Жизнь как система
Лес — это не просто деревья. Это деревья + кустарники + трава + грибы + бактерии + звери + птицы + насекомые + почва + вода + воздух + солнечный свет. Всё взаимосвязано. Экосистема — совокупность живых организмов (биоценоз) и их неживой среды (биотоп), функционирующих как единое целое.
Структура экосистемы
Компоненты: Продуценты (производители) — зелёные растения и фотосинтезирующие бактерии, создают органику из CO₂ и солнечной энергии. Консументы: первого порядка (травоядные — заяц), второго (мелкий хищник — лиса), третьего (крупный хищник — волк). Редуценты (деструкторы) — грибы и бактерии, разлагают мёртвую органику до минеральных веществ. Этот круг замкнут.
Пищевые цепи и сети
Пищевая цепь: трава → кролик → лиса → орёл. При переходе на каждый следующий уровень теряется ~90% энергии (правило 10%): из 100 кг травы получится ~10 кг кроликов, 1 кг лис, 0,1 кг орла. Именно поэтому пирамида энергии сужается. Реальные экосистемы — пищевые сети (многие пути): волк ест и зайцев, и оленей, и мышей.
Круговороты веществ
Круговорот углерода: фотосинтез поглощает CO₂, дыхание и разложение выделяют. Океан — крупнейший резервуар. Сжигание ископаемого топлива нарушает баланс. Круговорот азота: атмосферный N₂ фиксируется бобовыми и бактериями, проходит через организмы, возвращается в атмосферу денитрификаторами. Круговорот воды: испарение → транспирация → осадки → сток → испарение.
Типы экосистем
Наземные: тропический лес (максимальное биоразнообразие, 50% видов), тайга (максимальный запас органики), степь/саванна, пустыня, тундра. Водные: пресноводные (реки, озёра, болота) и морские (океан — 70% поверхности Земли, основной продуктор O₂ — фитопланктон). Переходные: мангры, эстуарии — крайне продуктивны.
Устойчивость и нарушения
Устойчивость экосистемы зависит от биоразнообразия: больше видов — больше «резервных» путей потока энергии. Нарушения: пожары, вырубка, инвазивные виды, загрязнение. Сукцессия — последовательная смена сообществ после нарушения: от голого камня через мхи, кустарники к лесу — процесс длиной в столетия.