Joomla Software solutions Template

Payday loan

Екосистеми – същност, структура и функциониране.

При изучаването на попула­циите и вида и особено при изясняването на биоценозата многократно беше изтъквано, че организмите, техните попу­лации и съобщества съществу­ват единствено само в някаква конкретна материална среда. Това е така, защото взаимо­действието, което осъществя­ват организмите помежду си й без което биоценозата е немис­лима, се извършва само и ед­новременно с взаимодействи­ето им с абиотичните фактори на средата.

При това взаимодействие на абиотични й биотични фактори се формират биоценоза и нейният биотоп. Те са едно единство. В природата не съществуват самостоятелно и отделно биоценоза и биотоп. Това единство се нарича екосистема.

Ако все пак биоценозата се разглеждаше досега самосто­ятелно и отделно, то беше зара­ди по-доброто осмисляне на ед­ната половина на цялото — еко­системата.

Понятието екосистема е въ­ведено за пръв път през 1935 г. от английския ботаник А. Тенсли. С него той означил единст­вото между комплекса на орга­низмите и комплекса .на. физи­ческите (абиотичните) фактори на средата.

Екосистемата е относително самостоятелна структурна еди­ница, в която се извършват определени процеси, свързани с пренос и трансформация на материя, при което се изразходва енергия. Този процес на транс­формация и пренос на материя се осъществява от биоценозата. Тя има възможността за това благодарение на морфологич­ната си структура, с която се за­познахме вече.

Процесите на трансформа­ция и пренос на материя, за протичането на които се изразходва енергия, се на­ричат функциониране на екосистемата.

Функционална структура на екосистемата. Всяка еко­система, независимо от сво­ята морфологична структура, е изградена от биотоп и би­оценоза. При това те се нами­рат в такова единство, че се осигурява преминаване на ма­терия и енергия през звената на тази структура (екосистемата). В това се изразява функциони­рането на екосистемата. Звена­та на тази биоценоза са проду­центите, консументите и редуцентите. Те може Да бъдат наре­чени още трофични, или хра­нителни звена.

Биотопът, както и биоценоза­та в него, т.е. двете основни части на екосистемата, са в пос­тоянна връзка със същите части на други екосистеми. Така кис­лородът и въглеродният диоксид не са ограничени само в да­ден биотоп. Вятърът постоянно пренася частици почва от едно място на друго. Случва се на­пример нерядко у нас да бъдат донесени с ветровете частици дори от сахарските пясъци. Ако през екосистемата тече река, тя също внася неорганични части­ци в биотопа, а и изнася такива частици. Биоценозата също не е затворена само в биотопа. Птиците често прелитат от една екосистема в друга, където мо­же да приемат храна или да ос­тавят отпадни продукти. Дреб­ни паячета насекоми, яйца на дребни безгръбначни, инцистирани едноклетъчни, дребни ра­кообразни и др. също се пренасят от вятъра от една екосисте­ма в друга.

Ето защо, когато казваме, че екосистемата е единна морфо­логична и функционална струк­тура, (в нея се извършват слож­ни процеси на протичане на материя и енергия през отделните й звена), трябва да имаме пред­вид, че тя е само относително самостоятелна структура.

Хранителни вериги и мрежи. Веригата от трофични (хранителни) звена в биоцено­зата, през които рследователно преминава хранителната материя, се нарича хранителна верига (фиг. 4.2.). Тя започва от биотопа, в които се намират водата, солите, въглеродният диоксид. Тези неорганични ве­щества се извличат от растенията, които като използва енергията на светлината, ги превръ­щат в сложни органични съединения — въглехидрати, мазни­ни, белтъци,витамини и др. Те­зи вещества изграждат тялото на растенията, които пък ста­ват храна по второто звено на хранителната верига, съставено от растителноядниживотни. Тези животни са храна на хищници и паразити, а всички заедно след смъртта си стават хра­на на последното звено от хра­нителната верига — редуцентите. Те използват последните остатъци от синтезираната от растенията органична материя, като я разграждат отново до вода, соли въглероден диоксид.

Представа за една хранител­на верига може да ни даде след­ният пример. Върху почвата расте трева. Тя се изяжда от скакалци. Скакалците са храна на жаби, гущери и др. С тях пък се хранят някои птици и змии. Всеки един от тези организми след смъртта си, ако не бъде изяден, се разгражда от микро­организми, гъби и др.

В действителност обаче в природата не съществуват такива прости хранителни вериги, съставени от по един или ня­колко вида и толкова еднопо­сочни. Скакалците например не изяждат всичката трева. Тя е храна и за много други тревопасни животни. А и не всичката трева бива изяждана. Част от нея остава и умира и направо се разгражда от микроорганизми или пък става храна на дъждов­ните червеи и други животни, хранещи се с гниещи растител­ни остатъци^Всички скакалци-те също не стават храна на жа­би и гущери, а ги изяждат и много други видове животни, пък и някои умират от собстве­на смърт. Така стои въпросът и със змиите и птиците — хищни­ци на гущерите, жабите. Освен това хранителната верига не винаги е еднопосочна. Едно тревопасно животно — например еленът, който е член на второто звено, когато пасе, поглъща паячета и други хищни дребни животни, които са представите­ли на третото звено. Така се по­лучава една сложна система от реални хранителни връзки меж­ду трофичните звена, наречена хранителна мрежа.

Хранителни трофични пирамиди. Хранителните вериги показват пътя на материята от биотопа през организмите обратно в биотопа, т.е. те са само един качествен израз на това движение на материята. Материята обаче има и количествени измерения. Какви количества материя преминават през трофичните звена ни показват трофичните (хранителните) пира­миди (фиг. 4.3.).

Количеството материя, което синтезират растенията, не се използва изцяло за изграждане на техните организми, тъй като част от нея се разгражда, за да се използва енергията от сами­те растения за извършване на жизнените им процеси. Така че количеството натрупана мате­рия в тялото на растенията е по-малко от количеството на син­тезираната.

Растителноядните животни приемат определено количество материя от растенията като хра­на, но не всичката се синтезира в материя на животинското тяло, защото животните израз­ходват част от освободената енергия при разграждането на органичните вещества (храна­та) за своите жизнени нужди. Така че синтезираната животинска материя е по-малко от получената като храна от растенията. По същите причини синте­зираната и натрупвана материя в телата на организмите от следващите трофични звена става все по-малко.

Това непрекъснато намалява­не на количеството материя се обяснява не с изчезване на ма­терията при преминаването й по звената на хранителната ве­рига. То се обяснява с това, че част от освободената енергия при разграждането на храната се използва от организма, който я усвоява, за протичане на жиз­нените му процеси.  3а синтези­ране на материя за тялото на организма остава вече по-малко енергия, отколкото е получена от храната. С тази по-малко енергия може да се синтезира и по-малко количества материя.

Ако изразим графично коли­чеството материя в отделните трофични звена, ще получим фигура с пирамидална форма. Оттук и наименованието трофична (хранителна) пирами­да.

Трофичната пирамида може да се изрази с числа брои организми количество биомаса и количество енергия съдържаща се в отделяните трофични  звена.

Хранителната пирамида, из­разена чрез числа (вж. фиг. 4.3.—А.), се построява въз ос­нова на (броя на организмите, участващи в отделните трофич­ни звена. Този начин на изразя­ване на трофичната пирамида е (многонетйен,) защото ако про­дуцентът е дърво, растителноядните животни са дребни насе­коми, а хищниците — дребни паячета и др., то съвсем няма да се получи пирамидална форма. В основата ще стои числото ед­но, а следващите звена ще бъ­дат изразявани с по-големи чис­ла.

Хранителната пирамида се изразява по-точно чрез  коли­чеството биомаса, съдържащо се в отделните трофични звена (вж. фиг. 4.3.—Б.). Тогава почти винаги биомасата във всяко следващо звено ще намалява.

Това няма да е така само в слу­чаите, когато продуцентите са дребни едноклетъчни водораслите имат малка биомаса но са с големи репродуктивни спо­собности и произвеждат огромно количество биомаса. Най-точна ще е пирамидата. ако тя се изрази чрез количеството енергия, което се съдържа в отделните трофични звена (вж. фиг. 4.3.—В.). Тогава винаги следващото звено ще съдър­жа по-малко енергия.

От казаното за хранител­ните вериги и хранителни­те пирамиди може да се направят два важни изво­да:

Първият извод е, че стабилността на една хранителна верига е толкова по-голяма, колкото повече в нейните звена. Това е така, защото, ако хранителната верига е съставена от малко видове, то ако при неблагоприятни условия загинат някои от тях, веригата ще се прекъс­не и няма да може да става преминаване, на материя през нея. Тъй като храни­телните вериги са основата на функционирането на екосистемата, то тяхната стабилност е от значение за съществуването на еко­системата.

Втория извод идва от ха­рактера на хранителната пирамида. Непрекъснатото и силно намаляване на ма­терията във всяко следва­що звено обяснява—защо най-много по количество са растенията, растителноядните животни са по-мал­ко, хищниците и паразитите още по-малко.