Экосистема

Экосистема (от греческого oikos — жилище, местопребывание и systema — сочетание, объединение) — это экологическая система, совокупность совместно обитающих организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом и образующих систему взаимообусловленных биотических и абиотических явлений и процессов.

Термин «экосистема» был предложен английским экологом Артуром Тенсли в 1935 году. Он считал, что экосистемы, с точки зрения эколога, представляют собой основные природные единицы на поверхности Земли, включающие не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих среду обитания. Тенсли подчёркивал, что для экосистемы характерен разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органической и неорганической материей.

Ключевые характеристики экосистем

• Масштаб и иерархия: Понятие приложимо к объектам разной сложности и размеров. Например, можно выделить экосистему пруда в целом и одновременно рассматривать более мелкие экосистемы в его пределах: прибрежных зарослей водных растений, донной области или даже гниющего пня. Массив леса — это экосистема, внутри которой существуют экосистемы почв разного типа.
• Функциональное ядро: Чаще всего под экосистемой понимают совокупность организмов и неживых компонентов среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот с участием:
  • Продуцентов (производителей, например, растения),
  • Консументов (потребителей, например, животные),
  • Редуцентов (разлагателей, например, бактерии и грибы).
• Типы экосистем: Термин применим как к естественным (лес, озеро, степь), так и к искусственным экосистемам (сельскохозяйственные поля, сады, парки, сооружения для биологической очистки сточных вод).
• Устойчивость: Экосистемы могут быть высокоустойчивыми, сохраняющими свои черты столетиями, или кратковременными (например, экосистемы эфемерных луж после дождя).
• Структура и процессы: Любая экосистема характеризуется:
  • Видовым составом и численностью организмов,
  • Биомассой,
  • Соотношением трофических групп,
  • Интенсивностью процессов создания (продуцирования) и разложения (деструкции) органического вещества.
• Открытость: Пространственные границы экосистемы могут быть выражены более или менее отчётливо, но все реальные экосистемы являются открытыми системами. Их существование возможно только при постоянном притоке из окружающей среды не только энергии (в основном солнечной), но и вещества (воды, минеральных элементов).

Исследования и значение

С середины XX века, во многом в связи с обострением экологических проблем, широко развернулись исследования по количественной оценке функционирования экосистем. Для понимания их структуры, продуктивности и устойчивости ключевое значение имеет изучение трофических связей — цепочек питания, через которые осуществляется трансформация вещества и энергии.

Количественный анализ этих процессов с помощью современных методов, включая математическое моделирование, стал необходимой основой для решения актуальных задач:

• Рационального использования биологических ресурсов,
• Сохранения среды обитания человека.

Примечание: Термин биогеоценоз, предложенный Владимиром Сукачёвым, часто употребляется в значении, близком к «экосистеме», но с акцентом на строгую территориальную привязку и однородность растительного покрова (фитоценоза) как основы системы.