Ekosysteemi on biologinen järjestelmä, joka koostuu joukosta eläviä organismeja, niiden elinympäristöä sekä yhteyksiä, jotka vaihtavat energiaa niiden välillä. Tällä hetkellä tämä termi on ekologian pääkäsite.
Rakennus
Ekosysteemien ominaisuuksia on tutkittu suhteellisen hiljattain. Tutkijat erottavat siinä kaksi pääkomponenttia - bioottisen ja abioottisen. Ensimmäinen on jaettu heterotrofisiin (sisältää organismit, jotka saavat energiaa orgaanisen aineen hapettumisen seurauksena - kuluttajat ja hajottajat) ja autotrofisiin (organismit saavat primäärienergiaa fotosynteesiin ja kemosynteesiin eli tuottajiin).
Ainoa ja tärkein koko ekosysteemin olemassaololle välttämätön energianlähde ovat tuottajat, jotka ottavat vastaan auringon energiaa, lämpöä ja kemiallisia sidoksia. Siksi autotrofit edustavat koko ekosysteemin ensimmäistä troofista tasoa. Toisen, kolmannen ja neljännen tason muodostavat kuluttajat. Ne sulkeutuvat hajottajilla, jotka pystyvät muuttamaan elottoman orgaanisen aineksen abioottiseksi komponentiksi.
Ekosysteemin ominaisuudet, lyhyestijotka voit lukea tästä artikkelista, viittaavat luonnollisen kehityksen ja uusiutumisen mahdollisuuteen.
Ekosysteemin pääkomponentit
Ekosysteemin rakenne ja ominaisuudet ovat pääkäsitteitä, joita ekologia käsittelee. On tapana korostaa tällaisia indikaattoreita:
- ilmastojärjestelmä, ympäristön lämpötila sekä kosteus ja valaistusolosuhteet;
- orgaaniset aineet, jotka sitovat abioottisia ja bioottisia komponentteja ainekierrossa;
- energiakiertoon sisältyvät epäorgaaniset yhdisteet;
- tuottajat ovat organismeja, jotka luovat alkutuotteita;
- fagotrofit - heterotrofit, jotka ruokkivat muita organismeja tai suuria orgaanisen aineen hiukkasia;
- saprotrofit - heterotrofit, jotka pystyvät tuhoamaan kuollutta orgaanista ainetta, mineralisoimaan sen ja palauttamaan sen kiertoon.
Viimeisten kolmen komponentin yhdistelmä muodostaa ekosysteemin biomassan.
Ekosysteemi, jonka ominaisuuksia ja järjestäytymisperiaatteita ekologiassa tutkitaan, toimii organismien lohkojen ansiosta:
- Saprofagit - ruokkivat kuolleita orgaanisia aineita.
- Biofagit - syö muita eläviä organismeja.
Ekosysteemin kestävyys ja biologinen monimuotoisuus
Ekosysteemin ominaisuudet liittyvät siinä elävien lajien monimuotoisuuteen. Mitä suurempi biologinen monimuotoisuus ja monimutkaisempi ravintoketju, sitä suurempi on ekosysteemin sietokyky.
Biologinen monimuotoisuus on erittäin tärkeää, koska se mahdollistaamuodostaa suuri joukko muodoltaan, rakenteeltaan ja toiminn altaan erilaisia yhteisöjä, jotka tarjoavat todellisen mahdollisuuden niiden muodostumiseen. Siksi mitä suurempi biologinen monimuotoisuus, sitä enemmän yhteisöjä voi elää ja sitä enemmän voi tapahtua biogeokemiallisia reaktioita, samalla kun varmistetaan biosfäärin monimutkainen olemassaolo.
Ovatko seuraavat arviot ekosysteemin ominaisuuksista oikeita? Tälle konseptille on ominaista eheys, vakaus, itsesäätely ja itsetoistettavuus. Monet tieteelliset kokeet ja havainnot antavat myöntävän vastauksen tähän kysymykseen.
Ekosysteemin tuottavuus
Tuottavuuden tutkimuksen aikana esitettiin sellaisia käsitteitä kuin biomassa ja kasvusto. Toinen termi määrittelee kaikkien vesi- tai maayksikköpinta-alalla elävien organismien massan. Mutta biomassa on myös näiden kappaleiden paino, mutta energian tai kuivan orgaanisen aineen suhteen.
Biomassa sisältää kokonaiset kehot (mukaan lukien kuolleet kudokset eläimissä ja kasveissa.) Biomassasta tulee nekromassaa vasta, kun koko organismi kuolee.
Yhteisön alkutuotanto on poikkeuksetta tuottajien tekemää biomassaa, joka voidaan käyttää hengittämiseen pinta-alayksikköä ja aikayksikköä kohti.
Erottele alkutuotannon brutto- ja nettotuotanto. Niiden välinen ero on hengityksen hinta.
Yhteisön nettotuottavuus on orgaanisen aineksen kertymisnopeuseivät kuluta heterotrofeja ja sen seurauksena hajottajia. On tapana laskea vuodelle tai kasvukaudelle.
Yhteisön toissijainen tuottavuus on kuluttajien energian kertymisnopeus. Mitä enemmän kuluttajia ekosysteemissä, sitä enemmän energiaa prosessoidaan.
itsesääntely
Ekosysteemiominaisuuksiin kuuluu myös itsesääntely, jonka tehokkuutta säätelee asukkaiden monimuotoisuus ja heidän väliset ruokasuhteet. Kun yhden ensisijaisen kuluttajan määrä vähenee, petoeläimet siirtyvät muihin lajeihin, jotka olivat heille aiemmin toissijaisia.
Pitkät ketjut voivat leikata toisiaan, mikä luo mahdollisuuden erilaisiin ruokasuhteisiin uhrien lukumäärästä tai sadosta riippuen. Suotuisimpina aikoina lajien lukumäärä voidaan palauttaa - siten suhteet biogenosenoosissa normalisoituvat.
Ihmisen epäviisaalla puuttumisella ekosysteemiin voi olla kielteisiä seurauksia. Australiaan neljänkymmenen vuoden aikana tuodut kaksitoista kaniiparia ovat lisääntyneet useisiin satoihin miljooniin yksilöihin. Tämä johtui riittämättömästä määrästä saalistajia, jotka ruokkivat niitä. Tämän seurauksena karvaiset eläimet tuhoavat kaiken kasvillisuuden mantereella.
Biosfääri
Biosfääri on korkeimman tason ekosysteemi, joka yhdistää kaikki ekosysteemit yhdeksi kokonaisuudeksi ja tarjoaa mahdollisuuden elämälle Maaplaneetalla.
Biosfäärin ominaisuudet globaalina ekosysteeminä tutkimuksettieteellinen ekologia. On tärkeää tietää, kuinka prosessit, jotka vaikuttavat kaikkien organismien elämään kokonaisuutena, järjestetään.
Biosfäärin koostumus sisältää seuraavat komponentit:
- Hydrosfääri on maapallon vesikuori. Se on liikkuva ja tunkeutuu kaikkialle. Vesi on ainutlaatuinen yhdiste, joka on yksi jokaisen organismin elämän perustasta.
- Ilmakehä on maapallon kevyin ilmakuori, joka rajoittuu ulkoavaruuteen. Hänen ansiostaan tapahtuu energianvaihtoa ulkoavaruuden kanssa;
- Litosfääri on Maan kiinteä kuori, joka koostuu magma- ja sedimenttikivistä.
- Pedosfääri - litosfäärin ylempi kerros, mukaan lukien maaperä ja maaperän muodostumisprosessi. Se rajoittuu kaikkiin aikaisempiin kuoriin ja sulkee kaikki energian ja aineen syklit biosfäärissä.
Biosfääri ei ole suljettu järjestelmä, koska se saadaan lähes kokonaan aurinkoenergiasta.
Keinotekoiset ekosysteemit
Keinotekoiset ekosysteemit ovat ihmisen toiminnan tuloksena syntyneitä järjestelmiä. Tämä sisältää agrosenoosit ja luonnolliset talousjärjestelmät.
Ihmisen luoman ekosysteemin koostumus ja perusominaisuudet eroavat vähän todellisesta. Sillä on myös tuottajia, kuluttajia ja hajottajia. Mutta aineen ja energiavirtojen uudelleenjakautumisessa on eroja.
Keinotekoiset ekosysteemit eroavat luonnollisista seuraavilla parametreilla:
- Paljon vähemmän lajeja ja yksi tai useampi niistä selvä yliv alta.
- Suhteellisen vähän vakautta ja vahva riippuvuus kaikista energiatyypeistä (mukaan lukienhenkilö).
- Lyhyet ravintoketjut vähäisen lajien monimuotoisuuden vuoksi.
- Aineiden sulkematon kierto, koska ihmiset ovat vetäneet markkinoilta yhteisön tuotteita tai satoja. Samaan aikaan luonnolliset ekosysteemit päinvastoin sisällyttävät sitä mahdollisimman paljon kiertokulkuun.
Keinotekoiseen ympäristöön luodun ekosysteemin ominaisuudet ovat huonompia kuin luonnollisen. Jos et tue energiavirtoja, luonnolliset prosessit palautuvat tietyn ajan kuluttua.
Metsäekosysteemi
Metsäekosysteemin koostumus ja ominaisuudet eroavat muista ekosysteemeistä. Tässä ympäristössä sataa paljon enemmän kuin pellon yli, mutta suurin osa niistä ei koskaan saavuta maan pintaa ja haihtuu suoraan lehdistä.
Lehtimetsien ekosysteemiä edustaa useita satoja kasvilajeja ja useita tuhansia eläinlajeja.
Metsässä kasvavat kasvit ovat todellisia kilpailijoita ja taistelevat auringonvalosta. Mitä alempi taso, sitä enemmän varjoa sietäviä lajeja asettui sinne.
Ensisijaisia kuluttajia ovat jänikset, jyrsijät ja linnut sekä suuret kasvinsyöjät. Kaikki kesällä kasvien lehtien sisältämät ravinteet siirtyvät syksyllä oksiin ja juuriin.
Pääkuluttajia ovat myös toukat ja kaarnakuoriaiset. Jokaista ruokatasoa edustaa suuri määrä lajeja. Kasvinsyöjien hyönteisten rooli on erittäin tärkeä. Ne ovat pölyttäjiä ja toimivat ravintolähteenä ravintoketjun seuraavalle tasolle.
Makean veden ekosysteemi
Altaan rannikkovyöhykkeellä luodaan suotuisimmat olosuhteet elävien organismien elämälle. Täällä vesi lämpenee parhaiten ja sisältää eniten happea. Ja juuri täällä asuu suuri määrä kasveja, hyönteisiä ja pieniä eläimiä.
Makean veden ruokasuhdejärjestelmä on hyvin monimutkainen. Korkeammat kasvit syövät kasvinsyöjiä kaloja, nilviäisiä ja hyönteisten toukkia. Jälkimmäiset puolestaan ovat ravinnonlähde äyriäisille, kaloille ja sammakkoeläimille. Petokalat ruokkivat pienempiä lajeja. Myös nisäkkäät löytävät täältä ruokaa.
Mutta orgaanisen aineen jäännökset putoavat säiliön pohjalle. Ne kehittävät bakteereja, joita alkueläimet ja suodatinsimpukat kuluttavat.
