Pag-uuri at katangian ng mga ecosystem.

Komposisyon at istraktura ng mga ecosystem.

Mga produkto ng enerhiya at ekosistema

Mga piramide sa ekolohiya

Mga uri ng ecosystem.

Komposisyon at istraktura ng mga ecosystem

Kung babaling ka sa lecture No. 1 ng kursong ito, makikita mo na ang larangan ng pag-aaral ng ekolohiya ay kinabibilangan ng tatlong pangunahing antas ng organisasyon ng buhay: populasyon, ecosystem at biosphere. Upang malutas ang maraming mga pandaigdigang problema at gumawa ng mga desisyon, ang pag-aaral sa antas ng organismo ay gumaganap ng isang mahalagang papel.

Tulad ng nalalaman, ang mga buhay na organismo at ang kanilang walang buhay (abiotic) na kapaligiran ay hindi mapaghihiwalay na konektado sa isa't isa at patuloy na nakikipag-ugnayan, na bumubuo ng mga ekosistema.

Ang ecosystem ay isang koleksyon ng lahat ng mga buhay na organismo na naninirahan sa isang karaniwang lugar kasama ang walang buhay na kapaligiran na nakapaligid sa kanila.

Ang ecosystem ay ang pangunahing functional unit sa ekolohiya, dahil kabilang dito ang parehong mga organismo at ang walang buhay na kapaligiran - mga sangkap na magkaparehong nakakaimpluwensya sa mga katangian ng bawat isa at kinakailangan upang mapanatili ang buhay sa anyo na umiiral sa Earth.

Ang isang halimbawa ay isang parang, kagubatan, lawa.

Kadalasan ang konsepto ng ecosystem ay kinikilala sa konsepto ng biogeocenosis, ngunit ang mga terminong ito ay hindi magkasingkahulugan. Ang konsepto ng ecosystem ay mas malawak at sumasaklaw sa lahat ng uri ng mga hanay ng mga buhay na organismo at mga tirahan lamang ang matatawag na biogeocenosis; yun. anumang biogeocenosis ay isang ecosystem, ngunit hindi lahat ng ecosystem ay isang biogeocenosis.

SA tambalan Ang mga ekosistem ay kinakatawan ng dalawang grupo ng mga bahagi: abiotic - mga bahagi ng walang buhay na kalikasan (ecotope) at biotic - mga bahagi ng buhay na kalikasan (biocenosis).

Ang biocenosis ay isang koleksyon ng mga kinatawan ng halaman (phytocenosis), hayop (zoocenosis) na mundo at ang mundo ng mga microorganism (microbiocenosis). Kasama sa isang ecotope ang dalawang pangunahing bahagi: klima sa lahat ng magkakaibang mga pagpapakita nito at ang geological na kapaligiran - mga lupa o edaphotope. Ang lahat ng mga bahagi ng sistemang ito ay nasa pare-pareho at kumplikadong pakikipag-ugnayan (Larawan 1).

Ito ay lubos na halata na ang ecosystem ay hindi homogenous sa espasyo at oras, at samakatuwid ito ay lubos na mahalagang isaalang-alang spatial na istraktura biogeocenosis. Una sa lahat ito tiered na istraktura phytocenoses, na isang adaptasyon sa pakikibaka para sa sikat ng araw. Sa malawak na dahon na kagubatan mayroong hanggang 6 na tier.

Sa spatial na istraktura ng biogeocenosis mayroon din mosaic– pagbabago sa komunidad ng halaman at hayop ayon sa lugar (konsentrasyon ng mga halaman sa paligid ng mga anyong tubig).

Ang pakikilahok ng iba't ibang mga species sa pagbuo ng isang ecosystem ay hindi pareho, kaya sa isang ekosistema ang mga kinatawan ng isang species ay maaaring mangibabaw (halimbawa: Scots pine sa isang pine forest), ang iba ay maaaring mangyari nang isa-isa (snow leopard).

Ang mga species na nangingibabaw sa bilang ay tinatawag nangingibabaw. Kabilang sa mga ito ay mayroong mga kung wala ang iba pang mga species ay hindi maaaring umiiral o edifactors. menor de edad Ang mga species - maliit sa bilang at kahit na bihira - ay gumaganap ng malaking papel sa pagbuo ng isang matatag na ecosystem. Ito ay kung paano itinatag ang pandaigdigang batas ng ecosystem sustainability, ayon sa kung saan: mas mataas ang biodiversity ng isang ecosystem, ayon sa pagkakabanggit, mas maraming "minor" na species, mas matatag ito.

Mula sa pananaw trophic na istraktura(mula sa Greek trophe - pagkain) ang ecosystem ay maaaring nahahati sa dalawang tier:

ang itaas na tier ng autotrophic (self-feeding) o "green belt", kabilang ang mga halaman o ang kanilang mga bahagi na naglalaman ng chlorophyll, kung saan nangingibabaw ang pag-aayos ng liwanag na enerhiya, ang paggamit ng mga simpleng inorganic compound at ang akumulasyon ng mga kumplikadong organikong compound. Ang mga organismo na kasama sa "berdeng sinturon" ay tinatawag autotrophic(mula sa Latin: auto-self, trofo-food). Ang pangunahing tampok ng mga organismong ito ay ang kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga hindi organikong sa panahon ng proseso ng photosynthesis. Dahil, bilang mga autotroph, lumikha sila ng pangunahing organikong bagay sa pamamagitan ng paggawa nito mula sa hindi organikong bagay, tinawag sila mga producer.

ang mas mababang baitang ng heterotrophic (pinakain ng iba), o "brown belt," kung saan nangingibabaw ang paggamit, pagbabago at pagkabulok ng mga kumplikadong compound. Ang mga organismo na kasama sa zone na ito ay hindi maaaring bumuo ng kanilang sariling mga sangkap mula sa mga bahagi ng mineral sila ay napipilitang gamitin kung ano ang nilikha ng mga autotroph, kumakain sa kanila. Tinatawag silang heterotrophs (mula sa Latin: hetero-other tropho-nutrition).

Gayunpaman, ang pagtitiyak ng mga heterotroph ay maaaring iba. Kaya ang bahagi ng mga organismo na gumagamit ng mga handa na sustansya ng halaman sa kanilang diyeta ay tinatawag mga phytophage- mga herbivore (phytos - halaman, phagos - mananakmal, gr.) o mga herbivore. Ang mga phytophage ay pangalawang nagtitipon ng solar energy na unang naipon ng mga halaman. mga mamimili ng unang order (halimbawa: liyebre, baka). Ang grupong ito ng mga organismo ay nabibilang sa pangunahing mga mamimili.

Maraming mga hayop ang nagbago upang umasa sa mga protina ng hayop. Grupong ito mga zoophage o mga mandaragit na kumakain ng mga phytophage at mas maliliit na mandaragit. Ang mga mandaragit ay ang pinakamahalagang regulator ng biological na balanse: hindi lamang nila kinokontrol ang bilang ng mga phytophagous na hayop, ngunit kumikilos bilang mga orderly, pangunahing kumakain ng mga may sakit at mahinang hayop. Ang isang halimbawa ay ang pagkain ng mga vole ng mga ibong mandaragit. Ang grupong ito ng mga organismo ay nabibilang sa pangalawang mamimili. Ang mga hayop na kumakain ng mga second-order na consumer ay tinatawag na third-order na consumer, atbp.

Sa anumang sistema, ang mga organikong basura ay hindi maiiwasang mabubuo (mga bangkay ng hayop, dumi, atbp.), na maaari ding magsilbing pagkain para sa mga heterotrophic na organismo, na tinatawag na mga nabubulok o saprophytes.

Samakatuwid, mula sa isang biological na punto ng view, ito ay maginhawa upang makilala ang mga sumusunod na sangkap sa komposisyon ng ecosystem:

mga di-organikong sangkap (C, N, CO2, H2O, atbp.) na kasama sa mga cycle.

mga organikong compound (protina, carbohydrates, lipid, humic substance) na nag-uugnay sa biotic at abiotic na bahagi.

kapaligiran ng hangin, tubig at substrate, kabilang ang rehimeng klima at iba pang pisikal na salik.

mga producer, mga autotrophic na organismo, karamihan sa mga berdeng halaman, na maaaring gumawa ng pagkain mula sa mga simpleng inorganic na sangkap.

macroconsumers o phagotrophs (mula sa Greek phagos - eater) - mga heterotrophic na organismo, pangunahin ang mga hayop, na nagpapakain sa iba pang mga organismo o mga particle ng organikong bagay.

microconsumers, saprotrophs, destructrophs - mga heterotrophic na organismo, pangunahin ang bacteria at fungi, na nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng nabubulok na patay na tissue o sa pamamagitan ng pagsipsip ng natunaw na organikong bagay, na kusang inilabas o kinuha ng mga saprotroph mula sa mga halaman at iba pang mga organismo.

Ang lahat ng mga organismo na bumubuo sa isang ecosystem ay konektado sa pamamagitan ng malapit na koneksyon sa pagkain (kaya ang isang organismo ay nagsisilbing pagkain para sa isa pa, na kinakain ng isang pangatlo, atbp.). Kaya, sa isang biogeocenosis, isang kadena ng sunud-sunod na paglilipat ng bagay at ang katumbas nitong enerhiya mula sa isang organismo patungo sa isa pa, o ang tinatawag na trophic chain, ay nabuo.

Ang mga halimbawa ng naturang mga circuit ay kinabibilangan ng:

lumot usa lobo (tundra ecosystem);

damo baka tao (anthropogenic ecosystem);

microscopic algae (phytoplankton) bugs at daphnia (zooplankton) roach pike gulls (aquatic ecosystem).

Ang isang trophic chain sa isang ecosystem ay malapit na magkakaugnay, na bumubuo ng mga trophic network. Ang kababalaghan ng "trophic cascade" ay napakalawak na kilala: ang mga sea urchin ay kumakain sa mga sea urchin, na kumakain ng brown algae, ang pagkasira ng mga otter ng mga mangangaso ay humantong sa pagkasira ng algae dahil sa paglaki ng populasyon ng urchin. Nang ipinagbawal ang pangangaso ng otter, nagsimulang bumalik ang algae sa kanilang mga tirahan.

Ang isang makabuluhang bahagi ng heterotrophs ay mga saprophage at saprophytes (fungi), na gumagamit ng enerhiya ng detritus. Samakatuwid, ang dalawang uri ng trophic chain ay nakikilala: chain kumakain sa labas, o grazing, na nagsisimula sa pamamagitan ng pagkain ng mga photosynthetic na organismo, at nakakasira pinahahalagahan ang agnas, na nagsisimula sa mga labi ng mga patay na halaman, bangkay at dumi ng hayop

Mga produkto ng enerhiya at ekosistema

Ang pangunahing (at halos ang tanging) pinagmumulan ng enerhiya sa ecosystem ay sikat ng araw. Ang isang block diagram ng daloy ng mga sangkap at enerhiya sa ecosystem ay ipinakita sa Fig. 3.

Ang daloy ng enerhiya ay nakadirekta sa isang direksyon, ang bahagi ng papasok na solar energy ay kino-convert ng komunidad at gumagalaw sa isang qualitatively bagong antas, transforming sa organikong bagay, na kung saan ay isang mas puro anyo ng enerhiya kaysa sa sikat ng araw, ngunit karamihan sa enerhiya bumababa, dumadaan sa sistema at iniiwan ito sa anyo ng mababang kalidad na thermal energy (thermal runoff). Dapat pansinin na halos 2% lamang ng enerhiya na dumarating sa ibabaw ng lupa ay hinihigop ng mga autotrophic na organismo (hanggang sa 98%) ay nawawalan sa anyo ng thermal energy.

Fig.3. Diagram ng daloy ng mga sangkap at enerhiya sa isang ecosystem.

Ang enerhiya ay maaaring maimbak at pagkatapos ay ilabas muli o i-export, ngunit hindi ito magagamit muli. Hindi tulad ng enerhiya, ang mga sustansya, kabilang ang mga biogenic na elemento na kailangan para sa buhay (carbon, nitrogen, phosphorus, atbp.), at tubig ay maaaring gamitin nang paulit-ulit. Ang kahusayan sa pag-recycle at ang lawak ng mga pag-import at pag-export ng sustansya ay lubhang nag-iiba depende sa uri ng ecosystem.

Sa functional diagram, ang komunidad ay inilalarawan bilang isang network ng pagkain na nabuo ng mga autotroph at heterotroph, na magkakaugnay sa pamamagitan ng kaukulang mga daloy ng enerhiya at mga cycle ng nutrients.

kanin. 4. Daloy ng enerhiya sa kadena ng pagkain:

TPE - kabuuang solar energy input; NE - enerhiya na hindi ginagamit ng ecosystem; C - enerhiya na hinihigop ng mga halaman; H - bahagi ng enerhiya (na may pangunahing produksyon) na ginagamit ng mga organismo sa antas ng tropiko; CH - bahagi ng hinihigop na enerhiya na nawala sa thermal form; D 1 D 2, D 3 - pagkawala ng enerhiya para sa paghinga; E - pagkawala ng sangkap sa anyo ng dumi at pagtatago; P in - kabuuang output ng mga producer; P 1 - netong pangunahing produksyon; P 2 at P 3 - mga produkto ng mga mamimili; Ang bilog ay nagpapakita ng mga bioreducers - mga destructors ng patay na organikong bagay.

Ang trophic chain sa isang biogeocenosis ay kasabay ng isang energy chain, iyon ay, isang pare-pareho, ordered flow ng solar energy transfer mula sa mga producer sa lahat ng iba pang mga link (Fig. 4).

Ang mga organismo ng mamimili (mga mamimili), na nagpapakain sa organikong bagay ng mga producer, ay tumatanggap mula sa kanila ng enerhiya, na bahagyang ginagamit upang bumuo ng kanilang sariling organikong bagay at nakagapos sa mga molekula ng kaukulang mga compound ng kemikal, at bahagyang ginugol sa paghinga, paglipat ng init, pagsasagawa ng mga paggalaw sa ang proseso ng paghahanap ng pagkain, pagtakas sa mga kaaway at iba pa.

Kaya, mayroong tuluy-tuloy na daloy ng enerhiya sa ecosystem, na binubuo sa paglipat nito mula sa isang antas ng pagkain patungo sa isa pa. Sa bisa ng pangalawang batas ng thermodynamics, ang prosesong ito ay nauugnay sa pagwawaldas ng enerhiya sa bawat kasunod na link, ibig sabihin, kasama ang mga pagkalugi nito at pagtaas ng entropy. Malinaw na ang pagwawaldas na ito ay patuloy na binabayaran ng supply ng enerhiya mula sa Araw.

Sa proseso ng buhay komunidad, ang organikong bagay ay nalilikha at natupok. Nangangahulugan ito na ang bawat sistemang ekolohikal ay may tiyak na produktibidad.

Ang pagiging produktibo ng isang sistemang ekolohikal ay ang bilis ng pagsipsip ng mga prodyuser ng nagniningning na enerhiya sa pamamagitan ng proseso ng photosynthesis at chemosynthesis, na bumubuo ng organikong bagay na maaaring magamit bilang pagkain. Mayroong iba't ibang antas ng produksyon ng organikong bagay: pangunahing produksyon, na nilikha ng mga prodyuser bawat yunit ng oras, at pangalawang produksyon - ang pagtaas ng masa ng mga mamimili bawat yunit ng oras. Ang pangunahing produksyon ay nahahati sa gross at net production. Ang kabuuang pangunahing produksyon ay ang kabuuang masa ng kabuuang organikong bagay na nilikha ng isang halaman sa bawat yunit ng oras sa isang partikular na rate ng photosynthesis, kabilang ang paggasta ng halaman sa paghinga - mula 40 hanggang 70% ng kabuuang produksyon. Ang bahaging iyon ng kabuuang produksyon na hindi ginagastos "sa paghinga" ay tinatawag na netong pangunahing produksyon, ay kumakatawan sa dami ng paglago ng halaman, at ang produktong ito ang kinukuha ng mga mamimili at mga decomposer. Ang pangalawang produksyon ay hindi na nahahati sa gross at net, dahil ang mga consumer at decomposers, i.e. lahat ng heterotroph ay nagdaragdag ng kanilang masa dahil sa mga naunang nilikha na pangunahing produkto.

Ang lahat ng nabubuhay na bahagi ng isang ecosystem ay bumubuo sa kabuuang biomass ng komunidad sa kabuuan o ng ilang partikular na grupo ng mga organismo. Ito ay ipinahayag sa g/cm 3 sa raw o dry form, o sa mga yunit ng enerhiya - sa calories, joules, atbp. Kung ang rate ng pag-alis ng biomass ng mga consumer ay nahuhuli sa rate ng paglago ng halaman, ito ay humahantong sa unti-unting pagtaas sa biomass ng mga producer at sa labis na patay na organikong bagay. Ang huli ay humahantong sa pagbuo ng pit sa mga latian at paglaki ng maliliit na reservoir. Sa mga matatag na komunidad, halos lahat ng produksyon ay ginugugol sa food webs, at ang biomass ay nananatiling halos pare-pareho.

Pangkapaligiranmga pyramid

Ang mga functional na relasyon, i.e. trophic na istraktura, ay maaaring ilarawan nang grapiko, sa anyo ng tinatawag na ecological pyramid. Ang base ng pyramid ay ang antas ng producer, at ang mga kasunod na antas ng nutrisyon ay bumubuo sa mga sahig at tuktok ng pyramid. May tatlong pangunahing uri ng ecological pyramids: 1) pyramid ng mga numero, na sumasalamin sa bilang ng mga organismo sa bawat antas (Elton's pyramid); 2) biomass pyramid, na nagpapakilala sa masa ng nabubuhay na bagay - kabuuang tuyong timbang, nilalaman ng calorie, atbp.; 3) pyramid ng produkto(o enerhiya), pagkakaroon ng unibersal na karakter, na nagpapakita ng mga pagbabago sa pangunahing produksyon (o enerhiya) sa magkakasunod na antas ng trophic.

Ang pyramid of numbers ay nagpapakita ng malinaw na pattern na natuklasan ni Elton: ang bilang ng mga indibidwal na bumubuo ng sunud-sunod na serye ng mga link mula sa mga producer patungo sa mga consumer ay patuloy na bumababa (Fig. 5.). Ang pattern na ito ay batay, una, sa katotohanan na upang balansehin ang masa ng isang malaking katawan, maraming maliliit na katawan ang kailangan; pangalawa, isang halaga ng enerhiya ang nawawala mula sa mas mababa hanggang sa mas mataas na antas ng trophic (10% lamang ng enerhiya ang umabot sa nakaraang antas mula sa bawat antas) at, pangatlo, mayroong isang kabaligtaran na relasyon sa pagitan ng metabolismo at ang laki ng mga indibidwal (mas maliit ang organismo, mas matindi ang metabolismo, mas mataas ang rate ng paglago ng kanilang mga numero at biomass).

kanin. 5. Pinasimpleng diagram ng Elton's pyramid

Gayunpaman, ang mga pyramid ng populasyon ay mag-iiba nang malaki sa hugis sa iba't ibang ecosystem, kaya mas mainam na ipakita ang mga numero sa tabular form, ngunit biomass sa graphical na anyo. Malinaw na ipinapahiwatig nito ang dami ng lahat ng nabubuhay na bagay sa isang naibigay na antas ng trophic, halimbawa, sa mga yunit ng masa bawat yunit ng lugar - g / m2 o dami - g / m3, atbp.

Sa mga terrestrial ecosystem, nalalapat ang sumusunod na panuntunan: mga pyramidbiomass: ang kabuuang masa ng mga halaman ay lumampas sa masa ng lahat ng herbivores, at ang kanilang masa ay lumampas sa buong biomass ng mga mandaragit. Ang panuntunang ito ay sinusunod, at ang biomass ng buong chain ay nagbabago sa mga pagbabago sa halaga ng net production, ang ratio ng taunang pagtaas kung saan sa biomass ng ecosystem ay maliit at nag-iiba-iba sa mga kagubatan ng iba't ibang geographical zone mula 2 hanggang 6 %. At lamang sa mga komunidad ng halaman ng parang maaari itong umabot sa 40-55%, at sa ilang mga kaso, sa mga semi-disyerto - 70-75%. Sa Fig. Ipinapakita ng Figure 6 ang mga pyramids ng biomass ng ilang biocenoses. Tulad ng makikita mula sa figure, para sa karagatan ang panuntunan sa itaas ng biomass pyramid ay hindi wasto - mayroon itong baligtad (reversed) na hitsura.

kanin. 6. Pyramids ng biomass ng ilang biocenoses: P - mga producer; RK - mga mamimili ng herbivorous; PC - mga mahilig sa kame consumer; F – phytoplankton; Z - zooplankton

Ang ecosystem ng karagatan ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang ugali para sa biomass na maipon sa mataas na antas sa mga mandaragit. Ang mga mandaragit ay nabubuhay nang matagal at ang turnover rate ng kanilang mga henerasyon ay mababa, ngunit para sa mga producer - phytoplanktonic algae - ang turnover rate ay maaaring daan-daang beses na mas mataas kaysa sa biomass reserve. Nangangahulugan ito na ang kanilang netong produksyon dito ay lumalampas din sa produksyon na hinihigop ng mga mamimili, ibig sabihin, mas maraming enerhiya ang dumadaan sa antas ng mga prodyuser kaysa sa lahat ng mga mamimili.

Kaya't malinaw na ang isang mas perpektong pagmuni-muni ng impluwensya ng mga trophic na relasyon sa ecosystem ay dapat magingpanuntunan ng pyramid ng produkto(oenerhiya): sa bawat nakaraang antas ng trophic, ang dami ng biomass na nilikha sa bawat yunit ng oras (o enerhiya) ay mas malaki kaysa sa susunod.

Ang trophic o food chain ay maaaring ilarawan sa hugis ng isang pyramid. Ang numerical value ng bawat hakbang ng naturang pyramid ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng bilang ng mga indibidwal, kanilang biomass o ang enerhiya na naipon dito.

Alinsunod sa ang batas ng pyramid of energies ni R. Lindemann at ang panuntunan ng sampung porsyento, mula sa bawat yugto humigit-kumulang 10% (mula 7 hanggang 17%) ng enerhiya o bagay sa mga tuntunin ng enerhiya ay pumasa sa susunod na yugto (Larawan 7). Tandaan na sa bawat kasunod na antas, habang bumababa ang dami ng enerhiya, tumataas ang kalidad nito, i.e. ang kakayahang gumawa ng trabaho sa bawat yunit ng biomass ng hayop ay katumbas na bilang ng beses na mas mataas kaysa sa parehong dami ng biomass ng halaman.

Ang isang kapansin-pansing halimbawa ay ang food chain ng open sea, na kinakatawan ng plankton at whale. Ang masa ng plankton ay nakakalat sa tubig ng karagatan at, na may bioproductivity ng bukas na dagat na mas mababa sa 0.5 g/m 2 araw -1, ang dami ng potensyal na enerhiya sa isang metro kubiko ng tubig sa karagatan ay napakaliit kumpara sa enerhiya ng isang balyena , na ang masa ay maaaring umabot ng ilang daang tonelada. Tulad ng alam mo, ang langis ng balyena ay isang mataas na calorie na produkto na ginamit pa para sa pag-iilaw.

Alinsunod sa huling pigura ito ay nabuo isang porsyentong tuntunin: para sa katatagan ng biosphere sa kabuuan, ang bahagi ng posibleng huling pagkonsumo ng netong pangunahing produksyon sa mga tuntunin ng enerhiya ay hindi dapat lumampas sa 1%.

Ang isang kaukulang pagkakasunud-sunod ay sinusunod din sa pagkasira ng organikong bagay: humigit-kumulang 90% ng enerhiya ng purong pangunahing produksyon ay inilabas ng mga mikroorganismo at fungi, mas mababa sa 10% ng mga invertebrate na hayop at mas mababa sa 1% ng mga vertebrate na hayop, na siyang pangwakas. mga cosumentor.

Sa huli, ang lahat ng tatlong panuntunan ng mga pyramids ay sumasalamin sa mga relasyon sa enerhiya sa ecosystem, at ang pyramid ng mga produkto (enerhiya) ay may unibersal na katangian.

Sa kalikasan, sa mga matatag na sistema, bahagyang nagbabago ang biomass, ibig sabihin, ang kalikasan ay may posibilidad na gamitin ang buong kabuuang produksyon. Ang kaalaman sa enerhiya ng isang ecosystem at ang mga quantitative indicator nito ay ginagawang posible na tumpak na isaalang-alang ang posibilidad ng pag-alis ng isang tiyak na halaga ng biomass ng halaman at hayop mula sa natural na ekosistema nang hindi pinapahina ang pagiging produktibo nito.

Ang tao ay tumatanggap ng napakaraming produkto mula sa mga natural na sistema, gayunpaman, ang pangunahing pinagmumulan ng pagkain para sa kanya ay ang agrikultura. Ang pagkakaroon ng paglikha ng mga agroecosystem, ang isang tao ay nagsisikap na makakuha ng mas maraming dalisay na mga produkto ng halaman hangga't maaari, ngunit kailangan niyang gumastos ng kalahati ng masa ng halaman sa pagpapakain ng mga herbivore, ibon, atbp., isang makabuluhang bahagi ng mga produkto ang napupunta sa industriya at nawala sa basura. , ibig sabihin, nawawala rin dito ang tungkol sa 90% ay purong produksyon at halos 10% lamang ang direktang ginagamit para sa pagkonsumo ng tao.

Sa natural na ecosystem, ang mga daloy ng enerhiya ay nagbabago rin sa intensity at karakter, ngunit ang prosesong ito ay kinokontrol ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran, na ipinapakita sa dinamika ng ecosystem sa kabuuan.

Ang pag-asa sa kadena ng pagkain bilang batayan para sa paggana ng ecosystem, posible ring ipaliwanag ang mga kaso ng akumulasyon sa mga tisyu ng ilang mga sangkap (halimbawa, mga sintetikong lason), na, habang lumilipat sila sa kadena ng pagkain, ay hindi. lumahok sa normal na metabolismo ng mga organismo. Ayon kay mga patakaran ng biological enhancement Mayroong humigit-kumulang sampung beses na pagtaas sa konsentrasyon ng pollutant kapag lumilipat sa mas mataas na antas ng ecological pyramid. Sa partikular, ang isang tila hindi gaanong nadagdagan na nilalaman ng radionuclides sa tubig ng ilog sa unang antas ng trophic chain ay na-assimilated ng mga microorganism at plankton, pagkatapos ay puro sa mga tisyu ng isda at umabot sa pinakamataas na halaga sa mga gull. Ang kanilang mga itlog ay may antas ng radionuclides na 5000 beses na mas mataas kaysa sa kontaminasyon sa background.

Mga uri ng ecosystem:

Mayroong ilang mga klasipikasyon ng mga ecosystem. Una, nahahati ang mga ekosistema sa likas na pinagmulan at nahahati sa natural (swamp, meadow) at artipisyal (arable land, garden, spaceship).

Sa laki Ang mga ekosistema ay nahahati sa:

microecosystems (halimbawa, ang trunk ng isang nahulog na puno o isang clearing sa kagubatan)

mesoecosystem (kagubatan o steppe forest)

macroecosystems (taiga, dagat)

ecosystem sa pandaigdigang antas (planet Earth)

Ang enerhiya ay ang pinaka-maginhawang batayan para sa pag-uuri ng mga ecosystem. Mayroong apat na pangunahing uri ng ecosystem batay sa uri ng mapagkukunan ng enerhiya:

na hinimok ng Araw, mahina ang subsidized

hinimok ng Araw, na tinutustusan ng iba pang likas na pinagkukunan

hinimok ng Araw at tinustusan ng tao

hinihimok ng gasolina.

Sa karamihan ng mga kaso, dalawang mapagkukunan ng enerhiya ang maaaring gamitin - ang Araw at gasolina.

Ang mga likas na ecosystem na itinutulak ng araw, maliit na natustos- ito ay mga bukas na karagatan, matataas na kagubatan sa bundok. Lahat sila ay tumatanggap ng enerhiya halos eksklusibo mula sa isang mapagkukunan - ang Araw at may mababang produktibidad. Ang taunang pagkonsumo ng enerhiya ay tinatantya sa humigit-kumulang 10 3 -10 4 kcal-m 2. Ang mga organismo na naninirahan sa mga ecosystem na ito ay iniangkop sa kakaunting halaga ng enerhiya at iba pang mapagkukunan at ginagamit ang mga ito nang mahusay. Ang mga ecosystem na ito ay napakahalaga para sa biosphere, dahil sinasakop nila ang malalawak na lugar. Sinasaklaw ng karagatan ang humigit-kumulang 70% ng ibabaw ng mundo. Sa katunayan, ito ang mga pangunahing sistema ng suporta sa buhay, mga mekanismo na nagpapatatag at nagpapanatili ng mga kondisyon sa "spaceship" - ang Earth. Dito, ang malaking dami ng hangin ay dinadalisay araw-araw, ang tubig ay ibinalik sa sirkulasyon, ang mga kondisyon ng klima ay nabuo, ang temperatura ay pinananatili, at ang iba pang mga function na nagpapanatili ng buhay ay ginaganap. Bilang karagdagan, ang ilang pagkain at iba pang mga materyales ay ginawa dito nang walang anumang input ng tao. Dapat din itong sabihin tungkol sa mga aesthetic na halaga ng mga ecosystem na ito na hindi maaaring isaalang-alang.

Mga likas na ecosystem na hinimok ng Araw, na tinutustusan ng iba pang likas na mapagkukunan, ay mga ecosystem na likas na mataba at gumagawa ng labis na organikong bagay na maaaring maipon. Tumatanggap sila ng natural na subsidyo sa enerhiya sa anyo ng enerhiya mula sa tides, surf, alon, organic at mineral na mga sangkap na nagmumula sa catchment area na may ulan at hangin, atbp. Ang kanilang pagkonsumo ng enerhiya ay mula sa 1 * 10 4 hanggang 4 * 10 4 kcal * m - 2 *taon -1 . Ang baybaying bahagi ng isang estero gaya ng Neva Bay ay isang magandang halimbawa ng mga naturang ecosystem na mas mataba kaysa sa mga katabing lupain na tumatanggap ng parehong dami ng solar energy. Ang labis na pagkamayabong ay maaari ding maobserbahan sa maulang kagubatan.

Ecosystem,magagalawAraw at may subsidiyatao, ay mga terrestrial at aquatic agroecosystem na tumatanggap ng enerhiya hindi lamang mula sa Araw, kundi pati na rin mula sa mga tao sa anyo ng mga subsidyo sa enerhiya. Ang kanilang mataas na produktibo ay sinusuportahan ng enerhiya ng kalamnan at enerhiya ng gasolina, na ginugol sa paglilinang, patubig, pagpapabunga, pagpili, pagproseso, transportasyon, atbp. Ang tinapay, mais, patatas ay “bahaging gawa sa mantika.” Ang pinaka-produktibong agrikultura ay tumatanggap ng humigit-kumulang sa parehong dami ng enerhiya bilang ang pinaka produktibong natural na ekosistema ng pangalawang uri. Ang kanilang produksyon ay umabot sa humigit-kumulang 50,000 kcal*m -2 taon -1 . Ang pagkakaiba sa pagitan nila ay ang tao ay nagtuturo ng mas maraming enerhiya hangga't maaari sa produksyon ng isang limitadong uri ng pagkain, habang ang kalikasan ay namamahagi nito sa maraming uri at nag-iipon ng enerhiya para sa tag-ulan, na parang inilalagay ito sa iba't ibang mga bulsa. Ang diskarteng ito ay tinatawag na "diversity-for-survival strategy."

Industrial-urban ecosystem na hinimok ng gasolina, ay ang pinakamataas na tagumpay ng sangkatauhan. Sa mga pang-industriyang lungsod, ang mataas na puro na enerhiya ng gasolina ay hindi umaakma, ngunit pinapalitan ang solar energy. Ang pagkain, isang produkto ng mga sistema na hinimok ng Araw, ay dinadala sa lungsod mula sa labas. Ang isang tampok ng mga ecosystem na ito ay ang napakalaking pangangailangan ng enerhiya ng mga urban na lugar na makapal ang populasyon - ito ay dalawa hanggang tatlong order ng magnitude na mas malaki kaysa sa unang tatlong uri ng ecosystem. Kung sa mga unsubsidized na ecosystem ang pag-agos ng enerhiya ay umaabot mula 10 3 hanggang 10 4 kcal*m -2 taon -1 , at sa mga subsidized system ng ikalawa at ikatlong uri - mula 10 4 hanggang 4*10 4 kcal*m -2 taon -1 , pagkatapos ay sa Sa malalaking pang-industriya na lungsod, ang pagkonsumo ng enerhiya ay umabot sa ilang milyong kilocalories bawat 1 m 2: New York -4.8 * 10 6, Tokyo - 3 * 10 6, Moscow - 10 6 kcal * m -2 taon -1.

Ang pagkonsumo ng enerhiya ng tao sa lungsod ay may average na higit sa 80 milyong kcal*year -1 ; para sa nutrisyon, kailangan niya lamang ng humigit-kumulang 1 milyong kcal*year -1, samakatuwid, para sa lahat ng iba pang mga uri ng aktibidad (sambahayan, transportasyon, industriya, atbp.) Ang isang tao ay gumugugol ng 80 beses na mas maraming enerhiya kaysa sa kinakailangan para sa physiological na paggana ng katawan . Siyempre, sa papaunlad na mga bansa ang sitwasyon ay medyo naiiba.

Ang istruktura ng isang ecosystem ay karaniwang tinatawag na kabuuan ng mga koneksyong bumubuo ng system nito. Isinasaalang-alang ang likas na katangian ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga biotic at abiotic na bahagi, maaaring makilala ang ilang aspeto ng pinag-isang panloob na istraktura ng ecosystem:

Enerhiya (ang kabuuan ng enerhiya na dumadaloy sa ecosystem);

Materyal (isang hanay ng mga daloy ng bagay);

Impormasyon (isang hanay ng mga daloy ng impormasyon sa intra-ecosystem);

Spatial (nailalarawan ang spatial na pamamahagi ng enerhiya, bagay at impormasyon na dumadaloy sa loob ng ecosystem);

Dynamic (pagtukoy ng mga pagbabago sa mga daloy ng intra-ecosystem sa paglipas ng panahon).

Mula sa pananaw trophic na istraktura ang ecosystem ay maaaring nahahati sa dalawang tier - autotrophic at heterotrophic (ayon kay Yu. Odum, 1986).

1. Itaas autotrophic na layer, o "berdeng sinturon", kabilang ang mga halaman o bahagi nito na naglalaman ng chlorophyll, kung saan nangingibabaw ang pag-aayos ng liwanag na enerhiya, ang paggamit ng mga simpleng inorganic compound at ang akumulasyon ng mga kumplikadong organic compound.

2. Ibaba heterotrophic na baitang, o "brown belt" ng mga lupa at sediment, nabubulok na bagay, mga ugat, atbp., kung saan nangingibabaw ang paggamit, pagbabago at pagkabulok ng mga kumplikadong compound.

Mula sa isang biyolohikal na pananaw, maginhawang makilala ang mga sumusunod na sangkap sa komposisyon ng ecosystem (ayon kay Yu. Odum, 1986):

1) mga di-organikong sangkap;

2) mga organikong compound;

3) hangin, tubig at substrate na kapaligiran;

4) mga producer;

5) mga macroconsumer;

6) mga micro-consumer.

1.Mga di-organikong sangkap (C0 2, H 2 0, N 2, 0 2, mineral salts, atbp.) na kasama sa mga cycle.

2.Organikong bagay (mga protina, carbohydrates, lipid, humic substance, atbp.) na nag-uugnay sa biotic at abiotic na bahagi.

3.Hangin, tubig At kapaligiran ng substrate, kabilang ang mga abiotic na kadahilanan.

4.Mga producer - mga autotrophic na organismo na may kakayahang gumawa ng mga organikong sangkap mula sa mga inorganic gamit ang photosynthesis o chemosynthesis (halaman at autotrophic bacteria).

5. Mga mamimili (macroconsumers, phagotrophs) - mga heterotrophic na organismo na kumonsumo ng organikong bagay mula sa mga producer o iba pang mga mamimili (mga hayop, heterotrophic na halaman, ilang microorganism). Ang mga mamimili ay nasa unang pagkakasunud-sunod (phytophages, saprophages), pangalawang order (zoophages, necrophages), atbp.

6.Reducetes (microconsumers, destructors, saprotrophs, osmotrophs) - mga heterotrophic na organismo na kumakain ng mga organikong residues at nabubulok ang mga ito sa mga mineral na sangkap (saprotrophic bacteria at fungi).

Dapat itong isaalang-alang na ang parehong mga producer at mga mamimili ay bahagyang gumaganap ng mga function ng mga decomposers, na naglalabas ng mga mineral na sangkap sa kapaligiran - ang mga produkto ng kanilang metabolismo.

Kaya, bilang isang patakaran, sa anumang ekosistema, tatlong functional na grupo ng mga organismo ang maaaring makilala: mga producer, mga mamimili at mga decomposers. Sa mga ecosystem na nabuo lamang ng mga mikroorganismo, walang mga mamimili. Ang bawat pangkat ay kinabibilangan ng maraming populasyon na naninirahan sa ecosystem.

Sa isang ecosystem, ang mga koneksyon sa pagkain at enerhiya ay napupunta sa direksyon: mga producer -> mga mamimili -> mga decomposer.

Ang anumang ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng sirkulasyon ng mga sangkap at ang pagpasa ng daloy ng enerhiya sa pamamagitan nito.

Sa isang ecosystem, ang mga organikong sangkap ay na-synthesize ng mga autotroph mula sa mga di-organikong sangkap. Pagkatapos ay kinakain sila ng mga heterotroph. Ang mga organikong sangkap na inilabas sa panahon ng buhay o pagkatapos ng pagkamatay ng mga organismo (parehong mga autotroph at heterotroph) ay sumasailalim sa mineralization, i.e. pagbabagong-anyo sa mga di-organikong sangkap. Ang mga di-organikong sangkap na ito ay maaaring magamit muli ng mga autotroph para sa synthesis ng mga organikong sangkap. Ito ay kung paano ito gumagana biological cycle ng mga sangkap.

Kasabay nito, ang enerhiya ay hindi maaaring umikot sa loob ng ecosystem. Daloy ng enerhiya(paglilipat ng enerhiya) na nasa pagkain sa ecosystem ay isinasagawa nang unidirectionally mula sa mga autotroph hanggang sa mga heterotroph.

Abstract sa ekolohiya

Ang mga buhay na organismo at ang kanilang walang buhay (abiotic) na kapaligiran ay hindi mapaghihiwalay na nauugnay sa isa't isa at patuloy na nakikipag-ugnayan. Anumang pamayanan ng mga organismo at ang kanilang mga tirahan, na pinagsama sa isang solong functional na kabuuan, ay isang ekolohikal na sistema o ecosystem . Ang ecosystem ay isang spatially na tinukoy na koleksyon ng mga organismo ng iba't ibang species at ang kanilang tirahan, na pinagsama ng materyal, enerhiya at pakikipag-ugnayan ng impormasyon. Ang ecosystem ay ang pangunahing bagay ng ekolohiya.

Upang ang isang ecosystem ay gumana (umiiral), dapat itong magkaroon ng mga katangian ng pagbubuklod at pagpapakawala ng enerhiya, pati na rin ang sirkulasyon ng mga sangkap. Ang ecosystem, bilang karagdagan, ay dapat magkaroon ng mga mekanismo upang mapaglabanan ang mga panlabas na impluwensya (mga kaguluhan, panghihimasok) at mapatay ang mga ito.

Ang ecosystem ay isang pangunahing konsepto at pangunahing taxonomic unit sa ekolohiya. Ang terminong ito ay ipinakilala sa paggamit ng English ecologist na si A. Tansley noong 1935.

Ang konsepto ng isang ecosystem ay hindi limitado sa anumang mga katangian ng ranggo, laki, kumplikado o pinagmulan. Samakatuwid, nalalapat ito sa parehong medyo simple artipisyal(aquarium, greenhouse, wheat field, manned spaceship), at sa kumplikado natural mga complex ng mga organismo at ang kanilang mga tirahan (lawa, kagubatan, steppe, dagat, karagatan, biosphere). Mayroong aquatic at terrestrial ecosystem. Lahat sila ay bumubuo ng motley mosaic sa ibabaw ng planeta. Bukod dito, sa isang natural na sona ay maraming magkakatulad na ecosystem - maaaring pinagsama sa mga homogenous complex o pinaghihiwalay ng iba pang ecosystem. Halimbawa, ang mga lugar ng mga deciduous na kagubatan ay sumasagi sa mga coniferous na kagubatan, o mga latian sa mga kagubatan.

Kasama sa mas malalaking ecosystem ang mas maliliit na ecosystem. Kasabay nito, ang isang hierarchy ng organisasyon ng mga system, sa kasong ito, ay natanto sa kapaligiran.

Ang isang kahulugan na katulad sa nilalaman ay naka-embed sa terminong " biogeocenosis ", ipinakilala sa panitikan ng akademikong si V.N. Sukachev na medyo mas huli kaysa sa "ecosystem" - noong 1942. Ang konsepto ng biogeocenosis ay karaniwang inilalapat lamang sa mga natural na sistema ng lupa, kung saan ang mga organismo ng halaman (phytocenosis) ay kinakailangang naroroon bilang pangunahing link. Batay dito, ang bawat biogeocenosis ay maaaring tawaging isang ecosystem, ngunit hindi lahat ng ecosystem ay maaaring uriin bilang isang biogeocenosis. Halimbawa, ang isang nabubulok na bangkay ng hayop o isang nabubulok na puno ng kahoy ay kabilang sa ranggo ng mga ecosystem, ngunit hindi biogeocenoses. Biogeocenosis ay isang ecosystem, ngunit sa loob ng balangkas ng isang phytocenosis (komunidad ng halaman). Sa madaling salita, mula sa isang punto ng enerhiya, ang anumang biogeocenosis ay halos walang kamatayan, dahil ang mga organismo ng halaman na naroroon dito, tulad ng sa isang sistema, ay patuloy na nagbibigay ng enerhiya na kinakailangan para sa sirkulasyon ng mga sangkap bilang isang resulta ng photosynthesis. Ang isang ecosystem, kung hindi kasama ang isang link ng halaman, ay umiiral lamang hanggang sa gamitin ng mga organismo na bumubuo dito ang lahat ng enerhiya na nasa patay na organikong substrate.

Kasama sa mga ekosistema ang dalawang bloke. Ang una sa kanila ay binubuo ng magkakaugnay na mga organismo ng iba't ibang mga species at tinatawag biocenosis , ang pangalawang bloke ay ang tirahan, na sa kasong ito ay tinatawag biotope o ecotope .

Ang bawat biocenosis ay binubuo ng maraming mga species, ngunit ang mga species ay kasama dito hindi bilang mga indibidwal, ngunit bilang mga populasyon o mga bahagi nito. Sa kasong ito, masasabi natin iyan Ang biocenosis ay ang kabuuan ng mga populasyon ng iba't ibang species na magkakaugnay sa isa't isa at sa mga kondisyon sa kapaligiran .

Bilang pangkalahatang prinsipyo ng paggana ng mga ecosystem, masasabi na ang mga buhay na bahagi ng ecosystem (biotic matter) at ang mga di-nabubuhay na bahagi nito (abiotic matter) ay napakalapit na konektado ng kalikasan sa isang kabuuan na mahirap paghiwalayin. kanila (sa mahigpit na kahulugan ng salita). Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang karamihan sa mga sustansya (C, H, O, N, P, atbp.) at mga organikong compound (carbohydrates, protina, taba, atbp.) ay matatagpuan hindi lamang sa loob at labas ng mga organismo, kundi pati na rin ang mga elemento ng patuloy na pagpapalitan sa pagitan ng buhay at walang buhay na bagay , Ang ecosystem ay isang magkakaugnay na kumplikado ng mga buhay at inert (hindi nabubuhay) na mga bahagi na magkakaugnay ng metabolismo, enerhiya at impormasyon.

Ang lahat ng pagkakaiba-iba ng mga organismo sa ating planeta ay hindi mapaghihiwalay. Walang ganoong nilalang na maaaring umiral nang nakahiwalay sa lahat, mahigpit na indibidwal. Gayunpaman, hindi lamang ang mga organismo ay malapit na magkakaugnay, kundi pati na rin ang panlabas at panloob na mga kadahilanan sa kapaligiran ay nakakaimpluwensya sa buong biome. Sama-sama, ang buong kumplikado ng buhay at walang buhay na kalikasan ay kinakatawan ng istraktura ng mga ecosystem at ang kanilang mga katangian. Anong uri ng konsepto ito, anong mga parameter ang nailalarawan nito? Subukan nating malaman ito sa artikulo.

Ang konsepto ng ecosystem

Ano ang isang ecosystem? Mula sa punto ng view ng kabuuang pinagsamang aktibidad ng buhay ng lahat ng uri ng mga organismo, anuman ang kaugnayan ng klase at mga kadahilanan sa kapaligiran, parehong biotic at abiotic.

Ang mga katangian ng ecosystem ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng kanilang mga katangian. Ang unang pagbanggit ng terminong ito ay lumitaw noong 1935. Iminungkahi ni A. Tansley na gamitin ito upang italaga ang "isang complex na binubuo hindi lamang ng mga organismo, kundi pati na rin ng kanilang kapaligiran." Ang konsepto mismo ay medyo malawak, ito ang pinakamalaking yunit ng ekolohiya, at mahalaga din. Ang isa pang pangalan ay biogeocenosis, bagama't mayroon pa ring maliliit na pagkakaiba sa pagitan ng mga konseptong ito.

Ang pangunahing pag-aari ng mga ekosistema ay ang patuloy na pakikipag-ugnayan sa loob ng mga ito ng organiko at hindi organikong bagay, enerhiya, muling pamamahagi ng init, paglipat ng mga elemento, at ang kumplikadong epekto ng mga nabubuhay na nilalang sa bawat isa. Sa kabuuan, maraming mga pangunahing tampok na katangian ang maaaring makilala, na tinatawag na mga katangian.

Mga pangunahing katangian ng ecosystem

Ang pinakamahalaga sa kanila ay tatlo:

• regulasyon sa sarili;
• Pagpapanatili;
• pagpaparami sa sarili;
• pagbabago sa isa't isa;
• integridad;
• lumilitaw na mga katangian.

Ang tanong kung ano ang pangunahing pag-aari ng mga ecosystem ay masasagot sa iba't ibang paraan. Ang lahat ng mga ito ay mahalaga, dahil ang kanilang pinagsamang presensya lamang ang nagpapahintulot sa konseptong ito na umiral. Isaalang-alang natin nang detalyado ang bawat tampok na katangian upang maunawaan ang kahalagahan nito at maunawaan ang kakanyahan.

Self-regulasyon ng mga ecosystem

Ito ang pangunahing pag-aari ng isang ecosystem, na nagpapahiwatig ng independiyenteng kontrol ng buhay sa loob ng bawat biogeocenosis. Iyon ay, ang isang pangkat ng mga organismo na may malapit na kaugnayan sa iba pang mga nabubuhay na nilalang, pati na rin ang mga kadahilanan sa kapaligiran, ay may direktang epekto sa buong istraktura sa kabuuan. Ito ay ang kanilang mahahalagang aktibidad na maaaring makaapekto sa katatagan at self-regulation ng ecosystem.

Halimbawa, kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga mandaragit, eksaktong kumakain sila ng mga herbivore ng isang species hanggang sa bumaba ang kanilang bilang. Pagkatapos ay huminto ang pagkain, at ang mandaragit ay lumipat sa ibang mapagkukunan ng pagkain (iyon ay, isa pang uri ng herbivore). Kaya, lumalabas na ang mga species ay hindi ganap na nawasak, nananatili itong hindi nababagabag hanggang sa maibalik ang kinakailangang bilang.

Sa loob ng isang ecosystem, ang natural na pagkalipol ng isang species ay hindi maaaring mangyari bilang resulta ng pagkain ng ibang mga indibidwal. Ito ang ibig sabihin ng self-regulation. Iyon ay, ang mga hayop, halaman, fungi, mikroorganismo ay kapwa kumokontrol sa isa't isa, sa kabila ng katotohanan na sila ay pagkain.

Gayundin, ang self-regulation ay ang pangunahing pag-aari ng mga ecosystem dahil din dito, ang isang kontroladong proseso ng pagbabago ng iba't ibang uri ng enerhiya ay nangyayari. mga compound, elemento - lahat ay nasa malapit na pagkakaugnay at pangkalahatang sirkulasyon. Ang mga halaman ay direktang gumagamit ng solar energy, ang mga hayop ay kumakain ng mga halaman, na ginagawang mga kemikal na bono ang enerhiya na ito, at pagkatapos na sila ay mamatay, ang mga mikroorganismo ay muling nabubulok sa mga inorganics. Ang proseso ay tuloy-tuloy at paikot nang walang interbensyon sa labas, na tinatawag na self-regulation.

Pagpapanatili

Mayroong iba pang mga katangian ng ecosystem. Ang self-regulation ay malapit na nauugnay sa resilience. Gaano katagal ito o ang ecosystem na iyon ay tatagal, kung paano ito mabubuhay, at kung magkakaroon ng mga pagbabago sa iba ay depende sa ilang mga kadahilanan.

Ang tunay na sustainable ay itinuturing na isa kung saan walang puwang para sa interbensyon ng tao. Ito ay may patuloy na patuloy na mataas na bilang ng lahat ng uri ng mga organismo ay hindi nagaganap sa ilalim ng impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran o ang mga ito ay hindi gaanong mahalaga. Sa prinsipyo, ang anumang ecosystem ay maaaring maging sustainable.

Ang estado na ito ay maaaring magambala ng isang tao sa pamamagitan ng kanyang interbensyon at pagkabigo sa itinatag na kaayusan (deforestation, pagbaril ng mga hayop, pagpuksa ng mga insekto, atbp.). Ang kalikasan mismo ay maaari ring makaapekto sa pagpapanatili kung ang mga kondisyon ng klima ay biglang nagbabago, nang hindi binibigyan ang mga organismo ng oras upang umangkop. Halimbawa, ang mga natural na kalamidad, pagbabago ng klima, pagbabawas ng suplay ng tubig, atbp.

Kung mas malaki ang pagkakaiba-iba ng mga species ng mga organismo, mas matagal ang ecosystem. - katatagan at regulasyon sa sarili ang batayan kung saan ang konseptong ito ay karaniwang nakasalalay. Mayroong isang termino na nagbubuod sa mga katangiang ito - homeostasis. Iyon ay, pagpapanatili ng pare-pareho sa lahat ng bagay - ang pagkakaiba-iba ng mga species, ang kanilang mga numero, panlabas at panloob na mga kadahilanan. Ang mga tundra ay mas malamang na magbago kaysa sa mga tropikal na kagubatan. Pagkatapos ng lahat, ang pagkakaiba-iba ng genetic ng mga nabubuhay na bagay sa kanila ay hindi napakahusay, ibig sabihin. at ang survival rate ay bumaba nang husto.

Pagpaparami ng sarili

Kung iisipin mong mabuti ang tanong kung ano ang pangunahing pag-aari ng mga ecosystem, maaari kang makarating sa konklusyon na ang pagpaparami ng sarili ay isang pantay na mahalagang kondisyon para sa kanilang pag-iral. Pagkatapos ng lahat, nang walang patuloy na pagpaparami ng mga sangkap tulad ng:

• mga organismo;
• komposisyon ng lupa;
• kalinawan ng tubig;
• bahagi ng oxygen ng hangin, atbp.

Mahirap pag-usapan ang tungkol sa resilience at self-regulation. Upang ang biomass ay patuloy na muling mabuhay at mapanatili ang mga numero, mahalaga na magkaroon ng sapat na dami ng pagkain, tubig, pati na rin ang paborableng kondisyon ng pamumuhay. Sa loob ng anumang ecosystem, mayroong patuloy na pagpapalit ng mga matatandang indibidwal sa mga bata, mga may sakit na may malusog, malakas at matipuno. Ito ay isang normal na kondisyon para sa pagkakaroon ng alinman sa mga ito. Ito ay posible lamang sa ilalim ng kondisyon ng napapanahong pagpaparami ng sarili.

Ang pagpapakita ng mga katangian ng isang ecosystem ng ganitong uri ay ang susi sa genetic preservation ng mga alleles ng bawat species. Kung hindi, ang buong genera at mga uri, klase at pamilya ng mga nabubuhay na nilalang ay mapapailalim sa pagkalipol nang walang kasunod na pagpapanumbalik.

sunod-sunod

Ang mga mahalagang katangian din ng mga ecosystem ay ang pagbabago ng mga ecosystem. Ang prosesong ito ay tinatawag na succession. Ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng mga pagbabago sa panlabas na abiotic na mga kadahilanan at tumatagal mula sa ilang sampu-sampung taon hanggang milyon-milyon. Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang pare-parehong pagpapalit ng isang ecosystem sa isa pa sa ilalim ng impluwensya ng parehong panloob na mga kadahilanan na nagmumula sa pagitan ng mga nabubuhay na organismo at mga panlabas na kondisyon ng walang buhay na kalikasan sa loob ng mahabang panahon.

Ang aktibidad na pang-ekonomiya ng tao ay isa ring makabuluhang dahilan ng paghalili. Kaya, ang mga kagubatan ay pinalitan ng mga parang at mga latian, ang mga lawa ay nagiging mga disyerto o mga bukid ay tinutubuan ng mga puno at isang kagubatan ay nabuo. Naturally, ang fauna ay dumaranas din ng mga makabuluhang pagbabago.

Gaano katagal magtatagal ang succession? Eksakto hanggang sa yugto kung kailan ang pinaka-maginhawa at inangkop sa mga partikular na kondisyon ay nabuo ang biogeocenosis. Halimbawa, ang mga koniperong kagubatan ng Malayong Silangan (taiga) ay isang naitatag na katutubong biocenosis na hindi na magbabago. Ito ay nabuo sa loob ng libu-libong taon, kung saan nagkaroon ng higit sa isang pagbabago sa ekosistema.

Mga umuusbong na katangian

Ang mga katangiang ito ng mga ecosystem ay kumakatawan sa mga bagong lumitaw, bago at dati nang hindi pangkaraniwan na mga tampok na lumalabas sa biogeocenosis. Ang mga ito ay lumitaw bilang isang resulta ng kumplikadong gawain ng lahat o ilang mga kalahok sa pangkalahatang sistema.

Ang isang karaniwang halimbawa ay ang komunidad ng coral reef, na resulta ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga coelenterates at algae. Ang mga korales ay ang pangunahing pinagmumulan ng isang malaking halaga ng biomass, mga elemento, mga compound na hindi umiiral sa komunidad na ito bago sila.

Mga function ng ekosistema

Ang mga katangian at tungkulin ng mga ecosystem ay malapit na magkakaugnay. Halimbawa, ang isang pag-aari tulad ng integridad ay nagpapahiwatig ng pagpapanatili ng patuloy na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng mga kalahok. Kasama ang A, ang isa sa mga pag-andar ay tiyak ang coordinated transition ng iba't ibang uri ng enerhiya sa bawat isa, na posible sa ilalim ng kondisyon ng panloob na sirkulasyon ng mga elemento sa pagitan ng lahat ng mga link ng populasyon at ang mga biocenoses mismo sa kanilang sarili.

Sa pangkalahatan, ang papel ng mga ecosystem ay tinutukoy ng mga uri ng pakikipag-ugnayan na umiiral sa loob ng mga ito. Ang anumang biogeocenosis ay dapat gumawa ng isang tiyak na biological na pagtaas sa biomass bilang resulta ng pagkakaroon nito. Ito ang magiging isa sa mga function. Ang paglaki ay nakasalalay sa isang kumbinasyon ng mga salik ng buhay at walang buhay na kalikasan at maaaring mag-iba nang malaki. Kaya, ang biomass ay mas malaki sa mga lugar na may mataas na kahalumigmigan at mahusay na pag-iilaw. Nangangahulugan ito na ang paglago nito ay magiging mas malaki kumpara doon, halimbawa, sa disyerto.

Ang isa pang function ng ecosystem ay transformational. Ito ay nagpapahiwatig ng direktang pagbabago sa enerhiya, ang pagbabago nito sa iba't ibang anyo sa ilalim ng pagkilos ng mga nabubuhay na nilalang.

Istruktura

Tinutukoy ng komposisyon at katangian ng ecosystem ang kanilang istraktura. Anong istraktura mayroon ang biogeocenosis? Malinaw, kasama dito ang lahat ng pangunahing link (kapwa buhay at abiotic). Mahalaga rin na, sa pangkalahatan, ang buong istraktura ay isang saradong siklo, na muling nagpapatunay sa mga pangunahing katangian ng mga ekosistema.

Mayroong dalawang pangunahing malalaking link sa anumang biogeocenosis.

1. Ecotope - isang hanay ng mga kadahilanan ng abiotic na kalikasan. Ito naman, ay ipinakita:

• climatopom (kapaligiran, kahalumigmigan, pag-iilaw);
• edaphotope (bahagi ng lupa sa lupa).

2. Biocenosis - ang kabuuan ng lahat ng uri ng buhay na nilalang sa isang partikular na ekosistema. May kasamang tatlong pangunahing link:

• zoocenosis - lahat ng nilalang na hayop;
• phytocenosis - lahat ng mga organismo ng halaman;
• microbiocenosis - lahat ng kinatawan ng bacterial.

Batay sa istraktura sa itaas, malinaw na ang lahat ng mga link ay malapit na magkakaugnay at bumubuo ng isang solong network. Ang koneksyon na ito ay ipinakita lalo na sa pagsipsip at pagbabagong-anyo ng enerhiya. Sa madaling salita, sa mga food chain at network sa loob at pagitan ng mga populasyon.

Ang isang katulad na istraktura ng biogeocenosis ay iminungkahi ni V.N Sukachev noong 1940 at nananatiling may kaugnayan ngayon.

Mature na ekosistema

Ang edad ng iba't ibang biogeocenoses ay maaaring mag-iba nang malaki. Natural, ang mga katangian ng isang bata at mature na ecosystem ay dapat na iba. Ito ang nangyayari.

Anong pag-aari ng isang mature na ecosystem ang nagpapaiba dito sa isang medyo kamakailan lamang nabuo? Mayroong ilan sa mga ito, tingnan natin silang lahat:

1. Ang mga species ng bawat populasyon ay nabuo, matatag at hindi pinapalitan (pinipigilan) ng iba.
2. Ang pagkakaiba-iba ng mga indibidwal ay pare-pareho at hindi na nagbabago.
3. Ang buong komunidad ay malayang kumokontrol sa sarili at mayroong mataas na antas ng homeostasis.
4. Ang bawat organismo ay ganap na inangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran, ang magkakasamang buhay ng biocenosis at ecotope ay kasing komportable hangga't maaari.

Ang bawat ecosystem ay sasailalim sa sunud-sunod hanggang sa maitatag ang kasukdulan nito - ang patuloy na pinakaproduktibo at katanggap-tanggap na pagkakaiba-iba ng species. Ito ay pagkatapos na ang biogeocenosis ay nagsimulang unti-unting magbago sa isang mature na komunidad.

Mga pangkat ng mga organismo sa loob ng isang biogeocenosis

Naturally, lahat ng nabubuhay na nilalang sa loob ng isang ecosystem ay magkakaugnay sa isang solong kabuuan. Kasabay nito, mayroon din silang malaking epekto sa tubig ng lupa - sa lahat ng abiotic na bahagi.

Nakaugalian na makilala ang ilang grupo ng mga organismo ayon sa kanilang kakayahang sumipsip at magbago ng enerhiya sa loob ng bawat biogeocenosis.

1. Ang mga producer ay ang mga gumagawa ng organikong bagay mula sa mga di-organikong sangkap. Ito ay mga berdeng halaman at ilang uri ng bacteria. Ang kanilang paraan ng pagsipsip ng enerhiya ay autotrophic;
2. Ang mga mamimili o biophage ay ang mga kumakain ng mga nakahandang organikong bagay sa pamamagitan ng pagkain ng mga nabubuhay na bagay. Ito ay mga carnivore, insekto, at ilang halaman. Kasama rin dito ang mga kinatawan ng herbivorous.
3. Ang mga saprotroph ay mga organismo na may kakayahang mag-decomposing ng mga organikong bagay, sa gayon ay kumonsumo ng mga sustansya. Ibig sabihin, kinakain nila ang mga patay na labi ng mga halaman at hayop.

Malinaw na ang lahat ng kalahok sa sistema ay nasa isang posisyong magkakaugnay. Kung walang mga halaman, ang mga herbivore ay hindi makakakuha ng pagkain, at kung wala sila, ang mga mandaragit ay mamamatay. Hindi ipoproseso ng mga saprophage ang mga compound, at ang dami ng kinakailangang mga inorganic na compound ay hindi maibabalik. Ang lahat ng mga relasyon na ito ay tinatawag Sa malalaking komunidad, ang mga kadena ay nagiging mga network at nabuo ang mga piramide. Ang agham ng ekolohiya ay nag-aaral ng mga isyu na may kaugnayan sa trophic na pakikipag-ugnayan.

Ang papel ng mga tao sa pag-impluwensya sa mga ecosystem

Maraming usapan tungkol dito ngayon. Sa wakas, natanto ng tao ang buong sukat ng pinsalang idinulot niya sa ecosystem sa nakalipas na 200 taon. Ang mga kahihinatnan ng pag-uugali na ito ay naging halata: acid rain, ang greenhouse effect, global warming, pagbabawas ng mga suplay ng sariwang tubig, pagkaubos ng lupa, pagbabawas ng mga kagubatan, atbp. Maaari mong walang katapusang matukoy ang mga problema, dahil ang isang malaking bilang ng mga ito ay naipon.

Ang lahat ng ito ay ang mismong papel na ginampanan at ginagampanan pa rin ng tao sa ecosystem. Ang malawakang urbanisasyon, industriyalisasyon, teknolohikal na pag-unlad, paggalugad sa kalawakan at iba pang mga pagkilos ng tao ay humahantong hindi lamang sa komplikasyon ng estado ng walang buhay na kalikasan, kundi pati na rin sa pagkalipol at pagbawas sa bilang ng biomass ng planeta.

Ang anumang ecosystem ay nangangailangan ng proteksyon ng tao, lalo na ngayon. Samakatuwid, ang gawain ng bawat isa sa atin ay magbigay sa kanya ng suporta. Hindi ito nangangailangan ng marami - ang mga pamamaraan para sa pagprotekta sa kalikasan ay binuo sa antas ng gobyerno ang mga ordinaryong tao ay dapat lamang sumunod sa mga itinatag na mga patakaran at subukang mapanatili ang mga ekosistema nang hindi nagbabago, nang hindi nagpapakilala ng labis na dami ng iba't ibang mga sangkap at elemento sa kanilang komposisyon.