Живые
организмы и их неживое (абиотическое) окружение неразрывно связано
друг с другом и находятся в постоянном взаимодействии. Любое
сообщество организмов и среды их обитания, объединённых в единое
функциональное целое, представляет собой экологическую систему или
экосистему. Экосистема – это пространственно определенная
совокупность организмов разных видов и среды их обитания, объединенных
вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями.
Экосистема является основным объектом экологии.
Для того чтобы
экосистема функционировала (существовала), она должна обладать
свойствами связывания и высвобождения энергии, а также круговоротом
веществ. Экосистема, кроме этого, должна иметь механизмы, позволяющие
противостоять внешним воздействиям (возмущениям, помехам), гасить их.
Экосистема
является основным понятием и основной таксономической единицей в
экологии. Этот термин введён в употребление английским экологом
А.Тенсли в 1935 году.
Понятие
экосистемы не ограничивается какими-то признаками ранга, размера,
сложности или происхождения. Поэтому оно применимо как к относительно
простым искусственным (аквариум, теплица, пшеничное поле, обитаемый космический корабль), так и к сложным естественным комплексам
организмов и среды их обитания (озеро, лес, степь, море, океан,
биосфера). Различают водные и наземные экосистемы. Все они образуют на
поверхности планеты пеструю мозаику. При этом в одной природной зоне
встречается множество сходных экосистем – или слитых в однородные
комплексы или разделенных другими экосистемами. Например, участки
лиственных лесов, перемежающиеся хвойными лесами, или болота среди
лесов.
Более крупные экосистемы включают в себя экосистемы
меньшего ранга. При этом реализуется иерархия организации систем, в
данном случае экологических.
Близкий по содержанию смысл вкладывается в термин «биогеоценоз»,
введённый в литературу академиком В.Н.Сукачёвым несколько позднее, чем
«экосистема», - в 1942 г. Понятие биогеоценоза применяют обычно только
к сухопутным природным системам, где обязательно в качестве основного
звена присутствует растительные организмы (фитоценоз). Исходя из этого,
каждый биогеоценоз можно назвать экосистемой, но не каждая экосистема
может быть отнесена к рангу биогеоценоза. Например, разлагающийся труп
животного или гниющий ствол дерева относятся к рангу экосистем, но не
биогеоценозов. Биогеоценоз – это экосистема,
но в рамках фитоценоза (растительного сообщества). Другими словами, с
энергетической точки зрения любой биогеоценоз практически бессмертен,
поскольку присутствующие в нём, как в системе, растительные организмы
постоянно поставляют необходимую для круговорота веществ энергию в
результате фотосинтеза. Экосистема, если она не включает растительное
звено, существует только до тех пор, пока организмы, её составляющие,
не израсходуют всю энергию, содержащуюся в мёртвом органическом
субстрате.
Экосистемы включают в себя два блока. Первый из них состоит из взаимосвязанных организмов разных видов и носит название биоценоза, второй блок составляет среда обитания, которую в данном случае называют биотопом или экотопом.
Каждый
биоценоз состоит из множества видов, но виды входят в него не
отдельными особями, а популяциями или их частями. В таком случае можно
сказать, что биоценоз -– это сумма взаимосвязанных между собой и с условиям среды популяций разных видов.
В
качестве общего принципа функционирования экосистем можно указать, что
живые части экосистемы (биотическое вещество) и неживые её части
(абиотическое вещество) настолько тесно связаны природой в одно целое,
что разделить их (в строгом понимании этого слова) трудно. Это
объясняется тем, что большинство биогенных веществ (C, H, O, N, P и т.
д.) и органических соединений (углеводы, белки, жиры и т. д.)
встречаются не только в организмах и вне их, но и являются элементами
непрерывного обмена между живым и неживым веществом. Таким образом, экосистема
– это взаимообусловленный комплекс живых и косных (неживых)
компонентов, связанных между собой обменом веществ, энергии и
информации.