Ekosystem jest przykładem „systemu ekonomicznego" stworzonego przez przyrodę, gdzie istnieją doskonałe strategie gospodarowania zasobami, innowacji, lokaty kapitałów.
• konkurencja,
• współpraca,
• podporządkowanie,
• dominacja,
to wzorce zachowań doskonale znane z gospodarki rynkowej, które zachodzą w tym funkcjonalnym układzie łączącym zespół organizmów żywych (biocenozy) i środowiska (biotopu).
Biotop zdaje się być determinantą wszystkich procesów i zjawisk zachodzących w ekosystemie. Jednym z najważniejszych czynników nieożywionych - abiotycznych jest światło, którego zmienność w cyklu dobowym i rocznym, wywiera wpływ na przystosowanie się organizmów żywych do takich zjawisk jak dzień i noc, czy pory roku, które decydują o rytmach aktywności. Procesy te, związane z ruchem wirowym Ziemi oraz obiegowym dokoła Słońca, wywierają wpływ na kolejny nieożywiony składnik ekosystemu - temperaturę. Zmiany kąta padania promieni słonecznych decydują o zróżnicowaniu temperatur w ciągu roku, które szczególnie widoczne są w wyższych szerokościach geograficznych, gdzie występują często bardzo duże amplitudy temperatur w ciągu doby. Nasłonecznienie nie pozostaje również bez wpływu na rozkład stosunków wodnych na danym obszarze. Parowanie i opady, a także liniowy ruch powietrza czyli wiatr, są w dużym stopniu Ich wypadkową, co nie znaczy jednak, że nie ulegają one zmianie w wyniku wzajemnych powiązań. Zwiększone zachmurzenie to oczywiście ograniczone nasłonecznienie, niższe temperatury, ale jednocześnie mniejsza ich amplituda w ciągu doby.
Czynniki abiotyczne nie tylko oddziałują na siebie wzajemnie, ale jednocześnie decydują o całym szeregu procesów zachodzących w ekosystemie. Wszystkie organizmy żywe: rośliny, zwierzęta, grzyby, bakterie uwarunkowane są rozkładem temperatury powietrza, nasłonecznienia i stosunków wodnych, które decydują o ich „być albo nie być". Rywalizują miedzy sobą o przestrzeń życiową, szukają dla siebie określonej niszy ekologicznej, w której konkurencja pokarmowa będzie najmniejsza, a biotop nie ograniczy ich możliwości rozrodczych. Z pewnością nie jest to przypadek, lecz przystosowanie do bezwietrznych warunków panujących w dolnych warstwach ekosystemów leśnych, że rosnące tu rośliny są owadopylne, a ich owoce i nasiona roznoszą zwierzęta. Czynniki zewnętrzne powodują, że niektóre organizmy mogą żyć w warunkach o znacznej zmienności określonego elementu, inne tolerują tylko niewielkie zmiany. Minimum i maksimum danego czynnika, przy którym organizm zdolny jest przetrwać, to „tolerancja ekologiczna", a jej poziom zależy także od innych działających równolegle elementów środowiska. Powietrze zwiększa swe przewodnictwo cieplne potęgując odczucie zimna, wiatr wzmaga parowanie co powoduje szybsze oziębianie powierzchni ciała a zatem przeżycie organizmu jest uwarunkowane współdziałaniem wielu czynników, które dodatkowo ulegają zmianie w zależności od wieku i stadium rozwoju danego osobnika. Rośliny czy zwierzęta o podobnym zakresie tolerancji stanowią grupy ekologiczne o określonych cechach np: światłolubne, cieniolubne, żyjące na glebach bogatych w wapń czy azot, zaś te o wąskim zakresie tolerancji to gatunki wskaźnikowe. Ich obecność w środowisku świadczy o występowaniu i oddziaływaniu określonego czynnika, np.:
• knieć błotna - wilgotność,
• przylaszczka pospolita - bogactwo soli mineralnych
• pokrzywa - duża zawartość azotu w glebie.
Biocenozę czyli ożywioną cześć ekosystemu tworzą organizmy powiązane ze sobą całym szeregiem zależności pokarmowych i rozrodczych. Rośliny są pokarmem wielu organizmów, ale jednocześnie od ich obecności i bogactwa zależy liczba a także różnorodność kryjówek zwierzęcych czy miejsc lęgowych dla ptaków. Producenci jako organizmy samożywne w największej masie występują zawsze na najwyższym piętrze ekosystemu, gdzie dociera duża ilość światła. „Strop ekosystemu w lesie tworzą drzewa. Rozmieszczenie konsumentów czyli organizmów cudzożywnych jest uzależnione od ich wymagań pokarmowych i tolerancji w stosunku do różnych czynników środowiska nieożywionego. Detrytus to znaczy szczątki obumarłych zwierząt i roślin gromadzą się głównie na dnie ekosystemu, tam gdzie jest największe skupisko reducentów - organizmów zdobywających pokarm z rozkładu martwej materii organicznej. Podstawą funkcjonowania ekosystemu jest materia organiczna wytwarzana w procesie fotosyntezy przez organizmy samożywne. To rośliny wiążą energie świetlną i wykorzystują proste związki nieorganiczne do budowy złożonych związków organicznych. Tworzą materię autochtoniczną, w której substancje nieorganiczne i organiczne są wytwarzane wewnątrz danego ekosystemu zapewniając mu samowystarczalność i niezależność. Nazywamy go ekosystemem autotroficznym czyli samożywnym. Tylko cześć, produktów fotosyntezy jest natychmiast i bezpośrednio wykorzystywana przez same rośliny oraz organizmy roślinożerne a także pasożyty żywiące się liśćmi i przyrastającym drewnem.
W strefie umiarkowanej co roku ogromna ilość materii organicznej, liczącej dziesiątki ton rocznie na hektar, wraca do środowiska. Opada na glebę całe listowie z drzew liściastych, co 3-5 lat wymienia się igliwie drzew iglastych. Detrytofagi - organizmy odżywiające się martwą materią organiczną lub odchodami rozluźniają i rozpulchniają detrytus, czyniąc go znacznie bardziej podatnym na działanie reducentów. Mikroorganizmy glebowe, grzyby, bakterie rozkładają go i powodują stopniową mineralizację, uwalniając proste związki chemiczne przyswajane przez rośliny. Cudzożywne wykorzystanie produktów wytworzonych przez organizmy samożywne następuje tu ze znacznym opóźnieniem, jest to łańcuch detrytusu organicznego. Jego przeciwieństwem jest łańcuch spasania czyli bezpośrednie zjadanie żywych roślin i ich części przez roślinożerców. Większość niezbędnych dla życia pierwiastków i związków organicznych nie tylko znajduje się wewnątrz i w otoczeniu żywych organizmów, ale również jest w stanie ciągłego przepływu między żywymi a nieożywionymi składnikami ekosystemu. Każdy ekosystem naturalny stanowi układ otwarty, a jego funkcjonowanie jest możliwe tylko wtedy, gdy dociera do niego energia świetlna. Energia przepływa przez ekosystem jednokierunkowym strumieniem natomiast materia nie ginie, nie traci swoich właściwości lecz krąży w systemie, przepływając z gleby do producentów, a potem w różnej formie przechodzi wraz z pokarmem do innych organizmów, by dzięki reducentom wrócić do gleby.
Merytorycznie opracowali:Piotr Burzyński, Anna Komorowska
Sfinansowane ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony środowiska i Gospodarki Wodnej w Łodzi