Какво е екосистема?
Екосистемата е система, която съчетава живи организми и тяхното взаимодействие между себе си и природата. В екосистемата е свързано абсолютно всичко - от представители на дивата природа, завършващо с неодушевен.
Същността на екосистемата
Всеки организъм е важен по свой начин, той заема определено място. На примера на екосистемата на малките езера може да се разгледа всеки тип живо същество - от бактерии до многоклетъчни растения и животни. Всеки организъм не може да живее без отделни предмети от неживата природа, всичко се нуждае от въздух, слънце и вода. Дори минералният състав на водата влияе пряко върху развитието на организмите в езерата.
Винаги, когато дадена екосистема е засегната от необичайни за нея организми, могат да настъпят неизтриваеми последствия. Новите организми по един или друг начин нарушават естествения ред на нещата, нарушават естествения баланс, вредят на околната среда. И така, на примера на Австралия можем да разберем, че след заселването на кучета, котки и лисици на острова са били унищожени различни сумчарки.
Биотичните членове на всяка екосистема са пряко зависими един от друг. Можем да кажем, че ако един член на екосистемата изчезне, тогава цялата система ще претърпи значителни промени. В случаите, когато живите същества нямат светлина, вода, въздух, те започват да умират постепенно, животните не могат да живеят без растения и организмите, които пряко зависят от тях, започват да умират без животни.
В естествената природа на системата работят по единен механизъм. Всяка част от системата зависи от другата, работи едновременно с нея. За да поддържа естествения баланс, човек трябва да защитава всяко живо същество. Разрушаването на екологичните системи става по вина на човека и природни бедствия.
Екосистема и биогеоценоза
Невъзможно е да се разглеждат като синоними понятията екосистема и биогеоценоза. Те са близки по значение. Биогеоценозата е същата екосистема, ограничена от фитоценозата. Фитоценозата е общност от растения, както и съвкупност от организми, които съществуват заедно на един участък от земната повърхност. Екосистемата може да обобщи всички понятия. Всяка биогеоценоза е екосистема, но не всяка система може да бъде биогеоценоза.
Видове екосистеми
Екосистемите могат да бъдат с различни размери, да съществуват в различни пространства, както големи, така и малки. Вашата екосистема може да бъде под скали в малки водни тела. Екологичните системи могат да покрият огромни територии - гори, пустини, степи. Технически цялата планета Земя е една голяма екосистема, обща за всички същества, живеещи в нея.
Видове екосистеми по мащаб
Екосистемите са:
- Microsystems - Малки екологични системи като малки водоеми, локви, отделни дървета и т.н.
- Mesoecosystems представляват екологични системи, покриващи големи площи.
- биоми (макроекосистеми) - огромна екологична система, както и набор от екосистеми, чиито фактори са сходни помежду си. Има огромни тропически гори, в които са разположени милиони животни, обекти от неодушевена природа като езера.
Нито една екосистема няма ясно определени граници. Често всяка система е разделена от конкретна бариера: пустини, архипелаги, реки и т.н. Тъй като няма ясни граници, екологичните системи плавно преминават една в друга. Ето защо няколко малки екосистеми могат да се комбинират в езера едновременно. В същото време всяка екосистема ще има уникални характеристики, които я отличават от другите. Подобни смеси от екосистеми се наричат екотони.
Видове екосистеми в зависимост от вида на възникване
Има определени екосистеми, те могат да бъдат разграничени по вида на външния вид.Най-често са с естествен произход, но има и изкуствено създадени.
- Естествена екосистема - създаден от природата. Може да включва гори, езера, морета и т.н.
- Изкуствени екосистеми самият човек създава: различни градини, градини и т.н.
Видове екосистеми
Има два вида: вода, суша. Останалите подтипове на екосистемите принадлежат към една от тези групи.
Наземни екосистеми
Разпространени по цялата земя, намиращи се във всички краища на планетата, са уникални, както например в Австралия:
Горски екосистеми
Тук живеят голям брой живи организми, разположени в сравнително малки пространства. Гъстотата на населението на горите е изключително висока, но дори и най-незначителните промени могат значително да променят естествения баланс на земята. В такива екосистеми масата от представители на животинския и растителен свят. Горските екологични системи са разделени на:
- Дъждовните горикъдето се наблюдават годишни валежи. Основните характеристики на тропическите гори са: гъста растителност с преобладаване на високи дървета, които са разположени на различни височини. На такива територии живеят много живи организми, в които много животни се убеждават.
- Широколистни дъждовни горив който освен различни видове тропически дървета, растат храсти. Широколистни тропици могат да бъдат намерени във всички краища на планетата, те живеят не само маса растения, но и най-различни животни.
- Умерени вечнозелени горив които няма много дървета. В такива райони преобладават вечнозелените плодове, които ежегодно постепенно актуализират зеленината си.
- Широколистни горирасте в региони с умерена влажност, където има достатъчно валежи за живот. През зимата дърветата пускат листа, подновявайки покритие през пролетното време.
- тайгарасте директно в близост до тундрата. Съдържа вечнозелени иглолистни дървета, температурата най-често е отрицателна, а почвите са изключително кисели. През лятото тук много летят много мигриращи видове птици, насекоми се събуждат, животът на останалите животни от тайгата е в разгара си.
Пример: смесена горска екосистема
Производителите са представени от различни дървета (дъбове, смърч, бор, трепетлика, бреза и др.), Храсти (14) и билки (осока, космат, старлет, боровинки и др.). Потребителите са представени от множество насекоми (2). Първичните горски продукти се консумират от горски полевки (9) и мишки, катерици, лоси (15), диви свине (12), сърни, а от птици - кръстосани, финчета, сойки (7). Второто ниво на потребителите, тези, които консумират животни, е представено от паяци, хищни буболечки - земни бръмбари, оси, мравки (10), кръвосмучещи комари (11). От бозайници - насекомоядни нокти, язовец, лисица, куница (4), мечка. От птиците - насекомоядни кълвачи, дразди (8), коси (1), мухоловки (13), орех (6), както и хищни птици - ястреби (5) и сови.
Пустинна екосистема
Няма много животни, растения. Самите системи са разположени до полупустинни райони, като заемат приблизително 17% от общата площ на сушата. Температурата е много висока, има малко вода и има твърде много светлина.
Ливадна екосистема
Ливади могат да бъдат намерени по целия свят. На техните територии отглеждат предимно билки, няколко дървета, храсти. На поляните животните пасат както насекомоядни, така и тревопасни.
Могат да се разграничат три екологични системи от ливади
- савани, които са тропически ливади със сух сезон, дървета и храсти отделно растат в саваната. Такива растения са основният източник на храна за тревопасните, ловувани от хищници.
- Prairies, представляваща умерени тревисти поляни, на които практически няма големи храсти, дървета. Там са намерени Forbs. Климатът е доста сух.
- Степни поляникъдето наоколо може да се намери къса растителност. Степните територии често се срещат близо до полупустини. Дърветата могат да се срещат много рядко, обикновено в близост до реки, потоци. В степите живеят предимно малки животни.
Планински екосистеми
В планината можете да видите разнообразието от местообитания, в които живеят много животни, расте растенията. По върховете на планините има предимно суров климат, в който оцеляват само алпийски растения. Планинските животни често имат гъста козина, която ги предпазва от студа. Иглолистните дървета растат по долните склонове на планините.
Водни екосистеми
Водните екологични системи са разположени само във водната среда. Всяко водно тяло може да се припише на водна среда, въпреки размерите си. Подобна система съчетава флора, фауна, водни свойства като соленост на водата. По вид водните екосистеми са разделени на няколко вида.
Морски екосистеми
Големите екосистеми могат да се считат за морски. Те заемат повече от 70% от планетата. Те съдържат повече от 97% от водните запаси на Земята. Морската вода съдържа маса от минерали, както и соли. Екосистемите на моретата са разделени на:
- океански - сравнително малка част от океаните, разположени на континенталния шелф;
- Profundal част - не е наситена със слънчева светлина, разположена на големи дълбочини;
- Bental частта, в която живеят дънните живи организми;
- Приливна зона;
- Естуарна зона;
- Коралови области;
- Солени блата;
- Хидротермални отворив който много химиосинтетични бактерии създават хранителна основа за други същества.
В морските екосистеми има много присъщи само на тях организми: корали, различни видове водорасли, морски организми.
Сладководни екосистеми
Сладководни екосистеми представляват малка част от земната повърхност - по-малко от 1%. Те съдържат 0,009% от общата вода. Съществуват три типа сладководни екосистеми:
- Стоящв който курсът напълно отсъства. Те включват басейни, езера и езера.
- течащачиито води се движат бързо. Те включват потоци, реки.
- блатокъдето почвата е постоянно наводнена.
Сладководни екосистеми са местообитания за влечуги, земноводни и около 40% от рибните видове в света. Течащите екосистеми съдържат високи нива на кислород, подпомагайки много живи видове. Има много повече организми, отколкото в застояли води.
Затворена екосистема
В затворена екосистема няма напълно метаболизъм с външната среда.
Изживяване с градина в бутилка на Дейвид Латимер
През 1960 г. британецът Дейвид Латимер решава да проведе необичаен експеримент - засади малка градина в бутилка, без да я полива. Градината е формирала собствена затворена екологична система, в която не постъпва кислород.
Дейвид сложи много издръжливи занаятчии вътре в бутилката, които постепенно напълниха обем от 40 литра. Те оцеляха при рециклируеми материали - въздух, продукти на разлагане и вода.
Бутилката през цялото време стоеше на около 2 метра от прозореца. Така растението получило определено количество слънчева светлина, пониквайки в посока на слънцето. Периодично, за равномерен растеж, Дейвид го обърна.
Латимер каза, че никога не е подрязвал растение, но изглежда така, сякаш специално е израснал до границите на контейнера.
Как работят бутилирани градини?
Такива градини в затворени пространства работят като екосистема, тъй като стегнатостта създава отделна екологична система, където живите организми живеят, развиват се и се размножават. Растенията използват фотосинтеза, като по този начин използват хранителни вещества.
Единственият фактор, използван от такива екосистеми от околната среда, е слънчевата светлина, без която фотосинтезата е невъзможна. Светлината, падаща върху листата на растението, се поглъща от протеините, съдържащи се в листата.Част от енергията на слънцето остава на склад под формата на ATP молекули.
Останалият свят се използва за обработка на вода, която се абсорбира от почвата от корените на растението. Процесът на фотосинтеза е противоположен на клетъчното дишане, характерен за други организми.
Екосистемата също използва клетъчно дишане в своите дейности, унищожавайки рециклирани материали. В тази част от процесите участват почвените бактерии, преработващи отпадъци с отделянето на въглероден диоксид в атмосферата. Заводът използва този газ. Кръгът се затваря.
През нощта самото растение използва клетъчното дишане, за да поддържа живота, докато разгражда хранителните вещества, съхранявани през деня. Водният цикъл в градината зад чашата също е напълно автоматизиран. Водата се абсорбира от корените на растението, по време на транспирация се отделя в околната среда и попада в листата и почвата като кондензат. Цикълът също започва наново.
Биосфера 2
В края на 80-те години стартира проект, наречен „Биосфера-2“. Самата планета се счита за Биосфера-1. Целта му беше да открие възможността за възпроизвеждане на сухоземната екосистема. За целта е построена затворена среда от 12 000 м2, разположена в пустинята Сонора, Аризона.
Идеята на проекта беше да се провери дали хората могат да оцелеят в космоса за дълго време в изкуствено създадена сухоземна екосистема. 8 доброволци са излезли на територията на Биосфера-2 през 1991 г. Хората трябваше да живеят на това място две години, напълно разведени от цивилизацията. Контактът с външния свят ще се поддържа чрез компютър.
Експериментът не беше успешен от самото начало - един от доброволците беше ранен и се прибра вкъщи. Измина една година, количеството на кислорода започна да намалява постепенно, така че трябваше да се изпомпва изкуствено. Невъзможно е да се говори за чистотата на експеримент при такива условия.
Следващият проблем, възникнал в Биосфера-2, е невъзможността да се отглеждат продукти. Хората загубиха своята сплотеност, разделена на две групи. Учените започнаха сериозно да се страхуват за живота и здравето на субектите, затова експериментът беше спрян.
Второто стартиране на експеримента се случи през 1994 г. Някои проблеми, възникнали в първата група, бяха разрешени, но членовете на групата имаха сериозни разногласия, експериментът трябваше да бъде спрян отново, но след шест месеца. Сега проектът е изцяло собственост на университета в Аризона, който възобнови експериментите през 2011 г.
Структура, компоненти, фактори на екосистемата
Всички компоненти на екосистемата са тясно свързани. Абсолютно всяка система се състои от няколко компонента.
Абиотични компоненти
Абиотичните компоненти по никакъв начин не взаимодействат с външни фактори. Те пряко влияят на поведенчески характеристики, взаимодействие, живот на същества в необятните екосистеми. Те са представени от два вида:
- температура;
- едафични фактори.
Абиотичните компоненти играят важна роля в живота, развитието на живите организми. Растенията се нуждаят от слънчева светлина, без кислород няма живо същество, нито без вода.
Биотични компоненти
Това са компоненти за дивата природа, които попадат в три вида:
- производители (създават органични вещества, преработват въглероден диоксид, енергия);
- потребители (животни);
- редуктори (рециклирайте отпадъците).
Когато кръгът е завършен, процесите започват наново.
Нива на екосистемата
Екосистемите се характеризират със следните нива:
- Индивид (всяко живо същество).
- Популация (група същества от определен вид на определена територия).
- Общност (съвкупността от всички създания на земята).
- Екосистема (набор от природни фактори).
- Биосфера (съвкупността на всяка екосистема на планетата).
Хранителната верига и енергията в екосистемата
Всеки има нужда от енергия за живот и развитие. Живите организми се хранят по различен начин.И така, растенията получават необходимите хранителни вещества от почвата и от слънцето. Животните могат да ядат растения или други животни. Това съотношение обикновено се нарича хранителна верига.
Не бъркайте трофичната верига с хранителната верига - това са две различни концепции. Трофичната верига е съвкупността от всички хранителни вериги, тя има изключително сложна структура. Енергията постепенно се прехвърля от един елемент на веригата в друг, някаква част се използва за цял живот, така че не може да продължи напред. В къси съединения енергията се съхранява повече. В крайна сметка енергията се абсорбира напълно от външния свят.