Mikä on ekosysteemi?
Ekosysteemi on järjestelmä, joka yhdistää elävät organismit ja niiden vuorovaikutuksen itsensä ja luonnon välillä. Ekosysteemissä ehdottomasti kaikki on yhteydessä toisiinsa villieläinten edustajista elävään loppuun asti.
Ekosysteemin ydin
Jokainen organismi on tärkeä omalla tavallaan, se vie tietyn paikan. Pienten järvien ekosysteemin esimerkissä voidaan tarkastella kutakin elävää olentoa, bakteereista monisoluisiin kasveihin ja eläimiin. Jokainen organismi ei voi elää ilman erillisiä elottoman luonnon esineitä, kaikki tarvitsee ilmaa, aurinkoa ja vettä. Jopa veden mineraalikoostumus vaikuttaa suoraan järvien organismien kehitykseen.
Aina epätavallisten organismien vaikutuksesta ekosysteemiin voi aina aiheutua pysyviä seurauksia. Uudet organismit vääristävät tavalla tai toisella luonnollista järjestystä, häiritsevät luonnollista tasapainoa ja vahingoittavat ympäristöä. Joten Australian esimerkissä voimme ymmärtää, että koirien, kissojen ja kettujen saarelle asuttamisen jälkeen eri marsupials tuhottiin.
Minkä tahansa ekosysteemin bioottiset jäsenet ovat suoraan riippuvaisia toisistaan. Voimme sanoa, että jos yksi ekosysteemin jäsen katoaa, koko järjestelmä kärsii merkittävistä muutoksista. Jos elävistä olennoista puuttuu valoa, vettä, ilmaa, ne alkavat kuolla vähitellen, eläimet eivät voi elää ilman kasveja ja heistä suoraan riippuvat organismit alkavat kuolla ilman eläimiä.
Järjestelmän luonnollisessa luonteessa toimivat yhden mekanismin mukaisesti. Jokainen järjestelmän osa riippuu toisesta, toimii samanaikaisesti sen kanssa. Luonnollisen tasapainon ylläpitämiseksi ihmisen on suojeltava kaikkia eläviä olentoja. Ekologisten järjestelmien tuhoaminen tapahtuu ihmisen syynä ja luonnonkatastrofeissa.
Ekosysteemi ja biogeocenoosi
On mahdotonta pitää synonyymeinä käsitteitä ekosysteemistä ja biogeocenoosista. Ne ovat tarkoitukseltaan läheisiä. Biogeocenoosi on sama ekosysteemi, jonka fytocenoosi rajoittaa. Kasvinsuojelu on kasvien yhteisö, samoin kuin joukko organismeja, jotka esiintyvät yhdessä yhdessä maapallon pinta-alassa. Ekosysteemi voi yleistää kaikki käsitteet. Jokainen biogeocenoosi on ekosysteemi, mutta jokainen järjestelmä ei voi olla biogeocenoosi.
Ekosysteemityypit
Ekosysteemit voivat olla erikokoisia, esiintyä eri tiloissa, sekä suurissa että pienissä. Ekosysteemisi voi olla kivien alla pienissä vesistöissä. Ekologiset järjestelmät voivat kattaa laajoja alueita - metsiä, aavikoita, steppejä. Teknisesti koko maapallo on yksi suuri ekosysteemi, joka on yhteinen kaikille siinä eläville olentoille.
Ekosysteemityypit laajuuden mukaan
Ekosysteemit ovat:
- mikrojärjestelmät - Pienet ekologiset järjestelmät, kuten pienet lampia, lätäköitä, yksittäisiä puita ja niin edelleen.
- Mesoecosystems edustavat ekologisia järjestelmiä, jotka kattavat suuria alueita.
- biomes (makroekosysteemit) - valtava ekologinen järjestelmä, samoin kuin joukko ekosysteemejä, joiden tekijät ovat samanlaisia. On valtavia trooppisia metsiä, joissa miljoonia eläimiä, elämättömiä esineitä, kuten järviä.
Yhdellä ekosysteemillä ei ole selvästi määriteltyjä rajoja. Usein jokainen järjestelmä erotetaan tietyllä esteellä: aavikot, saaristot, joet ja niin edelleen. Koska selkeitä rajoja ei ole, ekologiset järjestelmät kulkevat sujuvasti toisiinsa. Siksi useita pieniä ekosysteemejä voidaan yhdistää järvissä samanaikaisesti. Samalla jokaisella ekosysteemillä on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka erottavat sen muista. Samanlaisia ekosysteemien seoksia kutsutaan ekotoneiksi.
Ekosysteemityypit esiintymisen tyypistä riippuen
On olemassa tiettyjä ekosysteemejä, ne voidaan erottaa ulkoasun tyypin mukaan.Ne ovat useimmiten luonnollista alkuperää, mutta on myös keinotekoisesti luotuja.
- Luonnollinen ekosysteemi - luonnon luoma. Se voi sisältää metsiä, järviä, meriä ja niin edelleen.
- Keinotekoiset ekosysteemit ihminen itse luo: erilaisia puutarhoja, puutarhoja jne.
Ekosysteemityypit
Niitä on kahta tyyppiä: vesi, maa. Jäljelle jäävät ekosysteemien alatyypit kuuluvat yhteen näistä ryhmistä.
Maan ekosysteemit
Maapallon eri puolilla maapalloa sijaitsevat ja ainutlaatuiset, kuten esimerkiksi Australiassa:
Metsien ekosysteemit
Täällä asuu suuri joukko eläviä organismeja, jotka sijaitsevat suhteellisen pienissä tiloissa. Metsien asukastiheys on erittäin suuri, mutta pienimmätkin muutokset voivat muuttaa huomattavasti maan luonnollista tasapainoa. Tällaisissa ekosysteemeissä eläinten ja kasvien edustajien massa. Metsien ekologiset järjestelmät jaetaan:
- sademetsienmissä sataa vuosittain. Trooppisten metsien pääpiirteet ovat: tiheä kasvillisuus, pääosin korkeilla puilla, jotka sijaitsevat eri korkeuksilla. Tällaisilla alueilla asuu monia eläviä organismeja, joihin monet eläimet turvautuvat.
- Lehtisademetsätjossa kasvaa pensaita erityyppisten trooppisten puiden lisäksi. Lehtipuuta tropiikasta löytyy planeetan kaikista nurkista. He elävät paitsi kasvien massaa, myös monenlaisia eläimiä.
- Kohtalaiset ikivihreät metsätjoissa ei ole paljon puita. Tällaisilla alueilla ikivihreät ovat vallitsevia ja päivittävät vähitellen vuosittain lehtineen.
- Lehtimetsätkasvaa alueilla, joilla on kohtalainen kosteus, joilla sadetta on riittävästi elämää varten. Talvella puut pudottavat lehtiä, uudistaen kannen keväällä.
- Taigakasvaa suoraan tundran lähellä. Se sisältää ikivihreitä havupuita, lämpötila on useimmiten negatiivinen ja maaperät ovat erittäin happamat. Kesällä monet muuttolintulajit lentävät täällä, hyönteiset heräävät, taigan jäljellä olevien eläinten elämä on täydessä vauhdissa.
Esimerkki: sekametsäekosysteemi
Valmistajia edustavat useat puut (tammet, kuuset, mänty, haapa, koivu jne.), Pensaat (14) ja yrtit (siili, karvainen, tähtitie, mustikat jne.). Kuluttajia edustaa lukuisia hyönteisiä (2). Ensisijaisia metsätuotteita kuluttavat metsämyrkyt (9) ja hiiret, oravat, hirvi (15), villisiat (12), hirvieläimet ja linnuista - ristikkolinnut, piikit, hiljat (7). Toista kuluttajatasoa, joka kuluttaa eläimiä, edustavat hämähäkit, petokselliset virheet - jauhetut kovakuoriaiset, ampiaiset, muurahaiset (10), verta imevät hyttyset (11). Nisäkkäistä - hyönteismyökkäät ruusut, mäyrä, kettu, näätä (4), karhu. Lintuista - hyönteismyökkäisiä tikkoja, sammasia (8), viikat (1), kärpäsiä (13), pähkinänkuoria (6), saalistajalintuja - haukkoja (5) ja pöllöjä.
Aavikon ekosysteemi
Eläimiä, kasveja ei ole paljon. Itse järjestelmät sijaitsevat puoliväyläalueiden vieressä, ja niiden pinta-ala on noin 17% koko maa-alasta. Lämpötila on erittäin korkea, vettä on vähän ja valoa on liian paljon.
Niitty ekosysteemi
Niittyjä löytyy ympäri maailmaa. Niiden alueilla kasvatetaan pääasiassa yrttejä, muutamia puita, pensaita. Niityillä eläimet laiduntavat sekä hyönteisiä että kasvissyöjiä.
Kolme niittyjen ekologista järjestelmää voidaan erottaa
- savannahs, jotka ovat trooppisia niittyjä, joilla on kuiva vuodenaika, puita ja pensaita kasvaa erikseen savannissa. Tällaiset kasvit ovat tärkein ravintolähde petoeläinten metsästämille petoeläimille.
- preeriaa, edustaen kohtalaisia nurmettuneita niittyjä, joissa ei käytännössä ole suuria pensaita, puita. Forbs löytyy sieltä. Ilmasto on melko kuiva.
- Steppe niitytjosta löytyy lyhyt kasvillisuus. Steppialueita löytyy usein lähellä aavikoita. Puita löytyy hyvin harvoin, yleensä jokien, purojen läheltä. Useimmiten pienet eläimet elävät stepillä.
Vuoristoekosysteemit
Vuoristossa voit nähdä monimuotoisuuden luontotyypeissä, joissa monet eläimet elävät, kasvit kasvavat. Vuoristojen yläosassa on enimmäkseen ankara ilmasto, jossa vain alppikasvit säilyvät. Vuoristoeläimillä on usein paksu nahka, joka suojaa niitä kylmältä. Havupuut kasvavat vuorien alemmilla rinteillä.
Vesiekosysteemit
Vesiekologiset järjestelmät sijaitsevat vain vesiympäristössä. Jokainen vesistö voidaan luokitella vesiväliaineeksi koostaan huolimatta. Samankaltaisessa järjestelmässä yhdistyvät kasvisto, eläimistö, veden ominaisuudet, kuten veden suolapitoisuus. Tyypin mukaan vesiekosysteemit on jaettu useisiin lajeihin.
Meren ekosysteemit
Suuria ekosysteemejä voidaan pitää merialueina. Ne miehittävät yli 70% planeetasta. Ne sisältävät yli 97% maan vesivarannoista. Merivesi sisältää massaa mineraaleja sekä suoloja. Merten ekosysteemit jaetaan:
- meri- - suhteellisen pieni osa mannerjalustalla sijaitsevista valtamereistä
- Profundal osa - ei kyllästy auringonvaloon, sijaitsee suuressa syvyydessä;
- Bental osa, jossa pohjassa elävät organismit elävät;
- Vuorovesi vyöhyke;
- Suistoalue;
- Korallialueet;
- Suolan suot;
- Hydrotermiset tuuletusaukotjossa monet kemosynteettiset bakteerit luovat ravintopohjan muille olentoille.
Meren ekosysteemeissä on paljon vain heille ominaisia organismeja: korallit, erityyppiset levät, merieliöt.
Makean veden ekosysteemit
Makean veden ekosysteemit edustavat pientä osaa maan pinnasta - alle 1%. Ne sisältävät 0,009% veden kokonaismäärästä. Makean veden ekosysteemejä on kolmen tyyppisiä:
- pysyväjossa kurssi puuttuu kokonaan. Niihin kuuluvat uima-altaat, lammet ja järvet.
- Virtaavajoiden vedet liikkuvat nopeasti. Näitä ovat purot, joet.
- Marshjossa maaperä tulvii jatkuvasti.
Makean veden ekosysteemit ovat matelijoiden, sammakkoeläinten elinympäristöjä ja noin 40% maailman kalalajeista. Virtaavat ekosysteemit sisältävät paljon happea, tukeen monia eläviä lajeja. Organismeja on paljon enemmän kuin seisovissa vesissä.
Suljettu ekosysteemi
Suljetussa ekosysteemissä ei ole täysin aineenvaihduntaa ulkoisen ympäristön kanssa.
Koe puutarha puutarhassa pullolla David Latimeria
Vuonna 1960 britti David Latimer päätti suorittaa epätavallisen kokeen - hän istutti pienen puutarhan pullossa kastelematta sitä. Puutarha on muodostanut oman suljetun ekologisen järjestelmän, johon happea ei pääse.
David pani pullon sisälle erittäin kestävät kaupankäynnit, jotka täyttivät vähitellen 40 litran tilavuuden. He selvisivät kierrätettävissä tuotteissa - ilmassa, hajoamistuotteissa ja vedessä.
Pullo seisoi koko ajan noin 2 metrin päässä ikkunasta. Joten kasvi sai tietyn määrän auringonvaloa, itäen auringon suuntaan. Määräajoin tasaisen kasvun vuoksi David käänsi sen.
Latimer kertoi, ettei hän ollut koskaan karsinut kasvia, mutta näytti siltä, kuin se olisi erityisesti kasvanut säiliön rajoihin.
Kuinka pullotetut puutarhat toimivat?
Tällaiset suljetuissa tiloissa olevat puutarhat toimivat ekosysteeminä, koska tiukkuus luo erillisen ekologisen järjestelmän, jossa elävät organismit elävät, kehittyvät ja lisääntyvät. Kasvit käyttävät fotosynteesiä, hyödyntäen siten ravintoaineita.
Ainoa tekijä, jota tällaiset ekosysteemit käyttävät ympäristöstä, on auringonvalo, jota ilman fotosynteesi on mahdotonta. Lehmien sisältämät proteiinit absorboivat kasvin lehtiin putoavaa valoa.Osa auringon energiasta säilyy varastossa ATP-molekyylien muodossa.
Muuta maailmaa käytetään veden prosessointiin, jonka kasvien juuret imevät maaperästä. Fotosynteesiprosessi on päinvastainen solujen hengitykselle, joka on ominaista muille organismeille.
Ekosysteemi käyttää toiminnassaan myös soluhengitystä tuhoamalla kierrätetyt materiaalit. Prosessien tähän osaan osallistuvat maaperäbakteerit, jotka käsittelevät jätteitä vapauttaen hiilidioksidia ilmakehään. Laitos käyttää tätä kaasua uudelleen. Ympyrä sulkeutuu.
Yöllä kasvi käyttää itse soluhengitystä elämän ylläpitämiseen, kun taas se hajottaa päivän aikana varastoituneet ravintoaineet. Lasin takana olevan puutarhan veden kierto on myös täysin automatisoitu. Vesi imeytyy kasvin juuriin, imeytymisen aikana se vapautuu ympäristöön ja putoaa lehtiin ja maaperään kondensaattina. Jakso alkaa myös uudestaan.
Biosfääri 2
80-luvun lopulla käynnistettiin projekti nimeltään “Biosphere-2”. Itse planeettaa pidetään biosfäärinä-1. Sen tarkoituksena oli selvittää maan ekosysteemin lisääntymismahdollisuus. Tätä tarkoitusta varten rakennettiin 12 000 m2: n suljettu ympäristö, joka sijaitsee Sonoron autiomaassa, Arizonassa.
Projektin tarkoituksena oli tarkistaa, pystyvätkö ihmiset elamaan avaruudessa pitkään keinotekoisesti luodussa maanpäällisessä ekosysteemissä. 8 vapaaehtoista osallistui Biosfääri-2: n alueelle vuonna 1991. Ihmisten täytyi elää tässä paikassa kaksi vuotta, täysin erilleen sivilisaatiosta. Yhteys ulkomaailmaan ylläpidettäisiin tietokoneen kautta.
Koe ei ollut onnistunut alusta alkaen - yksi vapaaehtoisista loukkaantui ja meni kotiin. Noin vuoden kuluttua hapen määrä alkoi vähentyä vähitellen, joten se oli pumpattava keinotekoisesti. On mahdotonta puhua kokeen puhtaudesta tällaisissa olosuhteissa.
Seuraava ongelma, joka syntyi Biosphere-2: ssa, on kyvyttömyys kasvattaa tuotteita. Ihmiset menettivät koheesionsa, jakautuen kahteen ryhmään. Tutkijat alkoivat pelätä vakavasti koehenkilöiden elämää ja terveyttä, joten kokeilu lopetettiin.
Kokeen toinen käynnistäminen tapahtui vuonna 1994. Jotkut ensimmäisessä ryhmässä ilmenneet ongelmat ratkaistiin, mutta ryhmän jäsenillä oli vakavia erimielisyyksiä, kokeilu oli lopetettava uudelleen, mutta kuuden kuukauden kuluttua. Nyt hanke kuuluu kokonaan Arizonan yliopistolle, joka aloitti kokeilut vuonna 2011.
Rakenne, komponentit, ekosysteemit
Kaikki ekosysteemikomponentit liittyvät läheisesti toisiinsa. Ehdottomasti jokainen järjestelmä koostuu useista komponenteista.
Abioottiset komponentit
Abioottiset komponentit eivät ole millään tavoin vuorovaikutuksessa ulkoisten tekijöiden kanssa. Ne vaikuttavat suoraan käyttäytymisominaisuuksiin, vuorovaikutukseen ja olentojen elämään valtavissa ekosysteemeissä. Niitä edustaa kaksi tyyppiä:
- lämpötila;
- edafiset tekijät.
Abioottisilla komponenteilla on tärkeä rooli elämässä, elävien organismien kehityksessä. Kasvit tarvitsevat auringonvaloa, ilman happea ei ole olemassa olevaa olentoa tai ilman vettä.
Bioottiset komponentit
Nämä ovat villieläinten komponentteja, jotka jakautuvat kolmeen tyyppiin:
- tuottajat (luovat orgaanista ainetta, prosessoivat hiilidioksidia, energiaa);
- kuluttajat (eläimet);
- pelkistimet (kierrättää jätteet).
Kun ympyrä on valmis, prosessit alkavat uudelleen.
Ekosysteemitasot
Ekosysteemeille on ominaista seuraavat tasot:
- Yksilö (mikä tahansa elävä olento).
- Väestö (tietyn lajin olentojen ryhmä tietyllä alueella).
- Yhteisö (kaikkien kentällä olevien olentojen kokonaisuus).
- Ekosysteemi (yhdistelmä luonnollisia tekijöitä).
- Biosfääri (planeetan jokaisen ekosysteemin kokonaisuus).
Ruokaketju ja energia ekosysteemissä
Jokainen tarvitsee energiaa elämää ja kehitystä varten. Elävät organismit syövät eri tavalla.Joten kasvit saavat tarvittavat ravintoaineet maaperästä ja auringosta. Eläimet voivat syödä kasveja tai muita eläimiä. Tätä suhdetta kutsutaan yleisesti ruokaketjuksi.
Älä sekoita troofista ketjua ruokaketjuun - nämä ovat kaksi erilaista käsitettä. Troofinen ketju on kaikkien ruokaketjujen kokonaisuus, sillä on erittäin monimutkainen rakenne. Energia siirtyy vähitellen ketjun yhdestä elementistä toiseen, osaa käytetään elämään, joten se ei voi siirtyä eteenpäin. Oikosulussa energiaa varastoidaan enemmän. Loppujen lopuksi ulkomaailma imee energian kokonaan.