Toate organismele vii trăiesc pe Pământ nu izolate unul de celălalt, ci sub forma comunităților. În ele, totul este interconectat, atât organisme vii, cât și factori de natură neînsuflețită. O astfel de formație în natură se numește ecosistem care trăiește conform propriilor legi specifice și are semne și calități specifice pe care vom încerca să le cunoaștem.
Conceptul de ecosistem
Studierea în profunzime a oricărui ecosistem este destul de dificilă, deoarece include un număr foarte mare de organisme vii, precum și factori abiotici.
Există o astfel de știință ca ecologia, care se ocupă cu studiul relației dintre natura vie și non-viața. Dar aceste relații pot fi realizate numai în cadrul unui anumit ecosistem și nu se produc spontan și aleatoriu, ci în conformitate cu unele legi.
Tipurile de ecosisteme sunt diferite, dar toate reprezintă un set de organisme vii care interacționează între ele și cu mediul prin schimbul de substanțe, energie și informații. De aceea, ecosistemul rămâne stabil și durabil o perioadă lungă de timp.
Clasificarea ecosistemelor
În ciuda marii diversități a ecosistemelor, toate sunt deschise, fără de care existența lor nu ar fi fost posibilă. Tipurile de ecosisteme sunt diferite, iar clasificarea poate fi diferită. Dacă ținem cont de origine, atunci ecosistemele sunt:
Natural sau natural. În ele, toată interacțiunea se realizează fără participarea directă a omului. La rândul lor, sunt împărțiți în:
- Ecosisteme care sunt complet dependente de energia solară.
- Sisteme care primesc energie atât de la soare, cât și din alte surse.
2. Ecosisteme artificiale. Creat de mâinile omului și poate exista doar cu participarea lui. De asemenea, sunt împărțite în:
- Agroecosistemele, adică cele asociate activității economice umane.
- Tehnosistemele apar în legătură cu activitatea industrială a oamenilor.
- Ecosistemele urbane.
O altă clasificare distinge următoarele tipuri de ecosisteme naturale:
1. Teren:
- Rainforests.
- Deșert cu vegetație ierboasă și arbustivă.
- Savana
- Stepa.
- Pădure de foioase.
- Tundra.
2. ecosistemele de apă dulce:
- Iazuri în picioare (lac, iaz).
- Apele curgătoare (râuri, pâraie).
- Mlaștină.
3. Ecosistemele marine:
- Oceanul.
- Raft continental.
- Zonele de pescuit.
- Estuare, golfuri.
- Zonele de adâncime de apă.
Indiferent de clasificare, puteți vedea diversitatea speciilor ecosistemice, care se caracterizează prin setul său de forme de viață și compoziția numerică.
Caracteristici distinctive ale ecosistemului
Conceptul de ecosistem poate fi atribuit atât formațiunilor naturale, cât și create artificial de om. Dacă vorbim despre naturale, atunci ele sunt caracterizate de următoarele simptome:
- Elementele obligatorii din orice ecosistem sunt organismele vii și factorii abiotici de mediu.
- În orice ecosistem, există un ciclu închis de la producția de substanțe organice până la descompunerea lor în componente anorganice.
- Interacțiunea speciilor în ecosisteme asigură durabilitate și autoreglare.
Întreaga lume înconjurătoare este reprezentată de diverse ecosisteme, care se bazează pe materia vie cu o anumită structură.
Structura ecosistemului biotic
Chiar dacă ecosistemele diferă prin diversitatea speciilor, abundența organismelor vii, formele lor de viață, dar structura biotică în oricare dintre ele este încă aceeași.
Orice tip de ecosisteme includ aceleași componente, fără prezența lor, funcționarea sistemului este pur și simplu imposibilă.
- Producătorii.
- Materiale consumabile de prima comandă.
- Consumabile de ordinul doi.
- Decomposers.
Primul grup de organisme include toate plantele care sunt capabile de fotosinteză. Ele produc materie organică. Chimiotrofele, care formează compuși organici, aparțin aceluiași grup. Dar numai pentru aceasta nu folosesc energia solară, ci energia compușilor chimici.
Consumatorii includ toate organismele care trebuie să primească materie organică din exterior pentru a-și construi corpul. Aceasta include toate organismele erbivore, prădătorii și omnivorele.
Reductorii, care includ bacterii, ciuperci, transformă rămășițele plantelor și animalelor în compuși anorganici adecvați pentru utilizarea organismelor vii.
Funcționarea ecosistemului
Cel mai mare sistem biologic este biosfera, la rândul său, este format din componente individuale. Puteți compune următorul lanț: specie-populație - ecosistem. Cea mai mică unitate din ecosisteme este specia. În fiecare biogeocenoză, numărul lor poate varia de la câteva zeci la sute și mii.
Indiferent de numărul de indivizi și specii individuale din orice ecosistem, există un schimb constant de materie, energie, nu numai între ei, ci și cu mediul.
Dacă vorbim despre schimbul de energie, atunci este foarte posibil să aplicăm legile fizicii. Prima lege a termodinamicii afirmă că energia nu dispare fără urmă. Se transformă doar de la o specie la alta. Conform celei de-a doua legi, într-un sistem închis, energia poate crește doar.
Dacă legile fizice sunt aplicate ecosistemelor, putem concluziona că acestea își susțin mijloacele de trai datorită prezenței energiei solare, pe care organismele nu numai că le pot capta, ci și le pot transforma, utiliza și apoi da în mediu.
Energia este transferată de la un nivel trofic la altul, în timpul transferului, un tip de energie este transformat în altul. O parte din ea, desigur, se pierde sub formă de căldură.
Oricare ar fi tipurile de ecosisteme naturale, aceste legi se aplică absolut tuturor.
Structura ecosistemului
Dacă te uiți la orice ecosistem, cu siguranță poți vedea în el că diverse categorii, cum ar fi producătorii, consumatorii și reducătorii, sunt întotdeauna reprezentate de un întreg set de specii. Natura prevede că dacă ceva se întâmplă brusc cu una dintre specii, atunci ecosistemul nu va muri din aceasta, acesta poate fi întotdeauna înlocuit cu succes de o alta. Aceasta explică durabilitatea ecosistemelor naturale.
O mare varietate de specii din ecosistem, o varietate de lanțuri alimentare asigură sustenabilitatea tuturor proceselor care au loc în cadrul comunității.
În plus, orice sistem are propriile legi la care toate organismele vii se supun. Pe baza acestuia, se pot distinge mai multe structuri din cadrul biogeocenozei:
- Structura speciilor. Prezintă raportul dintre speciile de plante și animale. În fiecare sistem, acest indicator este diferit, depinde de mulți factori: locație geografică, climă, vârsta ecosistemului. O specie cu un număr superior tuturor celorlalte este numită fostă medie. Dar reprezentanții mici în unele cazuri sunt un indicator al bunăstării în sistem.
- Structura trofică. Diversitatea speciilor, lanțurile alimentare ramificate din ecosistem sunt un indicator al durabilității. În orice biogeocenoză, organismele sunt interconectate în primul rând de legăturile nutriționale. Puteți alcătui întotdeauna circuitul de alimentare. De obicei, încep cu un organism vegetal și se termină cu un prădător. De exemplu, o lăcustă mănâncă iarbă, o domnișoară o va mânca și un zmeu o va prinde.
- Structura spațială. Se pune întrebarea cum un număr atât de mare de specii diferite coexistă pe un singur teritoriu. Toate acestea se datorează unei anumite structuri, aderând la ce specii sunt dispersate. În pădure, primul nivel este ocupat de copaci fotofili. Unele specii de păsări cuibăresc și aici. Următorul nivel este copacii mai mici și, din nou, locuința pentru unele specii de animale.
Orice structură este neapărat prezentă în orice ecosistem, dar poate varia semnificativ. De exemplu, dacă comparăm biogeocenoza deșertului și pădurea tropicală, diferența este vizibilă cu ochiul liber.
Ecosisteme artificiale
Astfel de sisteme sunt create de mâinile omului. În ciuda faptului că toate componentele structurii biotice sunt obligatorii în ele, ca și în cele naturale, există încă diferențe semnificative. Printre ele se numără următoarele:
- Agrocenozele se disting prin compoziția slabă a speciilor. Doar acele plante pe care oamenii le cresc acolo cresc. Însă natura își pune amprenta și întotdeauna, de exemplu, într-un câmp de grâu puteți vedea flori de porumb, margarete, diverse artropode. În unele sisteme, chiar păsările reușesc să-și construiască un cuib pe pământ și să crească puii.
- Dacă o persoană nu are grijă de acest ecosistem, atunci plantele cultivate nu vor rezista la concurență cu rudele sălbatice.
- Agrocenozele există încă datorită energiei suplimentare pe care o persoană o aduce, de exemplu, fertilizarea.
- Deoarece biomasa cultivată a plantelor este retrasă împreună cu cultura, solul este epuizat în nutrienți. Prin urmare, pentru o existență ulterioară, este necesară intervenția unei persoane care va trebui să facă îngrășăminte pentru a crește următoarea cultură.
Se poate concluziona că ecosistemele artificiale nu aparțin unor sisteme stabile și de autoreglare. Dacă o persoană nu va mai avea grijă de ea, nu va supraviețui. Treptat, speciile sălbatice vor înlocui plantele cultivate, iar agrocenoza va fi distrusă.
De exemplu, un ecosistem artificial format din trei specii de organisme poate fi creat cu ușurință acasă. Dacă puneți un acvariu, turnați apă în el, puneți câteva crenguțe de elodă și așezați doi pești, aici aveți gata sistemul artificial. Chiar și unul atât de simplu nu poate exista fără intervenția umană.
Valoarea ecosistemelor în natură
Vorbind la nivel global, toate organismele vii sunt distribuite pe ecosisteme, astfel încât importanța lor cu greu poate fi subestimată.
- Toate ecosistemele sunt interconectate de un ciclu de substanțe care pot migra de la un sistem la altul.
- Datorită prezenței ecosistemelor în natură, biodiversitatea este păstrată.
- Toate resursele pe care le tragem din natură ne oferă tocmai ecosistemul: apă curată, aer, sol fertil.
Orice ecosistem este foarte ușor de distrus, mai ales având în vedere capacitățile omului.
