Ekosistema – tai biologinė sistema, kurią sudaro gyvų organizmų rinkinys, jų buveinė, taip pat jungčių sistema, kuri keičiasi energija tarp jų. Šiuo metu šis terminas yra pagrindinė ekologijos sąvoka.
Pastatas
Ekosistemos savybės buvo tiriamos palyginti neseniai. Mokslininkai jame išskiria du pagrindinius komponentus – biotinį ir abiotinį. Pirmoji skirstoma į heterotrofinius (apima organizmus, kurie energiją gauna dėl organinių medžiagų oksidacijos – vartotojus ir skaidytojus) ir autotrofinius (organizmai pirminę energiją gauna fotosintezei ir chemosintezei, t. y. gamintojus).
Vienintelis ir svarbiausias energijos š altinis, būtinas visai ekosistemai egzistuoti, yra gamintojai, kurie sugeria saulės energiją, šilumą ir cheminius ryšius. Todėl autotrofai yra visos ekosistemos pirmojo trofinio lygio atstovai. Antrą, trečią ir ketvirtą lygius formuoja vartotojai. Jie uždaromi skaidytojais, galinčiais negyvas organines medžiagas paversti abiotiniais komponentais.
Ekosistemos savybės, trumpai apiekuriuos galite perskaityti šiame straipsnyje, reiškia natūralaus vystymosi ir atsinaujinimo galimybę.
Pagrindiniai ekosistemos komponentai
Ekosistemos struktūra ir savybės yra pagrindinės ekologijos sąvokos. Įprasta paryškinti tokius rodiklius:
- klimato režimas, aplinkos temperatūra, taip pat drėgmė ir apšvietimo sąlygos;
- organinės medžiagos, kurios medžiagų cikle sujungia abiotinius ir biotinius komponentus;
- neorganiniai junginiai, įtraukti į energijos ciklą;
- gamintojai yra organizmai, kuriantys pirminius produktus;
- fagotrofai – heterotrofai, mintantys kitais organizmais arba didelėmis organinių medžiagų dalelėmis;
- saprotrofai – heterotrofai, galintys sunaikinti negyvas organines medžiagas, jas mineralizuoti ir grąžinti į ciklą.
Paskutinių trijų komponentų derinys sudaro ekosistemos biomasę.
Ekosistema, kurios savybės ir organizavimo principai tiriami ekologijoje, funkcionuoja organizmų blokų dėka:
- Saprofagai – minta negyva organine medžiaga.
- Biofagai – valgo kitus gyvus organizmus.
Ekosistemos tvarumas ir biologinė įvairovė
Ekosistemos savybės yra susijusios su joje gyvenančių rūšių įvairove. Kuo didesnė biologinė įvairovė ir sudėtingesnė maisto grandinė, tuo didesnis ekosistemos atsparumas.
Biologinė įvairovė yra labai svarbi, nes ji leidžiaformuoti daug bendruomenių, kurios skiriasi forma, struktūra ir funkcijomis ir suteikia realią galimybę joms formuotis. Todėl kuo didesnė biologinė įvairovė, tuo daugiau gali gyventi bendruomenių ir gali vykti daugiau biogeocheminių reakcijų, tuo pačiu užtikrinant sudėtingą biosferos egzistavimą.
Ar šie sprendimai apie ekosistemos savybes yra teisingi? Ši koncepcija pasižymi vientisumu, stabilumu, savireguliacija ir savaiminiu atkuriamumu. Daugelis mokslinių eksperimentų ir stebėjimų duoda teigiamą atsakymą į šį klausimą.
Ekosistemos produktyvumas
Atliekant produktyvumo tyrimą, buvo pateiktos tokios sąvokos kaip biomasė ir augantys augalai. Antrasis terminas apibrėžia visų organizmų, gyvenančių vandens ar žemės vieneto plote, masę. Tačiau biomasė taip pat yra šių kūnų svoris, bet pagal energiją arba sausą organinę medžiagą.
Biomasė apima visus kūnus (įskaitant negyvus gyvūnų ir augalų audinius). Biomasė tampa nekromase tik tada, kai miršta visas organizmas.
Bendruomenės pirminė gamyba – tai be išimties gamintojų atliekama biomasės, kuri gali būti panaudota kvėpavimui ploto vienetui per laiko vienetą, formavimas.
Atskirkite bendrąją ir grynąją pirminę gamybą. Skirtumas tarp jų yra kvėpavimo kaina.
Bendruomenės grynasis produktyvumas yra organinių medžiagų kaupimosi greitisnevartoja heterotrofų, o dėl to – skaidytojų. Įprasta skaičiuoti metus arba auginimo sezoną.
Antrinis bendruomenės produktyvumas yra vartotojų energijos kaupimo greitis. Kuo daugiau vartotojų ekosistemoje, tuo daugiau energijos apdorojama.
Savireguliacija
Ekosistemos savybės apima ir savireguliaciją, kurios veiksmingumą reguliuoja gyventojų įvairovė ir tarp jų ryšiai su maistu. Sumažėjus vieno iš pagrindinių vartotojų skaičiui, plėšrūnai pereina prie kitų rūšių, kurios anksčiau jiems buvo antraeilės svarbos.
Ilgos grandinės gali susikirsti, taip sukurdamos įvairius maisto ryšius, priklausomai nuo aukų skaičiaus arba derliaus. Palankiausiais laikais rūšių skaičius gali būti atkurtas – taigi, santykiai biogenocenozėje normalizuojasi.
Neprotingas žmogaus įsikišimas į ekosistemą gali turėti neigiamų pasekmių. Dvylika porų triušių, atvežtų į Australiją per keturiasdešimt metų, padaugėjo iki kelių šimtų milijonų individų. Taip atsitiko dėl nepakankamo jais mintančių plėšrūnų skaičiaus. Dėl to pūkuoti gyvūnai sunaikina visą žemyno augmeniją.
Biosfera
Biosfera yra aukščiausio rango ekosistema, jungianti visas ekosistemas į vieną visumą ir suteikianti gyvybės galimybę Žemėje.
Biosferos, kaip pasaulinės ekosistemos, savybių tyrimaimokslo ekologija. Svarbu žinoti, kaip yra išdėstyti procesai, turintys įtakos visų organizmų gyvenimui.
Biosferos sudėtį sudaro šie komponentai:
- Hidrosfera yra Žemės vandens apvalkalas. Jis yra mobilus ir prasiskverbia visur. Vanduo yra unikalus junginys, kuris yra vienas iš bet kurio organizmo gyvybės pamatų.
- Atmosfera yra lengviausias Žemės oro apvalkalas, besiribojantis su kosmosu. Jos dėka vyksta energijos mainai su kosmine erdve;
- Litosfera yra kietas Žemės apvalkalas, sudarytas iš magminių ir nuosėdinių uolienų.
- Pedosfera – viršutinis litosferos sluoksnis, įskaitant dirvožemį ir dirvožemio formavimosi procesą. Jis ribojasi su visais ankstesniais apvalkalais ir uždaro visus energijos ir medžiagos ciklus biosferoje.
Biosfera nėra uždara sistema, nes ją beveik visiškai aprūpina saulės energija.
Dirbtinės ekosistemos
Dirbtinės ekosistemos yra sistemos, sukurtos dėl žmogaus veiklos. Tai apima agrocenozes ir natūralias ekonomines sistemas.
Žmogaus sukurtos ekosistemos sudėtis ir pagrindinės savybės mažai skiriasi nuo tikrosios. Ji taip pat turi gamintojus, vartotojus ir skaidytojus. Tačiau medžiagos ir energijos srautų persiskirstymas skiriasi.
Dirbtinės ekosistemos nuo natūralių skiriasi šiais parametrais:
- Daug mažiau rūšių ir aiškiai vyrauja viena ar daugiau iš jų.
- Santykinai mažas stabilumas ir stipri priklausomybė nuo visų rūšių energijos (įskaitantasmuo).
- Trumpos mitybos grandinės dėl mažos rūšių įvairovės.
- Neuždara medžiagų apykaita, nes žmonės iš rinkos pašalino bendruomenės produktus ar pasėlius. Tuo pačiu metu natūralios ekosistemos, priešingai, į ciklą įtraukia kiek įmanoma daugiau jo.
Dirbtinėje aplinkoje sukurtos ekosistemos savybės yra prastesnės nei natūralios. Jei nepalaikysite energijos srautų, po tam tikro laiko natūralūs procesai bus atstatyti.
Miško ekosistema
Miško ekosistemos sudėtis ir savybės skiriasi nuo kitų ekosistemų. Šioje aplinkoje kritulių iškrenta daug daugiau nei lauke, tačiau didžioji jų dalis niekada nepasiekia žemės paviršiaus ir išgaruoja tiesiai iš lapų.
Lapuočių miško ekosistemą atstovauja keli šimtai augalų rūšių ir keli tūkstančiai gyvūnų rūšių.
Miške augantys augalai yra tikri konkurentai ir kovoja dėl saulės šviesos. Kuo žemesnė pakopa, tuo atspalviui tolerantiškesnės rūšys ten įsikuria.
Pagrindiniai vartotojai yra kiškiai, graužikai, paukščiai ir stambūs žolėdžiai gyvūnai. Visos maistinės medžiagos, kurios vasarą yra augalų lapuose, rudenį patenka į šakas ir šaknis.
Be to, pagrindiniai vartotojai yra vikšrai ir žievės vabalai. Kiekvienam maisto lygiui atstovauja daug rūšių. Žolėdžių vabzdžių vaidmuo yra labai svarbus. Jie yra apdulkintojai ir yra maisto š altinis kitam maisto grandinės lygiui.
Gėlo vandens ekosistema
Ternyko pakrantės zonoje sudaromos palankiausios sąlygos gyvų organizmų gyvenimui. Čia vanduo geriausiai įšyla ir jame yra daugiausia deguonies. Ir būtent čia gyvena daugybė augalų, vabzdžių ir smulkių gyvūnų.
Maisto santykių sistema gėlame vandenyje yra labai sudėtinga. Aukštesni augalai valgo žolėdžius žuvis, moliuskus ir vabzdžių lervas. Pastarieji savo ruožtu yra vėžiagyvių, žuvų ir varliagyvių maisto š altinis. Plėšriosios žuvys minta mažesnėmis rūšimis. Čia maisto randa ir žinduoliai.
Tačiau organinių medžiagų likučiai nukrenta į rezervuaro dugną. Juose vystosi bakterijos, kurias valgo pirmuonys ir filtruojasi moliuskai.
