С.С. Шварц (1971) оценивал биогеоценоз как конкретное проявление биосферы, конкретную форму ее сушествования, то конкретное единство живого и неживого, экотопа и биоценоза, которое обеспечивает распределение, миграцию и трансформацию вещества и энергии на поверхности планеты (Федорук, 2010).

1.8. Классификация экосистем

Главный источник энергии – Солнце, звезда, излучающая в космос колоссальное количество энергии, которая распространяется в виде электромагнитных волн. Небольшая ее часть захватывается Землей. Около 45 % (остальное отражается облаками либо поглощается атмосферой и т. п.) поглощается растениями или земной поверхностью, лишь 2 % энергии усваивается (остальное используется на транспирацию, отражается листвой и т. п.), причем при передаче энергии от одного организма к другому происходит ее рассеивание в виде тепла.

Иногда при анализе потоков энергии используется закон Линдемана: с одного трофического уровня на другой передается

10 % энергии, а остальная рассеивается. Таким образом, организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90 % всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности. Если белка съела 10 кг растительной массы, то ее собственная масса может увеличиться на 1 кг. Куница, поедая 1 кг животной пищи, увеличивает свою массу уже только на 100 г. В случае древесных растений эта доля намного ниже из-за того, что древесина плохо усваивается организмами. Для трав и морских водорослей данная величина значительно больше. Однако общая закономерность передачи энергии остается: через верхние трофические уровни ее проходит значительно меньше, чем через нижние. Переход одной формы энергии в другую подчиняется следующим законам:

I закон термодинамики: энергия может превращаться из одной формы в другую, но не может быть создана или уничтожена.

II закон гласит о неизбежности рассеивания части энергии при переходе из одной формы в другую. Живые организмы преобразуют энергию и каждый раз при превращении энергии часть ее теряется в виде тепла.

Экосистемы подразделяют на естественные и искусственные. Однако классификация экосистем довольно относительна. Для некоторых экосистем четкую границу провести трудно. Например, пастбище: виды, более устойчивые к выпасу, отобрались из естественной флоры благодаря хозяйственной деятельности человека.

Понятие «экосистема» используют к объектам различной степени сложности и разного размера. Каждая конкретная экосистема может характеризоваться определенными границами (например, экосистема соснового леса). Само понятие «экосистема» является безранговым, обладает признаком безразмерности, ей не свойственны территориальные ограничения. Но, экосистемы разграничиваются элементами абиотической среды, например рельефом трофическими условиями и т. п.

Экосистемы могут существенно различаться по размерам: небольшая пруд в несколько сот квадратных метров является экосистемой, и громадный еловый лес в несколько сотен гектаров также представляет собой экосистему. Площадь не является основным признаком экосистемы. Однако, экосистемы можно классифицировать согласно взаимодействию биоценозов и биотопов различного размера. Выделяют:

микроэкосистемы, например разлагающееся дерево;

мезоэкосистемы, например лес или пруд;

макроэкосистемы, например, хвойная экосистема;

мегаэкосистемы, биосфера, объединяющая все существующие экосистемы.

Экосистемы классифицируются и по другим признакам. Например, широко используют классификацию по биомам. Этот термин обозначает крупную региональную экосистему, характеризующуюся каким-либо основным типом растительности или другой характерной особенностью ландшафта.

Различают наземные биомы (тундра, бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степь, саванна, пустыня, вечнозеленый тропический дождевой лес), пресноводные экосистемы (стоячие, текучие, заболоченные), морские экосистемы (пелагические, прибрежные).

По типу обеспечения энергией экосистемы бывают автотрофные и гетеротрофные; существуют автотрофно-гетеротрофные экосистемы (вместе с фотоавтотрофными, производящими органическое вещество из неорганических соединений, важную роль играют сапрофиты, использующие органическое вещество извне).

Автотрофная это экосистема основным источником энергии для которой является солнечная энергия.

Гетеротрофная – это экосистема использующая преимущественно вещество и энергию органических соединений, накопленных в других экосистемах. Естественные гетеротрофные экосистемы – сообщества океанических глубин, которых не достигает солнечный свет.

Например, в качестве источника энергии и ресурсов используются так называемый «питательный дождь», из детрита из освещенных солнцем слоев океана. Также на органическом веществе функционируют экосистемы, развивающиеся на снежниках (снежники- это скопление снега и льда, сохраняющегося дольше обычного снежного покрова или в течение всего года в горах).

Выделяют также естественные и искусственные экосистемы. Для естественной экосистемы характерны следующие признака:

1) экосистема должна представляет собой совокупность живых и неживых компонентов;

2) в рамках экосистемы происходит полный цикл круговорота веществ, начиная с создания органического вещества и заканчивая его разложением на неорганические составляющие;

3) экосистема сохраняет устойчивость в течение определенного времени.

Пространственная разграниченность экосистем выражается по разному, в одних случаях может быть выражена относительно отчетливо, в других – границы между ними могут быть только условными. Для эколога, изучающего структуру экосистем, удобно пользоваться естественными границами (например, берег реки или озера, край леса).