Factorii biotici reprezintă o combinație a influențelor activității vitale a unor organisme asupra activității vitale a celorlalți și, de asemenea, asupra naturii inanimate.
1. Neutralismul - nici o populație nu afectează cealaltă.
2. Concurența este utilizarea unor resurse (alimente, apă, lumină, spațiu) de către un singur organism, ceea ce reduce astfel disponibilitatea acestei resurse către un alt organism.
Concurența poate fi interspecifică și interspecifică. Dacă populația este mică, atunci concurența intraspecifică este slabă și resursele sunt abundente. Cu o densitate mare a populației, concurența intensă intraspecifică reduce disponibilitatea resurselor la un nivel care inhibă creșterea ulterioară, reglând astfel dimensiunea populației.
Concurența inter-specifică este interacțiunea dintre populații care afectează în mod negativ creșterea și supraviețuirea lor. Când a fost importat în Marea Britanie din America de Nord, proteina Caroline a scăzut numărul de proteine obișnuite, deoarece Proteina Caroline era mai competitivă.
Concurența este directă și indirectă.
Direct - această competiție intraspecifică, asociată cu lupta pentru habitat, în special protecția locurilor individuale la păsări sau animale, exprimată în coliziuni directe. Datorită lipsei de resurse, este posibil să se mănânce animale din speciile lor (lupi, râs, insecte de păianjen, păianjeni, șobolani, stiuca, biban, etc.)
3. Parazitismul - un organism (parazit) trăiește prin hrănirea țesuturilor sau sucurilor unui alt organism (gazdă), este strâns legat în ciclul său de viață. Paraziții se disting prin habitatul lor:
• sunt pe suprafața gazdei. Fluturi, păduchi, acarieni sunt animale. Afidele, mucegaiul praf sunt plante. Parazitul are dispozitive speciale (cârlige, frații, etc.)
• în interiorul gazdei. Viruși, bacterii, ciuperci primitive - plante. Viermii sunt animale. Fertilitate mare. Nu duceți la moartea gazdei, ci inhibați procesele vieții.
4. Predarea este mancarea unui organism (victimă) de către un alt organism (prădător).
Predatorii pot mânca ierbivore și, de asemenea, pradă slabă. Predatorii au o gamă largă de alimente, trec ușor de la o producție la alta, mai accesibile.
Predatorii atacă adesea victimele slabe. Nurca distruge muskratii bolnavi și vechi, dar nu atacă adulții.
Echilibrul ecologic între populațiile de pradă-prădător este menținut.
5. Simioza - conviețuirea a două organisme de specii diferite în care organismele își aduc reciproc beneficii. Prin gradul de parteneriat, se întâmplă o simbioză:
- Commensalismul - un organism mănâncă în detrimentul celuilalt, fără să-l rănească. Racul este o actinie. Actinia este atașată de coajă, o protejează de dușmani și mănâncă resturile de mâncare.
- Mutualismul - ambele organisme beneficiază, în timp ce ele nu pot exista fără unul de altul. Lichen - ciuperca + alge. Ciuperca protejează algele, iar alga îl alimentează.
În condiții naturale, o specie nu va duce la distrugerea unei alte specii.
Sistemul ecologic (biogeocenoza) este o comunitate de organisme cu mediul lor abiotic înconjurător (sol, atmosferă, etc.).
Reciful de corali este un exemplu al unui ecosistem.
Există cinci abordări de bază în domeniul ecologiei.
- ecologia populației (studiul dinamicii populației și relația acesteia cu factori externi);
- sinescologie (studiul comunităților naturale);
- studiul ecosistemelor (în special, ciclul de substanțe și energie în natură);
- evoluția ecologică (reconstrucția vechilor comunități naturale și schimbările de prognoză în comunități), precum și ecologia istorică (studierea schimbărilor legate de activitățile umane).
Sistemul ecologic include componente abiotice (care sunt neînsuflețite) și biotice. Uneori componentele abiotice ale unei biogeocenoză sunt numite biotopuri. și biotico-biocenoză. Solul, referitor la componentele abiotice, este adesea considerat o unitate structurală separată a ecosistemului.
Biotopii sunt combinați în biochori. iar cele din urmă în biocicluri. Astfel, biotopurile deserturilor pietroase, argiloase și nisipoase sunt unite în deșertul biorhar; Biochorii de deșerturi, păduri și stepi sunt combinați într-un biociclu de pământ. Trei biocicluri: corpurile de apă terestră, de mare și de apă interioară - formează biosfera.
Unul dintre cele mai importante concepte de mediu este fluxul de energie. Energia vine în sistemele ecologice în analiza finală de la Soare; în timp ce autotrofii utilizează lumina directă a soarelui, iar heterotrofii primesc de la autotrofii energia deja transformată sub formă de nutrienți. Timp de un an, aproximativ 5 · 10 9 jouli de căldură sunt absorbiți de un metru pătrat de suprafață a pământului (și plante pe el). Majoritatea energiei se reflectă imediat în atmosferă, unele sunt absorbite de organisme și transformate în alte forme. În același timp, o anumită energie este, de asemenea, re-emisă în atmosferă sub formă de căldură.
Productivitatea biologică a ecosistemelor
Productivitatea ecosistemului este acumularea de materie organică de către ecosistem în procesul activității sale vitale. Productivitatea unui ecosistem este măsurată prin cantitatea de materie organică produsă pe unitate de timp pe unitate de suprafață.
Există diferite niveluri de producție, pe care se creează produsele primare și secundare. Masa organică produsă de producători pe unitate de timp se numește producția primară. iar creșterea pe unitate de timp a masei consumatorilor este producția secundară.
Producția primară este împărțită în două niveluri - produse brute și nete. Producția primară brută reprezintă masa totală a materiei organice totale produse de instalație pe unitate de timp la o anumită rată de fotosinteză, inclusiv cheltuielile pentru respirație.
Plantele cheltuiesc pentru respirație de la 40 la 70% din producția brută. Este cel mai puțin consumat de algele plancton - aproximativ 40% din toată energia utilizată. Partea din produsul brut, care nu se consumă „în vânt“ se numește producția primară netă, aceasta este cantitatea de creștere a plantelor și că aceste produse sunt consumate de către consumatori și agenți de descompunere.
Produsele secundare nu sunt împărțite în produse brute și nete, deoarece consumatorii și descompunerea, adică toate heterotrofele, își măresc masa datorită producției primare, adică utilizați produse create anterior.
Producția secundară este calculată separat pentru fiecare nivel trofic, deoarece se formează în detrimentul energiei provenite de la nivelul anterior.
Toate componentele vii ale ecosistemului - producători, consumatori și descompuși - constituie biomasa totală (greutatea în viu) a comunității în ansamblu sau a părților sale individuale sau a grupurilor de organisme. Biomasa este de obicei exprimată în termeni de greutate umedă și uscată, dar poate fi exprimată și în unități energetice - în calorii, jouli și așa mai departe. care ne permite să identificăm relația dintre cantitatea de energie primită și, de exemplu, media biomasei.
Prin valoarea productivității biologice, ecosistemele sunt împărțite în 4 clase:
1. ecosisteme cu productivitate foarte mare -> 2 kg / m2 0 pe an (păduri tropicale, recife de corali);
2. Productivitatea ridicată a ecosistemelor - 1-2 kg / m2 anual (tei-stejar pădure vegetaöia de coastă papura sau lacuri, porumb și ierburile perene în timpul irigare și fertilizatori de introducere a unor doze mari);
3. ecosisteme cu productivitate moderată - 0,25-1 kg / m2 pe an (păduri de mesteacăn și mesteacăn, fânețe de fân și stepi, supraaglomerate cu plante acvatice ale lacului);
4. Ecosistemele cu productivitate redusă - <0,25 кг/м2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м2 в год.
Fluxul de energie în ecosistem. Nu există deșeuri în ecosistemul natural funcțional. Toate organismele vii sau moarte, sunt potențial hrană pentru alte organisme: omida mănâncă frunze, afte se hrănește cu omizi, Hawk este capabil să mănânce un sturz. Când plantele, omizi, măcel și șoim mor, sunt, la rândul lor, reciclate.
Lanțul alimentar este o secvență de organisme în care fiecare dintre ei mănâncă sau descompune altul. Lanțul alimentar - aceasta este, de asemenea, mișcarea de nutrienți de la producători, consuments (erbivore, carnivore și omnivore) la descompunatori și înapoi la producători.
Toate organismele care folosesc un tip de hrană aparțin unui nivel trofic (din cuvântul grecesc trophos - "hrănirea").
Organismele cu ecosisteme naturale sunt implicate într-o rețea complexă a multor lanțuri alimentare interconectate. O astfel de rețea este numită o rețea alimentară.
Mișcarea energiei în ecosisteme are loc prin intermediul a două tipuri conexe de rețele alimentare:
pășune și detritus.
Într-o rețea alimentară pastorală, plantele vii sunt consumate de fitofagi, iar fitofagele sunt hrana pentru prădători și paraziți.
În rețeaua de hrană detritală, deșeurile și organismele moarte sunt descompuse de detritofagi și destructori la compuși anorganici simple, care sunt din nou utilizate de plante.
Piramidele fluxurilor energetice.
Deoarece fiecare tranziție de la un nivel la altul trofice în cadrul activităților lanțului alimentar sau de rețea se realizează și energia termică este eliberată în mediul înconjurător, precum și numărul de organisme pentru următoarele nivel trofic utilizate de energie de înaltă calitate scade.
Norma 10%: atunci când trecerea de la un nivel trofic la altul, se pierde 90% din energie și
10% este transferat la nivelul următor.
Cu cât este mai mare lanțul alimentar, cu atât mai multă energie se pierde. Prin urmare, lungimea lanțului alimentar nu depășește de obicei 4 până la 5 link-uri.
Piramidele numerelor și biomasei.
Putem colecta toate eșantioanele de organisme din ecosistem și numărăm numărul de specii găsite la fiecare nivel trofic. Aceste informații sunt necesare pentru a crea o piramidă pentru cantități pentru ecosisteme.
Fig. 5 piramide generalizate în ecosisteme.
Greutatea uscată a tuturor substanțelor organice conținute în organismele ecosistemului se numește biomasă. Fiecare nivel trofic al lanțului sau rețelei alimentare conține o anumită cantitate de biomasă. Se poate calcula dacă colectăm toate organismele vii din diferite locații alese aleator. Eșantioanele colectate trebuie sortate în nivel trofic, uscate și cântărite. Datele obținute sunt ulterior utilizate pentru a construi o piramidă de biomasă pentru un anumit ecosistem.
Fig. 6 piramide generalizate de biomasă în ecosisteme. Dimensiunea fiecărui strat este proporțională cu masa uscată pe metru pătrat al tuturor organismelor la un nivel trofic dat.
Productivitatea primară netă a plantelor.
Viteza la care plantele ecosistemice produc energie chimică utilă sau biomasă se numește productivitate primară pură.
Productivitatea primară netă = rata la care plantele sunt rata la care plantele
energia chimică consumă energie chimică;
în procesul de fotosinteză în timpul respirației
CICLUL DE SUBSTANȚE ÎN ECOSISTEME.
I. Ciclul de carbon
Fig. 7 Diagrama simplificată a unei părți a ciclului de carbon, care prezintă circulația materiei (săgeți vopsite) și fluxul energetic unidirecțional (mâinile deschise) în procesele de fotosinteză și respirație aerobă.
Carbonul este principalul "material de construcție" al moleculelor de carbohidrați, grăsimi, proteine, acizi nucleici (cum ar fi ADN și ARN) și alți compuși organici importanți.
Intervenția umană în ciclul de carbon a crescut dramatic, mai ales din anii 1950, datorită creșterii rapide a populației și utilizării resurselor, și are loc în principiu în două moduri:
- Reducerea pădurilor și a altei vegetații fără reîmpădurire suficientă, în legătură cu
cu care cantitatea totală de vegetație capabilă să absoarbă CO2 este redusă.
- Combustia combustibililor fosili și a lemnului. Rezultatul
acest dioxid de carbon intră în atmosferă.
II. Ciclul azotului.
Fig. 8 Diagrama simplificată a ciclului de azot.
3. Bacteriile de fixare a azotului și algele albastre-verzi
Intervenția umană în ciclul de azot este după cum urmează:
- Arderea lemnului sau a combustibililor fosili (NO). Oxidul de azot este apoi combinat în atmosferă
cu oxigen și formează dioxid de azot (NO2), care, la interacțiunea cu vaporii de apă
poate forma acid azotic (HNO3).
- Producția de îngrășăminte azotate și aplicarea lor la scară largă.
- Creșterea numărului de ioni de azot și ioni de amoniu în ecosistemele acvatice din România
contaminate de la fermele de animale care au fost spălate din câmpurile de îngrășăminte cu azot și
deșeuri menajere tratate și netratate.
III. Circulația fosforului.
Fig. 9 Diagrama simplificată a circulației fosforului.
1. mineritul resurselor minerale
2. exploatarea resurselor minerale
3. scurgerea și eroziunea
5. leșiere și eroziune
8. Deșeuri și descompunere
9. păsările care se hrănesc cu pești.
Intervenția omului în ciclul fosforului se reduce în principal la două variante:
- Extracția unor cantități mari de minereuri de fosfați pentru producția de îngrășăminte minerale și
- Creșterea excesului de ioni fosfați în ecosistemele acvatice atunci când sunt contaminate
din fermele de animale, spălate de câmpurile de îngrășăminte fosfatice și
deșeuri menajere tratate și netratate.
V. Ciclul apei.
Ciclul apei sau ciclul hidrologic, în timpul căruia are loc acumularea, purificarea și redistribuirea rezervei de apă planetară.
Un om intervine în ciclul apei în două moduri:
1. Colectarea de cantități mari de apă dulce din râuri, lacuri și acvifere. În zonele dens populate sau intensiv irigate, captarea apei a condus la epuizarea resurselor de apă subterană sau la intruziunea apei oceanice cu apă sărată în acvifere subterane.
2. Reducerea acoperișului vegetal al terenului pentru dezvoltarea agriculturii, mineritului, construcției de drumuri, parcări auto, locuințe și alte activități. Aceasta duce la o scădere a infiltrațiilor de apă de suprafață la sol, ceea ce reduce refacerea rezervelor de apă subterană, crește riscul de inundații și crește intensitatea scurgerilor de suprafață, sporind astfel eroziunea solului.
Conceptul dinamicii ecosistemelor. Ecosistemele sunt supuse unor schimbări continue. Unele specii dispar treptat sau sunt stoarse, dând drumul altora. În interiorul ecosistemelor, procesele de distrugere și neoplasme sunt în mod constant. De exemplu, copacii bătrâni mor, cădesc și putrezesc, iar semințele se odihnesc pentru o vreme, până când germinarea lor se desfășoară, dând un nou ciclu de viață.
Procesele graduale de schimbare a ecosistemului pot avea un caracter diferit în cazul unor efecte catastrofale asupra lor. Dacă distrugerea biocenozelor este cauzată, de exemplu, de un uragan, de foc sau de exploatări forestiere, atunci restabilirea biocenozelor originale are loc încet.
Trimiteți-le prietenilor: