Jenis-jenis ekosistem.

Sistem ekologi (ekosistem)- seperangkat organisme hidup dan habitatnya yang ditentukan secara spasial, disatukan oleh interaksi material-energi dan informasi.

Membedakan ekosistem alami akuatik dan terestrial.

Ekosistem akuatik- ini adalah sungai, danau, kolam, rawa - ekosistem air tawar, serta laut dan samudera - waduk dengan air asin.

Ekosistem darat- ini adalah tundra, taiga, hutan, hutan-stepa, stepa, semi-gurun, gurun, ekosistem gunung.

Setiap ekosistem terestrial memiliki komponen abiotik - biotope, atau ekotope - situs dengan lanskap, iklim, kondisi tanah yang sama; dan komponen biotik - komunitas, atau biocenosis - totalitas semua organisme hidup yang menghuni biotop tertentu. Biotop merupakan habitat umum bagi semua anggota komunitas. Biocenosis terdiri dari perwakilan banyak spesies tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme. Hampir setiap spesies dalam biocenosis diwakili oleh banyak individu dari jenis kelamin dan usia yang berbeda. Mereka membentuk populasi spesies tertentu dalam suatu ekosistem. Sangat sulit untuk mempertimbangkan biocenosis secara terpisah dari biotope, oleh karena itu konsep seperti biogeocenosis (biotope + biocenosis) diperkenalkan. Biogeocenosis adalah ekosistem terestrial dasar, bentuk utama dari keberadaan ekosistem alami.

Setiap ekosistem mencakup kelompok organisme dari spesies yang berbeda, dibedakan berdasarkan cara mereka memberi makan:

Autotrof ("makan sendiri");

Heterotrof ("memakan orang lain");

Konsumen - konsumen bahan organik organisme hidup;

Ditritophages, atau saprophages, adalah organisme yang memakan bahan organik mati - sisa-sisa tumbuhan dan hewan;

Pengurai - bakteri dan jamur tingkat rendah - menyelesaikan pekerjaan destruktif konsumen dan saprofit, membawa penguraian bahan organik ke mineralisasi lengkapnya dan mengembalikan bagian terakhir karbon dioksida, air, dan elemen mineral ke lingkungan ekosistem.

Semua kelompok organisme ini dalam ekosistem apa pun berinteraksi erat satu sama lain, mengoordinasikan aliran materi dan energi.

Lewat sini , ekosistem alami dicirikan oleh tiga fitur:

1) ekosistem harus merupakan kombinasi dari komponen hidup dan tak hidup.

2) di dalam ekosistem terjadi satu siklus penuh, dimulai dengan pembentukan bahan organik dan diakhiri dengan penguraiannya menjadi komponen anorganik.

3) ekosistem tetap stabil untuk beberapa waktu, yang disediakan oleh struktur komponen biotik dan abiotik tertentu.

Contoh ekosistem alami adalah: pohon tumbang, bangkai hewan, badan air kecil, danau, hutan, gurun, tundra, daratan, lautan, biosfer.

Seperti dapat dilihat dari contoh, ekosistem yang lebih sederhana termasuk dalam ekosistem yang lebih kompleks. Pada saat yang sama, hierarki organisasi sistem diwujudkan, dalam hal ini, yang ekologis. Oleh karena itu, ekosistem dibagi menurut skala spasial menjadi mikroekosistem, mesoekosistem, dan makroekosistem.

Dengan demikian, struktur alam harus dianggap sebagai keseluruhan sistemik, terdiri dari ekosistem yang saling bersarang, yang tertinggi adalah ekosistem global yang unik - biosfer. Dalam kerangkanya, ada pertukaran energi dan materi antara semua komponen hidup dan tak hidup pada skala planet.

Dampak antropogenik pada ekosistem alami.

Faktor antropogenik, yaitu hasil kegiatan manusia yang menyebabkan perubahan lingkungan dapat dipertimbangkan pada tingkat wilayah, negara, atau tingkat global.

Pencemaran atmosfer yang bersifat antropogenik mengarah pada perubahan global. Polusi atmosfer datang dalam bentuk aerosol dan zat gas. Bahaya terbesar diwakili oleh zat gas, yang menyumbang sekitar 80% dari semua emisi. Pertama-tama, ini adalah senyawa belerang, karbon, nitrogen. Karbon dioksida itu sendiri tidak beracun, tetapi akumulasinya dikaitkan dengan bahaya proses global seperti "efek rumah kaca". Kita melihat konsekuensi dari pemanasan global.

Hujan asam dikaitkan dengan pelepasan senyawa belerang dan nitrogen ke atmosfer. Sulfur dioksida dan nitrogen oksida di udara bergabung dengan uap air, kemudian, bersama dengan hujan, jatuh ke tanah dalam bentuk asam sulfat dan nitrat encer. Curah hujan seperti itu secara tajam melanggar keasaman tanah, berkontribusi pada kematian tanaman dan pengeringan hutan, terutama yang termasuk jenis pohon jarum. Begitu berada di sungai dan danau, mereka memiliki efek menyedihkan pada flora dan fauna, sering kali menyebabkan kehancuran total kehidupan biologis - dari ikan hingga mikroorganisme. Jarak antara tempat pembentukan presipitasi asam dan tempat jatuhnya bisa ribuan kilometer.

Dampak negatif global ini diperburuk oleh proses desertifikasi dan deforestasi. Faktor utama penggurunan adalah aktivitas manusia. Di antara penyebab antropogenik adalah penggembalaan yang berlebihan, penggundulan hutan, eksploitasi lahan yang berlebihan dan tidak tepat. Para ilmuwan telah menghitung bahwa luas total gurun buatan manusia melebihi luas yang alami. Itulah sebabnya penggurunan diklasifikasikan sebagai proses global.

Sekarang perhatikan contoh dampak antropogenik di tingkat negara kita. Rusia menempati salah satu tempat pertama di dunia dalam hal cadangan air tawar. Dan mengingat bahwa total sumber daya air tawar hanya 2% dari total volume hidrosfer Bumi, menjadi jelas betapa kayanya kita. Bahaya utama sumber daya ini adalah pencemaran hidrosfer. Cadangan utama air tawar terkonsentrasi di danau, yang wilayahnya di negara kita lebih besar dari wilayah Inggris Raya. Baikal sendiri mengandung sekitar 20% cadangan air tawar dunia.

Para ahli membedakan tiga jenis: polusi hidrosfer: fisika, kimia dan biologi.

Polusi fisik mengacu terutama pada polusi termal yang dihasilkan dari pembuangan air panas yang digunakan untuk pendinginan di pembangkit listrik termal dan pembangkit listrik tenaga nuklir. Pembuangan air seperti itu mengarah pada pelanggaran rezim air alami. Misalnya, sungai di tempat pembuangan air tersebut tidak membeku. Di reservoir tertutup, ini menyebabkan penurunan kandungan oksigen, yang menyebabkan kematian ikan dan perkembangan pesat alga uniseluler ("mekar" air). Kontaminasi fisik juga termasuk kontaminasi radioaktif.

Pencemaran kimia hidrosfer terjadi sebagai akibat dari masuknya berbagai bahan kimia dan senyawa ke dalamnya. Contohnya adalah pembuangan logam berat (timbal, merkuri), pupuk (nitrat, fosfat) dan hidrokarbon (minyak, polusi organik) ke badan air. Sumber utamanya adalah industri dan transportasi.

Pencemaran biologis diciptakan oleh mikroorganisme, seringkali patogen. Mereka memasuki lingkungan perairan dengan limbah dari bahan kimia, pulp dan kertas, industri makanan dan kompleks peternakan. Limbah tersebut dapat menjadi sumber berbagai penyakit.

Isu khusus dalam topik ini adalah pencemaran lautan. Itu terjadi dalam tiga cara.

Yang pertama adalah limpasan sungai, yang dengannya jutaan ton berbagai logam, senyawa fosfor, dan polusi organik masuk ke laut. Pada saat yang sama, hampir semua zat tersuspensi dan sebagian besar terlarut disimpan di muara sungai dan rak yang berdekatan.

Cara polusi kedua dikaitkan dengan curah hujan, yang dengannya sebagian besar timbal, setengah dari merkuri dan pestisida memasuki Samudra Dunia.

Terakhir, cara ketiga berkaitan langsung dengan aktivitas ekonomi manusia di perairan Samudra Dunia. Jenis polusi yang paling umum adalah polusi minyak selama transportasi dan ekstraksi minyak.

Hasil dampak antropogenik.

Di zaman kita, konsekuensi dampak antropogenik terhadap lingkungan geografis beragam dan tidak semuanya dikendalikan oleh manusia, banyak di antaranya muncul kemudian. Mari kita daftar yang utama.

Perubahan iklim (geofisika) Bumi berdasarkan peningkatan efek rumah kaca, emisi metana dan gas lainnya, aerosol, gas radioaktif, perubahan konsentrasi ozon.

Melemahnya lapisan ozon, terbentuknya “lubang ozon” besar di atas Antartika dan “lubang kecil” di wilayah lain.

Pencemaran luar angkasa terdekat dan sampahnya.

Pencemaran atmosfer dengan zat beracun dan berbahaya, diikuti oleh hujan asam dan perusakan lapisan ozon, yang melibatkan freon, nitrogen oksida, uap air, dan pengotor gas lainnya.

Pencemaran laut, penguburan zat beracun dan radioaktif di dalamnya, kejenuhan perairannya dengan karbon dioksida dari atmosfer, polusi dengan produk minyak, logam berat, senyawa organik kompleks, gangguan hubungan ekologis normal antara laut dan perairan darat karena untuk pembangunan bendungan dan struktur hidrolik lainnya.

Penipisan dan pencemaran air permukaan tanah dan air tanah, ketidakseimbangan antara air permukaan dan air tanah.

Kontaminasi radioaktif di area lokal dan beberapa wilayah, sehubungan dengan kecelakaan Chernobyl, pengoperasian perangkat nuklir, dan uji coba nuklir.

Akumulasi zat beracun dan radioaktif, limbah rumah tangga dan limbah industri (terutama plastik yang tidak membusuk) di permukaan tanah, terjadinya reaksi kimia sekunder di dalamnya dengan pembentukan zat beracun.

Penggurunan planet ini, perluasan gurun yang sudah ada dan pendalaman proses penggurunan itu sendiri.

Pengurangan luas hutan tropis dan utara, menyebabkan penurunan jumlah oksigen dan hilangnya spesies hewan dan tumbuhan.

Klasifikasi dan sifat-sifat ekosistem.

Komposisi dan struktur ekosistem.

Produk Energi dan Ekosistem

Piramida ekologi

Jenis-jenis ekosistem.

Komposisi dan struktur ekosistem

Jika Anda beralih ke kuliah No. 1 mata kuliah ini, Anda akan menemukan bahwa bidang studi ekologi mencakup tiga tingkat utama organisasi kehidupan: populasi, ekosistem, dan biosfer. Untuk memecahkan banyak masalah global dan membuat keputusan, studi tentang tingkat organisme memainkan peran kunci.

Seperti yang Anda ketahui, organisme hidup dan lingkungan tidak hidup (abiotik) mereka terhubung satu sama lain yang tidak dapat dipisahkan dan berada dalam interaksi yang konstan, membentuk ekosistem.

Ekosistem adalah kumpulan semua organisme hidup yang hidup di area umum bersama dengan lingkungan mati mereka.

Ekosistem adalah unit fungsional utama dalam ekologi, karena mencakup organisme dan lingkungan mati - komponen yang saling mempengaruhi sifat satu sama lain dan diperlukan untuk mempertahankan kehidupan dalam bentuknya yang ada di Bumi.

Contohnya adalah padang rumput, hutan, danau.

Cukup sering, konsep ekosistem diidentikkan dengan konsep biogeocenosis, tetapi istilah ini tidak sama. Konsep ekosistem lebih luas, mencakup semua jenis set organisme hidup dan habitat, hanya formasi alami (hutan, padang rumput, dll.) yang dapat disebut biogeocenosis. Itu. setiap biogeocenosis adalah ekosistem, tetapi tidak setiap ekosistem adalah biogeocenosis.

PADA menggabungkan Ekosistem diwakili oleh dua kelompok komponen: abiotik - komponen alam mati (ekotop) dan biotik - komponen satwa liar (biocenosis).

Biocenosis - satu set perwakilan dari dunia tumbuhan (phytocenosis), hewan (zoocenosis) dan dunia mikroorganisme (microbiocenosis). Ekotope mencakup dua komponen utama: iklim dalam semua manifestasinya yang beragam dan lingkungan geologis - tanah-tanah atau edafotope. Semua komponen sistem ini berada dalam interaksi yang konstan dan kompleks (Gbr. 1).

Sangat jelas bahwa ekosistem tidak homogen dalam ruang dan waktu, dan oleh karena itu, cukup penting untuk dipertimbangkan struktur ruang biogeocenosis. Pertama-tama, ini struktur berjenjang phytocenoses, yang merupakan adaptasi dalam perebutan sinar matahari. Di hutan gugur, hingga 6 tingkatan dibedakan.

Dalam struktur spasial biogeocenosis, ada juga mosaik- perubahan komunitas tumbuhan dan hewan dalam hal luas (konsentrasi vegetasi di sekitar badan air).

Partisipasi spesies yang berbeda dalam pembentukan ekosistem tidak sama, sehingga perwakilan dari satu spesies dapat mendominasi dalam ekosistem (misalnya: pinus Scotch di hutan pinus), yang lain dapat terjadi secara tunggal (macan tutul salju).

Spesies yang mendominasi dalam jumlah disebut dominan. Di antara mereka ada yang tanpanya spesies lain tidak dapat eksis atau faktor penyunting. Minor spesies - kecil dan bahkan langka - memainkan peran besar dalam pembentukan ekosistem yang berkelanjutan. Dengan demikian, hukum stabilitas ekosistem dunia ditetapkan, yang menurutnya: semakin tinggi keanekaragaman hayati suatu ekosistem, semakin banyak spesies "minor", semakin stabil.

Dari sudut pandang struktur trofik(dari piala Yunani - makanan) ekosistem dapat dibagi menjadi dua tingkatan:

lapisan autotrofik atas (makan sendiri) atau "sabuk hijau", termasuk tanaman atau bagiannya yang mengandung klorofil, di mana fiksasi energi cahaya, penggunaan senyawa anorganik sederhana dan akumulasi senyawa organik kompleks mendominasi. Organisme yang termasuk dalam "Sabuk Hijau" disebut autotrofik(dari bahasa Latin: auto-self, tropho-nutrition). Fitur utama dari organisme ini adalah kemampuan untuk mensintesis zat organik dari zat anorganik dalam proses fotosintesis. Karena, sebagai autotrof, mereka menciptakan bahan organik primer, memproduksinya dari bahan anorganik, mereka disebut produsen.

tingkat heterotrofik (makanan lain) yang lebih rendah, atau "sabuk coklat", didominasi oleh penggunaan, transformasi dan dekomposisi senyawa kompleks. Organisme yang termasuk dalam sabuk ini tidak dapat membangun zatnya sendiri dari komponen mineral, mereka dipaksa untuk menggunakan apa yang dibuat oleh autotrof dengan memakannya. Mereka disebut heterotrof (dari bahasa Latin: hetero-other tropho-nutrition).

Namun, kekhususan heterotrof bisa berbeda. Jadi bagian organisme yang menggunakan nutrisi tanaman siap pakai dalam nutrisi disebut fitofag- herbivora (phytos - tanaman, phagos - devourer, gr.) atau herbivora. Fitofag adalah akumulator sekunder energi matahari yang awalnya diakumulasikan oleh tanaman. konsumen tingkat pertama (misalnya: kelinci, sapi). Kelompok organisme ini termasuk konsumen utama.

Bagi banyak hewan, evolusi telah menentukan kebutuhan untuk menggunakan protein hewani. Kelompok ini zoofagus atau predator yang memakan fitofag dan predator yang lebih kecil. Predator adalah pengatur keseimbangan biologis yang paling penting: mereka tidak hanya mengatur jumlah hewan fitofag, tetapi juga bertindak sebagai pengatur, makan, pertama-tama, hewan yang sakit dan lemah. Contohnya adalah pemakan tikus-tikus oleh burung pemangsa. Kelompok organisme ini termasuk konsumen sekunder. Hewan yang memakan konsumen tingkat kedua disebut konsumen tingkat ketiga, dan seterusnya.

Dalam sistem apa pun, limbah organik (mayat hewan, kotoran, dll.) pasti terbentuk, yang juga dapat berfungsi sebagai makanan bagi organisme heterotrofik, yang disebut pengurai atau saprofit.

Oleh karena itu, dari sudut pandang biologis, akan lebih mudah untuk membedakan komponen-komponen berikut dalam ekosistem:

zat anorganik (C, N, CO2, H2O, dll.) termasuk dalam siklus.

senyawa organik (protein, karbohidrat, lipid, zat humat) yang mengikat bagian biotik dan abiotik.

udara, air dan lingkungan substrat, termasuk rezim iklim dan faktor fisik lainnya.

produsen, organisme autotrofik, sebagian besar tumbuhan hijau yang dapat menghasilkan makanan dari zat anorganik sederhana.

konsumen makro atau fagotrof (dari bahasa Yunani phagos - pemakan) - organisme heterotrofik, terutama hewan yang memakan organisme lain atau partikel bahan organik.

mikrokonsumen, saprotrof, destructrop - organisme heterotrofik, terutama bakteri dan jamur, yang memperoleh energi baik dengan menguraikan jaringan mati atau dengan menyerap bahan organik terlarut yang dilepaskan secara spontan atau diekstraksi oleh saprotrof dari tanaman dan organisme lain.

Semua organisme yang membentuk ekosistem dihubungkan oleh ikatan makanan yang erat (ini adalah bagaimana satu organisme berfungsi sebagai makanan untuk yang lain, yang dimakan oleh yang ketiga, dll.). dengan demikian, dalam biogeocenosis, rantai perpindahan materi dan energi yang setara dari satu organisme ke organisme lain, atau yang disebut rantai trofik, terbentuk.

Contoh sirkuit tersebut adalah:

rusa kutub lumut rusa serigala (ekosistem tundra);

rumput, sapi, manusia (ekosistem antropogenik);

ganggang mikroskopis (fitoplankton) bugs dan daphnia (zooplankton) roach pike gulls (ekosistem perairan).

Satu rantai trofik dalam suatu ekosistem terjalin erat, membentuk jaring-jaring makanan. Begitu dikenal secara luas adalah fenomena "kaskade trofik": bulu babi memakan bulu babi yang memakan ganggang coklat, penghancuran berang-berang oleh pemburu menyebabkan penghancuran ganggang karena peningkatan populasi bulu babi. Ketika perburuan berang-berang dilarang, alga mulai kembali ke habitatnya.

Bagian penting dari heterotrof adalah saprofit dan saprofit (jamur), yang menggunakan energi detritus. Oleh karena itu, dua jenis rantai trofik dibedakan: rantai makan, atau penggembalaan, yang dimulai dengan memakan organisme fotosintetik, dan sisa-sisa hargai pembusukan yang dimulai dengan sisa-sisa tumbuhan mati, bangkai dan kotoran hewan

Produk Energi dan Ekosistem

Sumber energi utama (dan praktis satu-satunya) dalam ekosistem adalah sinar matahari. Diagram blok aliran materi dan energi dalam ekosistem ditunjukkan pada gambar. 3.

Aliran energi diarahkan ke satu arah, sebagian energi matahari yang masuk diubah oleh masyarakat dan pergi ke tingkat yang baru secara kualitatif, berubah menjadi bahan organik, yang merupakan bentuk energi yang lebih terkonsentrasi daripada sinar matahari, tetapi sebagian besar energi terdegradasi, melewati sistem dan meninggalkannya dalam bentuk energi panas berkualitas rendah (heat sink). Perlu dicatat bahwa hanya sekitar 2% dari energi yang memasuki permukaan bumi diasimilasi oleh organisme autotrofik, sebagian besar (hingga 98%) dihamburkan dalam bentuk energi panas.

Gbr.3. Diagram aliran materi dan energi dalam suatu ekosistem.

Energi dapat disimpan, kemudian dilepaskan kembali atau diekspor, tetapi tidak dapat digunakan kembali. Tidak seperti energi, nutrisi, termasuk elemen biogenik yang diperlukan untuk kehidupan (karbon, nitrogen, fosfor, dll.), dan air dapat digunakan kembali. Efisiensi daur ulang dan ukuran impor dan ekspor nutrisi sangat bervariasi tergantung pada jenis ekosistemnya.

Pada diagram fungsional, komunitas digambarkan sebagai jaring makanan yang dibentuk oleh autotrof dan heterotrof, saling berhubungan oleh aliran energi yang sesuai, siklus elemen biogenik.

Beras. 4. Aliran energi dalam rantai makanan:

OPE - masukan energi surya total; NE - energi yang tidak digunakan oleh ekosistem; C - energi yang diserap oleh tanaman; H - bagian dari energi (dengan produksi primer) yang digunakan oleh organisme tingkat trofik; CH - bagian dari energi yang diserap yang dihamburkan dalam bentuk termal; D 1 D 2, D 3 - kehilangan energi untuk bernafas; E - kehilangan materi dalam bentuk kotoran dan sekret; P in - output kotor produsen; P 1 - produksi primer bersih; P 2 dan P 3 - produk konsumen; lingkaran menunjukkan bioreducer - penghancur bahan organik mati.

Rantai trofik dalam biogeocenosis pada saat yang sama merupakan rantai energi, yaitu aliran berurutan dari transfer energi matahari dari produsen ke semua mata rantai lainnya (Gbr. 4).

Organisme konsumen (konsumen), memakan bahan organik produsen, menerima energi dari mereka, sebagian digunakan untuk membangun bahan organik mereka sendiri dan terikat dalam molekul senyawa kimia yang sesuai, dan sebagian dihabiskan untuk bernapas, perpindahan panas, melakukan gerakan di proses mencari makanan, menghindari musuh dll.

Jadi, dalam ekosistem ada aliran energi yang berkelanjutan, yang terdiri dari pemindahannya dari satu tingkat makanan ke tingkat makanan lainnya. Berdasarkan hukum kedua termodinamika, proses ini dikaitkan dengan disipasi energi pada setiap link berikutnya, yaitu dengan kerugian dan peningkatan entropi. Jelas bahwa disipasi ini selalu dikompensasi oleh masuknya energi dari Matahari.

Dalam proses kehidupan masyarakat, bahan organik diciptakan dan dikonsumsi. Artinya, setiap sistem ekologi memiliki produktivitas tertentu.

Produktivitas sistem ekologi adalah tingkat di mana produsen menyerap energi radiasi melalui fotosintesis dan kemosintesis, menghasilkan bahan organik yang dapat digunakan sebagai makanan. Ada berbagai tingkat produksi bahan organik: produksi primer, yang diciptakan oleh produsen per unit waktu, dan produksi sekunder - peningkatan massa konsumen per unit waktu. Produksi primer dibagi menjadi produksi kotor dan bersih. Produksi primer kotor adalah massa total bahan organik kotor yang dibuat oleh tanaman per satuan waktu pada laju fotosintesis tertentu, termasuk pengeluaran tanaman untuk respirasi - dari 40 hingga 70% dari produksi kotor. Bagian dari output kotor yang tidak dihabiskan "untuk bernafas" disebut produksi primer bersih, mewakili nilai pertumbuhan tanaman, dan produk inilah yang dikonsumsi oleh konsumen dan pengurai. Produksi sekunder tidak lagi dibagi menjadi kotor dan bersih, karena konsumen dan pengurai, yaitu. semua heterotrof, meningkatkan massa mereka karena produk utama yang dibuat sebelumnya.

Semua komponen ekosistem yang hidup membentuk total biomassa komunitas secara keseluruhan atau kelompok organisme tertentu. Ini dinyatakan dalam g / cm 3 dalam bentuk mentah atau kering, atau dalam satuan energi - dalam kalori, joule, dll. Jika tingkat penarikan biomassa oleh konsumen tertinggal dari laju pertumbuhan tanaman, maka ini mengarah pada peningkatan bertahap dalam biomassa produsen dan kelebihan bahan organik mati. Yang terakhir mengarah ke gambut rawa dan pertumbuhan berlebih dari reservoir dangkal. Dalam komunitas yang stabil, hampir semua produksi dihabiskan di jaring makanan, dan biomassa hampir konstan.

Lingkunganpiramida

Hubungan fungsional, yaitu, struktur trofik, dapat digambarkan secara grafis, dalam bentuk yang disebut piramida ekologi. Dasar piramida adalah tingkat produsen, dan tingkat nutrisi berikutnya membentuk lantai dan puncak piramida. Ada tiga jenis utama piramida ekologi: 1) piramida angka, mencerminkan jumlah organisme di setiap tingkat (piramida Elton); 2) piramida biomassa mengkarakterisasi massa materi hidup - berat kering total, kandungan kalori, dll .; 3) piramida produk(atau energi), yang bersifat universal, menunjukkan perubahan produksi primer (atau energi) pada tingkat trofik yang berurutan.

Piramida angka mencerminkan pola yang jelas yang ditemukan oleh Elton: jumlah individu yang membentuk serangkaian hubungan berurutan dari produsen ke konsumen terus menurun (Gbr. 5.). Pola ini didasarkan, pertama, pada kenyataan bahwa banyak benda kecil diperlukan untuk menyeimbangkan massa benda besar; kedua, dari tingkat trofik yang lebih rendah ke yang tertinggi, jumlah energi yang hilang (hanya 10% energi yang mencapai tingkat sebelumnya dari setiap tingkat) dan, ketiga, ketergantungan terbalik metabolisme pada ukuran individu (semakin kecil organisme, semakin intens metabolisme, semakin tinggi tingkat pertumbuhan kelimpahan dan biomassanya).

Beras. 5. Diagram sederhana dari piramida Elton

Namun, piramida kelimpahan akan sangat bervariasi bentuknya di ekosistem yang berbeda, jadi lebih baik memberikan kelimpahan dalam bentuk tabel, tetapi biomassa - dalam bentuk grafik. Ini dengan jelas menunjukkan jumlah semua materi hidup pada tingkat trofik tertentu, misalnya, dalam satuan massa per satuan luas - g / m 2 atau per volume - g / m 3, dll.

Dalam ekosistem terestrial, aturan berikut berlaku: piramidabiomassa: massa total tanaman melebihi massa semua herbivora, dan massanya melebihi seluruh biomassa predator. Aturan ini dipatuhi, dan biomassa seluruh rantai berubah dengan perubahan nilai produksi bersih, rasio pertumbuhan tahunan yang terhadap biomassa ekosistem kecil dan bervariasi di hutan di zona geografis yang berbeda dari 2 hingga 6 %. Dan hanya di komunitas tanaman padang rumput dapat mencapai 40-55%, dan dalam beberapa kasus, di semi-gurun - 70-75%. pada gambar. 6 menunjukkan piramida biomassa dari beberapa biocenosis. Seperti yang dapat dilihat dari gambar, untuk lautan, aturan piramida biomassa di atas tidak valid - ia memiliki bentuk terbalik (terbalik).

Beras. 6. Piramida biomassa dari beberapa biocenosis: P - produsen; RK - konsumen herbivora; PC - konsumen karnivora; F, fitoplankton; Z - zooplankton

Ekosistem laut cenderung mengakumulasi biomassa pada tingkat tinggi, pada predator. Predator hidup untuk waktu yang lama dan tingkat pergantian generasi mereka rendah, tetapi untuk produsen - alga fitoplankton, tingkat pergantian bisa ratusan kali lebih tinggi daripada cadangan biomassa. Ini berarti bahwa produksi bersih mereka di sini juga melebihi produksi yang diserap oleh konsumen, yaitu, lebih banyak energi melewati tingkat produsen daripada melalui semua konsumen.

Dari sini jelas bahwa refleksi yang lebih sempurna dari pengaruh hubungan trofik pada ekosistem seharusnya menjadiaturan piramida produk(atauenergi): pada setiap tingkat trofik sebelumnya, jumlah biomassa yang dibuat per unit waktu (atau energi) lebih besar daripada yang berikutnya.

Trofi atau rantai makanan dapat direpresentasikan dalam bentuk piramida. Nilai numerik dari setiap langkah piramida semacam itu dapat dinyatakan dengan jumlah individu, biomassa mereka, atau energi yang terakumulasi di dalamnya.

Menurut Hukum piramida energi R. Lindemann dan aturan sepuluh persen, sekitar 10% (dari 7 hingga 17%) energi atau materi dalam istilah energi berpindah dari setiap tahap ke tahap berikutnya (Gbr. 7). Perhatikan bahwa pada setiap level berikutnya, dengan penurunan jumlah energi, kualitasnya meningkat, mis. kemampuan untuk melakukan pekerjaan satu unit biomassa hewan adalah beberapa kali lebih tinggi dari biomassa tanaman yang sama.

Contoh mencolok adalah rantai makanan laut lepas, yang diwakili oleh plankton dan paus. Massa plankton tersebar di air laut dan, dengan bioproduktivitas laut terbuka kurang dari 0,5 g/m 2 hari -1 , jumlah energi potensial dalam satu meter kubik air laut sangat kecil dibandingkan dengan energi paus, yang massanya bisa mencapai beberapa ratus ton. Seperti yang Anda ketahui, minyak ikan paus adalah produk berkalori tinggi yang bahkan digunakan untuk penerangan.

Sesuai dengan angka terakhir, aturan satu persen: untuk stabilitas biosfer secara keseluruhan, bagian dari kemungkinan konsumsi akhir dari produksi primer bersih dalam hal energi tidak boleh melebihi 1%.

Dalam penghancuran organik, urutan yang sesuai juga diamati: misalnya, sekitar 90% energi produksi primer murni dilepaskan oleh mikroorganisme dan jamur, kurang dari 10% oleh invertebrata, dan kurang dari 1% oleh vertebrata, yang kostum akhir.

Pada akhirnya, ketiga aturan piramida mencerminkan hubungan energi dalam ekosistem, dan piramida produksi (energi) memiliki karakter universal.

Di alam, dalam sistem yang stabil, perubahan biomassa tidak signifikan, yaitu, alam cenderung menggunakan seluruh produksi kotor. Pengetahuan tentang energi ekosistem dan indikator kuantitatifnya memungkinkan untuk secara akurat memperhitungkan kemungkinan menghilangkan satu atau beberapa jumlah biomassa tumbuhan dan hewan dari ekosistem alami tanpa merusak produktivitasnya.

Seseorang menerima banyak produk dari sistem alami, namun, pertanian adalah sumber makanan utama baginya. Setelah menciptakan agroekosistem, seseorang berusaha untuk mendapatkan sebanyak mungkin produksi vegetasi murni, tetapi ia harus menghabiskan setengah dari massa tanaman untuk memberi makan herbivora, burung, dll., Sebagian besar produksi digunakan untuk industri dan hilang di sampah, yaitu, di sini hilang sekitar 90% dari produksi murni dan hanya sekitar 10% yang langsung digunakan untuk konsumsi manusia.

Dalam ekosistem alami, aliran energi juga berubah dalam intensitas dan sifat, tetapi proses ini diatur oleh tindakan faktor lingkungan, yang dimanifestasikan dalam dinamika ekosistem secara keseluruhan.

Berdasarkan rantai makanan sebagai dasar berfungsinya ekosistem, kasus-kasus akumulasi zat tertentu (misalnya, racun sintetis) dapat dijelaskan dalam jaringan, yang, ketika mereka bergerak di sepanjang rantai trofik, lakukan. tidak berpartisipasi dalam metabolisme normal organisme. Berdasarkan aturan amplifikasi biologis ada peningkatan sekitar sepuluh kali lipat dalam konsentrasi polutan ketika pindah ke tingkat yang lebih tinggi dari piramida ekologi. Secara khusus, peningkatan kandungan radionuklida yang tampaknya tidak signifikan dalam air sungai pada tingkat pertama rantai trofik diasimilasi oleh mikroorganisme dan plankton, kemudian terkonsentrasi di jaringan ikan dan mencapai nilai maksimum pada burung camar. Telur mereka memiliki tingkat radionuklida 5000 kali lebih tinggi dari polusi latar belakang.

Jenis ekosistem:

Ada beberapa klasifikasi ekosistem. Pertama, ekosistem dibagi lagi menurut sifat asalnya dan dibagi menjadi alami (rawa, padang rumput) dan buatan (tanah subur, taman, pesawat ruang angkasa).

Berdasarkan ukuran Ekosistem dibagi menjadi:

ekosistem mikro (misalnya, batang pohon tumbang atau pembukaan hutan di hutan)

mesoekosistem (hutan atau stepa kolok)

makroekosistem (taiga, laut)

ekosistem tingkat global (planet bumi)

Energi adalah dasar yang paling nyaman untuk mengklasifikasikan ekosistem. Ada empat tipe dasar ekosistem: jenis sumber energi:

didorong oleh matahari, sedikit disubsidi

didorong oleh Matahari, disubsidi oleh sumber-sumber alam lainnya

didorong oleh matahari dan disubsidi oleh manusia

digerakkan oleh bahan bakar.

Dalam kebanyakan kasus, dua sumber energi dapat digunakan - Matahari dan bahan bakar.

Ekosistem alami didorong oleh Matahari, sedikit disubsidi- ini adalah lautan terbuka, hutan alpine. Semuanya menerima energi secara praktis hanya dari satu sumber - Matahari dan memiliki produktivitas rendah. Konsumsi energi tahunan diperkirakan sekitar 10 3 -10 4 kkal-m 2 . Organisme yang hidup di ekosistem ini beradaptasi dengan jumlah energi dan sumber daya lain yang langka dan menggunakannya secara efisien. Ekosistem ini sangat penting bagi biosfer, karena menempati wilayah yang luas. Lautan menutupi sekitar 70% permukaan bumi. Faktanya, ini adalah sistem pendukung kehidupan utama, mekanisme yang menstabilkan dan mempertahankan kondisi di "pesawat ruang angkasa" - Bumi. Di sini, volume besar udara dibersihkan setiap hari, air dikembalikan ke sirkulasi, kondisi iklim terbentuk, suhu dipertahankan, dan fungsi lain yang memastikan kehidupan dilakukan. Selain itu, tanpa biaya manusia, beberapa makanan dan bahan lainnya diproduksi di sini. Perlu juga dikatakan tentang nilai estetika ekosistem ini yang tidak dapat diperhitungkan.

Ekosistem alami yang digerakkan oleh Matahari, disubsidi oleh sumber-sumber alam lainnya, merupakan ekosistem yang secara alami subur dan menghasilkan bahan organik berlebih yang dapat terakumulasi. Mereka menerima subsidi energi alam dalam bentuk energi pasang surut, ombak, arus yang datang dari daerah tangkapan dengan hujan dan angin dari bahan organik dan mineral, dll. Konsumsi energi di dalamnya berkisar antara 1 * 10 4 hingga 4 * 10 4 kkal * m - 2 *tahun -1 . Bagian pesisir muara seperti Teluk Neva adalah contoh yang baik dari ekosistem semacam itu, yang lebih subur daripada wilayah daratan yang berdekatan yang menerima jumlah energi matahari yang sama. Kesuburan yang berlebihan juga dapat diamati di hutan hujan.

ekosistem,bergerakmatahari dan bersubsidimanusia, adalah agroekosistem darat dan akuatik yang menerima energi tidak hanya dari Matahari, tetapi juga dari manusia dalam bentuk subsidi energi. Produktivitas mereka yang tinggi didukung oleh energi otot dan energi bahan bakar, yang dihabiskan untuk budidaya, irigasi, pemupukan, seleksi, pemrosesan, transportasi, dll. Roti, jagung, kentang "sebagian terbuat dari minyak." Pertanian yang paling produktif menerima jumlah energi yang kira-kira sama dengan ekosistem alami yang paling produktif dari jenis kedua. Produksi mereka mencapai sekitar 50.000 kkal*m -2 tahun -1 . Perbedaan di antara mereka terletak pada kenyataan bahwa seseorang mengarahkan energi sebanyak mungkin ke produksi produk makanan dari jenis terbatas, sementara alam mendistribusikannya di antara banyak jenis dan mengumpulkan energi untuk "hari hujan", seolah-olah meletakkannya di kantong yang berbeda. Strategi ini disebut sebagai “strategi keanekaragaman untuk bertahan hidup”.

Ekosistem perkotaan-industri yang digerakkan oleh bahan bakar,- mahkota prestasi manusia. Di kota-kota industri, energi bahan bakar yang sangat terkonsentrasi tidak melengkapi, tetapi menggantikan energi matahari. Makanan - produk dari sistem yang digerakkan oleh Matahari - dibawa ke kota dari luar. Fitur dari ekosistem ini adalah kebutuhan energi yang sangat besar di daerah perkotaan yang padat penduduknya - dua hingga tiga kali lipat lebih besar daripada di tiga jenis ekosistem pertama. Jika di ekosistem non-subsidi, arus masuk energi berkisar antara 10 3 hingga 10 4 kkal*m -2 tahun -1 , dan dalam sistem bersubsidi jenis kedua dan ketiga - dari 10 4 hingga 4*10 di kota-kota industri besar, konsumsi energi mencapai beberapa juta kilokalori per 1 m 2: New York - 4,8 * 10 6, Tokyo - 3 * 10 6, Moskow - 10 6 kkal * m -2 tahun -1.

Konsumsi energi seseorang di suatu kota rata-rata lebih dari 80 juta kkal*tahun -1; untuk makanan, ia hanya membutuhkan sekitar 1 juta kkal * tahun -1, oleh karena itu, untuk semua kegiatan lain (rumah tangga, transportasi, industri, dll.), seseorang menghabiskan energi 80 kali lebih banyak daripada yang dibutuhkan untuk fungsi fisiologis tubuh. Tentu saja, di negara berkembang situasinya agak berbeda.

Halaman 2

Ekosistem alam diketahui berada dalam keadaan keseimbangan dinamis. Evolusi mereka mengarah pada peningkatan resistensi terhadap kemungkinan dampak. Selain itu, beban tertentu dapat meningkatkan produktivitas yang berguna dari beberapa ekosistem. Ini mengarah pada kesimpulan praktis yang penting bahwa seseorang tidak boleh sepenuhnya menahan diri dari dampak teknogenik dan lainnya pada ekosistem karena ketakutan akan ketidakstabilannya. Penting untuk mengarahkan upaya ke studi menyeluruh tentang beban yang diizinkan pada mereka. Pengelolaan beban-beban ini secara wajar merupakan salah satu syarat bagi pembangunan masyarakat yang berkelanjutan.

Setiap organisme dalam ekosistem alami menghasilkan limbah yang berpotensi mencemari. Stabilitas ekosistem disebabkan oleh kenyataan bahwa limbah beberapa organisme menjadi makanan dan/atau bahan baku bagi organisme lain. Dalam ekosistem yang seimbang, sampah tidak terakumulasi ke tingkat yang menyebabkan perubahan yang merugikan, tetapi terurai dan didaur ulang.

Mempertahankan siklus tertutup dalam ekosistem alami dimungkinkan karena adanya pengurai yang menggunakan semua limbah dan residu, dan pasokan energi matahari yang konstan. Di ekosistem perkotaan dan buatan, pengurai tidak ada atau jumlahnya dapat diabaikan, oleh karena itu, bersama dengan alasan lain, limbah menumpuk, yang, ketika terakumulasi, mencemari lingkungan. Untuk penguraian dan daur ulang limbah yang paling cepat, kondisi harus diciptakan untuk pengembangan pengurai, misalnya, dengan pengomposan. Jadi manusia belajar dari alam.

Mempertahankan siklus tertutup dalam ekosistem alami dimungkinkan karena adanya pengurai (dekomposer), yang menggunakan semua limbah dan residu, dan pasokan energi matahari yang konstan. Ada sedikit atau tidak ada pengurai di ekosistem perkotaan dan buatan, dan limbah (cair, padat dan gas) menumpuk, mencemari lingkungan. Dimungkinkan untuk mempromosikan dekomposisi tercepat dan daur ulang limbah tersebut dengan mendorong pengembangan pengurai, misalnya, dengan pengomposan. Jadi manusia belajar dari alam.

Mutualisme), Dalam ekosistem alami, asosiatif A mendominasi. Dalam agroekosistem, peran asosiatif B.a. menurun tajam dan tidak melebihi 40 kg/ha nitrogen per tahun. Untuk itu, untuk mengaktifkan B.a. tanaman polong-polongan dibudidayakan. Di jalur tengah, ladang semanggi atau alfalfa dapat mengakumulasi 200-400 kg/ha nitrogen selama musim tanam, yang sepenuhnya menutupi kebutuhan bahkan dengan produksi tanaman intensif.

Aturan konsistensi internal: dalam ekosistem alami, aktivitas spesies yang termasuk di dalamnya ditujukan untuk menjaga ekosistem ini sebagai habitatnya sendiri.

Aturan konsistensi internal - dalam ekosistem alami, aktivitas spesies yang termasuk di dalamnya ditujukan untuk menjaga ekosistem ini sebagai habitatnya sendiri.

Hebatnya, tanaman di ekosistem alami sepenuhnya bergantung pada pertahanan mereka sendiri terhadap serangga dan herbivora lainnya - bukti lebih lanjut tentang seberapa efektif pertahanan alami. Banyak bahan kimia yang terlibat, terutama tanin dan alkaloid, rasanya pahit dan banyak yang beracun bagi mamalia dan hewan lainnya. Program pemuliaan sering ditujukan untuk mengurangi konsentrasi zat tersebut dalam tanaman budidaya. Mengingat pemahaman kita saat ini tentang pertahanan kimia alami, tidak aneh jika banyak tanaman budidaya relatif rentan dimakan serangga. Karena banyak kultivar yang cukup homogen secara genetik, hampir semua individu dari kultivar tertentu dapat sama-sama rentan terhadap serangan serangga. Jelas, intinya di sini adalah bahwa pemilihan tanaman budidaya biasanya dilakukan untuk mendapatkan sifat struktural tertentu, dan perubahan ini dapat melemahkan mekanisme pertahanan tanaman terhadap serangga. Selain itu, kelompok besar tanaman serupa lebih mudah ditemukan serangga daripada individu yang terisolasi yang biasanya ditemukan di ekosistem alami.

Masalah lingkungan adalah konsekuensi dari perusakan langsung ekosistem alami (penggundulan hutan, pembajakan stepa dan padang rumput, drainase rawa, dll.).

Penghancuran ekosistem alam yang cepat saat ini yang mengatur lingkungan mengarah pada bencana ekologis. Bencana ini pada gilirannya disertai dengan penurunan tajam dalam laju pertumbuhan penduduk dan stabilisasinya pada level 7,39 miliar orang.

Banyak bakteri patogen yang berpotensi menjadi komponen ekosistem alami. Yersinia, citrobacter, gerigi, hafnia, dll diisolasi di lahan irigasi, menembus dari tanah dan air ke dalam sistem akar tanaman dan mencapai konsentrasi tinggi di organ vegetatifnya. Bakteri ini terkait erat dengan invertebrata di tanah dan air - amuba, udang, nematoda, dll. Ada pertempuran yang tidak terlihat oleh manusia. Ia menemukan aplikasi dan menyempurnakan seluruh gudang faktor patogenisitas, yang, dalam kondisi yang sesuai, terkait dengan perubahan karakteristik ekologi lingkungan eksternal dan internal, dapat digunakan untuk melawan manusia. Protozoa sangat berbahaya bagi saprofit. Berbagai jenis protozoa memakan berbagai jenis mikroorganisme: calpidium dan calpida lebih menyukai jenis pseudomonad tertentu; sandal infusoria - ragi dan pseudovulgaris. Pada gilirannya, bakteri, membela diri, menyebabkan seluruh epizootik di antara protozoa.

Pengamatan praktis menegaskan bahwa di ekosistem alami yang tidak terganggu kondisi seperti itu memang diamati.

Transisi menuju pembangunan berkelanjutan melibatkan pemulihan ekosistem alam secara bertahap ke tingkat yang menjamin stabilitas lingkungan. Ini dapat dicapai dengan upaya seluruh umat manusia, tetapi setiap negara harus mulai bergerak menuju tujuan ini sendiri.

Transisi ke pembangunan berkelanjutan melibatkan pemulihan ekosistem alam secara bertahap ke tingkat yang menjamin stabilitas lingkungan, dan harus memberikan solusi yang seimbang untuk masalah pembangunan sosial-ekonomi dan pelestarian lingkungan yang menguntungkan dan potensi sumber daya alam di masa depan.

Transisi menuju pembangunan berkelanjutan melibatkan pengembangan ekosistem alam secara bertahap ke tingkat yang menjamin stabilitas lingkungan. Ini dapat dicapai dengan upaya seluruh umat manusia, tetapi setiap negara harus mulai bergerak menuju tujuannya sendiri.

Tidak seperti ekosistem alami, ekosistem buatan dicirikan. Tulis jawaban Anda dalam angka tanpa spasi.

1) berbagai macam spesies

2) rantai pasokan yang beragam

3) sirkulasi terbuka zat

4) dominasi satu atau dua spesies

5) pengaruh faktor antropogenik

6) sirkulasi tertutup zat

Penjelasan.

Perbedaan agrocenosis dari biogeocenosis alami. Antara biogeocenosis alami dan buatan, selain persamaannya, juga terdapat perbedaan besar yang penting untuk diperhitungkan dalam praktik pertanian.

Perbedaan pertama adalah pada arah seleksi yang berbeda. Dalam ekosistem alami, ada seleksi alam yang menolak spesies non-kompetitif dan bentuk organisme dan komunitasnya dalam ekosistem dan dengan demikian memastikan properti utamanya - keberlanjutan. Dalam agrocenosis, terutama seleksi buatan beroperasi, diarahkan oleh manusia terutama untuk memaksimalkan hasil tanaman pertanian. Untuk alasan ini, stabilitas ekologi agrocenosis rendah. Mereka tidak mampu mengatur diri sendiri dan memperbarui diri, mereka tunduk pada ancaman kematian selama reproduksi massal hama atau patogen. Oleh karena itu, tanpa partisipasi manusia, perhatiannya yang tak kenal lelah dan intervensi aktif dalam kehidupan mereka, agrocenosis tanaman biji-bijian dan sayuran ada tidak lebih dari setahun, rumput abadi - 3-4 tahun, tanaman buah-buahan - 20-30 tahun. Kemudian mereka hancur atau mati.

Perbedaan kedua terletak pada sumber energi yang digunakan. Untuk biogeocenosis alami, satu-satunya sumber energi adalah Matahari. Pada saat yang sama, agrocenosis, selain energi matahari, menerima energi tambahan yang dihabiskan seseorang untuk produksi pupuk, bahan kimia melawan gulma, hama dan penyakit, irigasi atau drainase tanah, dll. Tanpa konsumsi energi tambahan seperti itu, agrocenosis keberadaan agrocenosis dalam jangka panjang hampir tidak mungkin.

Perbedaan ketiga adalah bahwa keanekaragaman spesies organisme hidup berkurang tajam dalam agroekosistem. Satu atau beberapa spesies (varietas) tanaman biasanya dibudidayakan di ladang, yang menyebabkan penurunan signifikan komposisi spesies hewan, jamur, dan bakteri. Selain itu, keseragaman biologis varietas tanaman budidaya yang menempati area yang luas (kadang-kadang puluhan ribu hektar) sering menjadi alasan utama penghancuran massal mereka oleh serangga khusus (misalnya, kumbang kentang Colorado) atau kerusakan oleh patogen (bubuk hummock, karat, jamur api, phytophthora dan lain-lain).

Perbedaan keempat adalah perbedaan keseimbangan nutrisi. Dalam biogeocenosis alami, produksi utama tanaman (tanaman) dikonsumsi di berbagai rantai makanan (jaringan) dan kembali lagi ke sistem siklus biologis dalam bentuk karbon dioksida, air dan elemen nutrisi mineral.

Dalam agrocenosis, siklus elemen seperti itu sangat terganggu, karena seseorang menghilangkan sebagian besar dari mereka dengan panen. Oleh karena itu, untuk mengkompensasi kerugian mereka dan, akibatnya, untuk meningkatkan hasil tanaman budidaya, perlu untuk terus-menerus menerapkan pupuk ke tanah.

Jadi, dibandingkan dengan biogeocenosis alami, agrocenosis memiliki komposisi spesies tanaman dan hewan yang terbatas, tidak mampu memperbarui diri dan mengatur diri sendiri, tunduk pada ancaman kematian akibat reproduksi massal hama atau patogen, dan membutuhkan aktivitas manusia yang tak kenal lelah untuk memeliharanya.

Di bawah angka 3, 4, 5 - mencirikan agrocenosis; 1, 2, 6 - biogeocenosis alami.

Jawaban: 345.

Ekosistem adalah salah satu konsep kunci ekologi, yang merupakan sistem yang mencakup beberapa komponen: komunitas hewan, tumbuhan dan mikroorganisme, habitat yang khas, keseluruhan sistem hubungan yang melaluinya pertukaran zat dan energi dilakukan.

Dalam ilmu pengetahuan, ada beberapa klasifikasi ekosistem. Salah satunya membagi semua ekosistem yang dikenal menjadi dua kelas besar: alami, yang diciptakan oleh alam, dan buatan, yang diciptakan oleh manusia. Mari kita lihat masing-masing kelas ini secara lebih rinci.

ekosistem alami

Seperti disebutkan di atas, ekosistem alami terbentuk sebagai hasil dari aksi kekuatan alam. Mereka dicirikan oleh:

• Hubungan erat antara zat organik dan anorganik
• Lingkaran setan yang lengkap dari sirkulasi zat: mulai dari munculnya bahan organik dan berakhir dengan pembusukan dan penguraiannya menjadi komponen anorganik.
• Ketangguhan dan kemampuan untuk menyembuhkan diri sendiri.

Semua ekosistem alami ditentukan oleh fitur-fitur berikut:

• 1. struktur spesies: jumlah setiap jenis hewan atau tumbuhan diatur oleh keadaan alam.
  2. Struktur ruang: semua organisme diatur dalam hierarki horizontal atau vertikal yang ketat. Misalnya, dalam ekosistem hutan, tingkatannya dibedakan dengan jelas, dalam ekosistem perairan, distribusi organisme tergantung pada kedalaman air.
  3. Zat biotik dan abiotik. Organisme yang membentuk suatu ekosistem dibagi menjadi anorganik (abiotik: cahaya, udara, tanah, angin, kelembaban, tekanan) dan organik (biotik - hewan, tumbuhan).
  4. Pada gilirannya, komponen biotik dibagi menjadi produsen, konsumen dan perusak. Produsen termasuk tanaman dan bakteri, yang, dengan bantuan sinar matahari dan energi, membuat bahan organik dari zat anorganik. Konsumen adalah hewan dan tumbuhan karnivora yang memakan bahan organik ini. Penghancur (jamur, bakteri, beberapa mikroorganisme) adalah mahkota rantai makanan, karena mereka menghasilkan proses sebaliknya: organik diubah menjadi zat anorganik.

Batas-batas spasial setiap ekosistem alam sangat kondisional. Dalam sains, merupakan kebiasaan untuk mendefinisikan batas-batas ini dengan kontur alami relief: misalnya, rawa, danau, gunung, sungai. Namun secara keseluruhan, semua ekosistem yang membentuk bioenvelope planet kita dianggap terbuka, karena berinteraksi dengan lingkungan dan ruang angkasa. Dalam pandangan paling umum, gambarnya terlihat seperti ini: organisme hidup menerima energi, zat kosmik dan terestrial dari lingkungan, dan pada keluarannya - batuan sedimen dan gas, yang akhirnya pergi ke luar angkasa.

Semua komponen ekosistem alam saling berhubungan erat. Prinsip-prinsip hubungan ini terbentuk selama bertahun-tahun, terkadang berabad-abad. Tetapi itulah mengapa mereka menjadi sangat stabil, karena hubungan dan kondisi iklim ini menentukan jenis hewan dan tumbuhan yang hidup di daerah ini. Ketidakseimbangan dalam ekosistem alami dapat menyebabkan hilangnya atau melemahnya ekosistem tersebut. Pelanggaran semacam itu dapat berupa, misalnya, penggundulan hutan, pemusnahan populasi spesies hewan tertentu. Dalam hal ini, rantai makanan langsung terganggu, dan ekosistem mulai "gagal".

Omong-omong, masuknya elemen tambahan ke dalam ekosistem juga bisa mengganggunya. Misalnya, jika seseorang mulai membiakkan hewan di ekosistem terpilih yang awalnya tidak ada. Konfirmasi yang jelas tentang hal ini adalah pengembangbiakan kelinci di Australia. Awalnya menguntungkan, karena di lingkungan yang subur dan kondisi iklim yang sangat baik untuk berkembang biak, kelinci mulai berkembang biak dengan kecepatan luar biasa. Namun pada akhirnya semuanya runtuh. Gerombolan kelinci yang tak terhitung jumlahnya menghancurkan padang rumput tempat domba biasa merumput. Jumlah domba mulai berkurang. Seseorang menerima lebih banyak makanan dari seekor domba daripada dari 10 kelinci. Kasus ini bahkan masuk peribahasa: "Kelinci makan Australia." Butuh upaya luar biasa dari para ilmuwan dan biaya besar sebelum mereka berhasil menyingkirkan populasi kelinci. Tidak mungkin memusnahkan sepenuhnya populasi mereka di Australia, tetapi jumlah mereka menurun dan tidak lagi mengancam ekosistem.

ekosistem buatan

Ekosistem buatan adalah komunitas hewan dan tumbuhan yang hidup dalam kondisi yang diciptakan untuk mereka oleh manusia. Mereka juga disebut noobiogeocenosis atau sosioekosistem. Contoh: lapangan, padang rumput, kota, masyarakat, pesawat luar angkasa, kebun binatang, taman, kolam buatan, waduk.

Contoh paling sederhana dari ekosistem buatan adalah akuarium. Di sini, habitat dibatasi oleh dinding akuarium, masuknya energi, cahaya dan nutrisi dilakukan oleh manusia, ia juga mengatur suhu dan komposisi air. Jumlah penduduk juga awalnya ditentukan.

Fitur pertama: semua ekosistem buatan adalah heterotrofik, yaitu mengkonsumsi makanan siap saji. Ambil contoh, sebuah kota, salah satu ekosistem buatan manusia terbesar. Masuknya energi buatan (pipa gas, listrik, makanan) memainkan peran besar di sini. Pada saat yang sama, ekosistem seperti itu dicirikan oleh hasil tinggi zat beracun. Artinya, zat-zat yang di ekosistem alami kemudian berfungsi untuk produksi bahan organik sering menjadi tidak dapat digunakan dalam ekosistem buatan.

Ciri khas lain dari ekosistem buatan adalah siklus terbuka metabolisme. Ambil contoh, agroekosistem - yang paling penting bagi manusia. Ini termasuk ladang, kebun, kebun sayur, padang rumput, pertanian dan lahan pertanian lainnya di mana seseorang menciptakan kondisi untuk menghilangkan produk konsumen. Sebagian dari rantai makanan di ekosistem tersebut diambil oleh seseorang (dalam bentuk tanaman), dan oleh karena itu rantai makanan menjadi hancur.

Perbedaan ketiga antara ekosistem buatan dan ekosistem alami adalah kelangkaan spesiesnya.. Memang, seseorang menciptakan ekosistem demi berkembang biaknya satu (jarang beberapa) spesies tumbuhan atau hewan. Misalnya, di ladang gandum, semua hama dan gulma dimusnahkan, hanya gandum yang dibudidayakan. Hal ini memungkinkan untuk mendapatkan panen terbaik. Tetapi pada saat yang sama, penghancuran organisme yang "tidak menguntungkan" bagi manusia membuat ekosistem menjadi tidak stabil.

Perbandingan karakteristik ekosistem alami dan buatan

Lebih mudah untuk menyajikan perbandingan ekosistem alam dan sosial-ekosistem dalam bentuk tabel:

ekosistem alami	ekosistem buatan
Komponen utamanya adalah energi matahari.	Terutama mendapat energi dari bahan bakar dan makanan yang dimasak (heterotrofik)
Membentuk tanah yang subur	Menghabiskan tanah
Semua ekosistem alami menyerap karbon dioksida dan menghasilkan oksigen.	Sebagian besar ekosistem buatan mengkonsumsi oksigen dan menghasilkan karbon dioksida.
Keanekaragaman spesies yang luar biasa	Jumlah spesies organisme yang terbatas
Stabilitas tinggi, kemampuan untuk mengatur diri sendiri dan menyembuhkan diri sendiri	Keberlanjutan yang lemah, karena ekosistem seperti itu bergantung pada aktivitas manusia
metabolisme tertutup	Rantai metabolisme tidak tertutup
Menciptakan habitat bagi hewan dan tumbuhan liar	Menghancurkan habitat satwa liar
Mengumpulkan air, menggunakannya dengan bijak dan memurnikan	Konsumsi air yang tinggi, polusinya