Экосистема

Основу вертикальной структуры формирует растительность.

Растительное  сообщество определяет, как правило, облик экосистемы. Растения в значительной мере влияют на условия существования остальных видов. В лесу это крупные деревья, на лугах и в степях - многолетние травы, а в тундрах господствуют мхи и кустарнички.

Обитая совместно, растения одинаковой высоты создают  своего рода этажи - ярусы. Имеется и подземная ярусность, что связано с разной глубиной проникновения в почву корневых систем растений. Благодаря ярусному расположению растения наиболее эффективно используют световой поток, при этом снижается конкуренция: светолюбивые растения занимают верхний ярус, а теневыносливые развиваются под их пологом.

Животные тоже приспособлены к жизни в том  или ином растительном ярусе.

Вследствие неоднородности рельефа, свойств почвы, различных  биологических особенностей растения и в горизонтальном направлении располагаются микрогруппами, различными по видовому составу. Это явление носит название мозаичности. Мозаичность растительности - это своего рода "орнамент", образованный скоплениями растений разных видов.

Благодаря вертикальной и горизонтальной структурам обитающие в экосистеме организмы более эффективно используют минеральные вещества почвы, влагу, световой поток.

3. Межвидовые отношения  в экосистеме

Каждый биологический  вид играет определенную роль в своей  экосистеме. Экологи доказали, что  некоторые виды, называемые ключевыми видами, кардинально влияют на многие другие организмы в экосистеме. Исчезновение ключевого вида из экосистемы может спровоцировать целый каскад резких падений численности популяции и даже вымирание тех видов, которые зависели от него в той или иной форме.

Экологические ниши всех организмов можно разделить  на специализированные и общие - в  зависимости от их основных источников питания, размеров местообитания и  чувствительности к температуре  и другим физико-химическим факторам среды.

К специализированным нишам можно отнести большинство  видов растений и животных Общие  ниши - мухи, тараканы, мыши, крысы и  люди.

Чем более узко специализирована экологическая ниша, тем уязвимее вид, так как два  вида не могут продолжительное время занимать одну экологическую нишу.

К основным способам взаимодействия видов относятся  межвидовая конкуренция, хищничество, паразитизм, мутуализм и комменсализм.

Пока экосистема обладает достаточным количеством  ресурсов общего пользования, разные виды потребляют их сообща. Однако если два или более видов в одной экосистеме начнут потреблять один и тот же дефицитный ресурс, они окажутся в отношениях межвидовой конкуренции.

Вид получает преимущество в межвидовой конкуренции, если для  него характерны:

- более интенсивное размножение;

- адаптация к  более широкому диапазону температуры,  освещенности, солености воды или  концентрации определенных вредных  веществ;

- лишение конкурента  доступа к ресурсу.

Кроме того, существуют способы снижения межвидовой конкуренции:

- переселение  в другой район;

- переход на  более труднодоступную или трудно  усваиваемую пищу;

- смена времени  и места добычи корма.

Наиболее характерной  формой взаимодействия видов в пищевых  цепях и сетях является хищничество, при котором отдельная особь  одного вида питается организмами другого вида, причем хищник живет отдельно от жертвы. Эти два вида организмов вовлечены в отношения типа хищник - жертва.

Виды - жертвы пользуются целым рядом защитных механизмов, чтобы не стать легкой добычей  для хищников:

- умение быстро  бегать или летать;

- обладание толстой  кожей или панцирем;

- обладание защитной  окраской или способом изменять  цвет;

- умение выделять  химические вещества с запахом  или вкусом, отпугивающим хищника  или даже отравляющим его.

У хищников, в  свою очередь, тоже есть несколько способов для более успешной добычи жертвы:

- умение быстро  бегать (например, гепард);

- охота стаями (например, пятнистые гиены, львы, волки);

- отлов в качестве  жертв преимущественно больных,  раненых и прочих неполноценных особей;

Четвертый путь обеспечения себя животной пищей - это  путь, по которому пошел человек  разумный, путь изобретения орудий охоты и ловушек, а также одомашнивания  животных.

Еще один тип  взаимодействия видов - паразитизм.

Паразиты питаются за счет другого организма, называемого хозяином, однако в отличие от хищников они живут на хозяине или внутри его организма на протяжении значительной части их жизненного цикла. Паразит использует для своей жизнедеятельности питательные вещества хозяина, тем самым постепенно ослабляя и нередко даже убивая его.

Например, ленточные  черви, болезнетворные бактерии и другие паразиты живут внутри своих хозяев. Вши, клещи и такие растения-паразиты, как омела белая, прикрепляются  к своим хозяевам снаружи. Собачьи  блохи, например, способны перемещаться от хозяина к хозяину.

Нередко случается, что два различных вида организмов непосредственно взаимодействуют  таким образом, что приносят друг другу взаимную пользу. Такие взаимовыгодные межвидовые взаимодействия называются мутуализмом. Например, цветы и насекомые-опылители.

Комменсализм  характеризуется тем, что один из двух видов извлекает из межвидового  взаимодействия пользу, тогда как  на другом это практически никак  не отражается (ни положительно, ни отрицательно). Например, рачки в челюстях кита.

4. Влияние человека  на природные экосистемы

Воздействие человека на окружающую его природную среду  может рассматриваться в разных аспектах в зависимости от цели изучения этого вопроса. С точки зрения экологии представляет интерес рассмотрение воздействия человека на экологические системы под углом зрения соответствия или противоречия действий человека объективным законам функционирования природных экосистем. Исходя из взгляда на биосферу как глобальную экосистему, все многообразие видов деятельности человека в биосфере приводит к изменениям: состава биосферы, круговоротов и баланса слагающих ее веществ; энергетического баланса биосферы; биоты. Направленность и степень этих изменений таковы, что самим человеком им дано название экологического кризиса.

Современный экологический  кризис характеризуется следующими проявлениями:

- постепенное  изменение климата планеты вследствие  изменения баланса газов в  атмосфере; 

- общее и местное  (над полюсами, отдельными участками  суши) разрушение биосферного озонового экрана;

- загрязнение  Мирового океана тяжелыми металлами,  сложными органическими соединениями, нефтепродуктами, радиоактивными  веществами, насыщение вод углекислым  газом; 

- разрыв естественных  экологических связей между океаном  и водами суши в результате строительства плотин на реках, приводящий к изменению твердого стока, нерестовых путей и т.п.;

- загрязнение  атмосферы с образованием кислотных  осадков, высокотоксичных веществ  в результате химических и  фотохимических реакций; 

- загрязнение вод суши, в том числе речных, служащих для питьевого водоснабжения, высокотоксичными веществами, включая диоксины, тяжелые металлы, фенолы;

- опустынивание  планеты; 

- деградация  почвенного слоя, уменьшение площади  плодородных земель, пригодных для  сельского хозяйства;

- радиоактивное  загрязнение отдельных территорий  в связи с захоронением радиоактивных  отходов, техногенными авариями  и т.п.;

- накопление  на поверхности суши бытового  мусора и промышленных отходов,  в особенности практически неразлагающихся пластмасс;

- сокращение  площадей тропических и северных  лесов, ведущее к дисбалансу  газов атмосферы, в том числе  сокращению концентрации кислорода  в атмосфере планеты; 

- загрязнение  подземного пространства, включая  подземные воды, что делает их  непригодными для водоснабжения и угрожает пока еще мало изученной жизни в литосфере;

- массовое и  быстрое, лавинообразное исчезновение  видов живого вещества;

- ухудшение среды  жизни в населенных местах, прежде  всего урбанизированных территориях; 

- общее истощение и нехватка природных ресурсов для развития человечества;

- изменение размера,  энергетической и биогеохимической  роли организмов, переформирование  пищевых цепей, массовое размножение  отдельных видов организмов;

- нарушение иерархии  экосистем, увеличение системного однообразия на планете.

Заключение

Когда в середине шестидесятых годов двадцатого столетия проблемы окружающей среды оказались  в центре внимания мировой общественности, встал вопрос: сколько времени  в запасе у человечества? Когда  оно начнет пожинать плоды пренебрежительного отношения к окружающей его среде? Ученые рассчитали: через 30-35 лет. Это время настало. Мы стали свидетелями глобального экологического кризиса, спровоцированного деятельностью человека. Вместе с тем последние тридцать лет не прошли даром: создана более твердая научная основа понимания проблем окружающей среды, образованы регламентирующие органы на всех уровнях, организованы многочисленные общественные экологические группы, приняты полезные законы и постановления, достигнуты некоторые международные договоренности. Однако ликвидируются в основном последствия, а не причины сложившегося положения. Например, люди применяют все новые средства борьбы с загрязнениями на автомобилях и стараются добывать все больше нефти вместо того, чтобы поставить под вопрос саму необходимость удовлетворения чрезмерных потребностей. Человечество безнадежно стремится спасти от вымирания несколько видов, не обращая внимание на собственный демографический взрыв, стирающий с лица земли природные экосистемы. Основной вывод из совершенно ясен: системы, противоречащие естественным принципам и законам, неустойчивы. Попытки сохранить их становятся все более дорогостоящими и сложными и в любом случае обречены на неудачу. Чтобы принимать долгосрочные решения, необходимо обратить внимание на принципы, определяющие устойчивое развитие, а именно:

- стабилизация  численности населения; 

- переход к  более энерго- и ресурсосберегающему  образу жизни; 

- развитие экологически  чистых источников энергии; 

- создание малоотходных промышленных технологий;

- рециклизация  отходов; 

- создание сбалансированного  сельскохозяйственного производства;

- сохранение  биологического разнообразия на  планете. 

Экосистема - это  понятие многоаспектное. Оно применяется  как к естественным экосистемам, так и к искусственным. Наряду с этим понятием широко употребляются и другие. Так, группы особей называют популяциями, а совокупно обитающие популяции различных живых организмов, которые образуют исторически сложившиеся определенные сообщества, - биоценозом.

Список  литературы

1. Коробкин В.И.  Экология 2000г, М.: Просвещение, 2000.

2. Небел Б.  Наука об окружающей среде:  Как устроен мир: В 2 т. - М.:Мир, 1993.

3. Никитин Д.П.  Окружающая среда и человек,  М.: Высш. шк., 1980.

4. Одум Ю. Экология: В 2 т. - М.: Мир, 1986.

5. Панов Е.Н.  Поведение животных и этологическая  структура популяций. М.:Просвещение, 1983.

6. Реймерс Н.  Ф. Охрана природы и окружающей  человека Среды: Словарь-справочник. - М.:Просвещение, 1992. - 320 с.

7. Стадницкий  Г. В., Родионов А. И. Экология. М.: Высш. шк., 1988. - 272 с.