Pentru a studia ecosistemul din cauza numărului mare de variabile care alcătuiesc structura acestuia este foarte dificil. Componentele principale ale ecosistemelor terestre și acvatice sunt substanțe abiotice, producători, consumatori și agenți de descompunere.
Substanțele abiotice sunt compuși anorganici și elemente separate care nu fac parte din organisme vii sau moarte. Un număr mic de elemente nutriționale importante este într-o formă dizolvată, disponibilă pentru hrănirea plantelor și a altor organisme. Restul, majoritatea sunt într-o formă fixă.
Ecosistemele sunt foarte diverse. Compoziția lor depinde de mulți factori, în special climatul, condițiile geologice și influența umană. Ele pot fi autotrofice. dacă rolul principal este jucat de organismele autotrofice - producători sau heterotrof. dacă rolul lor este nesemnificativ. Ecosistemele pot fi naturale sau create de oameni - antropogeni (de la cuvintele grecesti anthropos - man și origine genetică).
Ecosistemele naturale (naturale) se formează sub influența factorilor naturali, deși o persoană le poate influența. În pădure, un om recoltează lemne și vânători, bovine pasc pe pășuni de stepă, prinde pește în apă. Poate polua atmosfera, solul, apa. Cu toate acestea, influența umană în aceste ecosisteme este mai mică decât influența factorilor naturali.
Antropogene (artificiale) ecosistemele sunt create de om în procesul de activitate economică. Exemple sunt: peisaje agricole cu culturi și turme de bovine, orașe, plantații, "grădini" marine din alge de alge și "ferme" de stridii sau scoici. Ansamblurile antropogene pot include conservarea unor ecosisteme naturale mai mici (pădure sau lacuri pe teritoriul unui ecosistem agricol, un parc forestier dintr-un oraș).
Există ecosisteme, tranzitorii între naturale și artificiale, de exemplu, ecosistemul pășunilor naturale semi-desert din Kalmykia cu efective de animale de fermă.
Atât ecosistemele naturale, cât și cele antropice diferă în sursa de energie, ceea ce le asigură activitatea de viață.
ecosistemele Autotrofic sunt pe auto-suficiență de energie și sunt împărțite în photoautotrophic - consumatoare de energie solară în detrimentul producătorilor - și photoautotrophs chemoautotrofe - utilizarea energiei chimice de către producători - chemoautotrophs. Majoritatea ecosistemelor, inclusiv cele agricole, sunt fotoautotrofice. În ecosistemele agricole o persoană contribuie cu energie, care se numește antropogen (îngrășăminte, combustibil pentru tractoare, etc.). Dar rolul său este nesemnificativ în comparație cu energia solară folosită de ecosistem.
Sunt formate ecosisteme chimio-autotrofice naturale în apele subterane. Antropologii ecosistemelor chimio-toxice creează de la microorganisme în unele instalații de tratare biologică pentru purificarea apei de la poluanții anorganici.
Ecosistemele ecologice folosesc energia chimică produsă împreună cu carbonul din substanțele organice sau energia dispozitivelor energetice produse de om.
Un exemplu de ecosistem natural heterotrofic este un ecosistem de adâncime oceanică, unde nu ajunge soarele. Animalele și microorganismele incluse în acesta există datorită "ploii nutritive" - cadavre și rămășițe de organisme care cad în fundul ecosistemului oceanic autotrofic. Există ecosisteme heterotrofice și înalte în munți, unde acarienii microscopici mănâncă rămășițele de plante pe care le aduce vântul.
Antreprenorii ecologici heterotrofici sunt foarte diverse. Acestea sunt, în primul rând, orașe și întreprinderi industriale. Energia din ele provine din linii electrice, din conducte de petrol și gazoducte, din cisterne și vagoane de cale ferată. Introduceți orașul și materiile prime pentru activitatea întreprinderilor industriale și mâncarea pentru locuitorii orașului. Unele dintre energiile solare pe care ecosistemele urbane le primesc datorită plantelor verzi, dar sunt neglijabile în comparație cu energia pe care orașul o primește din afară.
Să ne ocupăm de astfel de exemple de ecosisteme naturale, cum ar fi un iaz, o luncă, un bazin hidrografic. Diversitatea biologică în ele nu este atât de mare și, prin urmare, este mai ușor să vezi inseparabilitatea organismelor vii din natură neînsuflețită.
Lac și luncă. Plantele, animalele și microorganismele care trăiesc în aceste ecosisteme afectează compoziția chimică a apei, a solului și a aerului.
Lacul, lacul sau lunca, ca și alte ecosisteme, sunt sisteme de echilibru constând din elemente diferite.
Viteza și intensitatea tranziției de substanțe abiotici disponibile în forme care nu sunt disponibile și invers depinde de mai mulți factori-climatice de intrare solare de energie, ciclul de temperatură, precipitații, lungime zi și alte condiții climatice, care au un efect de reglare asupra funcționării ecosistemului.
Producătorii ecosistemului acvatic sunt împărțiți în două tipuri:
plante mari, înrădăcinate sau plutitoare - macrofite (de obicei trăiesc în ape puțin adânci, în zona iluminată);
plantele plutitoare mici, în principal alge, situate în coloana de apă, numite fitoplancton (din planta greacă - plantă, plancton - rătăcind). Ele sunt distribuite în coloana de apă la adâncimea de penetrare a luminii. Cu o cantitate mare de fitoplancton, apa este verde.
În corpurile mari de apă adâncă, fitoplanctonul joacă un rol mult mai important în
producția de alimente pentru întregul ecosistem, decât vegetația înrădăcinată. În comunitățile terestre, dimpotrivă, mai multe produse macroactive produc mai multe produse ecologice.
Consumatorii pot fi împărțiți în două tipuri - primar și secundar. Consumatorii primari sau animalele erbivore se hrănesc cu plante vii și cu părțile lor. În iaz există două tipuri de macroconsumatori primari. zooplancton (plancton animal) și benthos (forme de fund). În ecosistemul pajiștilor, animalele erbivore sunt împărțite, de asemenea, în două grupe: mamifere mari ierbivore și rozătoare; plante-mananca insecte si alte nevertebrate.
Consumatorii secundari sau carnivorele se hrănesc cu consumatorii primari (în cazul în care consumă alți consumatori secundari ca hrană, ei se numesc terțiari). În ecosistemul iazului se află o insectă, păianjeni și pești răpitori, în ecosistemele de luncă - mamifere, păsări etc.
De asemenea, există importante detritofagi care utilizează detritele alimentare ecologice provenite din nivelurile autotrofice superioare.
Organismele saprotrofice includ bacterii și ciuperci. Ele sunt răspândite peste tot, dar sunt deosebit de numeroase la interfața dintre siloz și apă. Cele mai multe saprofite se stabilesc numai pe organisme moarte, dar unii se pot rezolva pe cei vii, provocând boala lor. Există, de asemenea, un grup de microorganisme care formează asociații benefice reciproc cu plante.
În condiții favorabile de temperatură, primele etape de descompunere sunt rapide: animalele moarte și resturile de plante se descompun în compuși mai simpli. Unele dintre bateriile conținute în ele sunt eliberate, leacate și pot fi reutilizate. O parte stabilă a compușilor organici (celuloză, lignină, humus etc.) se descompune slab, datorită condițiilor de creștere a plantelor.
Organizarea structurală și funcțională a ecosistemelor apei și ecosistemelor terestre este similară în multe privințe, însă acestea diferă în ceea ce privește compoziția speciilor și dimensiunile componentelor trofice. Autotrofele la sol nu sunt, de obicei, la fel de numeroase ca cele acvatice, dar depășesc cu mult aceasta din urmă nu numai prin mărimea indivizilor individuali, ci și prin biomasa produsă pe unitate de suprafață, adică prin producție.
O mare parte din energia autotrofelor terestre este utilizată pentru a construi țesuturile de susținere care susțin plantele într-o poziție verticală. Țesăturile de susținere constau din celuloză și lignină, care sunt ușor descompuse de microorganisme.
Datorită structurii masive, plantele terestre creează o cantitate mare de detritus fibros stabil (așternut de frunze, lemn), care se acumulează în stratul heterotrofic. În sistemul de apă, detritul constă în particule mici, care sunt mai ușor descompuse și consumate de animale.
În ecosistemele terestre, o parte semnificativă a energiei solare este cheltuită pe evaporarea apei și doar o mică parte (aproximativ 1%) este înregistrată în timpul fotosintezei. Rolul evaporării și al menținerii regimului de temperatură în apele și ecosistemele terestre nu este același.
Bazinul hidrografic. Iazul și lunca par la prima vedere că sunt autonome, însă sunt sisteme deschise care fac parte din sistemele mai mari ale bazinelor hidrografice. Stabilitatea și funcționarea ecosistemelor sunt în mare parte determinate de rata de intrare și ieșire de apă, substanțe și organisme între părți ale bazinului hidrografic.
Poluarea organică a rezervoarelor, cauzată de activitățile umane, conduce la așa numita eutrofizare "culturală" - creșterea productivității biologice a corpurilor de apă ca urmare a acumulării de nutrienți în apă. Deci, cu o lucrare continuă, eroziunea sărăcirea câmpului, dar poate provoca eutrofizarea corpurilor de apă situate în aval.
Prin urmare, ținând seama de interesele umane, unitatea minimă a ecosistemului ar trebui să fie considerată mai degrabă aria de captare a apelor decât un anumit teren sau corp de apă. O astfel de unitate este utilă pentru planificare, prognoză și efect de reglementare asupra obiectelor naturale, ca și componente ale bazinului (pajiște, pădure, oraș, apă etc.) reacționează unul cu celălalt și formează un nivel de unitate ecosistem.
Conceptul de bazin de captare permite o evaluare mai fiabilă a stării ecosistemului și a deciziilor care sunt îndreptate în cea mai mare măsură spre conservarea sa.
În plus față de ecosistemele naturale, artificiale se disting, de asemenea.
Microecosistem - un mic „lumi“ de sine stătător, sau microcosmul, care într-o anumită măsură, pot mima in natura in miniatura a diferitelor ecosisteme. Microecosistemele sunt utilizate în mod obișnuit în scopuri de cercetare. Acestea sunt construite sub forma unui sistem parțial închis (de exemplu, rezervor), unde sub care schimbul de gaze are loc condiții cu atmosfera, dar nu există nici un schimb de nutrienți și organisme, ca și sisteme complet deschise, afluxul controlate și scurgerea de nutrienți și organisme. Avantajul microcosmelor este acela că pot crea condiții strict controlate pentru efectuarea de experimente.
Se pot distinge două tipuri de microsisteme biologice.
Microsistemele de primul tip sunt, în esență, o natură "simplificată", în care sunt studiate microorganisme care pot rezista condițiilor create în întregul experiment. Aceste sisteme simplifică simularea anumitor situații.
Microsistemele de tipul al doilea se disting prin selectarea componentelor studiate cu atenție și sunt utilizate pentru a studia nutriția, biochimia și alte aspecte ale vieții speciilor și tulpinilor individuale.
Studiile de mediu folosesc bazine artificiale, diferite containere de habitat, care iau o poziție intermediară între microcosme și condițiile reale.
De laborator și model non-laborator ecosisteme sunt utilizate pentru a aproxima sau evaluarea preliminară a impactului poluării și a altor efecte experimentale asociate activităților umane, precum și pentru a verifica diferitele ipoteze de mediu dezvoltate din observații în natură.
Orașul ca sistem heterotrofic. Orașul, în special cel industrial, nu este un sistem complet heterotrofic, care primește energie, alimente, apă și diverse materiale din zone mari din afara granițelor sale. Dintr-un ecosistem natural heterotrofic, orașul se caracterizează prin următoarele:
metabolism mult mai intens pe unitate de suprafață, care necesită un aflux mare de energie concentrată din exterior;
cerințe mai mari pentru consumul de substanțe din exterior;
mai puternic și mai toxic, multe dintre ele fiind compuși sintetici, mai toxici decât materiile prime. În acest sens, pentru sistemul orașului, mediul de la intrare și ieșire este mult mai important decât pentru orice sistem autotrofic, de exemplu, pădurea.
Pentru a îmbunătăți mediul uman, este o "centură verde"
componentă auto-autotrofică: copaci, arbuști, peluze iarbă, lacuri și iazuri. Produsele organice obținute din această componentă nu joacă un rol semnificativ în viața orașului. Fără mâncare, combustibil, electricitate și apă, orașul este sortit.
Creșterea orașelor și urbanizarea rapidă a teritoriului ne-au schimbat planeta, probabil mai mult decât alte activități umane. Zona de teren ocupată de orașe din diferite părți ale lumii este de la 1% la 5%. Influențând medii ample la intrare și ieșire, orașul schimbă în mare măsură natura și are un efect indirect asupra teritoriului, situat la o distanță semnificativă de acesta. De exemplu, cererea de produse produse din păduri, forțând să taie păduri mari.
Orașul consumă mult mai multă energie pe unitate decât peisajul rural. Căldura, praful și alte substanțe formate ca urmare a funcționării orașului, poluează aerul și schimbă semnificativ clima. De regulă, în orașe, este mai cald, deasupra norului, mai puțin lumina soarelui, mai multă ploaie și ceață decât în zonele rurale adiacente.
Trebuie remarcat faptul că funcționarea orașelor afectează poluarea atmosferei și a apei, chiar și la o distanță semnificativă față de acestea.
Orașul, de regulă, nu produce sau aproape nu produce alimente sau alte substanțe organice. Vorbind despre oraș ca ecosistem, nu trebuie să ne limităm la limitele dezvoltării sale, este necesar să ținem seama de mediile extinse la intrare și ieșire.
Trimiteți-le prietenilor: