Ce este un ecosistem?
Un ecosistem este un sistem care combină organismele vii și interacțiunea lor între ei și natură. În ecosistem, absolut totul este conectat, de la reprezentanții faunei sălbatice, sfârșind cu neînsuflețit.
Esența ecosistemului
Fiecare organism este important în felul său, ocupă un anumit loc. Pe exemplul ecosistemului lacurilor mici, se poate lua în considerare fiecare tip de viețuitoare, de la bacterii la plante și animale multicelulare. Fiecare organism nu poate trăi fără obiecte separate de natură neînsuflețită, totul are nevoie de aer, soare și apă. Chiar și compoziția minerală a apei afectează direct dezvoltarea organismelor din lacuri.
Întotdeauna, când un ecosistem este afectat de organisme neobișnuite pentru el, pot apărea consecințe de neșters. Organismele noi într-un fel sau altul distorsionează ordinea naturală a lucrurilor, tulbură echilibrul natural, dăunând mediului. Deci, pe exemplul Australiei, putem înțelege că după așezarea câinilor, pisicilor și vulpilor de pe insulă, diverse marsupiale au fost exterminate.
Membrii biotici ai oricărui ecosistem depind direct unul de celălalt. Putem spune că dacă un membru al ecosistemului dispare, atunci întregul sistem va suferi modificări semnificative. În cazul în care ființele vii au lipsă de lumină, apă, aer, ele încep să moară treptat, animalele nu pot trăi fără plante, iar organismele care depind direct de ele încep să moară fără animale.
În natura naturală a sistemului funcționează conform unui singur mecanism. Fiecare parte a sistemului depinde de cealaltă, funcționează simultan cu acesta. Pentru a menține echilibrul natural, o persoană trebuie să protejeze fiecare viețuitoare. Distrugerea sistemelor ecologice are loc din vina omului și a dezastrelor naturale.
Ecosistemul și biogeocenoza
Este imposibil să considerăm ca sinonime conceptele de ecosistem și biogeocenoză. Ele sunt apropiate în sens. Biogeocenoza este același ecosistem limitat de fitocenoză. Fitocenoza este o comunitate de plante, precum și un set de organisme care există împreună pe o singură porțiune a suprafeței pământului. Un ecosistem poate generaliza toate conceptele. Fiecare biogeocenoză este un ecosistem, dar nu orice sistem poate fi o biogeocenoză.
Tipuri de ecosisteme
Ecosistemele pot fi de dimensiuni diferite, există în spații diferite, atât mari cât și mici. Ecosistemul tău poate fi sub roci în corpuri mici de apă. Sistemele ecologice pot acoperi zone vaste - păduri, deșerturi, stepele. Tehnic, întreaga planetă Pământ este un ecosistem mare comun tuturor creaturilor care trăiesc în ea.
Tipuri de ecosisteme după scară
Ecosistemele sunt:
- Microsystems - Sisteme ecologice mici, precum iazuri mici, bălți, copaci individuali și așa mai departe.
- Mesoecosystems reprezintă sisteme ecologice care acoperă suprafețe mari.
- biomurilor (macroecosisteme) - un sistem ecologic imens, precum și un set de ecosisteme, al căror factori sunt asemănători între ei. Există vaste păduri tropicale în care se află milioane de animale, obiecte de natură neînsuflețită precum lacurile.
Niciun ecosistem nu are granițe clar definite. Adesea, fiecare sistem este separat de o barieră specifică: deșerturi, arhipelaguri, râuri ș.a. Deoarece nu există granițe clare, sistemele ecologice trec ușor una în alta. De aceea, mai multe ecosisteme mici pot fi combinate în lacuri în același timp. În același timp, fiecare ecosistem va avea caracteristici unice care îl disting de ceilalți. Amestecuri similare de ecosisteme se numesc ecotone.
Tipuri de ecosisteme în funcție de tipul de apariție
Există anumite ecosisteme, ele se pot distinge prin tipul de aspect.Ele sunt de cele mai multe ori de origine naturală, dar există și cele create artificial.
- Ecosistem natural - creat de natură. Poate include păduri, lacuri, mări și așa mai departe.
- Ecosisteme artificiale omul însuși creează: diverse grădini, grădini etc.
Tipuri de ecosisteme
Există două tipuri: apă, pământ. Subtipurile rămase de ecosisteme aparțin unuia dintre aceste grupuri.
Ecosistemele terestre
Distribuite pe tot pământul, găsite în toate colțurile planetei, sunt unice, ca de exemplu în Australia:
Ecosistemele forestiere
Un număr mare de organisme vii, amplasate în spații relativ mici, trăiesc aici. Densitatea de populație a pădurilor este extrem de mare, cu toate acestea, chiar și cele mai minore modificări pot schimba mult echilibrul natural pe teren. În astfel de ecosisteme, masa reprezentanților lumii animale și vegetale. Sistemele ecologice de pădure sunt împărțite în:
- Junglăunde apar precipitații anuale. Principalele caracteristici ale pădurilor tropicale sunt: vegetație densă cu predominanță de arbori înalți, care se află la diferite înălțimi. În astfel de teritorii, multe organisme vii trăiesc, unde multe animale se refugiază.
- Pădure tropicală de foioaseîn care, pe lângă diferite tipuri de copaci tropicali, crește arbuști. Tropice de foioase pot fi găsite în toate colțurile planetei, trăiesc nu numai o masă de plante, ci și o varietate de animale.
- Păduri temperate verziîn care nu sunt mulți copaci. În astfel de zone predomină frunzele verzi, actualizându-și treptat frunzișul.
- Păduri de foioasecrescând în regiuni cu umiditate moderată, unde sunt suficiente precipitații pentru viață. Iarna, copacii cad frunzele, reînnoind acoperirea în timpul primăverii.
- Taigacrescând direct lângă tundră. Conține conifere perenă, temperatura este cel mai adesea negativă, iar solurile sunt extrem de acide. Vara, multe specii migratoare de păsări zboară aici, insectele se trezesc, viața restului animalelor taiga este în plină desfășurare.
Exemplu: ecosistem forestier mixt
Producătorii sunt reprezentați de o varietate de copaci (stejari, molid, pin, aspen, mesteacăn, etc.), arbuști (14) și ierburi (sedge, păroase, starlet, afine etc.). Consumatorii sunt reprezentați de numeroase insecte (2). Produsele primare de pădure sunt consumate de mole pădure (9) și șoareci, veverițe, alun (15), mistreți (12), căprioare și de la păsări - paharele încrucișate, gâștele (7). Al doilea nivel de consumatori, cei care consumă animale, este reprezentat de păianjeni, bug-uri prădătoare - gândaci măcinati, viespi, furnici (10), țânțari care sugă sânge (11). Dintre mamifere - resturi insectivore, bușuc, vulpe, marten (4), urs. Dintre păsări - picătoarele insectivore, tufe (8), cochilie (1), muscătoare (13), piuliță (6), precum și păsări de pradă (5) și bufnițe.
Ecosistemul deșertului
Nu există multe animale, plante. Sistemele în sine sunt situate lângă zonele semi-deșertice, ocupând aproximativ 17% din suprafața totală a terenului. Temperatura este foarte ridicată, există puțină apă și este prea multă lumină.
Ecosistemul pajiștilor
Lunca poate fi găsită în toată lumea. Pe teritoriile lor cresc în principal ierburi, puțini copaci, arbuști. Animalele pasc în pajiști, atât insectivore cât și erbivore.
Se pot distinge trei sisteme ecologice de pajiști
- savane, care sunt pajiști tropicale cu anotimp uscat, copaci și arbuști cresc separat în savană. Astfel de plante sunt principala sursă de hrană pentru ierbivorele vânate de prădători.
- Preeriile, reprezentând pajiști cu iarbă moderată, în care practic nu există arbuști mari, copaci. Forbs se găsesc acolo. Clima este destul de aridă.
- Lunca stepeiunde se poate găsi vegetație scurtă în jur. Teritoriile de stepă sunt adesea găsite în apropiere de semi-deșerturi. Copacii pot fi găsiți foarte rar, de obicei în apropiere de râuri, pâraie. În mare parte animalele mici trăiesc în stepe.
Ecosistemele montane
În munți puteți vedea diversitatea habitatelor în care trăiesc multe animale, plantele cresc. Pe vârfurile munților există mai ales un climat dur în care supraviețuiesc doar plantele alpine. Animalele de munte au adesea o piele groasă care îi protejează de frig. Copacii de conifere cresc pe versanții inferiori ai munților.
Ecosistemele acvatice
Sistemele ecologice acvatice sunt localizate numai în mediul acvatic. Fiecare corp de apă poate fi atribuit mediilor de apă, în ciuda dimensiunii sale. Un sistem similar combină flora, fauna, proprietățile apei precum salinitatea apei. În funcție de tip, ecosistemele acvatice sunt împărțite în mai multe specii.
Ecosistemele marine
Ecosistemele mari pot fi considerate marine. Ele ocupă mai mult de 70% din planetă. Acestea conțin mai mult de 97% din rezervele de apă ale Pământului. Apa de mare conține o masă de minerale, precum și săruri. Ecosistemele mărilor sunt împărțite în:
- oceanic - o parte relativ mică a oceanelor situate pe raftul continental;
- Profundal parte - nesaturați de lumina soarelui, localizați la adâncimi mari;
- Bental partea în care trăiesc organismele vii de jos;
- Zona mareelor;
- Zona de estuar;
- Zonele de coral;
- Mlaștinile sărate;
- Ventilări hidrotermaleîn care multe bacterii chemosintetice creează o bază alimentară pentru alte creaturi.
În ecosistemele marine există o mulțime de organisme inerente numai lor: corali, diverse tipuri de alge, organisme marine.
Ecosistemele de apă dulce
Ecosistemele de apă dulce reprezintă o mică parte a suprafeței pământului - mai puțin de 1%. Conțin 0,009% din totalul de apă. Există trei tipuri de ecosisteme de apă dulce:
- Permanentîn care cursul este complet absent. Acestea includ bazine, iazuri și lacuri.
- Curgereale cărui ape se mișcă rapid. Acestea includ pâraie, râuri.
- Mlaştinăunde solul este inundat constant.
Ecosistemele de apă dulce sunt habitate pentru reptile, amfibieni și aproximativ 40% din speciile de pește ale lumii. Ecosistemele curgătoare conțin niveluri ridicate de oxigen, care susțin multe specii vii. Există mult mai multe organisme decât în apele stagnante.
Ecosistem închis
Într-un ecosistem închis, nu există complet metabolismul cu mediul extern.
Experiență cu o grădină într-o sticlă de David Latimer
În 1960, britanicul David Latimer a decis să efectueze un experiment neobișnuit - a plantat o mică grădină într-o sticlă fără să o ude. Grădina și-a format propriul sistem ecologic închis, în care oxigenul nu intră.
David a introdus tradiționalele foarte rezistente în interiorul sticlei, care a umplut treptat un volum de 40 de litri. Au supraviețuit pe reciclabile - aer, produse de descompunere și apă.
Sticla a stat tot timpul la aproximativ 2 metri de fereastră. Așa că planta a primit o anumită cantitate de lumină solară, răsărind în direcția soarelui. Periodic, pentru o creștere uniformă, David a transformat-o.
Latimer a spus că nu a tăiat planta niciodată, dar părea că ar fi crescut special până la limitele containerului.
Cum funcționează grădinile îmbuteliate?
Astfel de grădini în spații închise funcționează ca ecosistem, deoarece etanșeitatea creează un sistem ecologic separat în care organismele vii trăiesc, se dezvoltă și se înmulțesc. Plantele folosesc fotosinteza, utilizând astfel nutrienți.
Singurul factor folosit de astfel de ecosisteme din mediu este lumina soarelui, fără de care fotosinteza este imposibilă. Lumina care cade pe frunzele plantei este absorbită de proteinele conținute în frunze.O parte din energia soarelui rămâne în depozitare sub formă de molecule ATP.
Restul lumii este folosit pentru procesarea apei care este absorbită din sol de rădăcinile plantei. Procesul fotosintezei este opus respirației celulare caracteristice altor organisme.
De asemenea, ecosistemul folosește respirația celulară în activitățile sale, distrugând materialele reciclate. În această parte a proceselor, sunt implicate bacteriile din sol, procesând deșeurile odată cu eliberarea de dioxid de carbon în atmosferă. Instalația reutilizează acest gaz. Cercul se închide.
Noaptea, planta în sine folosește respirația celulară pentru a menține viața, în timp ce descompune nutrienții depozitați în timpul zilei. Ciclul apei din grădina din spatele geamului este, de asemenea, complet automatizat. Apa este absorbită de rădăcinile plantei, în timpul transpirației este eliberată în mediu și cade în frunze și în sol sub formă de condens. Ciclul începe, de asemenea, din nou.
Biosfera 2
La sfârșitul anilor 80, a fost lansat un proiect numit „Biosphere-2”. Planeta în sine este considerată Biosfera-1. Scopul său a fost să afle posibilitatea reproducerii ecosistemului terestru. În acest scop, a fost construit un mediu închis de 12.000 m2, situat în deșertul Sonora, Arizona.
Ideea proiectului a fost de a verifica dacă oamenii pot supraviețui în spațiu mult timp într-un ecosistem terestru creat artificial. 8 voluntari s-au aventurat pe teritoriul Biosferei-2 în 1991. Oamenii au trebuit să trăiască în acest loc timp de doi ani, divorțat complet de civilizație. Contactul cu lumea exterioară ar fi menținut printr-un computer.
Experimentul nu a avut succes de la bun început - unul dintre voluntari a fost rănit și a plecat acasă. Aproximativ un an, cantitatea de oxigen a început să scadă treptat, așa că a trebuit să fie pompată artificial. Este imposibil să vorbim despre puritatea unui experiment în asemenea condiții.
Următoarea problemă care a apărut în Biosfera-2 este incapacitatea de a dezvolta produse. Oamenii și-au pierdut coeziunea, împărțiți în două grupuri. Oamenii de știință au început să se teamă serios de viața și sănătatea subiecților, astfel încât experimentul a fost oprit.
A doua lansare a experimentului a avut loc în 1994. Unele probleme care au apărut în primul grup au fost rezolvate, însă, membrii grupului au avut dezacorduri grave, experimentul a trebuit să fie oprit din nou, dar după șase luni. Acum, proiectul este deținut integral de Universitatea din Arizona, care a reluat experimentele în 2011.
Structura, componentele, factorii ecosistemici
Toate componentele ecosistemului sunt strâns legate. Absolut fiecare sistem este format din mai multe componente.
Componente abiotice
Componentele abiotice nu interacționează în niciun fel cu factori externi. Ele afectează direct caracteristicile comportamentale, interacțiunea, viața creaturilor în vastele ecosisteme. Ele sunt reprezentate de două tipuri:
- temperatura;
- factori edafici.
Componentele abiotice joacă un rol important în viață, în dezvoltarea organismelor vii. Plantele au nevoie de lumina soarelui, fără oxigen nu există nicio ființă vie, nici fără apă.
Componentele biotice
Acestea sunt componente ale vieții sălbatice care se încadrează în trei tipuri:
- producători (creează materie organică, procesează dioxid de carbon, energie);
- consumatori (animale);
- reductoare (reciclarea deșeurilor).
Când cercul este finalizat, procesele încep din nou.
Nivelurile ecosistemului
Ecosistemele sunt caracterizate de următoarele niveluri:
- Un individ (orice făptură vie).
- Populație (un grup de creaturi ale unei anumite specii dintr-un anumit teritoriu).
- Comunitate (totalitatea tuturor creaturilor de pe pământ).
- Ecosistem (un set de factori naturali).
- Biosfera (totalitatea fiecărui ecosistem al planetei).
Lanțul alimentar și energia din ecosistem
Toată lumea are nevoie de energie pentru viață și dezvoltare. Organismele vii mănâncă diferit.Astfel, plantele primesc nutrienții necesari din sol și de la soare. Animalele pot mânca plante sau alte animale. Acest raport este denumit în mod obișnuit lanț alimentar.
Nu confundați lanțul trofic cu lanțul alimentar - acestea sunt două concepte diferite. Lanțul trofic este totalitatea tuturor lanțurilor alimentare, are o structură extrem de complexă. Energia este transferată treptat de la un element al lanțului la altul, o parte este folosită pe viață, deci nu poate merge mai departe. În scurtcircuite, energia este stocată mai mult. La final, energia este complet absorbită de lumea exterioară.