наслідковими зв’язками. У кожній екосистемі відбуваються кругообіг речовин та обмінні енергетичні процеси.
Кожна екосистема складається з біоценозу та біотопу.
Біотоп - це ділянка поверхні землі з більш-менш однотипними умовами існування (ґрунтом, мікрокліматом тощо).
Біоценоз - це історично сформована сукупність рослин, тварин та мікроорганізмів, що населяє біотоп. Відповідно до цього кожний біоценоз складається з фітоценозу (угрупування рослин), зооценозу (угрупування тварин) та мікроценозу (угрупування мікроорганізмів).
Крім природних екосистем, існують також штучні екосистеми: космічна станція, акваріум, вазон із кімнатною рослиною тощо.
Біоценози земної кулі утворюють біоценотичний покрив, який вивчає біогеоценологія. Заснував цю науку видатний російський вчений В. М. Сукачов. Сукупність всіх біогеоценозів нашої планети утворює велетенську екосистему -біосферу. Біоценози можуть формуватися на будь-якій ділянці земної поверхні - на суші і на воді. Вони бувають степовими, болотними, луговими і т. д. Велике значення в функціонуванні біосфери мають гідробіоценози. Ділянки земної поверхні, покриті культурними рослинами, називаються агрофітоценозами.
Дуже великі наземні екосистеми називають біомами. Наприклад, ліси помірного поясу, пустелі, хвойні ліси, савани тощо. Кожний біом включає в себе цілу низку менших за розмірами взаємозв’язаних одна з одною екосистем. Одна з них може бути великою — площею декілька мільйонів квадратних кілометрів, інша може являти собою невелику галявину. Важливо те, що кожну екосистему можна визначити як більш-менш своєрідне угрупування рослин і тварин, які взаємодіють одне з одним і з довкіллям.
Щоб вияснити цілісність біосфери, необхідно з’ясувати, як вона функціонує. Оскільки вона складається з безлічі екосистем, необхідно знати їх структуру. У кожній екосистемі два основних компоненти: організми, з одного боку, і фактори неживої природи — з другого. Таку сукупність організмів (рослин, тварин, мікроорганізмів) називають біотою (від лат. bio - життя) екосистеми. Шляхи взаємодії різних категорій організмів - це її біотична структура. Неживі (хімічні і фізичні) фактори навколишнього середовища називаються абіотичними.
278
Незважаючи на велику різноманітність екосистем - від пустель до тундри, всім їм, на думку екологів, властива приблизно однакова біотична структура, всі вони містять одні й ті ж категорії організмів, які подібно взаємодіють у всіх екосистемах. Це такі категорії: продуценти, консументи, редуценти.
Продуценти, або автотрофи - це організми, що створюють органічну речовину за рахунок утилізації сонячної енергії, води, вуглекислого газу та мінеральних солей.
Продуцентами в екосистемі називають зелені рослини, оскільки вони самі утворюють для себе їжу. Їх на Землі є близько 350000 видів, а маса, за підрахунками В.Вернадського, становить близько 2,4∙1012 т. На перший погляд здається, що зелені рослини незалежні від інших організмів. Однак вчені стверджують, що якби на Землі існували тільки зелені рослини, то, кінець кінцем, усі мінеральні речовини виявилися б зв’язаними в цих рослинах (у багатьох випадках - в їхніх мертвих рештках) і ріст рослин припинився б. Цього не відбувається тому, що інші організми - редуценти (або мікроконсументи) використовують поживні речовини, що містяться у мертвих рослинах, і як джерело енергії, і як їжу, розкладаючи при цьому органічні сполуки на простіші неорганічні. У такому вигляді їх здатні поглинати й використовувати живі рослини.
Редуценти - мікроорганізми, що розкладають органічну речовину продуцентів і консументів до простих сполук - води, вуглекислого газу й мінеральних солей. До редуцентів належать бактерії, гриби. Їх налічується 75 тис. видів, а сумарна маса становить 1,8∙108 т.
Енергія та елементи живлення, що містяться в організмах живих продуцентів, споживаються в більшості природних екосистем не тільки редуцентами, а й консументами, або фаготрофами.
Консументи - це гетеротрофічні організми, що одержують енергію за рахунок харчування автотрофами чи іншими консументами. До них належать переважно тварини, які живляться іншими організмами або частинками органічної речовини. Серед них є травоїдні (тварини, що живляться рослинною їжею), усеїдні (тварини, що споживають як рослинну, так і тваринну їжу), м’ясоїдні, а також паразити. Кількість видів цієї групи найбільша — понад 1,5 млн, а їхня маса становить близько 2,3∙108 т.
279
Одна з причин, що викликає різноманітність екосистем (біоценозів) у природі - це своєрідність абіотичних умов кожного регіону.
Таким чином, незважаючи на різноманітність екосистем, всі вони мають спільні риси. У кожній із них можна виділити фотосинтезуючі рослини - продуценти, різні типи консументів і редуцентів.
Види екосистем за масштабами поділяються на мікроекосистеми, мезоекосистеми і макроекосистеми.
Умікроекосистемах невеличкі, тимчасові біоценози, що називаються синузіями, перебувають у обмеженому просторі. До таких екосистем належать трухляві пеньки, мертві стовбури дерев, мурашники тощо.
Найбільш поширеними серед екосистем є мезоекосистеми, або біогеоценози, в яких біоценози займають однотипні ділянки земної поверхні
зоднаковими фізико-географічними умовами і межі яких, як правило, збігаються з межами відповідних фітоценозів.
Макроекосистеми охоплюють величезні території чи водні акваторії, що визначаються характерним для них макрокліматом і відповідають цілим природним зонам. Біоценози таких екосистем називаються біомами. До макроекосистем належать екосистеми тундри, тайги, степу, пустелі, савани, листяних і мішаних лісів помірного поясу, субтропічного і тропічного лісів, а також морські екосистеми. Прикладом глобальної екосистеми є біосфера нашої планети.
За ступенем трансформації людської діяльності екосистеми поділяються на природні, антропогенні та антропогенно-природні.
Упромислово розвинутих країнах, на захоплених людською діяльністю територіях природних екосистем майже не залишилося, хіба що в заповідниках. Лісові насадження, луки, ниви - все це антропогенно-природні екосистеми, які хоча й складаються майже єдино з природних компонентів, але створені й регулюються людьми.
До антропогенних екосистем належать екосистеми, в яких переважають штучно створені антропогенні об’єкти і в яких, крім людей, можуть існувати лише окремі види організмів, що пристосувалися до цих специфічних умов. Прикладом таких антропогенних екосистем є міста, промислові вузли, села (в межах забудови).
280
ПИТАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ:
1.Коли виникла екологія? Хто був її засновником?
2.Чому екологія вважається міждисциплінарною наукою?
3.Який комплекс методів екологія використовує нині?
4.У чому полягає сутність аерокосмічних методів дослідження? Які можливості й переваги мають аерокосмічні методи дослідження?
5.Яку роль відіграють картографічні методи дослідження екологічних проблем?
6.Що таке екосистеми? Яка структура екосистем?
7.У чому полягає різниця між географічною оболонкою землі та біосферою? Що таке довкілля і природне середовище?
8.В чому полягають основні положення вчення В. І. Вернадського про біосферу? Що таке ноосфера?
9.Що таке раціональне природокористування?
ТЕСТОВЕ ЗАВДАННЯ 7
1. Назвіть предмет вивчення екології:
а) наука про ландшафти; б) наука про біосферу;
в) частина біології, яка вивчає взаємодію організмів між собою та навколишнім середовищем; г) дисципліна, яка вивчає загальні закони функціонування екоси-
стем різного ієрархічного рівня.
.
2.Назвіть методи дослідження екології:
а) статичний; б) балансовий; в) порівняльний;
г) методи математичної статистики.
3.Екосистеми — це:
а) частина географічної оболонки Землі; б) навколишнє середовище живих організмів та їхні сукупності;
281
в) біосистема, яка містить усі організми, що функціонують разом на одній ділянці та взаємодіють з фізичним середовищем так, що потоки речовини та енергії створюють чітко визначені біологічні структури і кругообіг речовин між живою та неживою частинами; г) сукупність живих організмів, які взаємодіють із компонентами навколишнього середовища.
4. Як визначив ноосферу B. I. Вернадський?
а) особлива оболонка біосфери на землі, яка виникла в результаті антропогенної діяльності; б) етап розвитку біосфери, коли людина зможе управляти свідомо всіма процесами на планеті;
в) нове геологічне явище на планеті, у ній людина вперше стає геологічною силою; г) природне тіло, компонентами якого є літосфера, гідросфера, атмосфера та
органічний світ, перетворений розумною діяльністю людини.
282