Екологічні проблеми в даний час є одними з найбільш актуальних і пріоритетних на планеті. Велика увага приділяється тому, як люди використовують озерні екосистеми, ліси. За великою наукою криються терміни, знати які сьогодні повинен не тільки школяр, але і кожен поважаючий себе доросла людина. Ми часто чуємо "забруднення екосистеми", що це означає? З яких частин складається екосистема? Ази дисципліни дають вже в початковій школі. Як приклад можна виділити тему "Екосистема лісу" (3 клас).

Чому виникла екологія як наука?

Це порівняно молода біологічна дисципліна, яка з'явилася внаслідок стрімкого розвитку трудової діяльності людства. Посилене природокористування призвело до дисгармонії між людьми і навколишнім світом. Термін "екологія", запропонований Е. Геккелем у 1866 році, дослівно з грецької перекладається як "наука про дім, місцеперебування, притулок". Іншими словами, це вчення про взаємовідносини живих організмів з середовищем їх існування. Екологія, як і будь-яка інша наука, виникла не відразу. Знадобилося майже 70 років, щоб з'явилося поняття "екосистема".

Етапи розвитку науки і перші терміни

У XIX столітті вчені накопичували знання, займалися описом екологічних процесів, узагальненням і систематизацією вже наявних матеріалів. Стали з'являтися перші терміни наки. Наприклад, К. Мебіус запропонував поняття "біоценоз". Під ним розуміється сукупність живих організмів, які існують в однакових умовах. На наступному етапі розвитку науки виділяють основну вимірювальну категорію - екосистему (А. Дж. Тенсли в 1935 р. і Р. Ліндерман в 1942 р.). Вчені займалися вивченням енергетичних і трофічних (харчових) процесів обміну на рівні живих і неживих складових екосистеми.


На третьому етапі проаналізовано взаємодію різних екосистем. Потім всі вони були об'єднані в таке поняття, як біосфера. В останні роки наука головним чином робить акцент на взаємодії людини з навколишнім середовищем, а також на руйнівний вплив антропогенних факторів.

Що таке екосистема?

Це комплекс живих істот з ареалом їх проживання, який функціонально об'єднаний в єдине ціле. Між цими екологічними компонентами обов'язково існує взаємозалежність. Між живими організмами та середовищем їх існування є зв'язок на рівні речовин, енергії та інформації. Термін вперше був запропонований в 1935 році британським ботаніком А. Тенсли. Він же визначив, з яких частин складається екосистема. Російський біолог Ст. Н. Сукачов ввів поняття "біогеоценоз" (1944), яке є менш об'ємним по відношенню до екосистемі. Варіантами біогеоценозів можуть бути ялинник, болото. Приклади екосистем - океан, річка Волга. Всі живі організми можуть відчувати на собі вплив біотичних, абіотичних і антропогенних экофакторов. Наприклад:

жаба з'їла комара (біотичний фактор);

людина промок під дощем (абіотичний фактор);

люди вирубали ліс (антропогенний фактор).

Складові

З яких частин складається екосистема? Є два основних компоненти або частини екосистеми - біотоп та біоценоз. Біотоп - це місце або територія, в якому живе живе співтовариство (біоценоз).
У поняття біотопу вкладається не тільки сама середовище проживання (наприклад, грунт або вода), але і абіотичні (неживі) фактори. До них можна віднести кліматичні умови, температуру, вологість і т. п.

Структура

Будь-яка екологічна система має видову структуру. Вона характеризується наявністю певних різновидів живих організмів, які можуть комфортно існувати саме в цьому середовищі. Приміром, жук-олень живе в гористій місцевості. Всі види живих організмів розподілені в екосистемі структуровано: горизонтально або вертикально. Вертикальна структура представлена рослинними організмами, які в залежності від потрібного їм кількості сонячної енергії шикуються в яруси або поверхи. Часто школярам у тестах дають завдання розподілити поверхи в екосистемі лісу (3 клас). Нижній поверх - це підстилка (підвал), яка утворюється за рахунок опалого листя, хвої, мертвих організмів і т. п. Наступний ярус (приземний) займають мохи, лишайники, гриби. Трохи вище - трави, до речі, у деяких лісах цього поверху може не бути. Далі йде ярус чагарників і молодих пагонів дерев, за ним - малі дерева, а самий верхній поверх займають великі, високі дерева. Горизонтальна структура являє собою мозаїчне розташування різних видів організмів або мікрогруп залежно від їх харчових ланцюжків.

Важливі характеристики

Живі організми, що населяють певну екологічну систему, в цілях збереження своєї життєдіяльності живляться одне одним. Так утворюються харчові або трофічні ланцюги екосистеми, які складаються з ланок. До першої ланки належать продуценти або автотрофи. Це організми, які створюють (продукують), синтезують органічні речовини з неорганічних. Наприклад, рослина споживає вуглекислий газ і виділяє в процесі фотосинтезу кисень і глюкозу - органічне з'єднання. Проміжне ланка - редуценти (сапротрофи або деструктори-руйнівники). До них відносяться такі організми, які здатні розкладати залишки неживих рослин або тварин. В результаті відбувається перетворення органічної речовини в неорганічне. Редуцентами є мікроскопічні гриби, бактерії.
Третя ланка представляє група консументов (споживачів або гетеротрофов), до якої належить і людина. Ці живі істоти не можуть синтезувати органічні сполуки з неорганічних, тому отримують їх у готовому вигляді з навколишнього середовища. До консументам першого порядку належать рослиноїдні організми (корова, заєць та ін), до наступних порядків - м'ясоїдні хижаки (тигр, рись, лев), всеїдні тварини (ведмідь, людина).

Види екосистем

Будь-яка екологічна система є відкритою. Вона також може існувати в ізольованому вигляді, межі її розмиті. В залежності від розміру виділяють зовсім маленькі або микроэкологические системи (ротова порожнина людини), середні або мезоэкологические системи (узлісся, затока) і макроэкологические (океан, Африка). Залежно від способу походження, виділяють спонтанно створені або природні і штучні екосистеми або рукотворні. Приклади екосистем природного утворення: море, струмок; штучних - ставок. За розташуванням у просторі розрізняють водні (калюжа, океан) і наземні (тундра, тайга, лісостеп) екологічні системи. Перші, в свою чергу, поділяються на морські і прісноводні. Прісноводні можуть бути лотическими (струмок або річка), лентическими (водосховище, озеро, ставок) і заболоченими угідь (болото).

Приклади екосистем та їх використання людиною

Людина може впливати на екосистему антропогенна дія. Будь-яке використання природи людьми впливає на екологічну систему на рівні регіону, країни чи планети. В результаті надмірного випасу худоби, нераціонального природокористування та вирубки лісів відбувається руйнування відразу двох мезоэкосистем (поле, ліс), а на їх місці утворюється антропогенне пустеля. Таких прикладів екосистем, на жаль, можна навести дуже багато. Велике значення в регіональному масштабі має те, як люди використовують озерні екосистеми. Наприклад, при тепловому забруднення в результаті скидання в озеро підігрітої води відбувається його заболочування. Гинуть живі істоти (риби, жаби тощо), активно розмножуються синьо-зелені водорості. В озерах зосереджений основний світовий запас прісної води. Отже, забруднення цих водойм веде до порушення не тільки регіональної, але й общемасштабной екосистеми світу.