Alt mangfoldet av organismer på planeten vår er uløselig knyttet sammen. Det er ingen slik skapning som kan eksistere isolert fra alle, strengt tatt individuelt. Imidlertid er ikke bare organismer i nært forhold, men også faktorer i det ytre og indre miljøet påvirker hele biomet. Sammen er hele komplekset av livlig og livløs natur representert av strukturen til økosystemene og deres egenskaper. Hva er dette konseptet, hvilke parametere det er preget av, la oss prøve å forstå artikkelen.
Konseptet med økosystemer
Hva er et økosystem? Fra et økologisk synspunkt er dette den totale felles livsaktiviteten til alle typer organismer, uavhengig av klassetilhørighet og miljøfaktorer, både biotiske og abiotiske.
Egenskapene til økosystemene forklares med deres egenskaper. Den første omtalen av dette begrepet dukket opp i 1935. A. Tansley foreslo å bruke det for å betegne "et kompleks som ikke bare består av organismer, men også av deres miljø." Konseptet i seg selv er ganske omfattende, det er den største økologienheten, og også viktig. Et annet navn er biogeocenose, selv om forskjellene mellom disse konseptene fortsatt erliten spise.
Hovedegenskapen til økosystemer er den kontinuerlige interaksjonen i dem av organisk og uorganisk materiale, energi, omfordeling av varme, migrering av elementer, den komplekse innvirkningen av levende vesener på hverandre. Tot alt er det flere hovedkarakteristiske trekk som kalles egenskaper.
Grunnleggende egenskaper ved økosystemer
Det er tre hovedtyper:
- selvregulering;
- bærekraft;
- selvreproduksjon;
- bytte en for en annen;
- integrity;
- emergent properties.
Spørsmålet om hva som er hovedegenskapen til økosystemene kan besvares på ulike måter. Alle av dem er viktige, fordi bare deres kombinerte tilstedeværelse lar dette konseptet eksistere. La oss se på hver egenskap i detalj for å forstå dens betydning og forstå essensen.
Økosystemselvregulering
Dette er hovedegenskapen til økosystemet, som innebærer uavhengig forv altning av liv innenfor hver biogeocenose. Det vil si at en gruppe organismer, som er i nært forhold til andre levende vesener, så vel som miljøfaktorer, har en direkte innvirkning på hele strukturen som helhet. Det er deres vitale aktivitet som kan påvirke stabiliteten og selvreguleringen til økosystemet.
For eksempel, hvis vi snakker om rovdyr, spiser de planteetere av samme art helt til antallet er redusert. Ytterligere spising stopper, og rovdyretbytter til en annen matkilde (det vil si en annen type planteetere). Dermed viser det seg at arten ikke er fullstendig ødelagt, den forblir i ro til den nødvendige overflodsindikatoren er gjenopprettet.
Innenfor et økosystem kan det ikke forekomme naturlig utryddelse av en art som følge av å bli spist av andre individer. Det er dette selvregulering handler om. Det vil si at dyr, planter, sopp, mikroorganismer gjensidig kontrollerer hverandre, til tross for at de er mat.
Selvregulering er også hovedegenskapen til økosystemene, også fordi takket være den finner en kontrollert prosess med å konvertere ulike typer energi sted. Uorganiske stoffer, organiske forbindelser, elementer - alle er i tett sammenkobling og generell sirkulasjon. Planter bruker direkte solenergi, dyr spiser planter, konverterer denne energien til kjemiske bindinger, etter deres død bryter mikroorganismer dem igjen til uorganisk materiale. Prosessen er kontinuerlig og syklisk uten forstyrrelser utenfra, som kalles selvregulering.
bærekraft
Det er andre egenskaper ved økosystemer. Selvregulering er nært knyttet til resiliens. Hvor lenge det ene eller det andre økosystemet vil vare, hvordan det vil bli bevart, og om det vil bli endringer i andre, avhenger av en rekke årsaker.
Sann stall er den der det ikke er plass for menneskelig inngripen. Den har et konstant stabilt høyt antall av alle typer organismer, det er ingen endringer under påvirkning av miljøforhold ellerde er ubetydelige. I prinsippet kan ethvert økosystem være bærekraftig.
Denne tilstanden kan bli forstyrret av en person av hans innblanding og svikt i den etablerte orden (avskoging, skyting av dyr, utryddelse av insekter, etc.). Dessuten kan naturen i seg selv påvirke bærekraften hvis klimatiske forhold endres dramatisk, uten å gi organismer tid til å tilpasse seg. For eksempel naturkatastrofer, klimaendringer, vannmangel osv.
Jo større mangfoldet av arter av organismer, desto lengre eksisterer økosystemer. Egenskapene til et økosystem - stabilitet og selvregulering - er grunnlaget som dette konseptet generelt hviler på. Det er et begrep som oppsummerer disse egenskapene - homeostase. Det vil si å opprettholde konstans i alt - mangfoldet av arter, deres overflod, eksterne og interne faktorer. For eksempel er det mer sannsynlig at tundraøkosystemer endres enn tropiske skoger. Tross alt er det genetiske mangfoldet av levende ting i dem ikke så stort, noe som betyr. og overlevelsesraten synker kraftig.
Selvreproduserbarhet
Hvis du tenker nøye gjennom spørsmålet om hva som er hovedegenskapen til økosystemene, kan du komme til den konklusjonen at selvreproduserbarhet ikke er en mindre viktig betingelse for deres eksistens. Faktisk, uten konstant reproduksjon av komponenter som:
- organismer;
- jordsammensetning;
- vanngjennomsiktighet;
- oksygenkomponent i luft og så videre.
Det er vanskelig å snakke om bærekraft og selvregulering. For at biomassen stadig skal gjenopplives og antalletstøttes, er det viktig å ha nok mat, vann, samt gunstige levekår. Inne i ethvert økosystem er det en konstant utskifting av gamle individer med unge, syke med friske, sterke og hardføre. Dette er en normal tilstand for eksistensen av noen av dem. Dette er bare mulig under forutsetning av rettidig selvreproduserbarhet.
Manifestasjonen av egenskapene til et økosystem av denne typen er en garanti for genetisk bevaring av allelene til hver art. Ellers ville hele slekter og typer, klasser og familier av levende vesener bli utsatt for utryddelse uten påfølgende restaurering.
Suksesjon
Også viktige egenskaper ved økosystemer er endring av økosystemer. Denne prosessen kalles suksess. Det skjer under påvirkning av en endring i eksterne abiotiske faktorer og tar fra flere titalls år til millioner. Essensen av dette fenomenet er den suksessive erstatningen av ett økosystem med et annet under påvirkning av både interne faktorer som oppstår mellom levende organismer og ytre forhold i livløs natur i lang tid.
En viktig årsak til arvefølger er også menneskelig økonomisk aktivitet. Så, skoger blir erstattet av enger og sumper, innsjøer blir til ørkener eller flommarkenger, åkre er overgrodd med trær og en skog dannes. Naturligvis gjennomgår også faunaen betydelige endringer.
Hvor lenge vil etterfølgelse finne sted? Nøyaktig til det stadiet når den mest praktiske og tilpasset spesifikke forhold biogeocenose dannes. For eksempel barskoger i FarØst (taiga) er en allerede etablert urfolksbiocenose, som ikke vil endre seg ytterligere. Den ble dannet over tusenvis av år, i løpet av denne tiden var det mer enn én økosystemendring.
Emergent Properties
Disse egenskapene til økosystemene er nyoppståtte, nye og tidligere ukarakteristiske trekk som dukker opp i biogeocenosen. De oppstår som et resultat av det komplekse arbeidet til alle eller flere deltakere i det overordnede systemet.
Et typisk eksempel er korallrevsamfunnet, som er et resultat av en interaksjon mellom coelenterates og alger. Koraller er hovedkilden til en enorm mengde biomasse, grunnstoffer, forbindelser som ikke eksisterte i dette fellesskapet før dem.
Økosystemfunksjoner
Egenskaper og funksjoner til økosystemer er nært forbundet. Så, for eksempel, en slik egenskap som integritet innebærer opprettholdelse av konstant interaksjon mellom alle deltakere. Inkludert med faktorene til livløs natur. Og en av funksjonene er nettopp den harmoniske overgangen av ulike energityper inn i hverandre, som er mulig under forutsetning av intern sirkulasjon av elementer mellom alle deler av befolkningen og biocenosene seg imellom.
Generelt er økosystemenes rolle bestemt av typene interaksjoner som finnes i dem. Enhver biogeocenose bør gi en viss biologisk økning i biomasse som følge av dens eksistens. Dette vil være en av funksjonene. Økningen avhenger av en kombinasjon av faktorer av livlig og livløs natur og kan variere mye. Dermed er biomassen mye større i områder med høy luftfuktighet og god belysning. Dette betyr at veksten vil være mye større sammenlignet med for eksempel i ørkenen.
En annen funksjon til økosystemet er transformasjon. Det innebærer en rettet endring i energi, dens transformasjon til forskjellige former under påvirkning av levende vesener.
Structure
Sammensetningen og egenskapene til økosystemene bestemmer deres struktur. Hva er strukturen til biogeocenose? Det inkluderer åpenbart alle hovedlenkene (både levende og abiotiske). Det er også viktig at generelt sett er hele strukturen en lukket syklus, som nok en gang bekrefter de grunnleggende egenskapene til økosystemene.
Det er to hovedledd i enhver biogeocenose.
1. Økotop - et sett med faktorer av abiotisk natur. Han er på sin side representert ved:
- klima (atmosfære, fuktighet, lys);
- edaphotopome (jord-jordkomponent).
2. Biocenosis - helheten av alle typer levende vesener i et gitt økosystem. Inkluderer tre hovedlenker:
- zoocenose - alle dyreskapninger;
- fytocenose - alle planteorganismer;
- mikrobocenose - alle bakterielle representanter.
I henhold til strukturen ovenfor er det åpenbart at alle lenker er tett sammenkoblet og danner et enkelt nettverk. Denne forbindelsen manifesteres først og fremst i absorpsjon og konvertering av energi. Med andre ord i næringskjeder og nettinnenfor og mellom populasjoner.
En slik struktur for biogeocenose ble foreslått av V. N. Sukachev i 1940 og er fortsatt relevant i dag.
modent økosystem
Alderen til ulike biogeocenoser kan variere mye. Naturligvis bør de karakteristiske trekkene til et ungt og modent økosystem være annerledes. Og slik er det.
Hvilken egenskap ved et modent økosystem skiller det fra et relativt nylig dannet? Det er flere av dem, tenk på dem alle:
- Arter av hver populasjon er dannet, stabile og blir ikke erstattet (fortrengt) av andre.
- Utvalget av individer er konstant og endres ikke lenger.
- Hele samfunnet er fritt selvregulerende, det er en høy grad av homeostase.
- Hver organisme er fullt tilpasset miljøforhold, sameksistensen av biocenose og økotop er så behagelig som mulig.
Hvert økosystem vil gjennomgå suksess til klimakset er etablert – et permanent mest produktivt og akseptabelt artsmangfold. Det var da biogeocenosen gradvis begynte å forvandle seg til et modent samfunn.
Grupper av organismer innenfor biogeocenose
Det er naturlig at alle levende vesener i ett økosystem er sammenkoblet til en enkelt helhet. Samtidig har de også en enorm innvirkning på jordsammensetningen, luft, vann - på alle abiotiske komponenter.
Det er vanlig å skille flere grupper av organismer i henhold til deres evne til å absorbere og konvertere energi innenfor hver biogeocenose.
- Produsenter er desom produserer organisk materiale fra uorganiske komponenter. Dette er grønne planter og noen typer bakterier. Måten deres å absorbere energi på er autotrofisk, de absorberer direkte solstråling.
- Forbrukere eller biofager – de som inntar ferdig organisk materiale ved å spise levende vesener. Dette er rovdyr, insekter, noen planter. Dette inkluderer også planteetere.
- Saprotrofer er organismer som er i stand til å bryte ned organisk materiale, og dermed konsumere næringsstoffer. Det vil si at de lever av døde rester av planter og dyr.
Det er klart at alle deltakerne i systemet er i en gjensidig avhengig posisjon. Uten planter vil planteetere ikke kunne få mat, og uten dem vil rovdyr dø. Saprofager vil ikke behandle forbindelsene, mengden av de nødvendige uorganiske forbindelsene vil ikke bli gjenopprettet. Alle disse relasjonene kalles næringskjeder. I store samfunn blir kjeder til nettverk, pyramider dannes. Studiet av problemstillinger knyttet til trofiske interaksjoner er vitenskapen om økologi.
Menneskets rolle i å påvirke økosystemer
Det er mye snakk om dette i dag. Endelig har mennesket innsett hele omfanget av skadene som de siste 200 årene har blitt påført økosystemet. Konsekvensene av slik oppførsel har blitt åpenbare: sur nedbør, drivhuseffekten, global oppvarming, reduksjon av ferskvannsforsyninger, utarming av jorda, reduksjon av skogarealer, og så videre. Du kan peke på problemer i uendelig lang tid, fordi det er et stort antall av dem.
Alt dette er selve rollen mennesket har spilt og fortsatt spiller i økosystemet. Masseurbanisering, industrialisering, utvikling av teknologi, romutforskning og andre menneskelige aktiviteter fører ikke bare til komplikasjonen av den livløse naturens tilstand, men også til utryddelse og en nedgang i planetens biomasse.
Hvert økosystem trenger menneskelig beskyttelse, spesielt i dag. Derfor er oppgaven til hver enkelt av oss å gi henne støtte. Dette krever ikke mye - på myndighetsnivå utvikles metoder for å beskytte naturen, vanlige mennesker bør bare følge de etablerte reglene og prøve å holde økosystemene intakte, uten å introdusere en overdreven mengde forskjellige stoffer og elementer i deres sammensetning.
