EKOSYSTEM

Ekosystem to układ ekologiczny, który obejmuje wszystkie żywe organizmy żyjące na danym obszarze, współdziałające ze środowiskiem nieożywionym, w taki sposób, że przepływ energii i krążenie materii prowadzą do powstania wyraźnego zróżnicowania biotycznego na wszystkich poziomach troficznych.

W ekosystemie następuje obieg energii i materii W ekosystemie następuje obieg energii i materii. Ten pierwszy odbywa się w jednym kierunku w systemie otwartym, natomiast drugi jest obiegiem zamkniętym.

Do funkcjonowania ekosystemu potrzebni są zarówno producenci jak i konsumenci i reducenci - przynajmniej pierwsi i ostatni. Producenci przetwarzają czynniki nieorganiczne, konsumenci żywią się organizmami lub martwą materią organiczną, a reducenci rozkładają resztki materii organicznej uwalniając z niej związki nieorganiczne potrzebne producentom.

Ekosystemy możemy podzielić na dwa rodzaje: ekosystem autotroficzny to taki, którego podstawą funkcjonowania jest światło i materia organiczna wytwarzana przez producentów w procesie fotosyntezy (autochtoniczna). System taki jest w zupełności samowystarczalny i występuje stosunkowo najczęściej. Są nim na przykład las, łąka, jezioro itp.;

ekosystem heterotroficzny z kolei charakteryzuje się tym, że materia organiczna pochodzi z zewnątrz. W systemie tym nie ma producentów i nie jest on samowystarczalny- na przykład jaskinia. Ze względu na brak światła nie ma tam roślin zielonych wytwarzających materię organiczną, która zatem musi pochodzić z detrytusu (resztek obumarłych zwierząt, kału) lub zostaje przyniesiona przez wodę z innego ekosystemu.

Różnice w produktywności ekosystemów Produktywność (produkcja) - to intensywność gromadzenia energii w biomasie określonego poziomu troficznego. Wyróżnia się produkcję pierwotną i wtórną.

Produkcja pierwotna to biomasa wyprodukowana przez producentów ekosystemu (co odzwierciedla intensywność przekształcania energii świetlnej w chemiczną). Mierzy się ją najczęściej mierząc szybkość procesów fotosyntezy.

Produkcję pierwotną możemy podzielić na: produkcję pierwotną brutto - koszty utrzymania danego układu plus przyrost biomasy autotrofów. Jest to cała materia organiczna jaka powstała w procesie fotosyntezy (wartość teoretyczna);

produkcja pierwotna netto -przyrost biomasy autotrofów w jednostce czasu, który obserwujemy. W tym przypadku nie liczymy materii wykorzystanej w procesie oddychania (respiracji). Jedynie ta produkcja może stać się dostępna jako źródło pokarmu roślinożerców i jest ona jedyną, którą możemy w rzeczywistości zmierz

Produkcja pierwotna netto = produkcja pierwotna brutto – respiracja Produkcja wtórna to ilość materii zasymilowanej przez konsumentów ekosystemu, czyli proces przyswajania materii i magazynowania energii przez konsumentów. Mierzy się ją ilością biomasy w jednostce czasu.

Produkcję wtórną możemy podzielić na: produkcję wtórną brutto - koszty utrzymania danego układu plus przyrost biomasy heterotrofów; produkcję wtórną netto - przyrost biomasy heterotrofów.

O produktywności ekosystemów decydować może wiele czynników O produktywności ekosystemów decydować może wiele czynników. Zależy to od produkcji pierwotnej, a na nią mają wpływ między innymi: skład gatunkowy producentów, dostęp energii słonecznej, stężenie fosforanów, azotanów i innych soli mineralnych w glebie i wodzie, ilość wody i jej zasolenie, wilgotność powietrza i temperatura.

Produkcja pierwotna dla różnych ekosystemów waha się od 500-2000 g/m2/rok. Największą produktywność osiągają plantacje trzciny cukrowej (4000 g/m2/rok), rafy koralowe (2500 g/m2/rok) oraz las tropikalny (2200 g/m2/rok). Najmniejszą natomiast posiadają pustynie (3 g/m2/rok), półpustynie (90 g/m2/rok), otwarty ocean (125 g/m2/rok) i tundra (140 g/m2/rok).

Wysoka wartość produkcji pierwotnej netto nie musi oznaczać wielkiej biomasy producentów, jak też wielka biomasa producentów nie musi wcale oznaczać wysokiej produkcji - ponieważ wielkość biomasy producentów zależy nie tylko od tego jak szybko jest ona produkowana, ale też od tego w jakim tempie jest eksploatowana.

KRAŻENIE PIERWIASTKÓW W EKOSYSTEMIE - cykle biogeochemiczne  Aby ekosystem mógł funkcjonować, potrzebny jest przepływ energii i obieg materii. Pierwiastki nieprzerwanie krążą pomiędzy żywymi organizmami i ich nieożywionym środowiskiem. Krążenie każdego składnika w przyrodzie nazywamy jego cyklem biogeochemicznym.

Ziemia jest układem zamkniętym Ziemia jest układem zamkniętym. Krążące w tym obiegu pierwiastki nie giną, aczkolwiek mogą wypaść z obiegu, kiedy znajdą się w miejscach niedostępnych dla organizmów; jednak najczęściej są dostępne i wykorzystywane powtórnie przez organizmy.

Do najważniejszych cykli biogeochemicznych należą obiegi: węgla, azotu, tlenu, fosforu, siarki i wody. Węgiel, azot, tlen, siarka i woda mogą występować w stanie gazowym, w związku z tym mogą się przemieszczać na duże odległości. Fosfor natomiast nie ma postaci gazowej, dlatego jego obieg w przyrodzie jest utrudniony.

Obieg węgla w przyrodzie

Obieg azotu w przyrodzie

Obieg fosforu w przyrodzie

Obieg siarki w przyrodzie