Послідовний конспект понять з усіх 76 завдань теми без копіювання тесту.
Тема 48. Екосистеми
1. Екосистема, біогеоценоз та їхні компоненти
Екосистема об’єднує угруповання організмів і неживе середовище, пов’язані обміном речовин та потоком енергії. Живу частину називають біоценозом, а сукупність умов певної території — біотопом. Біогеоценоз — наземна екосистема з відносно однорідними рослинністю, ґрунтом і мікрокліматом. Межі екосистеми обирають відповідно до мети дослідження: нею може бути калюжа, ліс або цілий океан.
2. Структура й різноманіття екосистем
В екосистемі розрізняють видову, просторову і трофічну структури. Ярусність лісу та розподіл організмів за зонами водойми зменшують конкуренцію й дають змогу повніше використовувати ресурси. Що більше екологічних ніш і зв’язків, то складніше угруповання. Наземні та водні екосистеми різняться провідними чинниками середовища, але підпорядковуються однаковим законам передавання енергії.
3. Продуценти, консументи й редуценти
Продуценти створюють органічні речовини з неорганічних: найчастіше це зелені рослини та водорості. Консументи отримують готову органічну речовину, поїдаючи продуцентів або інших консументів. Редуценти — переважно бактерії та гриби — розкладають рештки до мінеральних сполук і повертають елементи в колообіг. Один вид може займати різні трофічні позиції залежно від раціону.
4. Пасовищні та детритні ланцюги живлення
Ланцюг живлення показує послідовність перенесення речовини й енергії. Пасовищний ланцюг починається з живого продуцента: рослина → рослиноїдна тварина → хижак. Детритний починається з мертвої органічної речовини, якою живляться детритофаги й мікроорганізми. Стрілку проводять від їжі до того, хто її споживає: вона показує напрям передавання енергії.
5. Трофічні рівні та харчові мережі
Перший трофічний рівень займають продуценти, другий — консументи першого порядку, далі розташовані хижаки вищих порядків. У природі організми зазвичай входять одразу до кількох ланцюгів, тому вони поєднуються в харчову мережу. Зникнення одного виду може змінити чисельність багатьох інших. Положення всеїдного організму визначають окремо для кожного конкретного ланцюга.
6. Екологічні піраміди та правило десяти відсотків
Піраміди чисел, біомаси й енергії порівнюють трофічні рівні. Під час переходу до наступного рівня передається в середньому близько 10% енергії, а решта витрачається на життєдіяльність і розсіюється як тепло. Тому довгі ланцюги трапляються рідко. Для розрахунку біомаси знизу вгору результат зазвичай ділять на десять, а згори вниз — множать на десять для кожного переходу.
7. Продуктивність і потік енергії
Первинна продукція — органічна речовина, створена продуцентами. Валова первинна продукція охоплює все синтезоване, а чиста залишається після витрат продуцентів на дихання й доступна наступним рівням. Вторинну продукцію формують консументи. На відміну від хімічних елементів, що багаторазово беруть участь у колообігах, енергія проходить крізь екосистему односпрямовано й потребує постійного надходження від Сонця.
8. Взаємодії між популяціями
Хижацтво й паразитизм корисні одному учаснику та шкодять іншому. Конкуренція погіршує становище обох видів, якщо вони використовують обмежений спільний ресурс. За мутуалізму виграють обидва партнери, за коменсалізму один має користь без помітного впливу на іншого. Нейтральність означає відсутність істотної прямої дії, хоча непрямі зв’язки в одній екосистемі зберігаються.
9. Трофічні, топічні, форичні та фабричні зв’язки
Трофічні зв’язки виникають під час живлення одним організмом, його частинами або продуктами. Топічні виявляються, коли один вид змінює умови існування іншого чи слугує йому опорою. Форичні зв’язки пов’язані з перенесенням організмів, насіння або спор, а фабричні — з використанням матеріалів іншого виду для спорудження сховища. В одному прикладі можуть одночасно поєднуватися кілька типів зв’язків.
10. Сукцесії та розвиток екосистем
Сукцесія — закономірна послідовна зміна угруповань на одній території. Первинна сукцесія починається на поверхні без сформованого ґрунту, наприклад на застиглій лаві; першими часто оселяються лишайники та мохи. Вторинна відбувається після порушення, коли ґрунт і частина організмів збереглися, тому відновлення йде швидше. З часом формується відносно стійке зріле угруповання.
11. Стійкість і саморегуляція
Екосистема підтримує динамічну рівновагу завдяки зворотним зв’язкам: збільшення чисельності споживачів зменшує ресурс і згодом обмежує самих споживачів. Різноманіття видів створює частково взаємозамінні шляхи передавання речовини й енергії. Тому складні харчові мережі зазвичай краще витримують помірні зміни, хоча кожне угруповання має межу стійкості. Після сильного порушення запускаються процеси відновлення.
12. Агроценози та природні екосистеми
Агроценоз створює і підтримує людина для отримання продукції. Зазвичай він має менше видів, короткі ланцюги живлення й високу продуктивність обраної культури, але слабше саморегулюється. Урожай виносить речовини, тому потрібні добрива, полив, захист рослин та інші зовнішні витрати. Природна екосистема різноманітніша, має розгалуженішу мережу зв’язків і здатна довше існувати без постійного втручання.
