Structure et fonction d'un écosystème

Les deux principaux aspects d’un écosystème sont la structure et la fonction.

Par structure on entend:

(i) la composition de la communauté biologique, y compris les espèces, le nombre, la biomasse, le cycle vital et la répartition dans l'espace, etc.,

(ii) la quantité et la répartition des matériaux non vivants, tels que nutriments, eau, etc., et

(iii) la gamme ou le gradient de conditions d'existence, telles que la température, la lumière, etc.

Par fonction on entend:

(i) le taux de flux d'énergie biologique, c'est-à-dire les taux de production et de respiration de la communauté,

(ii) taux de matériaux ou de cycles de nutriments, et

(iii) la réglementation biologique ou écologique incluant à la fois la réglementation des organismes par l'environnement (photopériodisme, etc.) et la réglementation de l'environnement par l'organisme (organismes fixant l'azote, etc.). Ainsi, dans tout écosystème, la structure et la fonction (fonctions de taux) sont étudiées ensemble.

Structure d'un écosystème:

Un écosystème a deux composantes principales: à savoir abiotique et biotique.

Le composant abiotique (non vivant) comprend:

(i) La quantité de substances inorganiques en tant que P, S, C, N, H, etc., impliquée dans les cycles de matériaux. La quantité de ces substances inorganiques, présente à un moment donné dans un écosystème, est désignée comme étant l'état permanent ou la qualité permanente,

ii) Quantité et distribution de produits chimiques inorganiques, tels que chlorophylles, etc., et de matériaux organiques, tels que protéines, glucides, lipides, etc., présents dans la biomasse ou dans l'environnement, c'est-à-dire une structure biochimique reliant les composants biotiques et abiotiques de l'écosystème,

(iii) Le climat de la région donnée. La composante biotique (vivante) est en effet la structure trophique de tout écosystème, où les organismes vivants sont distingués sur la base de leurs relations nutritionnelles. Les composants biotechnologiques d'un écosystème ont deux sous-composants: autotrophe et hétérotrophe.

i) Composant autotrophe:

Dans lesquels la fixation de l'énergie lumineuse, l'utilisation de substances inorganiques simples et l'accumulation de substances complexes prédominent. Le composant est constitué principalement de plantes vertes, notamment de bactéries photosynthétiques. Dans une moindre mesure, les microbes chimiosynthétiques contribuent également à la formation de matière organique. Les membres de la composante autotrophe sont appelés producteurs.

(ii) Composant hétérotrophe:

Dans lesquels l’utilisation, le réarrangement et la décomposition de matériaux complexes prédominent. Les organismes impliqués sont appelés consommateurs, car ils consomment la matière accumulée par les producteurs (autotrophes). Les consommateurs sont en outre classés comme suit: macro et micro-consommateurs.

a) Macro-consommateurs:

Il s’agit des consommateurs qui, dans l’ordre où ils se trouvent dans la chaîne alimentaire, sont herbivores, carnivores (ou omnivores). Les herbivores sont également connus comme consommateurs primaires. Les consommateurs secondaires et tertiaires, le cas échéant, sont des carnivores ou des omnivores. Ce sont tous des phagotropes qui comprennent principalement des animaux qui ingèrent d'autres matières organiques et particules.

b) micro-consommateurs:

Celles-ci sont communément appelées décomposeurs. Ce sont des saprotrophes (osmotrophes) et comprennent principalement des bactéries, des actinomycètes et des champignons. Ils décomposent des composés complexes de protoplasmes morts ou vivants, absorbent une partie des produits de décomposition ou de dégradation et libèrent des nutriments inorganiques dans l'environnement, les rendant à nouveau accessibles aux autotrophe.

La composante biotique de tout écosystème peut être considérée comme le royaume fonctionnel de la nature, car elle est basée sur le type de nutrition et la source d'énergie utilisée. La structure trophique d'un écosystème est un type d'accord de consommation producteur, où chaque niveau «d'aliment» est appelé niveau trophique.

La quantité de matière vivante dans différents niveaux trophiques ou dans une population composant est appelée culture sur pied, terme applicable à la fois aux plantes et aux animaux. La culture sur pied peut être exprimée en termes de (i) nombre d’organismes par unité de surface ou (ii) biomasse, c’est-à-dire masse de l’organisme en unité de surface, qui peut être mesurée en poids vif, poids sec, poids sec ou cendre de carbone, ou des calories ou toute autre unité appropriée appropriée à des fins de comparaison.

Fonction d'un écosystème:

Nombre des relations les plus importantes entre les organismes vivants et l’environnement sont contrôlées en fin de compte par la quantité d’énergie entrante disponible reçue du soleil à la surface de la Terre. C'est cette énergie, qui aide à conduire les systèmes biotiques. L'énergie solaire permet aux plantes de convertir des produits chimiques inorganiques en composés organiques. Seule une très petite partie de la lumière solaire reçue à la surface de la Terre est transformée en forme biochimique.

Les organismes vivants peuvent utiliser l’énergie sous deux formes: radieuse ou fixe. L'énergie radiante existe sous forme d'énergie électromagnétique, telle que la lumière. L'énergie fixe est le potentiel d'énergie chimique présent dans les substances organiques. Cette énergie peut être libérée par la respiration. Les organismes capables de capter l’énergie de sources inorganiques et de la fixer en molécules organiques riches en énergie sont appelés autotrophes.

Si cette énergie provient de la lumière, ces organismes sont appelés autotrophes photosynthétiques. Dans la plupart des écosystèmes, les plantes sont l’autotroph photosynthétique dominant. Les organismes nécessitant une énergie fixe présente dans les molécules organiques pour leur survie sont appelés hétérotrophes. Les hétérotrophes qui tirent leur énergie d'organismes vivants sont appelés consommateurs.

Les consommateurs peuvent être de deux types de base: consommateur et décomposeur. Les consommateurs qui consomment des plantes sont appelés herbivores. Les carnivores sont des consommateurs qui mangent des herbivores ou d’autres carnivores. Les décomposeurs ou détritivores sont des hétérotrophes qui tirent leur énergie d'organismes morts ou de composés organiques dispersés dans l'environnement.

Le comportement de l'énergie dans un écosystème peut être qualifié de flux d'énergie en raison d'un flux d'énergie unidirectionnel. Du point de vue énergétique, il est essentiel de comprendre pour un écosystème:

i) l'efficacité des producteurs en matière d'absorption et de conversion de l'énergie solaire

(ii) l'utilisation de cette forme d'énergie chimique convertie par les consommateurs

(iii) l'apport total d'énergie sous forme de nourriture et son efficacité d'assimilation

(iv) la perte par respiration, chaleur, excrétion, etc.

(v) la production nette brute. Deux modèles énergétiques pour comprendre un écosystème typique. Ce sont des modèles d'énergie à un seul canal et des modèles de flux d'énergie en forme de g.