Toată diversitatea organismelor de pe planeta noastră este indisolubil legată. Nu există o astfel de creatură care ar putea exista izolat de toată lumea, strict individual. Cu toate acestea, nu numai organismele sunt în relație strânsă, ci și factorii mediului extern și intern afectează întregul biom. Împreună, întregul complex al naturii animate și neînsuflețite este reprezentat de structura ecosistemelor și de proprietățile acestora. Care este acest concept, prin ce parametri este caracterizat, să încercăm să înțelegem articolul.
Conceptul de ecosisteme
Ce este un ecosistem? Din punct de vedere al ecologiei, aceasta este activitatea totală a vieții comune a tuturor tipurilor de organisme, indiferent de apartenența la clasă și de factorii de mediu, atât biotici, cât și abiotici.
Proprietățile ecosistemelor sunt explicate prin caracteristicile lor. Prima mențiune a acestui termen a apărut în 1935. A. Tansley a sugerat să-l folosească pentru a desemna „un complex format nu numai din organisme, ci și din mediul lor”. Conceptul în sine este destul de extins, este cea mai mare unitate de ecologie și, de asemenea, importantă. Un alt nume este biogeocenoza, deși diferențele dintre aceste concepte sunt încămâncare mică.
Principala proprietate a ecosistemelor este interacțiunea continuă în interiorul lor a materiei organice și anorganice, a energiei, redistribuirea căldurii, migrarea elementelor, impactul complex al ființelor vii unele asupra altora. În total, există câteva caracteristici principale care se numesc proprietăți.
Proprietăți de bază ale ecosistemelor
Există trei principale:
- autoreglare;
- durabilitate;
- auto-reproducere;
- schimbarea una cu alta;
- integritate;
- proprietăți emergente.
Întrebarea care este principala proprietate a ecosistemelor poate primi răspunsuri în diferite moduri. Toate sunt importante, deoarece doar prezența lor combinată permite existența acestui concept. Să ne uităm la fiecare caracteristică în detaliu pentru a înțelege importanța acesteia și pentru a înțelege esența.
Autoreglarea ecosistemului
Aceasta este principala proprietate a ecosistemului, care presupune gestionarea independentă a vieții în cadrul fiecărei biogeocenoze. Adică, un grup de organisme, care este în strânsă relație cu alte ființe vii, precum și cu factorii de mediu, are un impact direct asupra întregii structuri în ansamblu. Activitatea lor vitală este cea care poate afecta stabilitatea și autoreglementarea ecosistemului.
De exemplu, dacă vorbim despre prădători, ei mănâncă ierbivore din aceeași specie exact până când numărul lor este redus. În continuare se oprește mâncarea, iar prădătorultrece la o sursă diferită de hrană (adică un alt tip de ierbivor). Astfel, se dovedește că specia nu este complet distrusă, ea rămâne în repaus până la restabilirea indicatorului de abundență necesar.
În cadrul unui ecosistem, dispariția naturală a unei specii ca urmare a consumului de către alți indivizi nu poate avea loc. Despre asta este auto-reglementarea. Adică, animalele, plantele, ciupercile, microorganismele se controlează reciproc, în ciuda faptului că sunt alimente.
De asemenea, autoreglementarea este principala proprietate a ecosistemelor și pentru că datorită acesteia are loc un proces controlat de conversie a diferitelor tipuri de energie. Substanțe anorganice, compuși organici, elemente - toate sunt în strânsă interconexiune și circulație generală. Plantele folosesc direct energia solară, animalele mănâncă plante, transformând această energie în legături chimice, după moartea lor, microorganismele le descompun din nou în materie anorganică. Procesul este continuu și ciclic, fără interferențe exterioare, ceea ce se numește autoreglare.
Sustenabilitate
Există și alte proprietăți ale ecosistemelor. Autoreglementarea este strâns legată de reziliență. Cât timp va dura acest sau acela ecosistem, cum va fi conservat și dacă vor exista modificări ale altora, depinde de o serie de motive.
Adevăratul stabil este cel în care nu există loc pentru intervenția umană. Are un număr constant ridicat de toate tipurile de organisme, nu există modificări sub influența condițiilor de mediu sausunt nesemnificative. În principiu, orice ecosistem poate fi durabil.
Această stare poate fi perturbată de o persoană prin intervenția sa și nerespectarea ordinii stabilite (defrișări, împușcarea animalelor, exterminarea insectelor etc.). De asemenea, natura însăși poate afecta durabilitatea dacă condițiile climatice se schimbă dramatic, fără a da timp organismelor să se adapteze. De exemplu, dezastre naturale, schimbări climatice, deficit de apă etc.
Cu cât diversitatea speciilor de organisme este mai mare, cu atât existența ecosistemelor este mai lungă. Proprietățile unui ecosistem - stabilitatea și autoreglementarea - sunt baza pe care se bazează în general acest concept. Există un termen care rezumă aceste caracteristici - homeostazia. Adică, menținerea constanței în orice - diversitatea speciilor, abundența lor, factori externi și interni. De exemplu, ecosistemele de tundră sunt mai susceptibile de a se schimba decât pădurile tropicale. La urma urmei, diversitatea genetică a viețuitoarelor din ele nu este atât de mare, ceea ce înseamnă. iar rata de supraviețuire scade brusc.
Auto-reproductibilitate
Dacă te gândești cu atenție la întrebarea care este principala proprietate a ecosistemelor, poți ajunge la concluzia că autoreproducibilitatea nu este o condiție mai puțin importantă pentru existența lor. Într-adevăr, fără reproducerea constantă a componentelor precum:
- organisme;
- compoziția solului;
- transparență a apei;
- componentă oxigen a aerului și așa mai departe.
Este greu să vorbim despre durabilitate și autoreglare. Pentru ca biomasa să revină constant și numărulsusținut, este important să aveți suficientă hrană, apă, precum și condiții favorabile de viață. În interiorul oricărui ecosistem, există o înlocuire constantă a bătrânilor cu cei tineri, bolnavi cu cei sănătoși, puternici și rezistenti. Aceasta este o condiție normală pentru existența oricăruia dintre ele. Acest lucru este posibil numai cu condiția auto-reproducției în timp util.
Manifestarea proprietăților unui ecosistem de acest fel este o garanție a conservării genetice a alelelor fiecărei specii. În caz contrar, întregi genuri și tipuri, clase și familii de ființe vii ar fi supuse dispariției fără restaurare ulterioară.
Succesiunea
De asemenea, proprietățile importante ale ecosistemelor sunt schimbarea ecosistemelor. Acest proces se numește succesiune. Apare sub influența unei modificări a factorilor abiotici externi și durează de la câteva zeci de ani la milioane. Esența acestui fenomen este înlocuirea succesivă a unui ecosistem cu altul sub influența ambilor factori interni care apar între organismele vii și condițiile externe de natură neînsuflețită pentru o lungă perioadă de timp.
De asemenea, un motiv semnificativ pentru succesiuni este activitatea economică umană. Așadar, pădurile sunt înlocuite cu pajiști și mlaștini, lacurile se transformă în deșerturi sau pajiști inundabile, câmpurile sunt acoperite de copaci și se formează o pădure. Desigur, fauna suferă și ea modificări semnificative.
Cât timp va avea loc succesiunea? Exact la stadiul în care se formează biogeocenoza cea mai convenabilă și adaptată condițiilor specifice. De exemplu, pădurile de conifere din FarEast (taiga) este o biocenoză indigenă deja stabilită, care nu se va schimba în continuare. S-a format de-a lungul a mii de ani, timp în care au avut loc mai multe schimbări de ecosistem.
Proprietăți emergente
Aceste proprietăți ale ecosistemelor sunt caracteristici nou apărute, noi și anterior necaracteristice care apar în biogeocenoză. Acestea apar ca urmare a muncii complexe a tuturor sau mai multor participanți la sistemul general.
Un exemplu tipic este comunitatea recifului de corali, care este rezultatul unei interacțiuni dintre celenterate și alge. Coralii sunt sursa principală a unei cantități uriașe de biomasă, elemente, compuși care nu existau în această comunitate înaintea lor.
Funcții ecosistem
Proprietățile și funcțiile ecosistemelor sunt strâns interconectate. Deci, de exemplu, o astfel de proprietate precum integritatea implică menținerea unei interacțiuni constante între toți participanții. Inclusiv cu factorii naturii neînsuflețite. Și una dintre funcții este tocmai tranziția armonioasă a diferitelor tipuri de energie unele în altele, care este posibilă în condițiile circulației interne a elementelor între toate părțile populației și biocenozele însele între ele.
În general, rolul ecosistemelor este determinat de tipurile de interacțiuni care există în cadrul acestora. Orice biogeocenoză ar trebui să dea o anumită creștere biologică a biomasei ca urmare a existenței sale. Aceasta va fi una dintre funcții. Creșterea depinde de o combinație de factori de natură animată și neînsuflețită și poate varia foarte mult. Astfel, biomasa este mult mai mare în zonele cu umiditate ridicată și iluminare bună. Aceasta înseamnă că creșterea sa va fi mult mai mare în comparație cu, de exemplu, în deșert.
O altă funcție a ecosistemului este de transformare. Ea implică o schimbare direcționată a energiei, transformarea ei în diverse forme sub acțiunea ființelor vii.
Structură
Compoziția și proprietățile ecosistemelor determină structura acestora. Care este structura biogeocenozei? Evident, include toate verigile principale (atât vii, cât și abiotice). De asemenea, este important ca, în general, întreaga structură să fie un ciclu închis, care confirmă încă o dată proprietățile de bază ale ecosistemelor.
Există două legături principale majore în orice biogeocenoză.
1. Ecotop - un set de factori de natură abiotică. El, la rândul său, este reprezentat de:
- climă (atmosferă, umiditate, lumină);
- edafotopom (componenta solului).
2. Biocenoza - totalitatea tuturor tipurilor de ființe vii dintr-un ecosistem dat. Include trei link-uri principale:
- zoocenoză - toate creaturile animale;
- fitocenoza - toate organismele vegetale;
- microbocenoză - toți reprezentanții bacterieni.
Conform structurii de mai sus, este evident că toate legăturile sunt strâns interconectate și formează o singură rețea. Această legătură se manifestă, în primul rând, în absorbția și conversia energiei. Cu alte cuvinte, în lanțurile trofice și rețeleleîn cadrul și între populații.
O astfel de structură a biogeocenozei a fost propusă de V. N. Sukachev în 1940 și rămâne actuală și astăzi.
Ecosistem matur
Vârsta diferitelor biogeocenoze poate varia foarte mult. Desigur, trăsăturile caracteristice ale unui ecosistem tânăr și matur ar trebui să fie diferite. Și așa este.
Ce proprietate a unui ecosistem matur îl deosebește de unul relativ recent format? Există mai multe dintre ele, luați în considerare toate:
- Speciile fiecărei populații sunt formate, stabile și nu sunt înlocuite (deplasate) de altele.
- Varietatea de indivizi este constantă și nu se mai schimbă.
- Întreaga comunitate se autoreglează în mod liber, există un grad ridicat de homeostazie.
- Fiecare organism este pe deplin adaptat la condițiile de mediu, coexistența biocenozei și ecotopului este cât se poate de confortabilă.
Fiecare ecosistem va trece printr-o succesiune până când se va stabili punctul culminant - o diversitate permanentă a speciilor cea mai productivă și acceptabilă. Atunci biogeocenoza a început să se transforme treptat într-o comunitate matură.
Grupuri de organisme din biogeocenoză
Este firesc ca toate ființele vii dintr-un ecosistem să fie interconectate într-un singur întreg. În același timp, au un impact uriaș asupra compoziției solului, aerului, apei - asupra tuturor componentelor abiotice.
Se obișnuiește să se distingă mai multe grupuri de organisme în funcție de capacitatea lor de a absorbi și de a transforma energia în cadrul fiecărei biogeocenoze.
- Producătorii sunt aceiacare produce materie organică din componente anorganice. Acestea sunt plante verzi și unele tipuri de bacterii. Modul lor de a absorbi energia este autotrof, absorb direct radiația solară.
- Consumatori sau biofagi - cei care consumă materie organică gata preparată mâncând ființe vii. Acestea sunt carnivore, insecte, unele plante. Aceasta include și ierbivorele.
- Saprotrofele sunt organisme capabile să descompună materia organică, consumând astfel nutrienți. Adică, se hrănesc cu rămășițele moarte de plante și animale.
Evident, toți participanții la sistem sunt într-o poziție interdependentă. Fără plante, ierbivorele nu vor putea obține hrană, iar fără ele, prădătorii vor muri. Saprofagii nu vor procesa compușii, cantitatea de compuși anorganici necesari nu va fi restabilită. Toate aceste relații se numesc lanțuri trofice. În comunitățile mari, lanțurile se transformă în rețele, se formează piramide. Studiul problemelor legate de interacțiunile trofice este știința ecologiei.
Rolul oamenilor în influențarea ecosistemelor
Se vorbește mult despre asta astăzi. În cele din urmă, omul și-a dat seama de întreaga amploare a pagubelor care au fost provocate ecosistemului în ultimii 200 de ani. Consecințele unui astfel de comportament au devenit evidente: ploile acide, efectul de seră, încălzirea globală, reducerea rezervelor de apă dulce, sărăcirea solului, reducerea suprafețelor de pădure etc. Puteți sublinia probleme pentru o perioadă infinită de timp, deoarece există un număr mare de ele.
Toate acestea sunt chiar rolul pe care omul l-a jucat și îl joacă încă în ecosistem. Urbanizarea în masă, industrializarea, dezvoltarea tehnologiei, explorarea spațiului și alte activități umane duc nu numai la complicarea stării naturii neînsuflețite, ci și la dispariție și la scăderea biomasei planetei.
Fiecare ecosistem are nevoie de protecție umană, mai ales astăzi. Prin urmare, sarcina fiecăruia dintre noi este să-i oferim sprijin. Acest lucru nu necesită mult - la nivel de guvern se dezvoltă metode de protejare a naturii, oamenii obișnuiți ar trebui să respecte doar regulile stabilite și să încerce să păstreze ecosistemele intacte, fără a introduce o cantitate excesivă de diverse substanțe și elemente în compoziția lor.
