Ekosystém predstavuje základný prirodzený biologický systém, v ktorom sú vo vzájomných interakciách spoločenstvá rôznych organizmov – rastlinných aj živočíšnych – spolu s komplexom všetkých fyzikálnych a chemických faktorov, ktoré tvoria ich životné prostredie.
Ekosystém (z anglického „eco-system“) je považovaný za základnú funkčnú jednotku prírody a skladá sa z dvoch hlavných častí:
- prostredie (biotop) – neživá zložka ekosystému, zahŕňajúca priestor, horninové podložie, klímu a iné abiotické faktory;
- živé organizmy (biocenóza) – spoločenstvo rastlín, živočíchov, mikroorganizmov a ďalších živých bytostí, ktoré spolu vytvárajú dynamicky prepojený systém.
Definícia a význam biomasy v ekosystéme
Energetická bilancia ekosystému sa realizuje prostredníctvom tokov energie cez živé organizmy, ktoré zabezpečujú aj kolobeh látok v prírode. Celkovú suchú hmotu všetkých organizmov v danom ekosystéme nazývame biomasa. Biomasu tvoria tri základné skupiny organizmov:
- producenti – predovšetkým rastliny, ktoré fotosyntézou asimilujú anorganické látky (oxid uhličitý a vodu) a premieňajú ich na organické zlúčeniny, čím zabezpečujú vstup energie do ekosystému;
- konzumenti – živočíchy, ktoré konzumujú vzniknutú organickú hmotu, teda stravou zabezpečujú prenos energie v potravových reťazcoch;
- reducenti (deštruenti) – mikroorganizmy a saprofágy, ktoré rozkladajú mŕtvu organickú hmotu a recyklujú živiny späť do abiotického prostredia.
Priemerný koeficient využitia slnečnej energie rastlinami sa pohybuje okolo 1 až 1,5 %, hoci niektoré druhy môžu tento údaj zvýšiť až na 6 %. Tento pomer znázorňuje efektivitu fotosyntézy v danom ekosystéme.
Produkcia v rámci ekosystémov
Produkcia ekosystému predstavuje tvorbu novej biomasy a delí sa na:
- primárnu produkciu – tvorbu zelenej hmoty prostredníctvom fotosyntetizujúcich organizmov (predovšetkým rastlín);
- sekundárnu produkciu – tvorbu živočíšnej hmoty v rámci konzumentov, ktorí využívajú organickú hmotu vyprodukovanú producentmi.
Väzby medzi organizmami: konkurencia, parazitizmus a mutualizmus
V ekosystémoch existujú komplexné vzťahy medzi organizmami. Dominantnú úlohu majú producenti, ktorí tvoria základ potravy pre ostatné organizmy. Medzi druhmi prebiehajú rôzne interakcie:
- konkurencia – súťaž o zdroje, priestor a svetlo, ktorá ovplyvňuje rast a rozšírenie rastlín aj živočíchov;
- parazitizmus – vzťah, kde jeden organizmus (parazit) využíva druhého (hostiteľa) na úkor jeho zdravia;
- mutualizmus – symbiotický vzťah, v ktorom si obe zúčastnené strany navzájom prospievajú, napríklad spolužitie rastlín a niektorých symbiotických mikroorganizmov, či rastlín ako ďatelina.
Potravový reťazec – základný systém výživy v ekosystéme
Potravový reťazec (tiež tzv. trofický reťazec) predstavuje sekvenciu prenášania energie a látok medzi jednotlivými úrovňami organizmov, ktoré sa navzájom živia. Môže mať niekoľko foriem:
- pastevnokoristnícky reťazec – začína sa fotosyntetickými organizmami, ktoré tvoria zelenú hmotu. Tú potom konzumujú byliny, drobné organizmy či bylinožravce, na ktoré nadväzujú 1 až 2 stupne mäsožravcov. Príklady:
- fytoplanktón v vodných ekosystémoch, ktorý slúži ako potrava pre malé živočíchy;
- zooplanktón – tieto drobné živočíchy potom sú potravou pre malé ryby, ktoré konzumujú mäsožravé ryby, a tie sú zárobkom dravých vodných cicavcov, napríklad vydry;
- predátori – živočíchy loviace iné živočíchy;
- rozklad – na konci reťazca sa mŕtve organizmy rozkladajú, čím sa uzatvára kolobeh látok.
- detrikový reťazec – tvorí kratší, no veľmi významný cyklus, ktorý zabezpečuje rýchlejší kolobeh minerálnych látok. Základ tvorí nevyužitý odpad a nerozložená organická hmota v pôde, na ktorú sa živia baktérie, huby a ďalšie saprofágy (ako napríklad koprofágy). Tieto mikroorganizmy premieňajú odpad na minerály, ktoré sú následne dostupné pre rastliny produkujúce primárnu hmotu. Humus, vznikajúci v tomto procese, je dôležitý ukazovateľ úrodnosti pôdy.
Ekosféra – celosvetový ekosystém Zeme
Najväčším ekosystémom je tzv. ekosféra, ktorá predstavuje celkový oživený priestor Zeme. Táto rozsiahla biologická jednotka sa skladá z menších častí a sfér:
- litosféra – povrchová vrstva Zeme spolu s najvrchnejšou časťou hornín, vrátane pedosféry, ktorá zahŕňa pôdu;
- hydrosféra – vodný obal planéty, ktorý zahrňuje kolobeh vody v suchozemských i vodných prostrediach;
- atmosféra – vzdušný obal Zeme, ktorý sa delí podľa výšky na troposféru, stratosféru a ionosféru, pričom každá z nich má odlišné vlastnosti.
Celosvetové ekosystémy bývajú ovplyvňované makroklimatickými podmienkami, ktoré určujú ich štruktúru, biodiverzitu a funkcie.
Suchozemské spoločenstvá a ich rozdelenie
Medzi hlavné typy suchozemských spoločenstiev patria:
- tropické dažďové pralesy – nachádzajú sa v oblastiach s vysokou vlhkosťou a teplotou, tvoria najväčšie množstvo biomasy a významne ovplyvňujú globálny kolobeh uhlíka;
- listnaté lesy – rozšírené najmä v miernom pásme, ktoré postupne prechádza do ihličnatých lesov smerom na sever;
- bezlesné oblasti – napríklad tundra alebo púšte, kde je vegetácia výrazne obmedzená klimatickými podmienkami;
- tropické savany a stepy – polopúštne oblasti s premenlivou vegetáciou a známymi ekosystémovými dynamikami;
- poľnohospodárske oblasti – kultivované biómy, ktoré spravidla absorbujú značné množstvo energie prostredníctvom priemyselných hnojív a intenzívnej ľudskej činnosti.
