Mi az ökoszisztéma?
Az ökoszisztéma egy olyan rendszer, amely ötvözi az élő szervezeteket, valamint egymás és a természet közötti kölcsönhatást. Az ökoszisztémában abszolút minden kapcsolatban áll, a vadvilág képviselőitől kezdve az élettelennel kezdve.
Az ökoszisztéma lényege
Minden organizmus a maga módján fontos, egy bizonyos helyet foglal el. A kis tavak ökoszisztémájának példáján figyelembe lehet venni az élőlények minden típusát, a baktériumoktól a többsejtű növényekig és állatokig. Minden szervezet nem élhet különálló, élettelen természetű tárgyak nélkül, mindennek szüksége van levegőre, a napra és a vízre. Még a víz ásványi összetétele közvetlenül befolyásolja a tavak szervezeteinek fejlődését.
Ha valamely ökoszisztéma egy szokatlan ökoszisztémát érint, az kitörölhetetlen következményekkel járhat. Az új organizmusok úgy vagy úgy torzítják a dolgok természetes rendjét, felborítják a természetes egyensúlyt, károsítva a környezetet. Tehát például Ausztráliát meg lehet érteni, hogy a kutyák, macskák és róka szigeten történő telepítése után különféle pusztító embereket pusztítottak el.
Bármely ökoszisztéma biotikus tagjai közvetlenül függnek egymástól. Azt mondhatjuk, hogy ha az ökoszisztéma egyik tagja eltűnik, akkor az egész rendszer jelentős változásokat szenved. Abban az esetben, ha az élőlényeknek nincs fény, víz, levegő, fokozatosan elhalnak, az állatok nem élhetnek növények nélkül, és az attól közvetlenül függő szervezetek állatok nélkül kezdnek elhalni.
A rendszer természetes természetében egyetlen mechanizmus szerint működnek. A rendszer minden része függ a másiktól, ezzel egyidejűleg működik. A természetes egyensúly fenntartása érdekében az embernek minden élőlényt meg kell védenie. Az ökológiai rendszerek pusztulása az ember hibájából és a természeti katasztrófákból fakad.
Ökoszisztéma és biogeocenózis
Lehetetlen szinonimának tekinteni az ökoszisztéma és a biogeocenózis fogalmát. A jelentése közeli. A biogeocenosis ugyanaz az ökoszisztéma, amelyet a fitocenózis korlátoz. A fitocenózis növények közössége, valamint organizmusok csoportja, amelyek a föld felszínének egyetlen parcelláján léteznek együtt. Az ökoszisztéma általánosíthatja az összes fogalmat. Minden biogeocenosis ökoszisztéma, de nem minden rendszer lehet biogeocenosis.
Az ökoszisztémák típusai
Az ökoszisztémák különböző méretűek lehetnek, különböző terekben léteznek, mind nagy, mind kicsi. Ökoszisztéma sziklák alatt lehet kis víztestekben. Az ökológiai rendszerek hatalmas területeket fedhetnek le - erdők, sivatagok, sztyeppék. Technikai szempontból az egész Föld bolygó egy nagy ökoszisztéma, amely közös az abban élő összes lény számára.
Az ökoszisztémák típusai méret szerint
Az ökoszisztémák:
- Microsystems - Kis ökológiai rendszerek, például kis tavacskák, pocsolya, egyes fák és így tovább.
- Mesoecosystems a nagy területeket lefedő ökológiai rendszereket képviselik.
- Biomes (makroökoszisztémák) - egy hatalmas ökológiai rendszer, valamint egy sor ökoszisztéma, amelyek tényezői hasonlóak egymáshoz. Hatalmas trópusi erdők vannak, ahol állatok milliói helyezkednek el, élettelen természetű tárgyak, mint például a tavak.
Egyetlen ökoszisztéma sem határoz meg egyértelműen a határokat. Az egyes rendszereket gyakran egy bizonyos akadály választja el: sivatagok, szigetek, folyók és így tovább. Mivel nincsenek egyértelmű határok, az ökológiai rendszerek zökkenőmentesen átjutnak egymásba. Ez az oka annak, hogy a tavakban egyszerre több kicsi ökoszisztéma is kombinálható. Ugyanakkor minden ökoszisztéma egyedi jellemzőkkel rendelkezik, amelyek megkülönböztetik a többitől. Az ökoszisztémák hasonló keverékeit ökotonoknak nevezzük.
Az ökoszisztémák típusai az előfordulás típusától függően
Vannak bizonyos ökoszisztémák, megkülönböztethetők a megjelenés típusa szerint.Leggyakrabban természetes eredetűek, de vannak olyan mesterségesen létrehozott is.
- Természetes ökoszisztéma - a természet által teremtett. Ide tartoznak az erdők, tavak, tengerek és így tovább.
- Mesterséges ökoszisztémák az ember maga hoz létre: különféle kerteket, kerteket stb.
Az ökoszisztémák típusai
Kétféle típus van: víz, föld. Az ökoszisztéma fennmaradó altípusai ezen csoportok egyikéhez tartoznak.
Földi ökoszisztémák
A Föld egész területén elterjedt, a bolygó minden sarkában található, egyediek, mint például Ausztráliában:
Erdei ökoszisztémák
Számos élő szervezet él viszonylag kis terekben, itt él. Az erdők népsűrűsége rendkívül magas, még a legkisebb változások is jelentősen megváltoztathatják a talaj természetes egyensúlyát. Ilyen ökoszisztémákban az állati és növényi világ képviselőinek tömege. Az erdei ökológiai rendszerek fel vannak osztva:
- Esőerdőkahol éves csapadék fordul elő. A trópusi erdők főbb jellemzői a következők: sűrű növényzet, túlnyomórészt magas fákkal, amelyek különböző magasságban helyezkednek el. Az ilyen területeken sok élő szervezet él, ahol sok állat menedéket él.
- Lombhullató esőerdőkamelyben a különféle trópusi fák mellett cserjék is nőnek. A lombhullató trópusok a bolygó minden sarkában megtalálhatók, nemcsak növényi tömegben, hanem különféle állatokban is élnek.
- Mérsékelt örökzöld erdőkamelyekben nincs sok fa. Ilyen területeken az örökzöldek dominálnak, évente fokozatosan frissítve lombozatukat.
- Lombhullató erdőkmérsékelt páratartalmú régiókban növekszik, ahol elegendő mennyiségű csapadék van az élethez. Télen a fák leveleket dobnak, és tavasszal megújítják a takarót.
- Tajgaközvetlenül a tundra közelében növekszik. Örökzöld tűlevelűeket tartalmaz, a hőmérséklet általában negatív, a talaj rendkívül savas. Nyáron sok vándorló madárfaj repül ide, rovarok felébrednek, a többi taigaállat élete teljes lendületben van.
Példa: vegyes erdei ökoszisztéma
A termelőket különféle fák (tölgy, luc, fenyő, rezgő nyár, nyír stb.), Cserjék (14) és gyógynövények (sás, szőrös, csillagfürt, áfonya stb.) Képviselik. A fogyasztókat számos rovar képviseli (2). Az elsődleges erdőtermékeket erdőmarók (9) és egerek, mókusok, jávorszarvas (15), vaddisznók (12), szarvasok, valamint madarak fogyasztják - kereszteződés, pinty, hülye (7). A fogyasztók második szintjét, az állatokat fogyasztókat, pókok, ragadozó hibák - őrölt bogarak, darazsak, hangyák (10), vért szoptató szúnyogok - képviselik. Az emlősök közül - rovar rovarok, borz, róka, marten (4), medve. A madarak közül - rovarölő harkályok, rigók (8), kaszák (1), légykapók (13), diófélék (6), valamint ragadozó madarak - sólymok (5) és baglyok.
Sivatagi ökoszisztéma
Nincs sok állat, növény. Maguk a rendszerek a félig sivatagi területeken helyezkednek el, a teljes földterület kb. 17% -át elfoglalva. A hőmérséklet nagyon magas, kevés víz van, és túl sok a fény.
Rét ökoszisztéma
A rétek a világ minden tájáról megtalálhatók. Területükön főleg gyógynövényeket, néhány fát, cserjét termesztenek. A rétekben az állatok rovar- és növényevõket is legeltetnek.
A rétek három ökológiai rendszerét meg lehet különböztetni
- szavannák, amelyek trópusi rétek, száraz évszak, a fák és cserjék külön-külön nőnek a szavannában. Az ilyen növények képezik a fő táplálékforrást a ragadozók által vadászott növényevők számára.
- prérik, amely mérsékelt füves réteket képvisel, amelyekben gyakorlatilag nincs nagy cserje, fák. Forbs található ott. Az éghajlat meglehetősen száraz.
- Sztyepp rétekahol a rövid növényzet körül található. A sztyeppe területeket gyakran a fél sivatagok közelében találják meg. A fák nagyon ritkán találhatók, általában folyók, patakok közelében. Többnyire kicsi állatok élnek a sztyeppekben.
Hegyi ökoszisztémák
A hegyekben láthatja az élőhelyek sokféleségét, ahol sok állat él, növények nőnek. A hegyek tetején többnyire szélsőséges éghajlat áll fenn, amelyben csak az alpesi növények maradnak fenn. A hegyi állatoknak gyakran van egy vastag héja, amely megvédi őket a hidegtől. Tűlevelű fák nőnek a hegyek alsó lejtőin.
Vízi ökoszisztémák
A vízi ökológiai rendszerek csak a vízi környezetben helyezkednek el. Minden víztestet méretének ellenére a vízközegekhez lehet rendelni. Egy hasonló rendszer egyesíti a növény-, állat- és víztulajdonságokat, például a víz sótartalmát. Típus szerint a vízi ökoszisztémákat több fajra osztják.
Tengeri ökoszisztémák
A nagy ökoszisztémák tengerinek tekinthetők. A bolygó több mint 70% -át elfoglalják. Ezek a Föld vízkészletének több mint 97% -át tartalmazzák. A tengervíz ásványi anyagokat és sókat tartalmaz. A tengerek ökoszisztémáit a következőkre osztják:
- Óceáni - az óceánok viszonylag kis része a kontinentális talapzaton helyezkedik el;
- Profundal rész - nem telített napsugárzással, nagy mélységben található;
- Bental az a rész, ahol az alsó élő szervezetek élnek;
- Árapály-övezet;
- Estuáriumi zóna;
- Korall területek;
- Sós mocsarak;
- Hidrotermikus szellőzőkamelyben sok kemoszintetikus baktérium táplálékot teremt más lények számára.
A tengeri ökoszisztémákban sok, csak nekik rejlő organizmus található: korallok, különféle algák, tengeri szervezetek.
Édesvízi ökoszisztémák
Az édesvízi ökoszisztémák a Föld felszínének kis részét - kevesebb, mint 1% -át - képviselik. Ezek a teljes víz 0,009% -át tartalmazzák. Az édesvízi ökoszisztémák három típusa létezik:
- Állóamelyben a kurzus teljesen hiányzik. Ide tartoznak a medencék, tavak és tavak.
- Folyóamelynek vize gyorsan mozog. Ide tartoznak a patakok, folyók.
- Mocsárahol a talajt folyamatosan elárasztják.
Az édesvízi ökoszisztémák a hüllők, kétéltűek és a világ halfajainak körülbelül 40% -ának élőhelyei. Az áramló ökoszisztémák magas szintű oxigént tartalmaznak, sok élő fajt támogatva. Sokkal több organizmus van, mint a stagnáló vizekben.
Zárt ökoszisztéma
Zárt ökoszisztémában a külső környezettel teljesen nincs anyagcsere.
Tapasztalat kerttel David Latimer palackjában
1960-ban a brit David Latimer úgy döntött, hogy szokatlan kísérletet hajt végre - egy kis kertet egy üvegbe ültetett, és nem öntötte. A kert kialakította saját zárt ökológiai rendszerét, ahol az oxigén nem jut be.
David nagyon kemény kereskedőket tett a palackba, amelyek fokozatosan 40 liter térfogatot töltöttek be. Újrahasznosítható anyagokon - levegőn, bomlástermékeken és vízen - maradtak fenn.
A palack mindig körülbelül 2 méterre állt az ablaktól. Tehát a növény bizonyos mennyiségű napfényt kapott, a nap irányába csírázva. Időnként, az egységes növekedés érdekében, David megfordította.
Latimer azt mondta, hogy soha nem vágott meg egy növényt, de úgy tűnt, mintha kifejezetten a tartály határáig nőtt volna.
Hogyan működnek a palackozott kertek?
Az ilyen kertek zárt terekben ökoszisztémaként működnek, mivel a szorosság külön ökológiai rendszert hoz létre, ahol az élő szervezetek élnek, fejlődnek és szaporodnak. A növények fotoszintézist alkalmaznak, ezzel tápanyagokat felhasználva.
Az ilyen ökoszisztémák által a környezetből felhasznált egyetlen tényező a napfény, amely nélkül a fotoszintézis lehetetlen. A növény leveleire eső fényt elnyelik a levelekben levő fehérjék.A nap energiájának egy része ATP-molekulák formájában tárolódik.
A világ többi részét olyan víz feldolgozására használják, amelyet a növény gyökerei a talajból abszorbeálnak. A fotoszintézis folyamata ellentétes a többi organizmusra jellemző celluláris légzéssel.
Az ökoszisztéma a sejtek légzését is használja tevékenységében, elpusztítva az újrahasznosított anyagokat. A folyamatok ezen részében talajbaktériumok vesznek részt, és a hulladékot szén-dioxid kibocsátásával a légkörbe dolgozzák fel. Az üzem újra felhasználja ezt a gázt. A kör bezáródik.
Éjszaka a növény maga a sejtek által végzett légzést használja az élet fenntartásához, miközben lebontja a nap folyamán tárolt tápanyagokat. Az üveg mögött a kertben a vízkerékpár is teljesen automatizált. A vizet a növény gyökerei abszorbeálják, a transzpiráció során felszabadul a környezetbe, és kondenzátum formájában esik a levelekbe és a talajba. A ciklus ismét elindul.
2. bioszféra
A 80-as évek végén elindult a „Biosphere-2” nevű projekt. Maga a bolygó bioszféra-1-nek tekinthető. Ennek célja az volt, hogy megtudja a szárazföldi ökoszisztéma reprodukciójának lehetőségét. Erre a célra egy 12 000 m2-es zárt környezetet építettek az arizonai Sonora sivatagában.
A projekt célja az volt, hogy ellenőrizze, vajon az emberek hosszú ideig képesek-e túlélni az űrben egy mesterségesen létrehozott földi ökoszisztémában. 8 önkéntes belépett a Bioszféra-2 területére 1991-ben. Az embereknek két évig kellett élniük ezen a helyen, teljesen elválasztva a civilizációtól. A külvilággal való kapcsolatot számítógépen keresztül lehet fenntartani.
A kísérlet a kezdetektől nem volt sikeres - az egyik önkéntes megsérült és hazament. Körülbelül egy év elteltével az oxigén mennyisége fokozatosan csökkenni kezdett, ezért mesterségesen szivattyúzni kellett. Ilyen körülmények között lehetetlen beszélni a kísérlet tisztaságáról.
A következő probléma, amely a Biosphere-2-ben felmerült, a képtelenség a termékek termesztésére. Az emberek elvesztették kohéziójukat, két csoportra osztva. A tudósok komolyan félték az alanyok életét és egészségét, ezért a kísérletet leállították.
A kísérlet második indítása 1994-ben történt. Az első csoportban felmerült néhány problémát megoldották, azonban a csoport tagjai komoly nézeteltérésekkel küzdenek, a kísérletet újra meg kellett állítani, de hat hónap elteltével. Most a projekt teljes egészében az Arizonai Egyetem tulajdonában van, amely 2011-ben folytatta a kísérleteket.
A szerkezet, az összetevők, az ökoszisztéma tényezők
Az ökoszisztéma összes alkotóeleme szorosan összekapcsolódik. Teljesen minden rendszer több összetevőből áll.
Abiotikus komponensek
Az abiotikus komponensek semmilyen módon nem kölcsönhatásba lépnek a külső tényezőkkel. Közvetlenül befolyásolják a hatalmas ökoszisztémákban lévő lények viselkedési tulajdonságait, interakcióját és életét. Két típus képviseli őket:
- hőfok;
- edafikus tényezők.
Az abiotikus komponensek fontos szerepet játszanak az életben, az élő szervezetek fejlődésében. A növényeknek napfényre van szükségük, oxigén nélkül nem létezik élőlény, sem víz nélkül.
Biotikus komponensek
Ezek a vadon élő állatok alkotóelemei, amelyek három típusba sorolhatók:
- termelők (szerves anyagokat hoznak létre, szén-dioxidot dolgoznak fel, energiát);
- fogyasztók (állatok);
- reduktorok (hulladék újrahasznosítása).
A kör befejezése után a folyamatok újból megkezdődnek.
Ökoszisztéma szintek
Az ökoszisztémákat a következő szintek jellemzik:
- Egyén (bármely élőlény).
- Népesség (egy meghatározott fajból álló lények csoportja egy adott területen).
- Közösségi közösség (a földön lévő összes lény).
- Ökoszisztéma (a természetes tényezők halmaza).
- Bioszféra (a bolygó egyes ökoszisztémáinak összessége).
Az élelmiszerlánc és az energia az ökoszisztémában
Mindenkinek szüksége van energiára az élethez és a fejlődéshez. Az élő szervezetek eltérően esznek.A növények tehát a talajból és a napból kapják meg a szükséges tápanyagokat. Az állatok növényeket vagy más állatokat fogyaszthatnak. Ezt az arányt általában élelmiszerláncnak hívják.
Ne keverje össze a trópusláncot az élelmiszerlánccal - ezek két különböző fogalom. A trofikus lánc az összes élelmiszerlánc összessége, rendkívül bonyolult felépítésű. Az energia fokozatosan átkerül a lánc egyik eleméből a másikba, egy részét az élet felhasználja, tehát nem tud tovább mozogni. Rövidzárlatban az energia több tárolódik. Végül az energiát a külvilág teljesen felszívja.