Co to jest ekosystem?

Ekosystem to system, który łączy żywe organizmy i ich interakcje między sobą a przyrodą. W ekosystemie absolutnie wszystko jest połączone, od przedstawicieli dzikiej przyrody, po nieożywione.

Esencja ekosystemu

Każdy organizm jest ważny na swój sposób, zajmuje określone miejsce. Na przykładzie ekosystemu małych jezior można rozważyć każdy rodzaj żywego stworzenia, od bakterii po wielokomórkowe rośliny i zwierzęta. Każdy organizm nie może żyć bez osobnych obiektów przyrody nieożywionej; wszystko potrzebuje powietrza, słońca i wody. Nawet skład mineralny wody wpływa bezpośrednio na rozwój organizmów w jeziorach.

Ilekroć na ekosystem, który jest dla niego niezwykły, ma wpływ ekosystem, mogą wystąpić nieusuwalne konsekwencje. Nowe organizmy w taki czy inny sposób zakłócają naturalny porządek rzeczy, zaburzają naturalną równowagę, szkodzą środowisku. Na przykład Australię można zrozumieć, że po osiedleniu psów, kotów i lisów na wyspie eksterminowano różne torbacze.

Członkowie biotyczni dowolnego ekosystemu są bezpośrednio od siebie zależni. Można powiedzieć, że jeśli jeden członek ekosystemu zniknie, wówczas cały system ulegnie znaczącym zmianom. W przypadku, gdy żywym istotom brakuje światła, wody, powietrza, zaczynają one wymierać stopniowo, zwierzęta nie mogą żyć bez roślin, a organizmy bezpośrednio od nich zależne zaczynają wymierać bez zwierząt.

W naturze system działa zgodnie z jednym mechanizmem. Każda część systemu zależy od drugiej, działa jednocześnie z nią. Aby zachować naturalną równowagę, człowiek musi chronić każde żywe stworzenie. Niszczenie systemów ekologicznych następuje z winy człowieka i klęsk żywiołowych.

Ekosystem i biogeocenoza

Nie można uznać za synonimy pojęć ekosystemu i biogeocenozy. Mają bliskie znaczenie. Biogeocenoza to ten sam ekosystem, który jest ograniczony przez fitocenozę. Fitocenoza to wspólnota roślin, a także zbiór organizmów, które istnieją razem na jednym poletku powierzchni ziemi. Ekosystem może uogólnić wszystkie koncepcje. Każda biogeocenoza jest ekosystemem, ale nie każdy system może być biogeocenozą.

Rodzaje ekosystemów

Ekosystemy mogą mieć różne rozmiary, występować w różnych przestrzeniach, zarówno dużych, jak i małych. Twój ekosystem może znajdować się pod skałami w małych zbiornikach wodnych. Systemy ekologiczne mogą obejmować rozległe obszary - lasy, pustynie, stepy. Technicznie cała planeta Ziemia jest jednym wielkim ekosystemem wspólnym dla wszystkich żyjących w niej stworzeń.

Rodzaje ekosystemów według skali

Ekosystemy to:

• Mikrosystemy - Małe systemy ekologiczne, takie jak małe stawy, kałuże, pojedyncze drzewa i tak dalej.
• Mezoekosystemy reprezentują systemy ekologiczne obejmujące duże obszary.
• Biomy (makroekosystemy) - ogromny system ekologiczny, a także zestaw ekosystemów, których czynniki są do siebie podobne. Istnieją rozległe lasy tropikalne, w których znajdują się miliony zwierząt, obiekty przyrody nieożywionej, takie jak jeziora.

Żaden ekosystem nie ma jasno określonych granic. Często każdy system jest oddzielony określoną barierą: pustynie, archipelagi, rzeki i tak dalej. Ponieważ nie ma wyraźnych granic, systemy ekologiczne płynnie przechodzą między sobą. Dlatego w jeziorach można łączyć kilka małych ekosystemów jednocześnie. Jednocześnie każdy ekosystem będzie miał unikalne cechy, które odróżnią go od innych. Podobne mieszanki ekosystemów nazywane są ekotonami.

Rodzaje ekosystemów w zależności od rodzaju wystąpienia

Istnieją pewne ekosystemy, można je rozróżnić według rodzaju wyglądu.Są najczęściej pochodzenia naturalnego, ale są też sztucznie stworzone.

• Naturalny ekosystem - stworzony przez naturę. Może obejmować lasy, jeziora, morza i tak dalej.
• Sztuczne ekosystemy sam człowiek tworzy: różne ogrody, ogrody itp.

Rodzaje ekosystemów

Istnieją dwa rodzaje: woda, ziemia. Pozostałe podtypy ekosystemów należą do jednej z tych grup.

Ekosystemy lądowe

Rozmieszczone na całej ziemi, występujące we wszystkich zakątkach planety, są wyjątkowe, jak na przykład w Australii:

Ekosystemy leśne

Żyje tutaj duża liczba żywych organizmów znajdujących się w stosunkowo małych przestrzeniach. Gęstość zaludnienia lasów jest niezwykle wysoka, jednak nawet najmniejsze zmiany mogą znacznie zmienić naturalną równowagę na ziemi. W takich ekosystemach masa przedstawicieli świata zwierząt i roślin. Ekologiczne systemy leśne dzielą się na:

1. Lasy deszczowegdzie występują roczne opady. Główne cechy lasów tropikalnych to: gęsta roślinność z przewagą wysokich drzew, które znajdują się na różnych wysokościach. Na takich terytoriach żyje wiele żywych organizmów, gdzie schronią się liczne zwierzęta.
2. Liściaste lasy deszczowew którym oprócz różnych rodzajów drzew tropikalnych rosną krzewy. Tropiki liściaste można znaleźć we wszystkich zakątkach planety, żyją nie tylko masą roślin, ale także różnorodnymi zwierzętami.
3. Umiarkowane wiecznie zielone lasyw których nie ma wielu drzew. Na takich obszarach dominują rośliny zimozielone, co roku stopniowo aktualizując ich liście.
4. Lasy liściasterośnie w regionach o umiarkowanej wilgotności, gdzie jest wystarczająco dużo opadów dla życia. Zimą drzewa opuszczają liście, a wiosną odnawiają osłonę.
5. Tajgarośnie bezpośrednio w pobliżu tundry. Zawiera wiecznie zielone drzewa iglaste, temperatura jest najczęściej ujemna, a gleby są wyjątkowo kwaśne. Latem lata tu wiele gatunków ptaków wędrownych, budzą się owady, życie reszty tajgi jest w pełnym rozkwicie.

Przykład: mieszany ekosystem leśny

Producenci reprezentują różnorodne drzewa (dęby, świerki, sosny, osiki, brzozy itp.), Krzewy (14) i zioła (turzyca, owłosiona, gwiazdka, jagody, itp.). Konsumentów reprezentują liczne owady (2). Pierwotne produkty leśne są spożywane przez nornice leśne (9) oraz myszy, wiewiórki, łosia (15), dziki (12), jelenie, a od ptaków - krzyżówki, zięby, jay (7). Drugi poziom konsumentów, konsumujący zwierzęta, jest reprezentowany przez pająki, robactwo drapieżne - chrząszcze, osy, mrówki (10), komary wysysające krew (11). Ze ssaków - owadożerne złośnicy, borsuk, lis, kuna (4), niedźwiedź. Z ptaków - owadożernych dzięciołów, drozdy (8), kosy (1), muchołówki (13), kowalika (6), a także ptaków drapieżnych - jastrzębi (5) i sowy.

Ekosystem pustynny

Nie ma wielu zwierząt, roślin. Same systemy znajdują się w pobliżu obszarów półpustynnych, zajmując około 17% całkowitej powierzchni lądu. Temperatura jest bardzo wysoka, jest mało wody i jest za dużo światła.

Ekosystem łąkowy

Łąki można znaleźć na całym świecie. Na ich terytoriach rosną głównie trawy, niewiele drzew, krzewów. Zwierzęta pasą się na łąkach, zarówno owadożernych, jak i roślinożernych.

Można wyróżnić trzy ekologiczne systemy łąk

1. Savannahs, które są tropikalnymi łąkami o porze suchej, drzewa i krzewy rosną osobno na sawannie. Takie rośliny są głównym źródłem pożywienia dla roślinożerców ściganych przez drapieżniki.
2. Prerie, reprezentujące umiarkowane łąki trawiaste, na których praktycznie nie ma dużych krzewów, drzew. Znaleziono tam Forbs. Klimat jest raczej suchy.
3. Stepowe łąkigdzie można znaleźć krótką roślinność. Terytorium stepowe często znajduje się w pobliżu półpustyn. Drzewa można znaleźć bardzo rzadko, zwykle w pobliżu rzek, strumieni. Przeważnie małe stepy żyją na stepach.

Ekosystemy górskie

W górach widać różnorodność siedlisk, w których żyje wiele zwierząt, rosną rośliny. Na szczytach gór panuje głównie trudny klimat, w którym przetrwają tylko rośliny alpejskie. Zwierzęta górskie mają często grubą skórę, która chroni je przed zimnem. Drzewa iglaste rosną na niższych zboczach gór.

Ekosystemy wodne

Wodne systemy ekologiczne znajdują się tylko w środowisku wodnym. Każdy zbiornik wodny można przypisać mediom wodnym, niezależnie od jego wielkości. Podobny system łączy florę, faunę i właściwości wody, takie jak zasolenie wody. Według rodzaju ekosystemy wodne są podzielone na kilka gatunków.

Ekosystemy morskie

Duże ekosystemy można uznać za morskie. Zajmują ponad 70% planety. Zawierają ponad 97% zasobów wody na Ziemi. Woda morska zawiera masę minerałów oraz soli. Ekosystemy mórz dzielą się na:

• oceaniczny - stosunkowo niewielka część oceanów położona na szelfie kontynentalnym;
• Profundal część - nie nasycona światłem słonecznym, położona na dużych głębokościach;
• Bental część, w której żyją organizmy żyjące na dnie;
• Strefa pływowa;
• Strefa ujścia;
• Obszary koralowe;
• Słone bagna;
• Kominy hydrotermalnew którym wiele bakterii chemosyntetycznych tworzy bazę pokarmową dla innych stworzeń.

W ekosystemach morskich występuje wiele organizmów związanych wyłącznie z nimi: koralowce, różne rodzaje glonów, organizmy morskie.

Ekosystemy słodkowodne

Ekosystemy słodkowodne stanowią niewielką część powierzchni ziemi - mniej niż 1%. Zawierają 0,009% całkowitej wody. Istnieją trzy rodzaje ekosystemów słodkowodnych:

1. Na stojącow którym kurs jest całkowicie nieobecny. Należą do nich baseny, stawy i jeziora.
2. Płynącyktórych wody płyną szybko. Należą do nich strumienie, rzeki.
3. Bagnogdzie gleba jest stale zalewana.

Ekosystemy słodkowodne są siedliskami gadów, płazów i około 40% gatunków ryb na świecie. Płynące ekosystemy zawierają wysoki poziom tlenu, wspierając wiele żywych gatunków. Istnieje znacznie więcej organizmów niż w wodach stojących.

Zamknięty ekosystem

W zamkniętym ekosystemie całkowicie nie zachodzi metabolizm ze środowiskiem zewnętrznym.

Doświadczenie z ogrodem w butelce Davida Latimera

W 1960 roku brytyjski David Latimer postanowił przeprowadzić niezwykły eksperyment - posadził mały ogródek w butelce, nie podlewając go. Ogród utworzył własny zamknięty system ekologiczny, w którym tlen nie wchodzi.

David włożył bardzo odporne tradescany do butelki, która stopniowo wypełniała objętość 40 litrów. Przeżyli na surowcach wtórnych - powietrzu, produktach rozkładu i wodzie.

Butelka cały czas stała około 2 metry od okna. Tak więc roślina otrzymała pewną ilość światła słonecznego, kiełkującego w kierunku słońca. Okresowo, dla jednolitego wzrostu, David to odwrócił.

Latimer powiedział, że nigdy nie przycinał rośliny, ale wyglądało to tak, jakby specjalnie wyrosła do granic pojemnika.

Jak działają ogrody butelkowane?

Takie ogrody w zamkniętych przestrzeniach działają jak ekosystem, ponieważ szczelność tworzy oddzielny system ekologiczny, w którym żywe organizmy żyją, rozwijają się i rozmnażają. Rośliny wykorzystują fotosyntezę, a tym samym wykorzystują składniki odżywcze.
Jedynym czynnikiem wykorzystywanym przez takie ekosystemy ze środowiska jest światło słoneczne, bez którego fotosynteza jest niemożliwa. Światło padające na liście rośliny jest pochłaniane przez białka zawarte w liściach.Część energii słonecznej pozostaje w magazynie w postaci cząsteczek ATP.

Reszta świata służy do przetwarzania wody, która jest absorbowana z gleby przez korzenie rośliny. Proces fotosyntezy jest przeciwieństwem oddychania komórkowego charakterystycznego dla innych organizmów.

Ekosystem wykorzystuje również oddychanie komórkowe w swojej działalności, niszcząc materiały pochodzące z recyklingu. W tej części procesów biorą udział bakterie glebowe, przetwarzające odpady z uwalnianiem dwutlenku węgla do atmosfery. Zakład ponownie wykorzystuje ten gaz. Koło zamyka się.

W nocy sama roślina wykorzystuje oddychanie komórkowe do podtrzymywania życia, a rozkłada składniki odżywcze zgromadzone w ciągu dnia. Cykl wodny w ogrodzie za szybą jest również w pełni zautomatyzowany. Woda jest absorbowana przez korzenie rośliny, podczas transpiracji jest uwalniana do środowiska i wpada do liści i gleby jako kondensat. Cykl również zaczyna się od nowa.

Biosfera 2

Pod koniec lat 80. uruchomiono projekt o nazwie „Biosfera-2”. Sama planeta jest uważana za Biosferę-1. Jego celem było ustalenie możliwości reprodukcji ekosystemu lądowego. W tym celu zbudowano zamknięte środowisko o powierzchni 12 000 m2, położone na pustyni Sonora w Arizonie.

Ideą projektu było sprawdzenie, czy ludzie mogą długo przetrwać w kosmosie w sztucznie stworzonym ekosystemie lądowym. 8 wolontariuszy zapuściło się na terytorium Biosphere-2 w 1991 roku. Ludzie musieli mieszkać w tym miejscu przez dwa lata, całkowicie oddzieleni od cywilizacji. Kontakt ze światem zewnętrznym utrzymywany byłby za pomocą komputera.

Eksperyment od samego początku się nie udał - jeden z ochotników został ranny i wrócił do domu. Po upływie roku ilość tlenu zaczęła się stopniowo zmniejszać, więc trzeba było ją sztucznie pompować. W takich warunkach nie można mówić o czystości eksperymentu.

Kolejnym problemem, który pojawił się w Biosphere-2, jest niemożność uprawy produktów. Ludzie stracili spójność, podzieleni na dwie grupy. Naukowcy zaczęli poważnie obawiać się o życie i zdrowie badanych, więc eksperyment został przerwany.

Drugie uruchomienie eksperymentu miało miejsce w 1994 r. Niektóre problemy, które pojawiły się w pierwszej grupie, zostały rozwiązane, jednak członkowie grupy mieli poważne spory, eksperyment musiał zostać ponownie przerwany, ale po sześciu miesiącach. Teraz projekt jest w całości własnością University of Arizona, który wznowił eksperymenty w 2011 roku.

Struktura, komponenty, czynniki ekosystemu

Wszystkie elementy ekosystemu są ściśle powiązane. Absolutnie każdy system składa się z kilku elementów.

Składniki abiotyczne

Składniki abiotyczne w żaden sposób nie oddziałują na czynniki zewnętrzne. Wpływają bezpośrednio na cechy behawioralne, interakcje, życie stworzeń w rozległych ekosystemach. Są reprezentowane przez dwa typy:

• temperatura;
• czynniki edaficzne.

Składniki abiotyczne odgrywają ważną rolę w życiu, rozwoju organizmów żywych. Rośliny potrzebują światła słonecznego, bez tlenu nie ma żywych stworzeń ani wody.

Składniki biotyczne

Są to elementy dzikiej przyrody, które dzielą się na trzy typy:

1. producenci (wytwarzają materię organiczną, przetwarzają dwutlenek węgla, energię);
2. konsumenci (zwierzęta);
3. reduktory (recykling odpadów).

Po zakończeniu koła procesy zaczynają się od nowa.

Poziomy ekosystemu

Ekosystemy charakteryzują się następującymi poziomami:

1. Jednostka (dowolne żywe stworzenie).
2. Populacja (grupa stworzeń określonego gatunku na określonym terytorium).
3. Społeczność (ogół wszystkich stworzeń na ziemi).
4. Ekosystem (zbiór czynników naturalnych).
5. Biosfera (całość każdego ekosystemu planety).

Łańcuch pokarmowy i energia w ekosystemie

Każdy potrzebuje energii do życia i rozwoju. Organizmy żywe jedzą inaczej.Tak więc rośliny otrzymują niezbędne składniki odżywcze z gleby i słońca. Zwierzęta mogą jeść rośliny lub inne zwierzęta. Ten stosunek jest powszechnie nazywany łańcuchem pokarmowym.

Nie należy mylić łańcucha troficznego z łańcuchem pokarmowym - są to dwie różne koncepcje. Łańcuch troficzny jest ogółem wszystkich łańcuchów pokarmowych; ma niezwykle złożoną strukturę. Energia jest stopniowo przenoszona z jednego elementu łańcucha do drugiego, część jest wykorzystywana do życia, więc nie może się ruszyć. W zwarciach energia jest magazynowana więcej. Ostatecznie energia jest całkowicie pochłaniana przez świat zewnętrzny.