А.С. Степановских
Экология. Учебник для вузов
М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. - 703 с.
12. Экосистемы
12.4. Структура экосистем
Как
уже было отмечено ранее, в каждой экосистеме два основных компонента: организмы
и факторы окружающей их неживой среды. Совокупность организмов (растений,
животных, микробов) называют биотоп экосистемы. Пути взаимодействия
разных категорий организмов — это ее биотическая структура.
С точки зрения трофической структуры (от греч. trophe
— питание), экосистему можно разделить на два яруса. 1. Верхний — автотрофный
(самостоятельно питающийся) ярус, или «зеленый пояс», включающий
растения или их части, содержащие хлорофилл, где преобладают фиксация энергии
счета, использование простых неорганических соединений. 2. Нижний—гетеро-трофный
(питаемый другими) ярус, или «коричневый пояс» почв и осадков,
разлагающихся веществ, корней и т. д., в котором преобладают использование,
трансформация и разложение сложных соединений (рис. 12.3).
Рис. 12.3. Общая структура наземной
(лугопастбищной) и
водной (озерной или морской) экосистем
(по Ю. Одуму, 1986):
I — автотрофы: А —
трава; В — фитопланктон. II — растительные животные: А — насекомые и
млекопитающие лугопастбищного сообщества; В — зоопланктон в толще воды. III — детритоядные: А
— почвенные беспозвоночные на суше; В — донные беспозвоночные в воде. IV —
хищники: А — птицы и другие животные на суше; В — рыбы в воде. V — сапротрофы:
разлагающие бактерии и грибы
С биологической
точки зрения, в составе экосистемы выделяют следующие компоненты: 1) неорганические
вещества (С, N, СО2, Н2О и др.), включающиеся
в круговороты; 2) органические соединения (белки, углеводы, липиды,
гумусовые вещества и т. д.), связывающие биотическую и абиотические части; 3) воздушную,
водную и субстратную среду, включающую климатический режим и другие
физические факторы; 4) продуцентов, автотрофных организмов (зеленые
растения, сине-зеленые водоросли, фото- и хемосинтезирующие бактерии), производящих
пищу из простых неорганических веществ (рис. 12.4).
Рис. 12.4.
Продуценты (по Б. Небелу, 1993)
5) консументов, или фаготрофов (от греч. phagos
— пожиратель), — гетеротрофных организмов, главным образом животных, питающихся
другими организмами или частицами органического вещества; 6) редуцентов и
детритофагов — гетеротрофных организмов, в основном бактерий и грибов,
получающих энергию либо путем разложения мертвых тканей, либо путем поглощения
растворенного органического вещества, выделяющегося самопроизвольно или
извлеченного сапрофитами из растений и других организмов (рис. 12.5).
Рис. 12.5.
Категории организмов экосистемы
Консументы
питаются живым (биофаги) или мертвым (сапрофаги) органическим
материалом. Среди биофагов могут быть выделены растительноядные
организмы или фитофаги (первичные консументы, к ним относятся и
повреждающие растения вирусы, грибы и паразитические сосудистые растения), хищники
(вторичные консументы, в том числе и паразиты первичных консументов) и конечные
потребители — вершинные хищники (третичные консументы).
В
экосистеме пищевые и энергетические связи между категориями всегда однозначны и
идут в направлении:
автотрофы -> гетеротрофы.
Или
в более полном виде:
автотрофы -> консументы -> редуценты (деструкторы).
Организмы,
участвующие в различных процессах круговорота, частично разделены в
пространстве. Автотрофные процессы наиболее активно протекают в верхнем ярусе
(«зеленом поясе»), где доступен солнечный свет. Гетеротрофные процессы наиболее
интенсивно протекают в нижнем ярусе («коричневом поясе»), где в почвах и
осадках накапливаются органические вещества. Основные функции компонентов
экосистемы отчасти разделены и во времени, так как возможен значительный разрыв
во времени между продуцированном органического вещества автотрофными
организмами и его потребление гетеротрофами. В целом же три живых компонента
экосистем (продуценты, консументы и редуценты) можно рассматривать как три
функциональных царства природы, так как их разделение основано на типе питания
и используемом источнике энергии.
|