EKOSYSTEM I JEGO STRUKTURA
EKOSYSTEM
Składniki ekosystemu
Wszystkie organizmy, zamieszkujące dany teren, oraz środowisko fizyczne woda, skały, gleba - tworzą ekosystem. Elementy ekosystemu, zarówno żywe, jak i nie ożywione, są ze sobą powiązane. Rośliny pobierają wodę i sole mineralne z gleby oraz dwutlenek węgla z powietrza, a następnie wytwarzają z nich związki organiczne. Są zjadane przez zwierzęta roślinożerne, które same stanowią pokarm innych zwierząt. Martwe ciała organizmów są pokarmem określonych zwierząt oraz grzybów i bakterii, które uwalniają zawarte w nich związki mineralne. Te z kolei stają się z powrotem dostępne dla roślin.
W ekosystemie ważne są nie tylko zależności bezpośrednie, jak konkurencja, drapieżnictwo i symbioza. Gatunki wpływają też na siebie pośrednio, np. drapieżnicy, polując na roślinożerców, oddziałują na poziom konkurencji pomiędzy roślinami. Ekosystem zatem jest czymś więcej, niż tylko sumą gatunków organizmów i elementów środowiska fizycznego, ale także obejmuje wszystkie zależności między nimi. Ogół żywych składników ekosystemu stanowi biocenozę, nieożywionych zaś-biotop.
Zależności pokarmowe w ekosystemie.
Jeśli uporządkujemy określoną grupę organizmów w kolejności zjadany - zjadający, to otrzymany łańcuch pokarmowy. Łańcuchy pokarmowe mogą być bardzo krótkie i składać się zaledwie z dwóch-trzech ogniw, tak jak w biocenozie polnej, mogą być też dłuższe.
Łańcuchy pokarmowe nie oddają w pełni zależności pokarmowych w biocenozie. Roślinożercy i drapieżcy rzadko specjalizują się w jednym typie pokarmu. Łańcuchy pokarmowe rozgałęziają się i łączą tworząc sieci pokarmowe.
Producenci i konsumenci stanowią ogniwa łańcuchów pokarmowych.
Do tej pory rozpatrywaliśmy zależności ekologiczne pod kątem powiązań między poszczególnymi gatunkami. Zajmijmy się teraz losem energii. Jedynie rośliny mają zdolność wiązania energii świetlnej i wytwarzania za jej pomocą związków organicznych. Innymi słowy, tylko one produkują związki organiczne. Pozostałe organizmy zaś konsumują je w postaci ciał innych organizmów. Producenci są pierwszymi ogniwami łańcuchów pokarmowych, pozostałe ogniwa to konsumenci, którym w zależności od ich miejsca w łańcuchach przypisujemy odpowiedni rząd. Konsumenci roślinożerni i drapieżni odżywiają się ciałami żywych organizmów. W przyrodzie liczną i niezwykle ważną grupę stanowią organizmy odżywiające się szczątkami roślin i zwierząt. Jeśli są to zwierzęta odżywiają się ciałami martwych zwierząt, nazywamy je padlinożercami. Jeśli ich pokarmem są rozdrobnione szczątki organiczne, czyli detrytus, noszą nazwę detrytusożerców.
Materia krąży w przyrodzie.
Rośliny produkują związki organiczne z nieorganicznych, pobieranych z środowiska. Konsumenci wykorzystują zawartą w nich energię, rozkładając je z powrotem do prostych związków nieorganicznych. Pierwiastki zatem krążą w przyrodzie między producentami, konsumentami i środowiskiem nieożywionym. Najważniejsze z tych pierwiastków to węgiel wodór, tlen, azot, siarka i fosfor. Nazywa się je pierwiastkami biogennymi (czyli rodzącymi życie).
Przemiany ekosystemów.
Ekosystemy zmieniają się w trakcie sukcesji . Procesy geologiczne , zachodzące stale na Ziemi sprawiają , że niektóre ekosystemy są niszczone ale wciąż powstają też nowe miejsca do zasiedlania - nowe siedliska . Grube warstwy popiołów po wybuchach wulkanów , piarżyska skalne albo wydmy nadmorskie świeżo usypane z piasku naniesionego przez prądy to przykłady takich siedlisk . Siedlisko czyli zespół początkowych warunków fizyczno - chemicznych , przekształca się w biotop - nieożywioną część ekosystemu .
Sukcesja pierwotna to proces spontanicznych przemian ekosystemu w trakcie kolonizowania niezasiedlonego uprzedni terenu . Gatunki pionierskie zmieniają siedlisko w sposób nie korzystny dla siebie , lecz korzystny dla innych gatunków . W trakcie sukcesji tworzy się gleba oraz zmienia się mikroklimat i warunki wodne .
Powrót naturalnych biocenoz na siedliska przekształcone przez człowieka nazywamy sukcesją wtórną .
Procesy sukcesji nie są jeszcze dokładnie zbadane przede wszystkim z powodu ich długotrwałości . Coraz więcej danych wskazuje , że liczne ekosystemy ulegają nieustannym przemianom tzn. , że nie istnieje żadne końcowe studium sukcesji np. w lasach iglastych Ameryki Pół . obserwuje się cykliczne zmiany składu gatunkowego związane z pożarami . Po pobrzeża lasu masowo kiełkują sosny , których siewki wymagają pełnego słońca . Gdy drzewostan sosny podrośnie pod jego okapem rozwijają się inne gatunki np. świerki , które dobrze rosną w cieniu . Ponieważ las świerkowy jest gęstszy i znacznie bardziej podatny na pożary , cały cykl zaczyna się od nowa .
Im bardziej złożone i bogate są ekosystemy tym wolniej i trudniej odnawiają się po zniszczeniu przez człowieka . Niektóre ekosystemy , np. lasy tropikalne , mogą się nigdy nie odrodzić .