EkosystemekosystemEkosystem to układ ekologiczny, który składa się z różnych zespołów organizmów (biocenozabiocenozabiocenoza) wraz ze środowiskiem przez nie zajmowanym, czyli biotopem. Pomiędzy organizmami zasiedlającymi dane środowisko zachodzi szereg relacji, które pozwalają funkcjonować im w harmonii i równowadze. Ekosystem opiera się na przepływie oraz wymianie materii i energii między zasiedlającymi go organizmami oraz między organizmami a ich otoczeniem.

Przepływ energiiprzepływ energii w ekosystemiePrzepływ energii w ekosystemie to przechodzenie energii z jednego poziomu troficznego na inny. Przepływ energii odbywa się zawsze w jednym kierunku. Promieniowanie słoneczne jest podstawowym źródłem energii. Proces przepływu energii przez poszczególne poziomy troficznepoziom troficznypoziomy troficzne łańcucha pokarmowegołańcuch pokarmowy, łańcuch troficznyłańcucha pokarmowego jest zawsze związany ze stratami, które muszą być uzupełniane przez nowe porcje energii. W ekosystemie energia słoneczna przepływa przez wchodzące w jego skład poziomy troficzne, reprezentowane przez:

• producentów;

• konsumentów I rzędu – roślinożerców;

• konsumentów II rzędu – drapieżników;

• konsumentów wyższych rzędów – aż do drapieżców szczytowych;

• reducentów (destruentów).

Rośliny wykorzystują (przekształcają w energię chemiczną) zaledwie część energii słonecznej, która dociera do Ziemi. Żaden z procesów zachodzących w komórce nie przebiega ze 100 proc. wydajnością, dlatego duża część tej energii rozprasza się w otoczeniu (np. w postaci energii cieplnej).

Producenci zużywają energię słoneczną na swoje potrzeby życiowe (oddychanie, syntezę potrzebnych związków organicznych, transport substancji).

Konsumenci I rzędu, czyli zwierzęta roślinożerne, zjadając rośliny, zużywają część pobranego pokarmu w celu podtrzymania własnych funkcji życiowych, przyczyniając się do uwolnienia energii. Ponadto nie zjadają one roślin w całości, większość z nich nie trawi celulozy. Również z tego powodu do zwierząt trafia jedynie część energii zmagazynowanej w masie roślinnej.

Dla konsumenta II rzędu (drapieżnika) roślinożerca jest źródłem pokarmu, a jednocześnie magazynem materii i energii. Drapieżnicy zużywają tylko część energii zgromadzonej przez roślinożerców – na potrzeby energetyczne, tj. oddychanie, budowę ciała, ruch.

Część energii zawarta w pokarmach w ogóle nie zostaje wykorzystana, ponieważ pobrany pokarm nie zawsze jest trawiony całkowicie. Resztki niewykorzystanego pokarmu usuwane są z organizmu w postaci kału. Do ostatniego poziomu troficznego – poziomu destruentów – trafia energia obecna w szczątkach martwych organizmów i odchodach.

Na wszystkich poziomach troficznych zachodzą straty energetyczne – na każdym poziomie energii jest ich coraz mniej. Większość przyswojonej energii zostaje rozproszona i stracona. Tworzące dany poziom organizmy mogą wyżywić coraz mniejszą liczbę konsumentów. Z tego względu większość łańcuchów w ekosystemach składa się wyłącznie z czterech lub pięciu ogniw. Energia, przepływając przez ekosystem, zostaje wykorzystana i rozproszona.

Większość pierwiastków wchodzących w skład ekosystemu, zarówno tych w związkach budujących ciała organizmów, jak i tych znajdujących się np. w glebie, jest w ciągłym obiegu. Krążą one między środowiskiem nieożywionym, a organizmami – proces ten nazywany jest krążeniem materii w ekosystemiekrążenie materii w ekosystemiekrążeniem materii w ekosystemie. Pomiędzy biocenozą i biotopem zachodzi ciągła wymiana materii, czyli stanowią one funkcjonalną całość.

Krążenie materii w ekosystemie to nic innego jak proces ciągłego przemieszczania się pierwiastków i związków nieorganicznych potrzebnych do życia – od środowiska do organizmów, a później ich powrót do środowiska.

Proste związki (np. woda, dwutlenek węgla czy sole mineralne) są przyswajane przez producentów (rośliny) w procesie fotosyntezy. Wytwarzane są z nich białka, cukry i tłuszcze budujące roślinę. Kiedy roślina zostanie zjedzona, związki zostają wykorzystane przez konsumenta I rzędu (roślinożercę) do budowy jego organizmu. W postaci pokarmu materia wędruje wzdłuż łańcucha pokarmowego. Część związków organicznych zostaje zużyta, np. w procesie oddychania, i wraca do obiegu w postaci związków nieorganicznych. Po śmierci każdego organizmu jego ciało jest rozkładane przez destruentów do prostych związków chemicznych i pierwiastków. Te znów są wykorzystywane przez producentów – obieg materii się zamyka.

Materii w ekosystemie nie ubywa ani nie przybywa. Materia w ekosystemie nie ginie i nie rozprasza się, zmienia jedynie postać. Naturalne ekosystemy są samowystarczalne. Nie powstają tu żadne substancje zbędne, a pierwiastki nie muszą być dostarczane z zewnątrz.

Ilość materii w obiegu jest stała i mimo rozmaitych przemian chemicznych pozostaje ona w ekosystemie. Natomiast energia musi być do ekosystemu dostarczana z zewnątrz i stopniowo ulega rozproszeniu.

Materia jest poddawana ciągłym zmianom, ale nigdy nie podlega zużyciu. Materia nieustannie krąży między biotopem i biocenozą, a energia przepływa przez kolejne ogniwa łańcucha troficznego zawsze w jednym kierunku, konieczne jest jej ciągłe dostarczanie z zewnątrz.

R1PGD2fadqMfi

Zdjęcie przedstawia zielone, kwitnące rośliny na tle lasu. Przez ich liście przebijają promienie słoneczne.

Słownik