Экосистемы - что это такое? Общая структура экосистем и их отличия друг от друга.

Все мы время от времени слышим или читаем фразы, содержащие такое слово, как экосистема. Многие люди имеют некоторое общее представление о том, что оно означает - и это хорошо, потому что в этой статье мы хотим рассказать именно о них - об экосистемах. Итак, что же это такое - экосистема?

Экосистема/природная зона/биом - это исторически сложившаяся сложная самоорганизующаяся, саморегулирующаяся и саморазвивающаяся структурно-функциональная динамичная система, характеризующаяся наличием относительно замкнутых стабильных в пространстве и времени обменных потоков вещества и энергии между биотической (биоценоз - это совокупность совместно обитающих живых организмов) и абиотической (биотоп - это совокупность физико-химических, геологических, географических, климатических, почвенных и других условий существования живых организмов) её частями, находящимися в закономерной системообразующей взаимосвязи друг с другом.

Основой существования любой экосистемы является получаемая ею энергия. По критерию используемого источника энергии все экосистемы можно подразделить на две неравные части, а именно:

А) экосистемы, существующие за счёт использования энергии потока солнечного света, являющегося следствием реакции термоядерного синтеза гелия из водорода на Солнце - либо напрямую (с помощью фотосинтеза), либо опосредованно (через усвоение органического вещества посредством поедания живых или мёртвых растительных и/или животных организмов или их останков); составляют подавляющее большинство всех экосистем нашей планеты;

Б) экосистемы, существующие за счёт использования энергии внутреннего тепла Земли и/или энергии химических реакций (хемосинтеза); составляют очень незначительную часть в составе экосистем Земли;

Обменные вещественно-энергетические потоки между биотической частью экосистемы (биоценозом) и абиотической частью экосистемы (биотопом) в упрощённо-схематическом виде можно представить в виде пищевой цепочки примерно следующим образом: ~ организмы-продуценты/автотрофы преобразуют неорганические соединения - воду и углекислый газ - под воздействием энергии солнечного света - в органические вещества и кислород; ~ организмы-консументы/гетеротрофы разных уровней - питаются органическим веществом, произведенным продуцентами (например: фитофаги/растительноядные питаются непосредственно организмами-продуцентами, т.е. зелёными растениями, эврифаги/всеядные - питаются как растительной, так и животной пищей, а зоофаги/хищные - питаются только животной пищей; сапрофаги/падальщики и др. - питаются мёртвыми животными и растительными организмами); ~ организмы-редуценты/разрушители - переводят неживое органическое вещество - различные органические остатки и частицы - в минеральную форму, при этом в процессе деструкции органических остатков организмами-редуцентами высвобождается и вновь попадает в атмосферу углерод в виде углекислого газа, т.е. редуценты преобразуют питательные вещества, связанные в остатках мёртвой биомассы - обратно в неорганические соединения и возвращают их в биотоп/абиотическую часть экосистемы, откуда они могут быть вновь усвоены автотрофными организмами-продуцентами (теме типов питания живых организмов будет посвящена отдельная статья на нашем канале).

Как мы знаем из тематических статей, ранее размещённых на нашем канале:

прежде всего климат и рельеф формируют *природные зоны/*экосистемы/*биомы нашей планеты, и каждой природной зоне/экосистеме/биому соответствует определённый тип почвы, который формируется под определённым типом растительности, свойственным той или иной природной зоне - то есть растения и другие живые организмы способствуют формированию почв, а почвы, со своей стороны - совместно с климатом и рельефом формируют типы растительности каждой из природных зон/экосистем/биомов нашей планеты, которые традиционно носят названия именно преобладающего в той или иной экосистеме типа растительности, исчерпывающе отражающие важнейшие характеристики ландшафта. Большая часть экосистем подразделяется на кластеры субэкосистемного уровня - биогеоценозы, более конкретно отражающие связь между биоценозом и биотопом той или иной части суши (пример: темнохвойные леса умеренно-континентального климата являются одним из биогеоценозов, входящих в состав экосистемы/природной зоны/биома хвойных лесов умеренного климата; и т.д.);

§: * - между понятиями "экосистема", "природная зона", и "биом" - нет чёткого терминологического различия, поэтому они часто используются синонимически (например: "природная зона широколиственных лесов"; "экосистема широколиственного леса", "биом широколиственного леса").

Всё многообразие экосистем нашей планеты можно разделить на два главнейших кластера - экосистемы суши и морские экосистемы. В свою очередь, экосистемы суши подразделяются на:

I. Безлесные экосистемы, которые бывают:

1. С преобладанием абиотической составляющей; к таким экосистемам можно отнести следующие:

А) Полярные пустыни (арктические и антарктические); они подразделяются на: а) ледовые (постоянно покрыты льдом и снегом; пример: Гренландский ледовый щит; и др.)

и б) каменистые (по разным причинам - например, из-за постоянно дующих катабатических ветров ураганной силы - не имеют ледового и/или снежного покрова; пример: Сухие долины Мак-Мёрдо в Антарктиде;

и др. (больше узнать о разных видах ветров можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

Б) Нивально-гляциальная зона высотной поясности в горах - для неё характерно сочетание ледников и снежников - т.е. многолетних запасов льда, фирна и снега - с выходами коренных пород, курумами и осыпями

(больше узнать о ледниках можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

В) Пещерные экосистемы - характеризуются такими особенностями, как ограниченная освещённость или полное отсутствие солнечного света (а значит - невозможность произрастания зелёных растений - продуцентов органического вещества), постоянная температура и влажность, частичная или полная изоляция от поверхности, и как следствие всего этого - ограниченность пищевых ресурсов; ключевая роль в пещерных экосистемах принадлежит бактериям-хемосинтетикам, являющимся организмами-продуцентами первичного органического вещества и делающим многие пещерные экосистемы автономными, не зависящими от органики, которая поступает (или не поступает) извне пещеры, а также организмам-редуцентам, перерабатывающим разлагающуюся органику аллохтонного (внешнего) происхождения; пещерные экосистемы подразделяются на 3 (три) субэкосистемы - а) привходовые (эвфотические/освещаемые); б) переходные (дисфотические/сумеречные); в) глубинные (афотические/тёмные),

и характеризуются упрощённостью действующих пищевых цепочек (больше узнать о пещерах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

Г) Аридные пустыни умеренного, субтропического и тропического поясов: а) холодные внутриконтинентальные пустыни умеренного пояса (центральноазиатского типа) с выпадением основного количества осадков весной (пример: пустыни Гоби; Бетпак-Дала; Кызылкум; и др.);

б) тёплые внутриконтинентальные пустыни субтропического пояса (ирано-афганского типа) с выпадением основного количества осадков зимой (пример: пустыни Регистан; Деште-Кевир; Дашти-Наумид; Тар; и др.);

в) жаркие пустыни тропического пояса (аравийско-североафриканского типа) с выпадением основного количества осадков зимой (пример: пустыни Руб-эль-Хали; Рамлат-аль-Сабатайн; Эль-Хаса; Негев; Сахара; и др.);

г) береговые (туманные) пустыни западных побережий материков, вдоль которых проходят холодные океанические течения (пример: пустыни Атакама; Калифорнийская пустыня; Намиб; и др.);

д) высокогорные холодные пустыни (андско-тибетского типа) с резко-континентальным климатом и малым среднегодовым количеством осадков (100 мм - 200 мм), значительная часть которых выпадает в виде града (пример: Пуна на плато Альтиплано в Андах; Джангтанг - северо-западная часть Тибетского нагорья; и др.);

е) солончаковые (солевые) пустыни (пример: Этоша в Намибии; Салар-де-Уюни и Салар-де-Коипаса в Боливии; Салинас-Грандес в Аргентине;; и др.);

ж) вулканические (лавовые) пустыни - пример: пустыни Одаудахраун в Исландии; Ка-уу на Гавайских о-вах; и др.;

(больше узнать о вулканах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

2. С преобладанием биотической составляющей; к таким экосистемам можно отнести:

А) Тундры и лесотундры: а) осоко-пушициевые (арктические) тундры; б) моховые (типичные) тундры; в) кустарниковые (южные) тундры; г) горные (альпийского типа) тундры; д) лесотундры;

Б) Луга и пустоши: а) материковые суходольные луга (распространены в континентальном климате); б) океанические луга (распространены на островах с резко-океаническим климатом, например - на Фолклендских о-вах); в) лесолуга (распространены в умеренно-морском климате; пример: западная часть п-ва Камчатка; и др.); г) горные луга (парамос; альпийские луга; вересковые пустоши; и др.)

В) Степи и лесостепи: а) лесостепи; б) кустарниковые степи; в) высокотравно-разнотравные (луговые) степи (*пушта; прерия; пампа; и др.); г) дерновинно-злаковые (типичные) степи; д) прутняково-эфемероидно-полынные (сухие) степи; е) высокогорные (тип степей переднеазиатских нагорий) степи; ж) полупустыни;

Г) Саванны и редколесья: а) жестколистные склерофитовые редколесья и кустарниковые заросли (средиземноморского типа) - *маквис; гаррига; фригана; шибляк; томиллар; чаппараль; маторраль; квонган; скрэб; мали; финбос; и др. б) колючие ксерофильные редколесья и кустарниковые заросли (каатинга); в) саванновые разреженные редколесья с сильно развитым травянистым покровом (*кампос-жерайс; кампос-лимпос; кампос-серрадос; кампос-сужос; льянос; вельд; и др.); г) опустыненные (сахельского типа) саванны; д) сухие (типичные) саванны; е) полувлажные (парковые) саванны; ж) влажные лесосаванны;

§: * - местные названия локальных вариаций одной и той же экосистемы;

II. Лесные экосистемы:

1. Леса умеренного пояса, которые бывают:

А) Хвойные леса: а) дождевые высокоствольные хвойные леса умеренно-морского климата; б) темнохвойные леса умеренно-континентального климата; в) светлохвойные леса типично-континентального и резко-континентального климата; г) летнезелёные хвоепадные (лиственничные) леса резко-континентального и экстремально-континентального климата;

Б) Смешанные леса: а) смешанная подтайга континентального климата; б) смешанные леса умеренного климата муссонного типа;

Г) Лиственные леса: а) дождевые вечнозелёные широколиственные леса с примесью хвойных пород резко-океанического климата; б) дождевые широколиственные листопадные леса с примесью вечнозелёных растений в подлеске умеренно-морского климата; в) широколиственные листопадные леса умеренно-континентального климата; г) мелколиственные листопадные леса типично-континентального и резко-континентального климата;

2. Леса субтропического пояса, которые бывают: а) дождевые вечнозелёные и полулистопадные широколиственные леса с равномерным достаточным увлажнением в течение всего года (гемигилеи); б) муссонные смешанные (широколиственно-хвойные листопадно-вечнозелёные) леса с летним увлажнением; в) летнесухие смешанные (жестколистно-вечнозелёно-хвойные) леса средиземноморского типа с зимним увлажнением;

3. Леса тропического, субэкваториального и экваториального поясов: а) дождевые вечнозелёные низинные и низкогорные (до высоты 1 600 м над уровнем моря) леса (гилея; сельва; и др.); б) влажные вечнозелёные (туманные) горные (от 1 600 м над у.м. до 3 500 м над у.м.) леса; в) постоянно-влажные приокеанические леса; г) муссонные вечнозелёные летневлажные леса; д) муссонные полулистопадные переменно-влажные леса; е) муссонные листопадные (на время сухого сезона) сухие леса;

III. Водно-болотные экосистемы:

1. Пресноводные экосистемы: а) дельты и внутренние дельты рек; б) речные галечные и песчаные берега и отмели; в) старицы; г) временные (сезонные) пресноводные водоёмы; д) естественные пруды (площадью менее 8 га); е) прибрежная часть рек и пресных озёр - зона произрастания прибрежно-водных, воздушно-водных и водных (полностью погружённых в воду) высших растений; ж) низовые торфяные болота; з) переходные (между низовыми и верховыми) торфяные болота; и) верховые торфяные болота; к) карры - пойменные кустарниковые болота; л) покосины - лесные заболоченные территории на водоразделах с высоким стоянием грунтовых вод; м) торфяные заболоченные леса; н) сезонно-затопляемые леса; о) сезонно-затопляемые луга, прерии и саванны; п) влажные пойменные луга; р) галерейные леса;

(больше узнать о болотах и заболоченных землях можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

2. Солоноводные и приокеанические экосистемы:

А) С преобладанием абиотической составляющей: а) такырообразные и заболоченные солончаки; б) песчаные и галечные пляжи; дюны; в) скалистые берега и приливные ванны; г) зона заплеска (супралитораль), затопляемая морской водой только во время штормов на непродолжительный срок;

Б) С преобладанием биотической составляющей: а) незатопляемые приокеанические береговые (эпилиторальные) леса, подвергающиеся постоянному воздействию солёных брызг; б) солёные и солоноватые прибрежные болота (марши), периодически затопляемые морской водой; в) мангровые леса, растущие на границе моря и суши в приливно-отливной зоне;

(больше узнать о приливах и отливах можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):

Экосистемы в природе не имеют чётких границ, а плавно переходят друг в друга через экотоны - промежуточные зоны, в которых сочетаются действующие факторы среды, характерные для различных экосистем (например, речные эстуарии являются промежуточной зоной между пресноводными и солоноводными экосистемами, образуя экотон в ранге отдельного биогеоценоза, обладающего своими собственными уникальными системообразующими характеристиками; и т.д.). Для создания, поддержания и изменения структуры среды обитания живых организмов в любой экосистеме особо важное значение имеет наличие в ней т.н. ключевых видов и видов-инженеров экосистем, о которых мы расскажем в других статьях на нашем канале. А следующая статья будет посвящена морским и океаническим экосистемам. Не пропустите!

Если вам понравилась статья - ставьте лайк, делитесь своими мыслями в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!