Ekosystém jako základní funkční jednotka biologických a environmentálních systémů

Ekosystém

Ekosystém je základním přirozeným systémem, ve kterém jsou ve vzájemných vztazích všechna společenství organizmů (rostlinných a živočišných) spolu s komplexem všech fyzikálních a chemických faktorů, které vytvářejí prostředí těchto organizmů.

Říkáme, že ekosystém (EKO systém) je základní funkční jednotka a sestává ze 2 částí:

  1. prostředí (Biotop) – neživá část (prostor, hornina)
  2. živé organizmy (Biocenóza) – společenství rostlin a živočichů, která spolu vytvářejí biocenózu.

Biomasa

Ekosystém má svou energetickou bilanci. Toky energie v ekosystému se uskutečňují přes živé systémy, které zajišťují koloběh látek. Celkovou živou hmotu ekosystémů nazýváme biomasa. Tuto biomasu vytvářejí 3 skupiny organizmů:

  1. producenti – rostliny, které asimilují (z oxidu uhličitého a vody – fotosyntéza). Tyto organismy mohou vytvářet z anorganických sloučenin organické látky.
  2. konzumenti – spotřebovávají to, co rostliny vytvořily, tedy fauna (zvířata), která využívá hotové organické látky.
  3. reducenti – mikroorganizmy nebo destruenti – látky, které rozkládají mrtvou organickou hmotu.

Rostliny dokáží využít 1 % až 1,5 % sluneční energie (některé maximálně 6 %) – toto procento označujeme jako koeficient využití těchto rostlin.

Produkce ekosystémů

Ekosystémy mají svou produkci, kterou můžeme rozdělit na:

  • primární produkci ekosystémů – tvorbu zelené hmoty
  • sekundární produkci ekosystémů – zvířata, která spotřebovávají tuto hmotu a vytvářejí živočišné bílkoviny

Konkurence, parazitizmus a mutualismus

V ekosystému existují určité řetězce. Dominantní postavení mají rostliny, které tvoří výchozí potravu pro všechny organismy. Vztahy mezi organismy se mohou projevit negativními vazbami – konkurencí, tzn. každá rostlina bojuje o místo a prostor, a parazitizmem. Mutualizmus je soužití – rostliny si vzájemně pomáhají (např. jetel).

Potravní řetězec

Ekosystém poskytuje potravu. Potravní řetězec (trofický řetězec) může být:

  1. pastevní-kořistnický – začíná zelenou hmotou (konzumace živé biomasy), kterou konzumují drobné organismy, býložravci až po velké býložravce. Na býložravce navazují 1 až 2 skupiny masožravců (např. malí býložravci konzumují malí masožravci, a ti konzumují velcí masožravci).
    • fytoplankton (vodní ekosystém) konzumují malé živočichy
    • zooplankton – malé ryby, které konzumují masožravé ryby, a ty konzumují dravé vodní savce (například vydra)
    • predátoři – živočichové, kteří požírají jiné živočichy
    • rozklad – tento řetězec končí tím, že mrtvá těla se postupně rozkládají
  2. detritivorní řetězec – je kratší než pastevní-kořistnický, ale hraje velmi významnou roli, protože umožňuje relativně rychlejší koloběh všech minerálních látek a tím i jejich uvolnění pro výživu primárních producentů. Základní zásobou živin je odpad – nerozložená organická hmota, která se dostává do půdy a je potravou pro mikroorganizmy, ty přeměňují tento odpad na minerální látky, což je následně výživa pro rostliny. Prvním stupněm v tomto řetězci jsou bakterie a houby, na nich se podílejí další organismy – saprofágy (koprofágy). Humus je látka, která určuje úrodnost půd.

Ekosféra

Největší životní prostor – ekosystém – tvoří oživený prostor Země, tzv. ekosféra. Tento systém zahrnuje menší sféry:

  • litosféra – povrchový obal Země a její nejvrchnější část – pedosféra, která končí půdou
  • hydrosféra – vodní obal Země – koloběh vody nad suchozemskými prostředími
  • atmosféra – vzdušný obal Země, který se dělí podle výšky na troposféru, stratosféru a ionosféru

V rámci biosféry existují určité ekosystémy, které jsou více či méně ovlivňovány makroklimatickými podmínkami.

Suchozemská společenství

Hlavní suchozemská společenství:

  • 1. místo – tropické deštné lesy – tvoří největší množství biomasy
  • 2. místo – listnaté lesy – které v severních oblastech přecházejí v jehličnaté
  • 3. místo – bezlesé oblasti
  • 4. místo – tropické savany a stepi (polopouště)
  • 5. místo – zemědělské oblasti (biomy) – absorbují velké množství energie (průmyslová hnojiva apod.)