Компоненты экосистемы
Любая экосистема состоит из живых организмов, неживой среды и связей между ними. Чтобы правильно разбирать задания, важно отличать состав экосистемы от её структуры: состав отвечает на вопрос «что входит?», а структура экосистемы — «как это устроено и связано?».
Экосистема — это совокупность живых организмов и неживых компонентов среды, связанных обменом веществ и передачей энергии. Понятие включает как природные системы, например лес, озеро или луг, так и созданные человеком, например аквариум или поле.
Сначала полезно вспомнить общее понятие экосистема. В любой экосистеме выделяют три взаимосвязанные части: биотическую, абиотическую и систему связей между ними. Если из рассмотрения убрать хотя бы одну часть, описание экосистемы будет неполным.
Живые компоненты: кто входит в экосистему
Живые организмы экосистемы образуют её биоценоз. По способу получения веществ и энергии их делят на продуцентов, консументов и редуцентов. Такое деление показывает не внешний вид организма, а его роль в круговороте веществ и потоке энергии.
| Группа | Роль | Примеры |
|---|---|---|
| Продуценты | Создают органические вещества из неорганических | Зелёные растения, водоросли, некоторые бактерии |
| Консументы | Питаются готовыми органическими веществами | Животные, многие простейшие |
| Редуценты | Разлагают органические остатки до неорганических веществ | Бактерии и грибы |
Продуценты синтезируют органические вещества, обычно используя энергию света. Консументы получают готовые органические вещества с пищей. Редуценты, или разрушители, разлагают остатки организмов и возвращают минеральные вещества в среду.
Растения чаще всего являются продуцентами, но одна и та же группа организмов может выполнять разные функции в зависимости от ситуации. Например, некоторые бактерии получают энергию не от света, а от химических реакций, однако всё равно могут быть продуцентами. Животные обычно относятся к консументам. Бактерии и грибы чаще всего выступают редуцентами, но среди бактерий встречаются и продуценты, и консументы.
Неживые компоненты: среда обитания
Неживые компоненты образуют биотоп — участок среды с определёнными условиями, в котором живут организмы. К ним относятся факторы неживой природы: свет, температура, вода, влажность, состав воздуха и почвы, солёность, кислотность, содержание минеральных веществ.
- Свет влияет на фотосинтез, суточную активность и распределение организмов.
- Температура определяет скорость обмена веществ и возможность существования вида.
- Вода необходима для жизненных процессов; её количество особенно важно для растений и наземных животных.
- Почва служит источником воды и минеральных веществ, а также местом обитания организмов.
- Воздух поставляет кислород для дыхания и углекислый газ для фотосинтеза.
Не следует считать почву только неживым компонентом. Минеральные частицы, вода и воздух почвы относятся к абиотическим факторам, а бактерии, грибы, черви и другие обитатели почвы — к живым компонентам.
Совокупность всех факторов неживой среды называют абиотической частью экосистемы. Живые организмы, напротив, составляют её биотическую часть. В учебных заданиях нужно внимательно читать формулировку: «температура» и «влажность» — факторы среды, а «растения» и «бактерии» — организмы.
Связи между компонентами
Компоненты экосистемы не существуют изолированно. Между ними идут потоки энергии и круговорот веществ. Растения используют свет, воду, углекислый газ и минеральные соли. Животные получают вещества и энергию, поедая растения или других животных. После отмирания организмов редуценты разлагают остатки.
Связи могут быть пищевыми, пространственными и химическими. Пищевые связи образуют пастбищные пищевые цепи, начинающиеся с живых растений, и детритные пищевые цепи, начинающиеся с мёртвых органических остатков. В реальной экосистеме цепи переплетаются и образуют пищевую сеть.
Энергия в экосистеме движется в основном в одном направлении: от источника энергии к продуцентам, затем к консументам и редуцентам. Вещества участвуют в круговороте: после разложения они снова становятся доступными продуцентам.
Какой компонент относится к абиотическим факторам экосистемы?
Как решать задания на состав экосистемы
В заданиях экзамена могут попросить выбрать компоненты экосистемы, определить роль организма или установить соответствие. Удобный алгоритм состоит из четырёх шагов.
- Определите, о чём говорится: об организме или о факторе среды.
- Если это организм, выясните, как он получает органические вещества: создаёт сам, поедает другие организмы или разлагает остатки.
- Проверьте направление пищевой связи: кто служит пищей, а кто получает энергию.
- Убедитесь, что в ответе не перепутаны живые компоненты и условия среды.
В луговой экосистеме есть трава, кузнечик, лягушка, уж, бактерии, вода, воздух и солнечный свет. Определим роль каждого компонента.
Итог: живые компоненты здесь — трава, кузнечик, лягушка, уж и бактерии; неживые — вода, воздух и свет. Пищевая цепь может быть записана так: трава → кузнечик → лягушка → уж.
Если в варианте перечислены «трава, заяц, лиса, бактерии», это полный ряд биотических компонентов разных ролей. Если добавлены «температура, влажность или освещённость», появились абиотические компоненты.
Почему экосистема может сохраняться
Связи между компонентами поддерживают круговорот веществ и относительную устойчивость экосистемы. Если численность одного вида меняется, это может повлиять на другие виды. Например, уменьшение числа растений сокращает кормовую базу травоядных, а затем и хищников. Сохранению равновесия помогают разнообразие организмов и взаимозаменяемость связей; эти вопросы подробнее рассматриваются на странице саморегуляция экосистемы.
Нарушение одного компонента может вызвать цепь последствий. Загрязнение воды ухудшает условия для растений и животных, а уничтожение редуцентов нарушает разложение органических остатков и возвращение минеральных веществ в почву. Поэтому охрана экосистемы означает защиту не только отдельных видов, но и всей системы связей.
Энергия проходит через экосистему и постепенно рассеивается в виде тепла, а химические вещества многократно переходят от среды к организмам и обратно. Поэтому нельзя говорить, что энергия «циркулирует» так же, как вода или минеральные соли.
Проверь себя
Главное
- Экосистема включает живые организмы, неживые компоненты среды и связи между ними.
- Продуценты создают органические вещества, консументы потребляют готовую органику, редуценты разлагают остатки.
- Свет, температура, вода, воздух и минеральные вещества относятся к абиотическим компонентам.
- Энергия передаётся по цепям питания, а вещества совершают круговорот.
- В задании сначала определяйте: перед вами организм или фактор неживой среды, затем устанавливайте его роль.