Ecosysteem
Ecosysteem, het complex van levende organismen, hun fysieke omgeving en al hun onderlinge relaties in een bepaalde ruimte-eenheid.
Hier volgt een korte behandeling van ecosystemen. Zie biosfeer voor een volledige behandeling.
Een ecosysteem kan worden onderverdeeld in zijn abiotische bestanddelen, waaronder mineralen, klimaat, bodem, water, zonlicht en alle andere niet-levende elementen, en zijn biotische bestanddelen, bestaande uit al zijn levende leden. Het met elkaar verbinden van deze bestanddelen zijn twee belangrijke krachten: de energiestroom door het ecosysteem en de cycli van voedingsstoffen binnen het ecosysteem.
De fundamentele energiebron in bijna alle ecosystemen is stralingsenergie van de zon. De energie van zonlicht wordt gebruikt door de autotrofe of zelfvoorzienende organismen van het ecosysteem. Deze organismen, die grotendeels uit groene vegetatie bestaan, zijn in staat tot fotosynthese – dat wil zeggen dat ze de energie van zonlicht kunnen gebruiken om kooldioxide en water om te zetten in eenvoudige, energierijke koolhydraten. De autotrofen gebruiken de energie die is opgeslagen in de eenvoudige koolhydraten om de meer complexe organische verbindingen te produceren, zoals eiwitten, lipiden en zetmelen, die de levensprocessen van de organismen in stand houden. Het autotrofe segment van het ecosysteem wordt gewoonlijk het producentenniveau genoemd.
Organisch materiaal rechtstreeks gegenereerd door autotrofen of ondersteunt indirect heterotrofe organismen. Heterotrofen zijn de consumenten van het ecosysteem; ze kunnen hun eigen voedsel niet maken. Ze gebruiken, herschikken en breken uiteindelijk de complexe organische materialen af die door de autotrofen zijn opgebouwd. Alle dieren en schimmels zijn heterotrofen, net als de meeste bacteriën en vele andere micro-organismen.
Samen vormen de autotrofen en heterotrofen verschillende trofische (voedings) niveaus in het ecosysteem: het producentenniveau, samengesteld uit die organismen die maken hun eigen voedsel; het primaire consumentenniveau, bestaande uit die organismen die zich voeden met producenten; het secundaire consumentenniveau, bestaande uit die organismen die zich voeden met primaire consumenten; enzovoort. De beweging van organische stof en energie van het producentenniveau via verschillende consumentenniveaus vormt een voedselketen. Een typische voedselketen in een grasland kan bijvoorbeeld gras (producent) → muis (primaire consument) → slang (secundaire consument) → havik (tertiaire consument) zijn. In feite overlappen en zijn de voedselketens van het ecosysteem in veel gevallen onderling verbonden en vormen ze wat ecologen een voedselweb noemen. De laatste schakel in alle voedselketens bestaat uit decomposers, die heterotrofen die dode organismen en organisch afval afbreken. Een voedselketen waarin de primaire consument zich voedt met levende planten wordt een weidetraject genoemd; dat waarin de primaire consument zich voedt met dood plantaardig materiaal, staat bekend als een detritusroute. Beide routes zijn belangrijk bij het berekenen van het energiebudget van het ecosysteem.