6.1. Сущность экосистемы

Термин «экосистема» был предложен в 1935 г. английским ботаником Артуром Тенсли. Он считал, что экосистемы представляют собой основные природные единицы на поверхности земли. Это не только комплекс живых организмов, но и все сочетание физических факторов. Всюду, где мы наблюдаем отчетливое единство растений, животных и микроорганизмов, объединенных отдельным участком окружающей среды, мы имеем пример экосистемы.

Экосистема (экологическая система) - основная функциональная единица экологии, представляющая собой единство живых организмов и среды их обитания, организованное потоками энергии и биологическим круговоротом веществ. Это фундаментальная общность живого и среды его обитания.

Это любая совокупность совместно обитающих живых организмов и условий их существования (среда обитания).

Все экосистемы принадлежат к открытым термодинамическим системам, относительно стабильным во времени. Открытые термодинамические системы характеризуются тем, что они должны получать и отдавать энергию и обмениваться веществом. Их стабильность создается и регулируется взаимодействием круговорота веществ и потоков энергии. Исходя из общей теории систем, концепция экосистемы, как открытой системы, должна учитывать специфику связанных между собой среды на входе и среды на выходе. К примеру, для биосферы нашей Земли средой на входе будет являться энергия, земное и космическое вещество, а на выходе - осадочные биогенные породы и уходящие в космос газы.

При изучении структуры и функционирования экосистем исследователь сталкивается с некоторыми трудностями. Прежде всего это неопределенная пространственно-временная локализация. Затем, сама природа экосистемы, включающая в себя не только живое население, но и определенные абиотические параметры. Такие абиотические параметры, неживые компоненты являются обязательными структурными составляющими экосистемы. Это могут быть элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа, служащие убежищем для животных и т.п.

Структура экосистемы, как и любой системы, не может рассматриваться как простое механическое составляющее подсистем низшего уровня, или как иерархическая структура. Обыкновенно, структура экосистемы есть нечто большее, нежели сумма всех ее элементов. При определении понятия «экосистема» особенно важно подчеркнуть особую роль, которая принадлежит процессам взаимодействия живых и неживых ее компонентов.

Понятие «экосистема» можно применить к объектам различной степени сложности и разного размера. Это может быть частичка почвы и капля воды, кочка на болоте и само болото, лужа, озеро и океан, луг, лес, Земля в целом. Примером экосистемы может служить и тропический лес в определенном месте и в конкретный момент времени, населенный тысячами видов растений, животных и микробов, живущих вместе, и связанными миллионами происходящих между ними взаимодействий.

Таким образом, каждая конкретная экосистема может характеризоваться определенными границами (экосистема елового леса, экосистема низинного болота). Однако само понятие «экосистема» является безранговым, обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Обычно экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом, видовым разнообразием, физико-химическими и трофическими условиями и т.п. Размер экосистем не может быть выражен в физических единицах измерения (площадь, длина, объем и т.д.). Он выражается системной мерой, учитывающей процессы обмена веществ и энергии. Поэтому под экосистемой обычно понимается совокупность биотической (живые организмы) и абиотической среды, при взаимодействии которых происходит более или менее полный биотический круговорот, в котором участвуют продуценты, консументы и редуценты. Термин «экосистема» применяется и по отношению к искусственным образованиям, например экосистема парка, сельскохозяйственная экосистема (агроэкосистема ).

Экосистемы по их размерности можно разделить на микроэкосистемы (экосистема гниющего пня или дерева в лесу, прибрежные заросли водных растений), мезоэкосистема (болото, сосновый лес, ржаное поле) и макроэкосистема (океан, море, пустыня).