Ekosistema - tai sausumos arba vandens dalis, kurioje gyvena įvairūs augalai, gyvūnai ir mikroorganizmai, kartu su abiotine aplinka sudarantys vieningą kompleksą. Jame nuolat vyksta medžiagų ir energijos apytaka, o ši biosistema vystosi toliau, priklausomai nuo konkrečių aplikos sąlygų.
Biocenozės ir Biotopo Komponentai
Pirmasis biocenozės terminą ekologijos moksle pavartojo vokiečių biologas K. Moebiusas 1877 m. Dabar biocenoze laikomas sausumos arba vandens baseino plote gyvenančių augalų, gyvūnų ir mikroorganizmų visuma, tarp kurių nuolat vyksta medžiagų ar energijos apytaka ir yra susiformavę palyginti pastovūs, tarpusavio santykiai bei ryšiai.
Biocenozę sudaro trys pagrindiniai gyvosios gamtos deriniai: fitocenozė, zoocenozė ir mikrobocenozė bei mikroorganizmų pasaulis.
- Fitocenozė: Augalų bendrija, priklausoma nuo geosistemos abiotinių veiksnių struktūros. Ją sudaro fototropiniai organizmai - producentai, arba gamintojai (auštesnieji augalai- medžiaikrūmai, žolės bei samanos ir dumbliai).
- Zoocenozė: Gyvūnų bendrija, kurią veikia mitybos grandynių susipynimas. Zoocenozę sudaro 4 pagrindinės heterotrofinių organizmų, arba konsumentų grupės: fitifagai, zoofagai, kaprofagai, nekrofagai.
- Mikrobocenozė: Mikroorganizmų pasaulis, sudaro reducentai (destruktoriai). Tai aerobinės ir anaerobinės bakterijos, aktinomicetai, grybai, kai kurie pirmuonys.
Biotopo sąvoką ekologijoje pirmasis pavartojo f. Dalas (Dahl, 1903), norėdamas apibūdinti biocenozės abiotinių sąlygų visumą. Dabar biotopu laikoma sausumos ar vandens baseino dalis su panašiomis aplinkos sąlygomis, sudaranti abiotinę ekosistemos dalį.
Biotopu gali būti vienodos pievos, stepės, miško, pelkės, dykumos, ežero dalys. Biotopo inertinės aplinkos sąlygos turi įtakos organizmų rūšinei sudėčiai ir jų egzistavimo savybėms: tankiui, gausumui, gimstamumui, mirtingumui ir kt.
Ekosistemų Klasifikacija
Pagal apimtį ekosistemos skirstomos į mikroekosistemas, mezoekosistemas ir makroekosistemas.
- Mikroekosistema: Nedidelė ir konkreti miško, pievos, stepės, ežero, upės ir kt. dalis.
- Mezoekosistema: Palyginti didokas, konkretus ir apibrėžtas objektas: pušynas, ąžuolynas, ežeras, upė ir kt.
- Makroekosistema: Didelis, neapibrėžtas ir nekonkretus objektas: miškas, stepė, jūra, kalnai ir kt.
Sausumos ekosistemas galima suskirstyti į tokias grupes: miškų, pievų stepių, dykumų ir antropologinio pobūdžio ekosistemas.
Ekosistemos Energetinė Sistema
Ekosistemą, į kurią įeina organizmų bendrija ir jos negyvoji aplinka, geriausiai apibūdina per ją tekančios energijos srautas bei cheminių medžiagų apytakos ratai. Ir energijos srautas, ir medžiagų apytakos ratas ekosistemoje prasisdeda tada, kai dumbliai ar žalieji augalai sugeria ir pasisavina dalelę į juos krintančios saulės energijos ir panaudoja ją neorganinėms medžiagoms perdirbti į maistui tinkamas medžiagas, kuriomis maitinasi ir tiek patys augalai, tiek visos kitos ekosistemoje esančios populiacijos.
Skaidytojai šias organines medžiagas vėl suskaido į neorganines medžiagas, o buvusi sukaupta energija išsiskiria šilumos pavidalu į aplinką ir išsiskaido.
Mitybos Grandinė
Mitybos grandinė - sudėtinga ekologinė mitybos sistema. Kiekviena grandinės grandis sieja kokius nors organizmus, kurie yra kitų grandžių maistas.
- Pirmasis mitybos lygmuo (M1) Gamintojai - žalieji augalai, kurie patys gamina maisto medžiagas
- Antrasis mitybos lygmuo (M2) Pirminiai vartotojai - žolėdžiai (augalais mintantys) gyvūnai
- Trečiasis mitybos lygmuo (M3) Antriniai vartotojai - mėsėdžiai gyvūnai.
- Ketvirtasis mitybos lygmuo (M4) Tretiniai vartotojai - plėšrūnai.
- "0" mitybinis lygmuo Augalai ir gyvūnai, kurie nebuvo suvartoti augalėdžių ir plėšrūnų, galų gale žūva.
Ekologinių Piramidžių Tipai
Energetinius ryšius tarp organizmų, priklausančių skirtingiems mitybos lygmenims, ekologai vaizduoja ekologinėmis piramidėmis. Ekologinės piramidės gali būti trijų pagrindinių tipų: skaičių, biomasės ir energijos piramidės.
- Biomasės piramidė: Leidžia nepaisyti organizmų dydžio. Biomasės piramidė rodo organizmų biomasę tam tikru laiko momentu kiekviename ekosistemos mitybos grandinės lygyje.
- Skaičių piramidė: Rodo tam tikrų rūšių individų gausumą. Pereinant iš vieno mitybos lygio į kitą individų skaičius mažėja, o jų matmenys didėja.
- Energijos piramidė: Parodo energijos transformavimo efektyvumą ekosistemoje ir mitybos grandins produktyvumą.
Mitybos Tinklai
Gamtinėse ekosistemose susiklosto sudėtingi mitybos ryšiai t.y. mitybos tinklai. Šie mitybos tinklai yra skirstomi į:
- Gyvaėdžių mitybos tinklas: Prasideda antžemine augalijos dalimi.
- Detritinis mitybos tinklas: Nuokrituose gyvenančios bakterijos ir grybai yra skaidytojai.
Termodinamikos Dėsniai
Taip per ekosistemas teka energijos srautai, kurie paklūsta termodinamikos dėsniams. Pirmasis termodinamikos dėsnis sako: Energija negali būti sunaikinta ar sukurta arba Energija gali tik keisti savo formą ir vietą ar kitaip sakant Bendras energijos kiekis Visatoje pastovus.
