Bolygónk élőlényeinek sokfélesége elválaszthatatlanul összefügg. Nincs olyan lény, amely mindenkitől elszigetelten, szigorúan egyénileg létezhetne. Nemcsak az élőlények állnak azonban szoros kapcsolatban, hanem a külső és belső környezet tényezői is hatással vannak az egész élővilágra. Az élő és élettelen természet egész komplexumát együtt az ökoszisztémák szerkezete és tulajdonságai képviselik. Mi ez a fogalom, milyen paraméterek jellemzik, próbáljuk megérteni a cikket.
Az ökoszisztémák fogalma
Mi az ökoszisztéma? Ökológiai szempontból ez minden élőlénytípus teljes együttes élettevékenysége, osztályhovatartozástól és környezeti tényezőktől függetlenül, biotikus és abiotikus egyaránt.
Az ökoszisztémák tulajdonságait jellemzőik magyarázzák. A kifejezés első említése 1935-ben jelent meg. A. Tansley azt javasolta, hogy használják "egy olyan komplexum megjelölésére, amely nemcsak élőlényekből, hanem környezetükből is áll". Maga a koncepció meglehetősen kiterjedt, az ökológia legnagyobb egysége, és egyben fontos is. Egy másik név a biogeocenosis, bár e fogalmak közötti különbségek továbbra is fennállnakkis enni.
Az ökoszisztémák fő tulajdonsága a szerves és szervetlen anyagok bennük való folyamatos kölcsönhatása, az energia, a hő újraeloszlása, az elemek vándorlása, az élőlények egymásra gyakorolt komplex hatása. Összességében több fő jellemző tulajdonság van, amelyeket tulajdonságoknak nevezünk.
Az ökoszisztémák alapvető tulajdonságai
Három fő van:
- önszabályozás;
- fenntarthatóság;
- önreprodukció;
- egyik cseréje;
- integritás;
- feltörekvő tulajdonságok.
Azt a kérdést, hogy mi az ökoszisztémák fő tulajdonsága, többféleképpen megválaszolhatjuk. Mindegyik fontos, mert csak együttes jelenlétük teszi lehetővé ennek a koncepciónak a létezését. Nézzük meg részletesen az egyes jellemzőket, hogy megértsük fontosságukat és a lényeget.
Ökoszisztéma önszabályozás
Ez az ökoszisztéma fő tulajdonsága, amely magában foglalja az élet független kezelését az egyes biogeocenózisokon belül. Vagyis az élőlények egy csoportja, amely szoros kapcsolatban áll más élőlényekkel, valamint a környezeti tényezőkkel, közvetlen hatással van az egész szerkezet egészére. Létfontosságú tevékenységük befolyásolhatja az ökoszisztéma stabilitását és önszabályozását.
Például, ha ragadozókról beszélünk, pontosan addig eszik az azonos fajhoz tartozó növényevőket, amíg számuk le nem csökken. A további evés leáll, és a ragadozóátvált egy másik táplálékforrásra (vagyis másfajta növényevőre). Így kiderül, hogy a faj nem pusztul el teljesen, nyugalomban marad mindaddig, amíg a szükséges abundanciaindikátor helyre nem áll.
Egy ökoszisztémán belül nem fordulhat elő egy faj természetes kihalása annak következtében, hogy más egyedek megették. Erről szól az önszabályozás. Vagyis az állatok, növények, gombák, mikroorganizmusok kölcsönösen irányítják egymást, annak ellenére, hogy élelmiszerek.
Az önszabályozás azért is az ökoszisztémák fő tulajdonsága, mert ennek köszönhetően a különböző típusú energiák ellenőrzött átalakulási folyamata megy végbe. Szervetlen anyagok, szerves vegyületek, elemek – mind szorosan összekapcsolódnak és általános keringésben vannak. A növények közvetlenül használják a napenergiát, az állatok megeszik a növényeket, ezt az energiát kémiai kötésekké alakítva, haláluk után a mikroorganizmusok ismét szervetlen anyagokká bontják le. A folyamat folyamatos és ciklikus, külső interferencia nélkül, amit önszabályozásnak nevezünk.
Fenntarthatóság
Az ökoszisztémáknak más tulajdonságai is vannak. Az önszabályozás szorosan összefügg a rezilienciával. Az, hogy ez vagy az ökoszisztéma meddig fog fennmaradni, hogyan fogja megőrizni, és hogy lesznek-e változások másokban, számos októl függ.
Az igazi istálló az, amelyben nincs helye emberi beavatkozásnak. Állandóan stabilan magas minden típusú élőlényszámmal rendelkezik, nincs változás a környezeti viszonyok, ill.jelentéktelenek. Elvileg bármely ökoszisztéma lehet fenntartható.
Ezt az állapotot az ember megzavarhatja, ha beleavatkozik, és meghiúsítja a megállapított rendet (erdőirtás, állatok kilövése, rovarirtás stb.). Maga a természet is befolyásolhatja a fenntarthatóságot, ha az éghajlati viszonyok drámaian megváltoznak, anélkül, hogy az élőlényeknek időt adnának az alkalmazkodásra. Például természeti katasztrófák, éghajlatváltozás, vízhiány stb.
Minél nagyobb az élőlényfajok sokfélesége, annál hosszabb ideig léteznek az ökoszisztémák. Az ökoszisztéma tulajdonságai – a stabilitás és az önszabályozás – az alapja, amelyen ez a koncepció általában nyugszik. Van egy kifejezés, amely összefoglalja ezeket a jellemzőket - a homeosztázis. Vagyis az állandóság fenntartása mindenben - a fajok sokféleségében, bőségükben, külső és belső tényezőkben. Például a tundra ökoszisztémái nagyobb valószínűséggel változnak, mint a trópusi erdők. Hiszen a bennük lévő élőlények genetikai sokfélesége nem olyan nagy, ami azt jelenti. és a túlélési arány meredeken csökken.
Ön reprodukálhatóság
Ha alaposan átgondolja azt a kérdést, hogy mi az ökoszisztémák fő tulajdonsága, akkor arra a következtetésre juthat, hogy az önreprodukálhatóság nem kevésbé fontos feltétele létezésüknek. Valójában az olyan összetevők folyamatos reprodukálása nélkül, mint például:
- szervezetek;
- talajösszetétel;
- vízátlátszóság;
- levegő oxigénkomponense és így tovább.
Nehéz beszélni a fenntarthatóságról és az önszabályozásról. Annak érdekében, hogy a biomassza folyamatosan újjáéledjen és a számtámogatott, fontos az elegendő élelem, víz, valamint a kedvező életkörülmények. Bármely ökoszisztémán belül az idős egyedek állandóan felcserélődnek fiatal, beteg egyedekkel egészséges, erős és szívós egyedekkel. Ez bármelyikük létezésének normális feltétele. Ez csak az időben történő önreprodukálhatóság feltétele mellett lehetséges.
Egy ilyen ökoszisztéma tulajdonságainak megnyilvánulása garancia az egyes fajok alléljainak genetikai megőrzésére. Ellenkező esetben az élőlények teljes nemzetségei és típusai, osztályai és családjai kihalnának a későbbi helyreállítás nélkül.
Utódlás
Az ökoszisztémák fontos tulajdonságai is az ökoszisztémák változása. Ezt a folyamatot szukcessziónak nevezik. Külső abiotikus tényezők változásának hatására fordul elő, és több tíz évtől milliókig tart. Ennek a jelenségnek a lényege az egyik ökoszisztéma egymás utáni felváltása egy másikkal, mind az élő szervezetek között kialakuló belső tényezők, mind az élettelen természet külső körülményei hatására hosszú időn keresztül.
Az utódlás egyik jelentős oka az emberi gazdasági tevékenység. Így az erdőket rétek és mocsarak váltják fel, a tavak sivataggá vagy ártéri rétté változnak, a mezők benőnek fákkal és erdő keletkezik. Természetesen az állatvilág is jelentős változásokon megy keresztül.
Meddig tart az utódlás? Pontosan abban a szakaszban, amikor a legkényelmesebb és az adott körülményekhez leginkább igazodó biogeocenózis kialakul. Például a távoli tűlevelű erdőkKelet (taiga) egy már kialakult őshonos biocenózis, amely nem fog tovább változni. Több ezer év alatt alakult ki, ezalatt az idő alatt egynél több ökoszisztéma-változás történt.
Emergent Properties
Az ökoszisztémák ezen tulajdonságai újonnan megjelenő, új és korábban nem jellemző tulajdonságok, amelyek a biogeocenózisban jelennek meg. Ezek a teljes rendszer összes vagy több résztvevőjének összetett munkájának eredményeként jönnek létre.
Tipikus példa a korallzátony közösség, amely a coelenterátumok és az algák közötti kölcsönhatás eredménye. A korallok hatalmas mennyiségű biomassza, elem, vegyület fő forrásai, amelyek előttük nem léteztek ebben a közösségben.
Ökoszisztéma-funkciók
Az ökoszisztémák tulajdonságai és funkciói szorosan összefüggenek egymással. Tehát például egy olyan tulajdonság, mint az integritás, magában foglalja az állandó interakció fenntartását az összes résztvevő között. Beleértve az élettelen természet tényezőit is. Az egyik funkció pedig éppen a különböző típusú energiák harmonikus átmenete egymásba, ami akkor lehetséges, ha az elemek belső keringése a lakosság minden része között, és maguk a biocenózisok egymás között.
Általában az ökoszisztémák szerepét a bennük lévő kölcsönhatások típusai határozzák meg. Bármely biogeocenózisnak a létezése következtében bizonyos biológiai biomassza növekedést kell eredményeznie. Ez lesz az egyik funkció. A növekedés az élő és élettelen természetű tényezők kombinációjától függ, és nagyon eltérő lehet. Így a biomassza sokkal nagyobb a magas páratartalmú és jó megvilágítású területeken. Ez azt jelenti, hogy növekedése sokkal nagyobb lesz, mint például a sivatagban.
Az ökoszisztéma másik funkciója az átalakulás. Ez magában foglalja az energia irányított változását, az élőlények hatására különféle formákká való átalakulását.
Struktúra
Az ökoszisztémák összetétele és tulajdonságai határozzák meg szerkezetüket. Mi a biogeocenózis szerkezete? Nyilvánvalóan benne van az összes fő láncszem (élő és abiotikus egyaránt). Az is fontos, hogy általában az egész szerkezet egy zárt körforgás, ami ismét megerősíti az ökoszisztémák alapvető tulajdonságait.
Minden biogeocenózisban két fő kapcsolat van.
1. Ökotóp - abiotikus természetű tényezők összessége. Őt viszont a következő képviseli:
- klíma (légkör, páratartalom, fény);
- edafotopóm (talajtalaj-komponens).
2. Biocenosis - egy adott ökoszisztéma minden típusú élőlényének összessége. Három fő hivatkozást tartalmaz:
- zoocenózis – minden állati lény;
- fitocenózis – minden növényi szervezet;
- mikrobocenózis – minden baktérium képviselője.
A fenti struktúra szerint nyilvánvaló, hogy minden kapcsolat szorosan összefügg, és egyetlen hálózatot alkot. Ez a kapcsolat mindenekelőtt az energia felvételében és átalakításában nyilvánul meg. Más szóval, táplálékláncokban és hálókbanpopulációkon belül és között.
A biogeocenózis ilyen szerkezetét V. N. Sukachev javasolta 1940-ben, és ma is aktuális.
Érett ökoszisztéma
A különböző biogeocenózisok kora nagyon eltérő lehet. Természetesen a fiatal és érett ökoszisztéma jellemzőinek eltérőnek kell lenniük. És ez így van.
Milyen tulajdonsága különbözteti meg egy érett ökoszisztémát egy viszonylag nemrégiben kialakult ökoszisztémától? Több is van belőlük, fontolja meg mindegyiket:
- Az egyes populációk fajai kialakultak, stabilak, és nem helyettesítik (kiszorítják) őket mások.
- Az egyének változatossága állandó és nem változik többé.
- Az egész közösség szabadon önszabályozó, magas fokú a homeosztázis.
- Minden szervezet teljesen alkalmazkodott a környezeti feltételekhez, a biocenózis és az ökotóp együttélése a lehető legkényelmesebb.
Minden ökoszisztéma szukcesszión megy keresztül, amíg létre nem jön a csúcspontja – egy állandó, legtermékenyebb és legelfogadhatóbb fajdiverzitás. Ekkor kezdett fokozatosan átalakulni a biogeocenózis egy érett közösséggé.
A biogeocenózisban élőlénycsoportok
Természetes, hogy egy ökoszisztémán belül minden élőlény egyetlen egésszé kapcsolódik össze. Ugyanakkor óriási hatást gyakorolnak a talaj összetételére, a levegőre, a vízre - minden abiotikus komponensre.
Szokásos az élőlények több csoportját megkülönböztetni aszerint, hogy az egyes biogeocenózisokon belül mennyire képesek energiát felvenni és átalakítani.
- A producerek azokaki szervetlen komponensekből szerves anyagot állít elő. Ezek zöld növények és bizonyos típusú baktériumok. Az energiaelnyelési módjuk autotróf, közvetlenül elnyelik a napsugárzást.
- Fogyasztók vagy biofágok – azok, akik kész szervesanyagot fogyasztanak élőlények elfogyasztásával. Ezek húsevők, rovarok, egyes növények. Ide tartoznak a növényevők is.
- A szaprotrófok olyan szervezetek, amelyek képesek a szerves anyagok lebontására, így tápanyagokat fogyasztanak. Vagyis növények és állatok elh alt maradványaival táplálkoznak.
Nyilvánvalóan a rendszer minden résztvevője egymásra ut alt helyzetben van. Növények nélkül a növényevők nem jutnak táplálékhoz, nélkülük pedig a ragadozók elpusztulnak. A szaprofágok nem dolgozzák fel a vegyületeket, a szükséges szervetlen vegyületek mennyisége nem áll helyre. Mindezeket a kapcsolatokat táplálékláncnak nevezzük. A nagy közösségekben a láncok hálózatokká alakulnak, piramisok alakulnak ki. A trofikus kölcsönhatásokkal kapcsolatos kérdések tanulmányozása az ökológia tudománya.
Az ember szerepe az ökoszisztémák befolyásolásában
Ma sok szó esik erről. Végül az ember felismerte az elmúlt 200 év során az ökoszisztémában okozott károk teljes mértékét. Nyilvánvalóvá váltak az ilyen magatartás következményei: savas esők, üvegházhatás, globális felmelegedés, édesvízkészletek csökkenése, talaj elszegényedése, erdőterületek csökkenése stb. A problémákra végtelenül sokáig lehet rámutatni, mert rengeteg van belőlük.
Ez az a szerep, amelyet az ember játszott és játszik még ma is az ökoszisztémában. A tömeges urbanizáció, az iparosodás, a technológia fejlődése, az űrkutatás és más emberi tevékenységek nemcsak az élettelen természet állapotának bonyolításához, hanem a kihaláshoz és a bolygó biomasszájának csökkenéséhez is vezetnek.
Minden ökoszisztémának szüksége van emberi védelemre, különösen manapság. Ezért mindannyiunk feladata, hogy támogatást nyújtsunk neki. Ehhez nem kell sok - kormányzati szinten a természet védelmének módszereit fejlesztik, a hétköznapi embereknek csak be kell tartaniuk a megállapított szabályokat, és igyekezniük kell az ökoszisztémákat érintetlenül tartani, anélkül, hogy összetételükbe túlzott mennyiségű különféle anyagot és elemet visznek be.
