Wszystkie żywe organizmy żyją na Ziemi nie w izolacji od siebie, ale w formie społeczności. W nich wszystko jest ze sobą powiązane, zarówno żywe organizmy, jak i czynniki przyrody nieożywionej. Taka formacja w przyrodzie nazywana jest ekosystemem, który żyje według własnych specyficznych praw i ma określone znaki i cechy, które postaramy się poznać.
Koncepcja ekosystemu
Dokładne badanie dowolnego ekosystemu jest dość trudne, ponieważ obejmuje ogromną liczbę żywych organizmów, a także czynniki abiotyczne.
Istnieje taka nauka, jak ekologia, która zajmuje się badaniem związku między żywą przyrodą a życiem. Jednak relacje te mogą być realizowane tylko w ramach określonego ekosystemu i nie występują spontanicznie i losowo, ale zgodnie z niektórymi przepisami.
Rodzaje ekosystemów są różne, ale wszystkie reprezentują zestaw żywych organizmów, które oddziałują ze sobą i ze środowiskiem poprzez wymianę substancji, energii i informacji. Dlatego ekosystem pozostaje stabilny i trwały przez długi czas.
Klasyfikacja ekosystemu
Pomimo dużej różnorodności ekosystemów wszystkie są otwarte, bez których ich istnienie nie byłoby możliwe. Rodzaje ekosystemów są różne, a klasyfikacja może być inna. Jeśli pamiętamy o pochodzeniu, ekosystemy to:
Naturalne lub naturalne. W nich cała interakcja odbywa się bez bezpośredniego udziału człowieka. Z kolei dzielą się na:
- Ekosystemy całkowicie zależne od energii słonecznej.
- Systemy, które otrzymują energię zarówno ze słońca, jak i innych źródeł.
2. Sztuczne ekosystemy. Stworzony przez ludzkie ręce i może istnieć tylko z jego udziałem. Są one również podzielone na:
- Agroekosystemy, czyli te związane z działalnością gospodarczą człowieka.
- Ekosystemy techniczne pojawiają się w związku z działalnością przemysłową ludzi.
- Ekosystemy miejskie.
Kolejna klasyfikacja wyróżnia następujące typy ekosystemów naturalnych:
1. Ziemia:
- Lasy deszczowe.
- Pustynia z trawiastą i krzewiastą roślinnością.
- Sawanna
- Stepy
- Las liściasty.
- Tundra
2. Ekosystemy słodkowodne:
- Stawy stojące (jezioro, staw).
- Wody płynące (rzeki, strumienie).
- Bagna
3. Ekosystemy morskie:
- Ocean
- Półka kontynentalna.
- Obszary połowowe.
- Ujścia, zatoki.
- Strefy szczelin głębokowodnych.
Niezależnie od klasyfikacji widać różnorodność gatunków ekosystemów, która charakteryzuje się zestawem form życia i składem liczbowym.
Charakterystyczne cechy ekosystemu
Pojęcie ekosystemu można przypisać zarówno formacjom naturalnym, jak i sztucznie stworzonemu przez człowieka. Jeśli mówimy o naturalnym, to charakteryzują się one następującymi objawami:
- Elementami obowiązkowymi w każdym ekosystemie są żywe organizmy i abiotyczne czynniki środowiskowe.
- W każdym ekosystemie istnieje zamknięty cykl od produkcji substancji organicznych do ich rozkładu na składniki nieorganiczne.
- Interakcja gatunków w ekosystemach zapewnia równowagę i samoregulację.
Cały otaczający świat jest reprezentowany przez różne ekosystemy oparte na materii żywej o określonej strukturze.
Struktura ekosystemu biotycznego
Nawet jeśli ekosystemy różnią się różnorodnością gatunkową, liczebność organizmów żywych, ich formy życia, ale struktura biotyczna w każdym z nich jest nadal taka sama.
Wszelkie typy ekosystemów zawierają te same elementy, bez ich obecności funkcjonowanie systemu jest po prostu niemożliwe.
- Producenci.
- Materiały eksploatacyjne pierwszego rzędu.
- Materiały eksploatacyjne drugiego rzędu.
- Reduktory
Pierwsza grupa organizmów obejmuje wszystkie rośliny zdolne do fotosyntezy. Wytwarzają materię organiczną. Chemotrofy, które tworzą związki organiczne, należą do tej samej grupy. Ale tylko w tym celu nie zużywają energii słonecznej, ale energię związków chemicznych.
Konsumenci obejmują wszystkie organizmy, które muszą otrzymywać materię organiczną z zewnątrz, aby budować swoje ciała. Obejmuje to wszystkie organizmy roślinożerne, drapieżniki i wszystkożerne.
Reduktory, które obejmują bakterie, grzyby, przekształcają resztki roślin i zwierząt w związki nieorganiczne odpowiednie do stosowania przez żywe organizmy.
Funkcjonowanie ekosystemu
Największym systemem biologicznym jest biosfera, która z kolei składa się z poszczególnych składników. Możesz skomponować następujący łańcuch: populacja gatunkowa - ekosystem. Najmniejszą jednostką w ekosystemach jest gatunek. W każdej biogeocenozie ich liczba może wynosić od kilkudziesięciu do setek i tysięcy.
Bez względu na liczbę osobników i poszczególnych gatunków w dowolnym ekosystemie zachodzi stała wymiana materii, energii, nie tylko między sobą, ale także ze środowiskiem.
Jeśli mówimy o wymianie energii, to całkiem możliwe jest zastosowanie praw fizyki. Pierwsza zasada termodynamiki mówi, że energia nie znika bez śladu. Przechodzi tylko z jednego gatunku na drugi. Zgodnie z drugim prawem, w systemie zamkniętym energia może tylko wzrosnąć.
Jeśli prawa ekosystemowe zostaną zastosowane do ekosystemów, wówczas możemy dojść do wniosku, że wspierają one swoje źródła utrzymania dzięki obecności energii słonecznej, którą organizmy mogą nie tylko wychwytywać, ale także przekształcać, wykorzystywać, a następnie oddawać do środowiska.
Energia jest przenoszona z jednego poziomu troficznego na drugi; podczas transferu jeden rodzaj energii jest przekształcany w inny. Część tego oczywiście jest tracona w postaci ciepła.
Bez względu na to, jakie typy ekosystemów naturalnych istnieją, takie prawa dotyczą absolutnie wszystkich.
Struktura ekosystemu
Jeśli spojrzysz na dowolny ekosystem, z pewnością zobaczysz w nim, że różne kategorie, takie jak producenci, konsumenci i reduktory, są zawsze reprezentowane przez cały zestaw gatunków. Natura przewiduje, że jeśli coś nagle stanie się z jednym z gatunków, ekosystem nie umrze z tego powodu; zawsze można go z powodzeniem zastąpić innym. To wyjaśnia zrównoważenie naturalnych ekosystemów.
Szeroka gama gatunków w ekosystemie, różnorodne łańcuchy pokarmowe zapewniają trwałość wszystkich procesów zachodzących w społeczności.
Ponadto każdy system ma swoje prawa, których przestrzegają wszystkie żywe organizmy. Na tej podstawie można wyróżnić kilka struktur biogeocenozy:
- Struktura gatunkowa. Pokazuje stosunek gatunków roślin i zwierząt. W każdym systemie wskaźnik ten jest inny, zależy od wielu czynników: położenia geograficznego, klimatu, wieku ekosystemu. Gatunek, który ma większą liczbę niż wszystkie inne, nazywa się bytem średnim. Ale w niektórych przypadkach mali przedstawiciele są wskaźnikiem dobrobytu w systemie.
- Struktura troficzna. Różnorodność gatunków, rozgałęzione łańcuchy pokarmowe w ekosystemie są wskaźnikiem zrównoważonego rozwoju. W każdej biogeocenozie organizmy są połączone przede wszystkim więzami żywieniowymi. Zawsze możesz uzupełnić obwód zasilania. Zwykle zaczynają się od organizmu roślinnego, a kończą na drapieżniku. Na przykład konik polny zjada trawę, titmouse zje go, a latawiec go złapie.
- Struktura przestrzenna. Powstaje pytanie, w jaki sposób tak duża liczba różnych gatunków współistnieje na jednym terytorium. Wszystko to wynika z pewnej struktury, do której przylegają gatunki. W lesie pierwszy poziom zajmują sfotografowane drzewa. Gniazdują tu także niektóre gatunki ptaków. Kolejny poziom to niższe drzewa i znów miejsce pobytu niektórych gatunków zwierząt.
Każda struktura jest koniecznie obecna w dowolnym ekosystemie, ale może się znacznie różnić. Na przykład, jeśli porównamy biogeocenozę pustyni i lasu deszczowego, różnicę widać gołym okiem.
Sztuczne ekosystemy
Takie systemy są tworzone przez ludzkie ręce. Pomimo faktu, że wszystkie składniki struktury biotycznej są w nich obowiązkowe, podobnie jak w naturalnych, nadal istnieją znaczące różnice. Wśród nich są:
- Agrocenozy wyróżniają się złym składem gatunkowym. Rosną tylko te rośliny, które ludzie tam uprawiają. Ale natura zbiera żniwo i zawsze, na przykład, na polu pszenicy można zobaczyć chabry, stokrotki, różne stawonogi. W niektórych systemach nawet ptakom udaje się zbudować gniazdo na ziemi i hodować pisklęta.
- Jeśli dana osoba nie dba o ten ekosystem, rośliny uprawne nie wytrzymają konkurencji ze swoimi dzikimi krewnymi.
- Agrocenozy nadal istnieją ze względu na dodatkową energię, którą dana osoba przynosi, na przykład nawożenie.
- Ponieważ uprawiana biomasa roślin jest usuwana wraz z uprawą, gleba jest zubożona w składniki odżywcze. Dlatego, dla dalszego istnienia, znowu konieczna jest interwencja osoby, która będzie musiała produkować nawozy, aby wyhodować następną uprawę.
Można stwierdzić, że sztuczne ekosystemy nie należą do stabilnych i samoregulujących się systemów. Jeśli dana osoba przestanie się o nią troszczyć, nie przeżyje. Stopniowo dzikie gatunki wypierają uprawiane rośliny, a agrocenoza zostanie zniszczona.
Na przykład sztuczny ekosystem trzech gatunków organizmów można łatwo stworzyć w domu. Jeśli założysz akwarium, wlej do niego wodę, wrzuć kilka gałązek elodei i osiedl dwie ryby, tutaj masz gotowy sztuczny system. Nawet tak prosty nie może istnieć bez ludzkiej interwencji.
Wartość ekosystemów w przyrodzie
Mówiąc globalnie, wszystkie żywe organizmy są rozmieszczone w ekosystemach, więc ich znaczenia nie można nie docenić.
- Wszystkie ekosystemy są połączone przez cykl substancji, które mogą migrować z jednego systemu do drugiego.
- Ze względu na obecność ekosystemów w przyrodzie zachowana jest różnorodność biologiczna.
- Wszystkie zasoby, które czerpiemy z natury, dają nam dokładnie ekosystem: czysta woda, powietrze, żyzna gleba.
Każdy ekosystem jest bardzo łatwy do zniszczenia, szczególnie biorąc pod uwagę możliwości człowieka.
