Краткое содержание: Параграф § 61 / Биология 11 класс

Обзор природных экосистем

Вся совокупность природных сообществ на нашей планете включает в себя водные (гидроценозы) и наземные (биоценозы) экосистемы. Гидроценозы — это водные сообщества, являющиеся частью гидросферы, которые характеризуются большим разнообразием. К ним относятся экосистемы морей, океанов, прудов, рек, озёр, болот и других водоёмов.

Экосистема озера

В качестве примера гидроценоза подробно рассматривается экосистема озера. Её абиотическая среда представлена водой, растворёнными в ней минеральными веществами, кислородом и углекислым газом. К абиотическим факторам также относятся температура, свет и давление. Основным источником энергии для экосистемы озера является солнечный свет. Он проникает сквозь толщу воды и используется главными продуцентами — одноклеточными водорослями и цианобактериями, составляющими фитопланктон (от греч. \(phyton\) – растение и \(planktos\) – блуждающий). Биомасса фитопланктона невелика, однако он обладает высокой продуктивностью. Фитопланктон служит пищей для консументов первого порядка – простейших, мелких ракообразных (дафний, циклопов), блуждающих зоопланктонов (от греч. \(zoon\) – животное и \(planktos\) – блуждающий).

Зоопланктоном питаются более крупные животные: черви-планарии, водные членистоногие и мальки рыб — консументы второго порядка. Их, в свою очередь, поедают хищники (щука, птица скопа) — консументы третьего порядка, которые, наряду с четвёртым трофическим уровнем, образуют трофическую сеть озера.

В прибрежных мелководных участках озера произрастают укоренившиеся растения (кувшинки, камыши, рогоз, тростник), которые служат убежищем и пищей для моллюсков, водных насекомых и их личинок, а также рыб, земноводных и других животных. На поверхности воды обитают свободно плавающие растения (например, ряска), а также животные, такие как жуки-вертячки, водоплавающие птицы (утки, гуси, лебеди) и ползучие звери (выдры, ондатры).

На глубине, где меньше кислорода и света, основным источником энергии является детрит, т. е. отмершие растения и погибшие животные. В состав организмов — обитателей дна, называемых бентосом (от греч. \(benthos\) – глубина), — входят детритофаги (речные раки, черви-трубочники), бактерии-сапротрофы и грибы-редуценты, которые разлагают органические остатки.

Значительное влияние на жизнь экосистемы озера оказывает температура воды. Из-за физической аномалии — максимальной плотности воды при \(+4 \ {}^\circ C\) — в озере наблюдается вертикальное расслоение. Зимой более холодная вода \(\left(0 \ {}^\circ C\right)\) остаётся на поверхности, а вода \(+4 \ {}^\circ C\) погружается вниз, не позволяя озеру полностью промерзнуть. Весной и осенью происходит перемешивание водных слоев, обеспечивающее вынос питательных веществ и кислорода на поверхность и распределение их по всему объёму воды.

Экосистема смешанного леса

Экосистема смешанного леса является примером наземного биоценоза. Она состоит из древесного и травяного ярусов, а также почвенной подстилки. Древесные растения (ель, сосна, берёза, дуб и др.) являются главными продуцентами, используя солнечный свет для фотосинтеза и создания первичного органического вещества.

Консументы первого порядка питаются растениями или их частями (листвой, плодами, семенами). К ним относятся растительноядные животные (глухарь, тетерев, заяц), насекомые-фитофаги (гусеницы бабочек, жуки-листоеды) и личинки насекомых (усов). Консументы второго порядка (дрозд, дятел, синица, землеройка) и третьего порядка (ястреб-тетеревятник, куница) питаются животными, стоящими на более низких трофических уровнях, формируя трофическую сеть леса.

Подстилка леса имеет особое значение: она служит убежищем и пищей для многих беспозвоночных животных, грибов и микроорганизмов. Население подстилки особенно многочисленно в местах, где почва богата гумусом (от лат. \(humus\) — земля, почва) — перегноем. Основными обитателями подстилки являются детритофаги (дождевые черви, мокрицы, кивсяки, личинки жуков, клещи, ногохвостки), которые поедают растительный опад. Грибы и бактерии (редуценты) разлагают органические остатки, превращая их в доступные для растений минеральные вещества. Поскольку образование опада замедляется при понижении температуры, зимой формируется снеговой покров, который защищает от вымерзания зимующие организмы.