут в пищу вторичным, к которым относят плотоядных птиц и млекопитающих (волк, сова, ястреб, лисица и т. д.). Далее к работе подключаются редуценты. Без них невозможно полное описание экосистемы. Виды многих грибов и бактерий и являются этими элементами в природном комплексе. Редуценты разлагают органические продукты до минерального состояния. Если температурные условия благоприятны, то растительные остатки и мертвые животные быстро распадаются на простые соединения. Некоторые из этих компонентов содержат в своем составе элементы питания, которые выщелачиваются и используются повторно. Более устойчивая часть органических остатков (гумус, целлюлоза и т. д.) разлагается медленнее, питая растительный мир.

Типы естественных комплексов

Природные экосистемы являются системами, зависящими от солнечной энергии извне, но есть и такие, которым необходим дополнительный источник питания. Первая группа, которая полностью зависима от небесного светила, характеризуется плохой продуктивностью в переработке веществ, но без таких экологических сообществ обойтись нельзя. С ними формируется климат и состояние воздушного слоя вокруг Земли. Комплексы природного происхождения располагаются на крупнейших по площади территориях. К естественным экосистемам относятся наземные и водные.Наземные экологические сообщества делятся на несколько групп:

• Лесные. Отличаются обилием растительности и большим числом живых организмов, существующих на небольших по площади территориях. В этих природных комплексах встречаются разнообразные виды фауны, плотность которых довольно высока. Даже небольшие изменения в лесных экосистемах сильно влияют на их общий баланс. К ним относятся тропические, умеренные, широколиственные и таёжные леса.
• Пустынные. Занимают районы пустынь, где выпадает мало осадков. Чрезвычайно высокая температура воздуха, плохой доступ к водным ресурсам и интенсивный солнечный свет негативно сказываются на видовом разнообразии животных и растений на этих территориях.
• Экосистема лугов. Лугами покрыты умеренные и тропические регионы планеты. Их территории покрыты травянистыми растениями, кустарниками и немногочисленными деревьями. Луга населены хищниками и травоядными. Сообщества разделяют на саванны, прерии и степи.
• Горные. Горные местности характеризуются суровыми климатическими условиями, в которых выживает только альпийская флора. Животные, которые обитают на высокогорьях, обладают толстыми шубами, защищающими их от холода.

• Морская. Крупнейшая система, покрывающая около 70% поверхности планеты. В морской воде содержится огромное количество растворенных солей и минералов. Морские экосистемы разделяют на следующие зоны: океаническая, профундальная, бентальная, приливная, лиманы.
• Пресноводная. Охватывает около 0,8% всей поверхности планеты. Пресноводные сообщества делятся на стоячие, проточные и водно-болотные природные комплексы.

Рекомендуем: Мешки для больших объемов строительного мусора

Морские системы богаты кораллами, бурыми водорослями, головоногими моллюсками, иглокожими, акулами и многими другими консументами и продуцентами. В пресноводных комплексах обитают рептилии, земноводные и примерно 40% разновидностей рыб в мире. В быстро движущихся водах растворенный кислород присутствует в высокой концентрации, благодаря которой поддерживается большее видовое разнообразие живых организмов, чем в озёрах и других стоячих водах.

Классификация и типы экосистем

По размеру

Термин «экосистема» применим к взаимодействию биогеоценозов и биотопов различного размера. При этом различают:

• микроэкосистемы (небольшой водоем, труп животного с населяющими его организмами, ствол погибшего дерева, аквариум и даже лужица или капля воды);
• мезоэкосистемы (лес, пруд, река);
• макроэкосистемы (океан, континент, биома и т. п.);
• мегаэкосистема — биосфера в целом, объединяющая все существующие экосистемы.

По происхождению

Экосистемы могут быть естественными (природными) и антропогенными (от греческого слова антропос — человек и генезис — происхождение), созданными человеком.

Естественные (природные) — тундра, болота, степи, леса, луга альпийские, пресноводные водоемы, моря, экосистемы подземных вод, экосистемы высокогорных ледников, экосистемы океанических глубин. Естественные экосистемы, как правило, формируются под влиянием природных факторов, хотя человек может оказывать влияние на них.

По способу получения энергии

• Автотрофные экосистемы находятся на энергетическом самообеспечении и разделяются на
  • фотоавтотрофные — потребляющие солнечную энергию за счет продуцентов — фотоавтотрофов,
  • хемоавтотрофные — использующие химическую энергию за счет продуцентов — хемоавтотрофов.
• Гетеротрофные экосистемы используют химическую энергию, которую получают вместе с углеродом от органических веществ или от созданных человеком энергетических устройств. Примером гетеротрофной экосистемы являются океанические глубины. Животные и микроорганизмы, живущие там, существуют за счет «питательного дождя» детрита — трупов животных и останков растительных организмов, падающих на дно океана из освещенной солнцем автотрофной океанической экосистемы.

Биомы

Основная статья: Основные биомы

Биома обозначает крупную региональную экосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта. Различают наземные биомы (тундра, бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степь, саванна, пустыня, вечнозеленый тропический дождевой лес), пресноводные экосистемы (стоячие, текучие, заболоченные), морские экосистемы (пелагические, прибрежные).

Переход от одной экосистемы к другой может быть более или менее резким. Однако во всех случаях существует переходная зона, которая может захватывать территорию от нескольких метров (береговая зона озера) до десятков километров (переходная зона между лесами и степями). Переходную зону называют экотоном. К нему относятся, например, болотистые пространства, располагающиеся между прудом и окружающими его наземными формациями; заросли кустарника, отделяющие лес от поля. Фауна экотонов и в видовом отношении, и численно богаче соседних биоценозов, так как здесь происходит смешение видов. В этом состоит проявление так называемого краевого эффекта.

Антропогенное воздействие на природные экосистемы

Антропогенные факторы, т.е. результаты деятельности человека, приводящие к изменению среды обитания можно рассматривать на уровне региона, страны или глобальном уровне.

Антропогенное загрязнение атмосферы приводит к глобальному изменению.

Загрязнения атмосферы поступают в виде аэрозолей и газообразных веществ. Наибольшую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится около 80% всех выбросов. Прежде всего — это соединения серы, углерода, азота.

Углекислый газ сам по себе не ядовит, но с его накоплением связана опасность такого глобального процесса как «парниковый эффект». Последствие мы видим по потеплению климата на Земле.

С попаданием в атмосферу соединений серы и азота связано выпадение кислотных дождей. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды, затем вместе с дождями выпадают на землю фактически в виде разбавленных серной и азотной кислот.

Такие осадки резко нарушают кислотность почвы, способствуют гибели растений и высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера угнетающе действуют на флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни — от рыб до микроорганизмов.

Расстояние между местом образования кислотных осадков и местом их выпадения может составлять тысячи километров.

Эти отрицательные воздействия глобального масштаба усугубляются процессами опустынивания и вырубки лесов. Главный фактор опустынивания — это деятельность самого человека. Среди антропогенных причин — это избыточный выпас скота, вырубка лесов, чрезмерная и неправильная эксплуатация земель.

Ученые подсчитали, что общая площадь антропогенных пустынь превысила площадь естественных. Вот почему опустынивание относят к числу глобальных процессов.

Теперь рассмотрим примеры антропогенного воздействия на уровне нашей страны.

Россия занимает одно из первых мест в мире по запасам пресной воды. И учитывая, что общие ресурсы пресной воды составляют от общего объема гидросферы Земли всего 2%, становится ясно, каким богатством мы обладаем.

Главною опасность для этих ресурсов представляет загрязнение гидросферы. Основные запасы пресной воды сосредоточены в озерах, площадь которых в нашей стране больше территории Великобритании. В одном только Байкале находится примерно 20% мировых запасов пресной воды.

Ученые различают три вида загрязнения гидросферы : физическое, химическое и биологическое.

Под физическим понимается прежде всего тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС.

Сброс таких вод приводит к нарушению природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают.

В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных водорослей («цветению» воды). К физическому загрязнению относят также радиоактивные загрязнения.

Химическое загрязнение гидросферы возникает в результате попадания в нее различных химических веществ и соединений.

Примером служит сброс в водоемы тяжелых металлов (свинец, ртуть), удобрений (нитраты, фосфаты) и углеводородов (нефть, органические загрязнения). Главным источником выступает промышленность и транспорт.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих комплексов.

Такие стоки могут явиться источниками различных заболеваний.

Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана.

Оно происходит тремя путями.

Первый из них — речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана.

Наиболее распространенный вид загрязнения — нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

Сравнение понятий “экосистема” и “биогеоценоз”

В 1940-х годах в Советском Союзе науку об экологических системах создал советский ученый Владимир Николаевич Сукачев. Он придумал для них собственный термин — “биогеоценозы”, который долгое время использовался в восточноевропейской научной литературе вместо ecosystems Тенсли. Однако не все ученые согласны с тем, что эти термины полностью синонимичны.

Согласно Сукачеву, биогеоценоз — конкретный участок земной поверхности, где обязательно есть растительное сообщество — фитоценоз. Понятие “экосистема” более общее. Оно применимо, например, не только к полю или лесу, но также к кочке посреди болота или ручью.

Экосистема. Пищевые цепи.

Группировка живых существ — это не хаотичное собрание, а сложная система, которая является результатом длительного процесса эволюции. Живые организмы группируются не случайным образом, а только по законам общего, взаимосвязанного существования в определенных условиях окружающей среды.

Природные группировки, в которые объединяются для совместной жизни растения, животные, грибы, микроорганизмы и их среду обитания, называют экологической системой, или экосистемой.

Например, природной экосистемой можно считать смешанный лес, потому что его компоненты (растения, животные, грибы, микроорганизмы) сосуществуют в определенной среде и тесно связаны между собой. Если посмотреть на растительное группировки смешанного леса, то становится заметно, что растения имеют разную высоту. Это связано с их различными требованиями к условиям существования. Так, одним растениям необходимо больше света. Это высокие деревья (дубы, ясени). Другие деревья требуют меньше света (клены, липы, березы). Под ними располагаются кусты, нетребовательные к свету (лещина, шиповник, крушина). Самый низкий уровень образуют травянистые растения (ландыши, подснежники, медуницы), мхи, которые довольствуются совсем небольшим количеством солнечного света. Такое размещение растений в зависимости от требований к условиям существования называется ярусностью.

Обязательным условием существования любой экосистемы является обеспечение всех организмов, образующих ее, питательными веществами.

Основу экосистем составляют растения, потому что они создают органические вещества из неорганических, т.е. становятся пищевой базой для животных. Растениями питается большинство насекомых, а также травоядные животные и грызуны. Насекомые служат пищей для птиц, которыми в свою очередь питаются хищные птицы и звери. Образуется прочная цепь, в основе которого лежат пищевые связи.

Цепь питания — это последовательность организмов, в которой каждый предыдущий представитель является пищей для следующего. Например, растения ест заяц, на которого охотится волк; листья растений ест гусеница, которой питается синица и др.

Антропогенные экосистемы

Рассмотренные выше природные комплексы способны существовать без какого-либо вмешательства человека. Совсем по-другому обстоит дело в антропогенных экосистемах. Их связи работают только при непосредственном участии человека. К примеру, агроэкосистема. Основным условием ее существования является не только использование солнечной энергии, но и поступление «дотаций» в виде своеобразного горючего.

Частично эта система похожа на природную. Сходство с естественным комплексом наблюдается во время роста и развития растений, происходящего за счет энергии Солнца. Однако ведение сельского хозяйства невозможно без подготовки почвенного слоя и уборки урожая. А эти процессы требуют энергетических субсидий человеческого общества.

К какому виду экосистем относится город? Это антропогенный комплекс, в котором большое значение имеет энергия топлива. Ее расход по сравнению с потоком солнечных лучей выше в два-три раза. Город можно сравнить с глубоководными или пещерными экосистемами. Ведь существование именно этих биогеоценозов во многом зависит от поступления веществ и энергии извне.

Городские экосистемы возникли в результате исторического процесса, именуемого урбанизацией. Под его влиянием население стран покидало сельские местности, создавая большие поселения. Постепенно города все больше и больше усиливали свою роль в развитии общества. При этом для улучшения жизни человек сам создал сложную урбанистическую систему. Это привело к некоторому отрыву городов от природы и нарушению существующих естественных комплексов. Систему населенного пункта можно назвать урбанистической. Однако по мере развития промышленности все несколько изменилось. К какому виду экосистем относится город, на территории которого работает завод или фабрика? Скорее, ее можно назвать промышленно-урбанистической. Этот комплекс состоит из жилых зон и территорий, на которых располагаются объекты, производящие разнообразную продукцию. Экосистема города отличается от природной более обильным и, кроме того, ядовитым потоком различных отходов.

Для того чтобы улучшить среду своего обитания, человек создает вокруг своих населенных пунктов так называемые зеленые пояса. Они состоят из травяных газонов и кустарников, деревьев и прудов. Эти небольшие по размеру природные экосистемы создают органическую продукцию, которая не играет особой роли в городской жизни. Для существования людям нужны пища, горючее, вода и электричество извне.

Процесс урбанизации значительно изменил жизнь нашей планеты. Воздействие искусственно созданной антропогенной системы в большой степени изменило природу на обширных территориях Земли. При этом город влияет не только на те зоны, где находятся сами архитектурно-строительные объекты. Он воздействует на огромные территории и за своими пределами. К примеру, при увеличении спроса на продукцию деревообрабатывающей промышленности человек вырубает лесные массивы.

В процессе функционирования города в атмосферу попадает множество разнообразных веществ. Они загрязняют воздух и изменяют климатические условия. В городах выше облачность и меньше солнечного света, больше тумана и мороси, а также немного теплее, чем в близлежащей сельской местности.

Степь, лиственный лес, болото, аквариум, океан, поле — любой пункт из этого перечня можно рассматривать как пример экосистемы. В нашей статье мы раскроем суть данного понятия и рассмотрим его составляющие.