Kaikki elävät organismit elävät maapallolla ei eristyksissä toisistaan, vaan yhteisöjen muodossa. Niissä kaikki on kytketty toisiinsa, sekä elävät organismit että elottoman luonteen tekijät. Sellaista muodostumista luonnossa kutsutaan ekosysteemeksi, joka elää omien erityisten lakiensa mukaisesti ja jolla on erityisiä merkkejä ja ominaisuuksia, jotka yritämme oppia tuntemaan.
Ekosysteemin käsite
Minkä tahansa ekosysteemin perusteellista tutkimista on melko vaikeaa, koska se sisältää valtavan määrän eläviä organismeja sekä abioottisia tekijöitä.
On olemassa sellainen tiede kuin ekologia, joka käsittelee elävän luonnon ja elottoman suhteen tutkimista. Mutta nämä suhteet voidaan toteuttaa vain tietyn ekosysteemin puitteissa, eivätkä ne tapahdu spontaanisti ja satunnaisesti, vaan joidenkin lakien mukaan.
Ekosysteemityypit ovat erilaisia, mutta ne kaikki edustavat joukko eläviä organismeja, jotka ovat vuorovaikutuksessa toistensa ja ympäristön kanssa aineiden, energian ja tietojen vaihdon avulla. Siksi ekosysteemi pysyy vakaana ja kestävänä pitkään.
Ekosysteemiluokitus
Ekosysteemien suuresta monimuotoisuudesta huolimatta ne ovat kaikki avoimia, ilman niitä niiden olemassaolo ei olisi ollut mahdollista. Ekosysteemityypit ovat erilaisia ja luokittelu voi olla erilainen. Jos pidämme mielessä alkuperä, ekosysteemit ovat:
Luonnollinen tai luonnollinen. Heissä kaikki vuorovaikutukset toteutetaan ilman ihmisen suoraa osallistumista. Ne puolestaan jaetaan:
- Ekosysteemit, jotka ovat täysin riippuvaisia aurinkoenergiasta.
- Järjestelmät, jotka vastaanottavat energiaa sekä auringosta että muista lähteistä.
2. Keinotekoiset ekosysteemit. Ihmisen käsien luoma, ja se voi olla olemassa vain hänen osallistuessaan. Ne jaetaan myös:
- Agroekosysteemit, ts. Ne, jotka liittyvät ihmisen taloudelliseen toimintaan.
- Teknoekosysteemit ilmestyvät ihmisten teollisen toiminnan yhteydessä.
- Kaupunkien ekosysteemit.
Toinen luokitus erottaa seuraavat luonnon ekosysteemityypit:
1. Maa:
- Sademetsiä.
- Aavikko ruohoisella ja pensaikkaisella kasvillisuudella.
- Savannah.
- Steppe.
- Lehtimetsät.
- Tundra.
2. Makean veden ekosysteemit:
- Pysyvät lammet (järvi, lampi).
- Virtaavat vedet (joet, purot).
- Suolla.
3. Meren ekosysteemit:
- Valtameri.
- Mannerhylly.
- Kalastusalueet.
- Suistoet, lahdet.
- Syvät vedenpoistoalueet.
Luokituksesta riippumatta voit nähdä ekosysteemilajien monimuotoisuuden, jolle on ominaista sen eläinmuodot ja numeerinen koostumus.
Ekosysteemin erityispiirteet
Ekosysteemin käsite voidaan luonnehtia sekä luonnollisiin muodostumiin että ihmisen keinotekoisesti luomiin. Jos puhumme luonnollisista, niin heille on luonteenomaista seuraavat oireet:
- Missä tahansa ekosysteemissä pakollisia elementtejä ovat elävät organismit ja abioottiset ympäristötekijät.
- Missä tahansa ekosysteemissä on suljettu kierros orgaanisten aineiden tuotannosta niiden hajoamiseen epäorgaanisiksi komponenteiksi.
- Lajien vuorovaikutus ekosysteemeissä tarjoaa kestävyyden ja itsesääntelyn.
Koko ympäröivää maailmaa edustavat erilaiset ekosysteemit, jotka perustuvat elävään aineeseen, jolla on tietty rakenne.
Bioottisen ekosysteemin rakenne
Vaikka ekosysteemit eroavat lajien monimuotoisuudesta, elävien organismien, niiden elämänmuotojen runsaus, mutta niiden bioottinen rakenne on edelleen sama.
Kaikentyyppisissä ekosysteemeissä on samat komponentit, ilman niiden läsnäoloa, järjestelmän toiminta on yksinkertaisesti mahdotonta.
- Tuottajat.
- Ensimmäisen tilauksen tarvikkeet.
- Toisen kertaluokan tarvikkeet.
- Hajottajat.
Ensimmäiseen organismiryhmään kuuluvat kaikki kasvit, jotka kykenevät fotosynteesiin. Ne tuottavat orgaanista ainetta. Kemotrofit, jotka muodostavat orgaanisia yhdisteitä, kuuluvat samaan ryhmään. Mutta vain tähän he eivät käytä aurinkoenergiaa, vaan kemiallisten yhdisteiden energiaa.
Kuluttajiin luetaan kaikki organismit, joiden täytyy saada orgaanista ainetta ulkopuolelta kehonsa rakentamiseksi. Tähän sisältyvät kaikki kasvissyöjä-organismit, petoeläimet ja syöjät.
Pelkistimet, joihin kuuluvat bakteerit, sienet, muuttavat kasvien ja eläinten jäännökset epäorgaanisiksi yhdisteiksi, jotka soveltuvat käytettäväksi elävissä organismeissa.
Ekosysteemin toiminta
Suurin biologinen järjestelmä on biosfääri, se puolestaan koostuu yksittäisistä komponenteista. Voit muodostaa seuraavan ketjun: laji-populaatio - ekosysteemi. Ekosysteemien pienin yksikkö on laji. Jokaisessa biogeocenoosissa niiden lukumäärä voi vaihdella kymmenistä satoihin ja tuhansiin.
Riippumatta yksilöiden ja yksittäisten lajien lukumäärästä missä tahansa ekosysteemissä, aineen, energian vaihto tapahtuu jatkuvasti paitsi keskenään, myös ympäristön kanssa.
Jos puhumme energian vaihdosta, niin on täysin mahdollista soveltaa fysiikan lakeja. Termodynamiikan ensimmäisen lain mukaan energia ei katoa ilman jälkiä. Se muuttuu vain lajista toiseen. Toisen lain mukaan suljetussa järjestelmässä energia voi vain kasvaa.
Jos fysikaalisia lakeja sovelletaan ekosysteemeihin, voimme päätellä, että ne tukevat toimeentuloonsa aurinkoenergian läsnäolon takia, jonka organismit kykenevät paitsi vain vangitsemaan, myös muuttamaan, käyttämään ja antamaan sitten ympäristölle.
Energia siirtyy troofiselta tasolta toiselle; siirron aikana muun tyyppinen energia muuntuu toiseksi. Osa siitä, tietysti, menetetään lämmön muodossa.
Minkä tyyppisiä luonnollisia ekosysteemejäkin on, sellaisia lakeja sovelletaan ehdottomasti kaikkiin.
Ekosysteemin rakenne
Jos tarkastellaan mitä tahansa ekosysteemiä, voit varmasti nähdä siinä, että eri luokkia, kuten tuottajia, kuluttajia ja pelkistäjiä, edustaa aina koko joukko lajeja. Luonto ennakoi, että jos jollekin lajista tapahtuu yhtäkkiä jotain, ekosysteemi ei kuole siitä, se voidaan aina korvata toisella. Tämä selittää luonnon ekosysteemien kestävyyttä.
Laaja valikoima ekosysteemilajeja, erilaiset ravintoketjut varmistavat kaikkien yhteisössä tapahtuvien prosessien kestävyyden.
Lisäksi jokaisella järjestelmällä on omat lait, joita kaikki elävät organismit noudattavat. Tämän perusteella voidaan erottaa useita biogeocenoosin rakenteita:
- Lajirakenne. Näyttää kasvi- ja eläinlajien suhteen. Jokaisessa järjestelmässä tämä indikaattori on erilainen, se riippuu monista tekijöistä: maantieteellisestä sijainnista, ilmastosta, ekosysteemin ikästä. Lajia, joka on lukumääräänsä verrattuna muihin, kutsutaan keskipitkäksi entiseksi. Mutta pienet edustajat ovat joissain tapauksissa osoitus järjestelmän hyvinvoinnista.
- Troofinen rakenne. Lajien monimuotoisuus, haarautuneet ravintoketjut ekosysteemissä ovat osoitus kestävyydestä. Missä tahansa biogeocenoosissa organismit kytkeytyvät toisiinsa pääasiassa ravitsemussuhteiden avulla. Voit aina muodostaa virtapiirin. Yleensä ne alkavat kasvi-organismista ja päättyvät petoeläimeen. Esimerkiksi heinäsirkka syö ruohoa, titmouse syö sen ja leija tarttuu siihen.
- Maantieteellinen rakenne. Esiin nousee kysymys siitä, kuinka yhtä suuri määrä erilaisia lajeja esiintyy yhdellä alueella. Kaikki tämä johtuu tietystä rakenteesta, kiinni siitä, mitkä lajit ovat leviäneet. Metsässä aivan ensimmäisen tason ovat valofiiliset puut. Jotkut lintulajit pesivät myös täällä. Seuraava taso on puut alhaisemmalla tasolla ja taas joidenkin eläinlajien asuinpaikka.
Mikä tahansa rakenne on välttämättä läsnä missä tahansa ekosysteemissä, mutta se voi vaihdella merkittävästi. Jos esimerkiksi verrataan autiomaan ja sademetsien biogeocenoosia, ero näkyy paljaalla silmällä.
Keinotekoiset ekosysteemit
Tällaiset järjestelmät ovat ihmisen käsien luomia. Huolimatta siitä, että kaikki bioottisen rakenteen komponentit ovat pakollisia niissä, kuten luonnollisissakin, on edelleen merkittäviä eroja. Niistä ovat seuraavat:
- Agrosenoosit erottuvat heikosta lajien koostumuksesta. Vain ne kasvit, joita ihmiset siellä kasvavat, kasvavat. Mutta luonto maksaa tietonsa, ja aina esimerkiksi vehnäpellolla voit nähdä ruiskukkia, päivänkakkaroita, erilaisia niveljalkaisia. Joissakin järjestelmissä jopa linnut pystyvät rakentamaan pesän maahan ja kasvattamaan poikasia.
- Jos henkilö ei välitä tästä ekosysteemistä, viljellyt kasvit eivät kestä kilpailua villien sukulaistensa kanssa.
- Agrosenooseja esiintyy edelleen lisäenergian takia, jonka ihminen tuo esimerkiksi lannoitteeseen.
- Koska kasvien kasvanut biomassa poistuu sadon mukana, maaperä on ehtynyt ravintoaineista. Siksi jatkuvaan olemassaoloon on jälleen tarpeen sellaisen henkilön puuttuminen, jonka on tehtävä lannoitteita seuraavan sadon kasvattamiseksi.
Voidaan päätellä, että keinotekoiset ekosysteemit eivät kuulu vakaisiin ja itsesäänteleviin järjestelmiin. Jos joku lakkaa pitämästä huolta heistä, hän ei selviä. Vähitellen villit lajit syrjäyttävät viljellyt kasvit ja agrosenoosi tuhoutuu.
Esimerkiksi kolmen eliölajin keinotekoinen ekosysteemi voidaan helposti luoda kotona. Jos laitat akvaarion, kaada siihen vettä, laita muutama oksan elodea ja asetta kaksi kalaa, tässä keinotekoinen järjestelmä on valmis. Jopa niin yksinkertainen ei voi olla olemassa ilman ihmisen puuttumista asiaan.
Luonnon ekosysteemien arvo
Globaalisti puhuen kaikki elävät organismit jakautuvat ekosysteemeihin, joten niiden merkitystä ei voida tuskin aliarvioida.
- Kaikkia ekosysteemejä yhdistää toisistaan ainetta, joka voi siirtyä järjestelmästä toiseen.
- Koska luonnossa on ekosysteemejä, biologinen monimuotoisuus säilyy.
- Kaikki luonnon hyödyntämät resurssit antavat meille tarkan ekosysteemin: puhdas vesi, ilma, hedelmällinen maaperä.
Jokainen ekosysteemi on erittäin helppo tuhota, etenkin kun otetaan huomioon ihmisen kyvyt.
