Характеристика экосистемы

Для любой экосистемы характерны два основных показателя – продукция и биомасса.

Биомасса – это суммарная масса особей сообщества организмов произведенное за единицу времени и соотнесенное к единице площади или объема места обитания данного биоценоза.

Продукция – это суммарная биомасса образованная в экосистеме за определенное время. Различают первичную продукцию, произведенную продуцентами, вторичную продукцию, которую образуют гетеротрофы, консументы и редуценты.

Общая биомасса живого вещества на Земле составляет около 2000 млрд. тонн. Биомасса наземных зеленых растений образует более 90% от этого числа. Остальные 10% приходятся на водную растительность и гетеротрофные организмов.

Ограничивающими факторами для распространения растений помимо света, является температура и влажность среды, поэтому основная биомасса растений приходится на тропики (55%, в полярных и пустынных областях биомасса растений всего 12%.

Биомасса животных суши значительно меньше биомассы растений. Среди гетеротрофных организмов наиболее высокие показатели биомассы имеют почвенные организмы (микроорганизмы и беспозвоночные) по сравнению с наземными животными. В сравнение с сушей биомасса мирового океана в сотни раз меньше и здесь наблюдается иное соотношения между биомассой автотрофов и гетеротрофов. Биомасса морских животных и микроорганизмов в 20 раз больше, чем биомасса водорослей и планктона.

На уровне биогеоценоза осуществляется взаимное влияние сообщества живых организмов и абиотической среды, что поддерживает существование экосистемы в целом. Между живым и неживым компонентами биогеоценоза происходит непрерывный обмен органическими и неорганическими веществами: это процессы фотосинтеза, гниения, всасывания воды и ментальных веществ корнями растений и т.д. Таким образом, живые существа и среда их обитания связаны между собой потоками вещества и энергии, что обеспечивает целостность биогеоценозов.

Целостность биогеоценозов определяет их важнейшее свойство - самовоспроизводство. Живые организмы питаются, растут, размножаются, используя энергию и пищу, получаемую из среды обитания. В свою очередь, живые организмы в процессе жизнедеятельности воссоздают свою среду обитания.

Возникающее равновесие между организмами и средой обитания в биогеоценозе, является условием проявления устойчивости экосистемы. На уровне экосистем набор видов, формы взаимодействия между популяциями разных видов, трофические сети – отражают приспособленность организмов к условиям среды и направлены на устойчивое поддержание круговорота веществ в данных условиях.

Если в экосистеме происходит нарушение, не затрагивающее средние характеристики среды, то принципиальные структуры биоценоза сохраняются (например сезонные колебания численности). При существенных нарушениях состава биоценоза, возникают временные неустойчивые, сменяющие друг друга сообщества. Результатом этого процесса может является восстановление исходного типа биоценоза. При необратимых изменениях среды происходит смена типов сообщества и формирование новой устойчивой экосистемы.

В устойчивых экосистемах происходит естественный процесс саморегуляции. Саморегуляция - это свойство экосистемы автоматически устанавливать и поддерживать на определенном уровне численность популяции, соотношение полов, рождаемость и смертность. В основе поддержания относительной стабильной численности популяций лежат трофические связи в пищевых сетях (хищник-жертва, паразит-хозяин).

Массовое размножение видов в экосистеме регулируется с помощью прямых и обратных связей, формирующихся в пищевых цепях. При благоприятных погодных условиях сильно возрастает биомасса растений, ими питаются травоядные животные и их число тоже возрастает. Травоядные животные служат пищей хищникам, а чем больше пищи, тем более многочисленное потомство производит хищник. Массовое развитие хищников приводит к резкому снижению числа жертв, в итоге это выражается к снижению числа хищников. В результате равновесие в системе хищник-жертва восстанавливается.