sistem ecologic

Ecosistem sau sistem ecologic(din grecescul óikos - locuință, locație și sistem), un complex natural (sistem bio-inert) format din organisme vii (biocenoză) și habitatul acestora (inert, de exemplu, atmosfera, sau bio-inert - sol, apă, etc.), schimbul asociat de materie și energie. Unul dintre conceptele de bază ale ecologiei, aplicabil obiectelor de diferite complexități și dimensiuni. Exemple de ecosisteme - un iaz cu plante, pești, nevertebrate, microorganisme, sedimente de fund care trăiesc în el, cu modificările caracteristice ale temperaturii, cantitatea de oxigen dizolvată în apă, compoziția apei etc., cu o anumită productivitate biologică; o pădure cu podea forestieră, sol, microorganisme, cu păsări, ierbivore și mamifere prădătoare care o locuiesc, cu distribuția caracteristică a temperaturii și umidității aerului, luminii, apei din sol și alți factori de mediu, cu metabolismul și energia inerente. Un ciot putrezit în pădure, cu organisme și condiții de viață care trăiesc pe ea și în ea, poate fi considerat și ca un ecosistem

Informatii de baza

Sistem ecologic (ecosistem) - un set de populații de diferite specii de plante, animale și microbi care interacționează între ele și mediul lor în așa fel încât acest set să fie păstrat la nesfârșit. Exemple de sisteme ecologice: luncă, pădure, lac, ocean. Ecosistemele există peste tot - în apă și pe uscat, în zone uscate și umede, în zone reci și calde. Ele arată diferit, includ diferite tipuri de plante și animale. Cu toate acestea, în „comportamentul” tuturor ecosistemelor există și aspecte comune legate de asemănarea fundamentală a proceselor energetice care au loc în ele. Una dintre regulile fundamentale pe care le respectă toate ecosistemele este Principiul Le Chatelier-Brown :

cu o influență externă care scoate sistemul dintr-o stare de echilibru stabil, acest echilibru este deplasat în direcția în care efectul influenței externe este slăbit.

La studierea ecosistemelor, în primul rând, se analizează fluxul de energie și circulația substanțelor între biotopul corespunzător și biocenoză. Abordarea ecosistemică ține cont de organizarea comună a tuturor comunităților, indiferent de habitat. Acest lucru confirmă asemănarea structurii și funcționării ecosistemelor terestre și acvatice.

Conform definiției lui V. N. Sukachev, biogeocenoza (din greacă bios - viață, ge - Pământ, cenoză - societate) - este un ansamblu de elemente naturale omogene (atmosfera, roci, vegetație, fauna sălbatică și lumea microorganismelor, sol și condiții hidrologice) într-o anumită zonă a suprafeței Pământului. Conturul biogeocenozei se stabilește de-a lungul graniței comunității vegetale (fitocenoza).

Termenii „sistem ecologic” și „biogeocenoză” nu sunt sinonimi. Un ecosistem este orice combinație de organisme și habitatul lor, inclusiv, de exemplu, un ghiveci de flori, un furnicar, un acvariu, o mlaștină, o navă spațială cu echipaj. Sistemele enumerate le lipsesc o serie de caracteristici din definiția lui Sukachev și, în primul rând, elementul „geo” - Pământul. Biocenozele sunt doar formațiuni naturale. Cu toate acestea, biocenoza poate fi considerată pe deplin ca un ecosistem. Astfel, conceptul de „ecosistem” este mai larg și acoperă pe deplin conceptul de „biogeocenoză”, sau „biogeocenoză” – acesta este un caz special de „ecosistem”.

Cel mai mare ecosistem natural de pe Pământ este biosfera. Granița dintre un ecosistem mare și biosferă este la fel de arbitrară ca și între multe concepte din ecologie. Diferența constă în principal într-o astfel de caracteristică a biosferei precum globalitatea și o închidere condiționată mare (cu deschidere termodinamică). Alte ecosisteme ale Pământului practic nu sunt închise material.

Structura ecosistemelor

Orice ecosistem poate fi împărțit în primul rând într-un set de organisme și un set de factori nevii (abiotici) ai mediului natural.

La rândul său, ecotopul este format din climă în toate manifestările sale diverse și mediul geologic (soluri și soluri), numit edafotop. Edaphotope este locul în care biocenoza își trage mijloacele de existență și unde eliberează deșeuri.

Structura părții vii a biogeocenozei este determinată de conexiuni și relații trofo-energetice, conform cărora se disting trei componente funcționale principale:

complex organisme producătoare autotrofe care furnizează materie organică și, în consecință, energie altor organisme (fitocenoza (plante verzi), precum și bacterii foto- și chimiosintetice); complex organisme consumatoare heterotrofe care trăiesc din nutrienții creați de producători; în primul rând, este o zoocenoză (animale), în al doilea rând, plante fără clorofilă; complex organisme descompozitoare care descompun compușii organici într-o stare minerală (microbiocenoză, precum și ciuperci și alte organisme care se hrănesc cu materie organică moartă).

Ca model vizual al sistemului ecologic și al structurii sale, Yu. Odum a sugerat utilizarea unei nave spațiale pentru călătorii lungi, de exemplu, către planetele sistemului solar sau chiar mai departe. Părăsind Pământul, oamenii ar trebui să aibă un sistem închis clar limitat, care să le asigure toate nevoile vitale și să folosească energia radiației solare ca energie. O astfel de navă spațială trebuie să fie echipată cu sisteme pentru regenerarea completă a tuturor componentelor (factorilor) abiotici vitali care să permită utilizarea lor repetată. Trebuie să desfășoare procese echilibrate de producție, consum și degradare de către organisme sau înlocuitorii lor artificiali. De fapt, o astfel de navă autonomă va fi un micro-ecosistem care include o persoană.

Exemple

O zonă de pădure, un iaz, un ciot putrezit, un individ locuit de microbi sau helminți sunt ecosisteme. Conceptul de ecosistem este astfel aplicabil oricărui set de organisme vii și habitatelor acestora.

Literatură

• N.I. Nikolaikin, N.E. Nikolaykina, O.P. Melekhov Ecologie. - a 5-a. - Moscova: Drofa, 2006. - 640 p.

Vezi si

Legături

• Ecosistem - Ecology News

Fundația Wikimedia. 2010 .

• Ecologist
• Factori de mediu

Vezi ce este „Sistemul ecologic” în alte dicționare:

sistem ecologic- un singur complex natural sau natural-antropic format din organisme vii și habitatul acestora, în care componentele ecologice vii și inerte sunt interconectate prin relații cauzale, metabolism și distribuție... ... Vocabular financiar

sistem ecologic- MEDIUL, oh, oh. Dicționar explicativ al lui Ozhegov. SI. Ozhegov, N.Yu. Şvedova. 1949 1992... Dicționar explicativ al lui Ozhegov

sistem ecologic- un singur complex natural complex format din organisme vii și habitatul lor (atmosferă, sol, corpuri de apă etc.), în care componentele vii și cele nevii sunt interconectate prin schimbul de materie și energie, formând împreună o integritate stabilă. . Dicţionar de urgenţe

SISTEMUL ECOLOGIC- SISTEMUL ECOLOGIC, un ecosistem, un complex natural format din organisme vii și habitatul acestora, interconectate prin schimbul de substanțe și energie. Unul din principalele concepte de ecologie, aplicabile obiectelor de diferite complexități și dimensiuni. ...... Dicţionar enciclopedic demografic

SISTEMUL ECOLOGIC- Un singur complex antropic natural sau natural format din organisme vii și habitatul acestora, în care componentele ecologice vii și inerte sunt interconectate prin relații cauzale, metabolism și distribuție ... ... Glosar de termeni de afaceri

sistem ecologic- ecosistem - [A.S. Goldberg. Dicţionar de energie engleză rusă. 2006] Subiecte energie în general Sinonime ecosistem EN sistem ecologic ... Manualul Traducătorului Tehnic

SISTEMUL ECOLOGIC- ECOSISTEM... Enciclopedia juridică

articol 15.01.2018

Termenul „ecosistem” este familiar fiecăruia dintre noi de la școală și, dacă ne uităm mai adânc în coșurile memoriei, chiar și astăzi putem spune: un ecosistem este o unitate funcțională a organismelor vii și habitatul lor (adică natura neînsuflețită din jur. aceste organisme). Și acesta este răspunsul la „excelent”... pentru un elev de clasa a șasea.

De fapt, esența și rolul sistemelor ecologice sunt mult mai complexe decât ar părea la prima vedere. Fiind principalele unități funcționale ale ecologiei și componente structurale ale biosferei, ecosistemele sunt uimitoare nu numai prin diversitatea speciilor, ci și prin gama largă de funcții pe care le îndeplinesc.

Importanța fundamentală pe care o au sistemele ecologice pentru omenire este o oportunitate de a le cunoaște mai bine și de a afla ceva nou despre ele. – ceva care poate fi o descoperire pentru tine.

Cum a apărut conceptul de ecosistem?

Existența unei relații strânse între toate organismele vii din natură nu era un secret deja în antichitate. Oamenii nu puteau să nu observe tiparele care unesc diferite procese naturale, totuși, termenul care desemnează totalitatea organismelor vii dintr-un anumit habitat nu exista în acel moment.

La sfârșitul secolului al XIX-lea, omul de știință german K. Möbius a făcut un alt pas spre definirea conceptului de ecosistem, dând comunității de organisme dintr-un borcan de stridii denumirea de „biocenoză”. Iar în 1887, datorită colegului său american S. Forbes, apare termenul de „microcosmos”, pe care îl folosește pentru a defini lacul în legătură cu toate organismele care trăiesc în el.

Apariția termenului „ecosistem”

Abia la începutul secolului al XVIII-lea, Moscova Chistye Prudy și-a primit numele actual după ce au fost puse în ordine prin eforturile prințului Menshikov, a cărui proprietate au devenit în acel moment. Anterior, iazurile se numeau Poganykh, acționând ca un canal uriaș.

Termenul „sistem ecologic” în sensul în care ne este familiar astăzi a fost introdus în uz relativ recent. – în 1935 – Biologul englez Arthur Tansley.

Omul de știință definește un ecosistem ca un set de obiecte de natură animată și neînsuflețită. Pur și simplu pune – organisme și mediul lor.

Alături de acest termen apar concepte similare în științele conexe. De exemplu, în geologie, conceptul de „geosistem” câștigă teren, iar F. Clements în 1930 introduce termenul de „Holocen”. IN SI. Vernadsky deține numele „corp bio-inert”, pe care l-a introdus în uz în 1944. Judecând obiectiv, conceptul de ecosisteme este de bază pentru toate domeniile științei mediului.

Ecosistemul în detaliu

Principalele caracteristici ale oricărui sistem ecologic sunt deschiderea și capacitatea sa de autoreglare, autoorganizare și autodezvoltare. Astfel, departe de orice sistem biologic poate fi numit ecosistem, deoarece nu fiecare dintre ele are o anumită autosuficiență și nu poate exista mult timp fără o reglementare externă. Un prim exemplu de biosistem care nu este un ecosistem este un acvariu sau un bazin cu pești.

O astfel de comunitate este doar o parte a unui sistem mai complex și se numește „microcosmos” sau „facies” (în geoecologie).

Ecosistem și biogeocenoză

Capriciul unui membru al Societății de Biologie din New York, Yevgeny Sheffelin, s-a încheiat cu un dezastru ecologic. În ultimii 100 de ani, graurii pe care i-a adus în Central Park din New York au perturbat serios activitatea tuturor ecosistemelor din Statele Unite, cu excepția câtorva state în care imigranții cu pene nu au avut încă timp să ajungă. Intențiile omului de știință au fost excepțional de bune - să permită locuitorilor orașului să admire toate tipurile de păsări menționate de Shakespeare în lucrările sale.

Ecosistemul și biogeocenoza sunt aproape sinonime. Diferența dintre aceste concepte constă în amploarea semnificațiilor lor. Dacă un ecosistem poate fi orice teritoriu (inclusiv întreaga biosferă a planetei), atunci biogeocenoza se caracterizează prin legarea de o anumită zonă terestră. Astfel, biogeocenoza poate fi considerată un ecosistem într-o formă simplificată.

Ecosisteme în slujba umanității

De când primul Homo sapiens a aterizat pe Insulele Hawaii, aici au dispărut 71 de specii de păsări.

Capacitatea ecosistemelor de a se autorepara și de a se autoregla – calitatea lor cea mai valoroasă, atât pentru întreaga planetă, cât și pentru om în special. Datorită așa-ziselor servicii oferite de ecosisteme, populația pământului este asigurată nu numai cu hrană și apă potabilă, ci și cu aer.

Aceste servicii sunt greu de supraestimat, dar oamenii de știință au făcut totuși o încercare de a calcula și a anunța prețul ajutorului pe care ecosistemele l-au oferit umanității în 2014. Suma a fost mai mult decât impresionantă. – 125 de trilioane de dolari SUA.

Care sunt serviciile pe care natura ni le oferă atât de amabil?

"Prestari servicii

Aceasta include toate beneficiile pe care o persoană din timpuri imemoriale a fost obișnuită să le primească de pe pământ în mod gratuit, adică gratuit: hrană (atât de origine vegetală, cât și de origine animală), apă pentru băut și nevoile casnice, materii prime industriale și materiale de constructii, componente pentru fabricarea medicamentelor, aditivi alimentari si cosmetice (vegetale si animale).

Servicii „ajutoare”.

Ca habitat pentru multe organisme vii care sunt consumate nu numai de oameni, ci și de alți locuitori, ecosistemele joacă un rol important de susținere. Ele oferă, în esență, o masă și un adăpost pentru milioane de ființe vii și oferă, de asemenea, diversitatea speciilor lor. Acest fapt este extrem de important pentru natura Pământului, deoarece numărul de specii de animale și plante crescute de om este semnificativ inferior diversității „sălbatice” oferite de sistemele ecologice.

Servicii „de reglementare”.

În fiecare an, 11 milioane de hectare de păduri tropicale încetează să mai existe pe pământ.

Asigurarea calității corespunzătoare a solului, resurselor de apă și aerului, polenizarea plantelor cultivate – toate acestea se referă la funcția de reglementare a sistemelor ecologice. Absolut toate ecosistemele participă la furnizarea acestuia. De exemplu, microorganismele care trăiesc în zonele umede distrug flora patogenă care se formează în apele uzate, asigurându-se că aceasta este filtrată și deșeurile sunt descompuse.

Și încă o funcție îndeplinită de ecosisteme, care este greu de supraestimat – eliberarea de oxigen în atmosferă de către plante. Pădurile și alte spații verzi contribuie la descompunerea dioxidului de carbon în oxigen și carbon, oferind altor ființe vii posibilitatea de a respira liber.

Servicii „culturale”.

Această categorie de valori pe care o primim de la ecosisteme include plăcerea noastră estetică de a comunica cu natura, dragostea noastră pentru pământurile noastre natale și nenumăratele bucurii ale recreerii turistice. La urma urmei, dacă analizăm lista de beneficii culturale pe care ni le oferă călătoria (contemplarea arhitecturii și a peisajelor pitorești, cunoașterea culturii originale a diferitelor popoare), se dovedește că cele mai multe dintre ele sunt strâns legate de caracteristicile naturale ale unui anumit teritoriu (clima, sol, peisaj, floră și faună); cu alte cuvinte – cu caracteristicile ecosistemelor care există în zonă.

Un rol deosebit în furnizarea de servicii din această categorie îl au siturile patrimoniului cultural UNESCO.

Pe baza faptelor de mai sus, concluzia sugerează de la sine: importanța pe care oamenii de știință o acordă sistemelor ecologice nu este deloc exagerată și păstrarea integrității lor astăzi. – sarcina numărul unu pentru întreaga omenire. Cum să o facă? – Nu există nicio întrebare mai dificilă și în același timp mai ușoară decât aceasta.

Ecosistemele naturale care nu au fost afectate de activitățile umane distructive reprezintă doar 3-4% din terenul Europei. Majoritatea acestor situri sunt zone protejate.

Nu ar trebui să încerci să rezolvi problema la nivel global, simțindu-te responsabil pentru întreaga populație a globului. Este suficient doar să-ți reconsideri obiceiurile, care pot afecta direct sau indirect ecosistemele din jurul tău personal. Domeniul de activitate în acest domeniu este literalmente nelimitat. Cel puțin, puteți începe să sortați gunoiul pe care îl aruncați într-un container din curte și să duceți bateriile la un punct special de colectare. Și maximul... ei bine, fiecare îl determină singur –

În ecologie - știința interacțiunii organismelor vii între ele și cu mediul - conceptul de ecosistem este unul dintre principalele. Persoana care a introdus-o în uz a fost botanistul britanic și unul dintre primii ecologisti din lume, Arthur Tansley. Termenul de „ecosistem” a apărut în 1935. Cu toate acestea, în ecologia domestică s-a preferat să-l înlocuiască cu concepte precum „biogeocenoză” și „biocenoză”, ceea ce nu este în întregime adevărat.

Articolul dezvăluie conceptul de ecosistem, structura unui ecosistem și componentele sale individuale.

Esența conceptului

Toate comunitățile de organisme vii existente în prezent sunt conectate cu mediul anorganic prin legături materiale și energetice strânse. Deci, plantele se pot dezvolta numai datorită aprovizionării constante cu apă, oxigen, dioxid de carbon și săruri minerale. Activitatea vitală a heterotrofilor este posibilă numai în detrimentul autotrofilor. Cu toate acestea, au nevoie și de apă și oxigen. Orice habitat special ar putea furniza compușii anorganici necesari vieții organismelor care îl locuiesc doar pentru o perioadă scurtă de timp, dacă aceștia nu ar fi reînnoiți.

Revenirea elementelor biogene în mediu are loc continuu. Procesul are loc atât în ​​timpul vieții organismelor (respirație, defecare, excreție), cât și după moartea acestora. Cu alte cuvinte, comunitatea lor cu un mediu anorganic formează un anumit sistem specific. În ea, fluxul de atomi, datorită activității vitale a organismelor, este închis, de regulă, într-un ciclu. De fapt, acesta este ecosistemul. Structura unui ecosistem permite un studiu mai profund al structurii sale și al naturii relațiilor existente.

Definiția ecosistemului

Eugene Odum, un biolog american cunoscut pentru munca sa de pionierat în acest domeniu, este considerat părintele ecologiei ecosistemelor. În acest sens, poate că ar fi logic să dea interpretarea sa asupra termenului luat în considerare în articol.

Potrivit lui Yu. Odum, orice unitate, care include toate organismele dintr-un anumit sit, interacționează cu mediul fizic în așa fel încât se creează un flux de energie cu o structură trofică clar definită, diversitatea speciilor și circulația substanțelor (energie și substanță). schimb între părțile abiotice și biotice) în interiorul sistemului, există un ecosistem. Structura unui ecosistem poate fi privită din diferite puncte de vedere. În mod tradițional, se disting trei tipuri ale sale: trofice, specii și spațiale.

Corelația dintre conceptele de ecosistem și biogeocenoză

Doctrina biogeocenozei a fost dezvoltată de geobotanistul și geograful sovietic Vladimir Sukachev în 1942. Practic nu este folosită în străinătate. Dacă ne întoarcem la definițiile termenilor „ecosistem” și „biogeocenoză”, este clar că nu există nicio diferență între ele, de fapt, sunt sinonime.

Cu toate acestea, în practică, există o opinie foarte răspândită că pot fi numite identice doar cu un anumit grad de convenționalitate. Termenul „biogeocenoză” se concentrează pe legătura dintre biocenoză cu orice zonă specială a mediului acvatic sau a terenului. În timp ce ecosistemul implică orice site abstract. În acest sens, biogeocenozele sunt de obicei considerate cazurile sale speciale.

Despre compoziția și structura ecosistemelor

În orice ecosistem, se pot distinge două componente - abiotice (nevii) și biotice (vii). Acesta din urmă, la rândul său, este împărțit în heterotrof și autotrof, în funcție de modul în care organismele obțin energie. Aceste componente formează așa-numita structură trofică.

Singura sursă de întreținere a diferitelor procese din ecosistem și energia pentru acesta sunt producătorii, adică organisme capabile să asimileze energia soarelui. Ele reprezintă primul nivel trofic. Cele ulterioare se formează pe cheltuiala consumatorilor. Structura trofică a ecosistemului este închisă de descompozitori, a căror funcție este de a transforma materia organică neînsuflețită într-o formă minerală, care mai târziu poate fi asimilată de organismele autotrofe. Adică se observă aceeași circulație și întoarcere continuă a elementelor biogene în mediu, despre care a vorbit Y. Odum.

Componentele ecosistemelor

Structura comunității ecosistemice are următoarele părți constitutive:

• regimul climatic, care determină iluminarea, umiditatea, temperatura și alte caracteristici fizice ale mediului;
• substanțe anorganice incluse în ciclu (azot, fosfor, apă etc.);
• compuși organici care leagă părțile abiotice și biotice în procesul ciclării energiei și materiei;
• creatori de produse primare - producători;
• fagotrofe (macroconsumatori) - heterotrofe sau particule mari de substanțe organice care mănâncă alte organisme;
• descompozitori - bacterii și ciuperci (în principal) care distrug materia organică moartă prin mineralizare, revenind astfel în ciclu.

Deci, structura biotică a ecosistemelor constă din trei niveluri trofice: producători, consumatori și descompunetori. Ei sunt cei care formează așa-numita biomasă (masa totală a organismelor animale și vegetale) a biogeocenozei. Pentru Pământ în ansamblu, aceasta este egală cu 2423 de miliarde de tone, oamenii „dând” aproximativ 350 de milioane de tone, ceea ce este neglijabil în comparație cu greutatea totală.

Producătorii

Producătorii sunt întotdeauna prima verigă a lanțului alimentar. Acest termen unește toate organismele care au capacitatea de a produce substanțe organice din substanțe anorganice, adică sunt autotrofe. Principalii producători sunt reprezentați de plante verzi. Ei sintetizează compuși organici din compuși anorganici în procesul de fotosinteză. În plus, le pot fi atribuite mai multe tipuri de bacterii chimiotrofe. Ele pot efectua numai sinteza chimică fără energia luminii solare.

Consumatori

Structura și compoziția biotică a ecosistemului includ și organisme heterotrofe care consumă compuși organici gata preparati creați de autotrofi. Se numesc consumatori. Ei, spre deosebire de descompozitori, nu au capacitatea de a descompune substanțele organice în compuși anorganici.

Interesant este că în diferite lanțuri trofice, aceeași specie poate aparține unor ordine diferite de consumatori. Există o mulțime de exemple în acest sens. În special mouse-ul. Ea este un consumator de ordinul întâi și al doilea, deoarece se hrănește atât cu insecte, cât și cu plante erbivore.

descompunetori

Termenul „reductor” este de origine latină și se traduce literal prin „restauresc, revin”. Acest lucru reflectă pe deplin importanța lor în structura ecologică a ecosistemelor. Reductorii sau destructorii sunt organisme care distrug, transformându-se în cei mai simpli compuși organici și anorganici, rămășițele moarte ale celor vii. Ele returnează apa și sărurile minerale în sol într-o formă accesibilă pentru producători și, prin urmare, închid ciclul substanțelor din natură. Niciun ecosistem nu se poate descompune fără descompozitori.

Nu mai puțin interesează specia și structura spațială a ecosistemelor. Ele reflectă diversitatea de specii a organismelor și distribuția lor în spațiu în conformitate cu nevoile individuale și condițiile de viață.

structura speciei

Structura speciilor este un ansamblu al tuturor speciilor care alcătuiesc un ecosistem, relația lor între ele și raportul de abundență. În unele cazuri, primatul este pentru animale, de exemplu, biocenoza unui recif de corali, în altele, plantele joacă un rol principal (pajiști inundabile, păduri de stejar și molid, stepă de iarbă cu pene). Structura speciei a unui ecosistem reflectă compoziția acestuia, inclusiv numărul de specii. Depinde în principal de locația geografică a locului. Cel mai cunoscut model este că, cu cât mai aproape de ecuator, cu atât flora și fauna sunt mai diverse. Și asta se aplică tuturor formelor de viață, de la insecte la mamifere, de la licheni și mușchi la plante cu flori.

Astfel, un hectar din pădurea tropicală amazoniană găzduiește aproape 400 de arbori aparținând a peste 90 de specii, iar fiecare dintre aceștia crește peste 80 de epifite diferite. În același timp, doar 8-10 specii de copaci cresc pe o zonă similară a unei păduri de molid sau pini în zona temperată, în timp ce în taiga diversitatea este limitată la 2-5 specii.

Structura spațială orizontală a unui ecosistem

Numeroase specii ale unui ecosistem din spațiu pot fi distribuite în diverse moduri, dar întotdeauna în conformitate cu nevoile și cerințele de habitat. Această aranjare a animalelor și plantelor într-un ecosistem se numește structură spațială. Poate fi orizontal și vertical.

Organismele vii sunt distribuite neuniform în spațiu. De regulă, ei formează grupări, ceea ce este o trăsătură oportunistă. Astfel de acumulări determină structura orizontală a ecosistemului. Se manifestă prin reperare, modelare. De exemplu, colonii de corali, păsări migratoare, turme de antilope, desișuri de erici (foto sus) sau lingonberries. Unitățile structurale (elementare) ale structurii orizontale a comunităților de plante includ microgruparea și microcenoza.

Structura spațială verticală

Grupurile în creștere în comun de diferite specii de plante care diferă în poziția organelor de asimilare (tulpini și frunze, rizomi, bulbi, tuberculi etc.) se numesc niveluri. Ele caracterizează structura verticală a ecosistemului. Ecosistemul forestier este cel mai proeminent exemplu în acest caz. De regulă, nivelurile sunt reprezentate de diferite forme de viață de arbuști, arbuști, copaci, ierburi și mușchi.

Niveluri ale structurii spațiale

Primul nivel este aproape întotdeauna reprezentat de copaci mari, în care frunzișul este situat înalt deasupra solului și este bine luminat de soare. Al doilea nivel (subteran) este format din specii nu atât de înalte, ele pot absorbi lumina nefolosită. Urmează tufișul, reprezentat de arbuști adevărați (alun, cătină, frasin de munte etc.), precum și forme de arbuști de arbori (măr de pădure, par etc.), care în condiții normale ar putea crește până la înălțimea arborilor de primul nivel. Următorul nivel este un adolescent. Include copaci tineri, care în viitor se pot „întinde” în primul nivel. De exemplu, pin, stejar, molid, carpen, arin.

Tipul vertical al structurii ecosistemului (spațial) se caracterizează prin prezența unui strat de iarbă-arbust. Este alcătuită din arbuști și ierburi forestiere: căpșuni, oxalis, lacramioare, ferigi, afine, mure, zmeură etc. Urmează stratul final - mușchi-lichen.

De regulă, este imposibil să vezi o graniță clară între ecosistemele din natură dacă nu este reprezentată de diverși factori de peisaj (râuri, munți, dealuri, stânci etc.). Cel mai adesea ele sunt unite prin tranziții line. Acestea din urmă pot fi de fapt ecosisteme separate în sine. Comunitățile formate la joncțiune sunt denumite în mod obișnuit ecotone. Termenul a fost introdus în 1905 de botanistul și ecologistul american F. Clements.

Rolul unui ecoton este de a menține diversitatea biologică a ecosistemelor între care se află datorită așa-numitului efect de margine - o combinație a anumitor factori de mediu inerenți diferitelor ecosisteme. Acest lucru determină condiții excelente pentru viață și, în consecință, nișe ecologice. În acest sens, într-un ecoton pot exista specii din diferite ecosisteme, precum și specii foarte specifice. Un exemplu de astfel de zonă este gura unui râu cu plante acvatice de coastă.

Limitele temporale ale ecosistemelor

Natura se schimbă sub influența diverșilor factori. Diferite ecosisteme se pot dezvolta în același loc în timp. Perioada de timp în care se produce schimbarea poate fi atât lungă, cât și relativ scurtă (1-2 ani). Durata existenței unui anumit ecosistem este determinată de așa-numita succesiune, adică înlocuirea regulată și consecventă a unor comunități cu altele într-o anumită zonă a teritoriului, ca urmare a factorilor interni din dezvoltarea biogeocenozei.

Există patru tipuri de ecosisteme:

elementar (microecosisteme) - ecosisteme de cel mai jos rang, asemănătoare ca mărime cu micile componente ale mediului: un trunchi de copac putrezit, un mic rezervor, o cavitate dentară umană etc.;

local (mezoecosisteme) (păduri, râu, iaz etc.),

zonal (macroecosisteme) sau biomi- ecosisteme terestre mari care sunt foarte răspândite (ocean, continente, continente, zone naturale - tundra, taiga, păduri tropicale, savane etc.) . Fiecare biom este alcătuit din multe ecosisteme interconectate. Interconectarea tuturor ecosistemelor planetei noastre creează un ecosistem gigant global numit biosferă (Ecosfera).

3. Clasificări ale ecosistemelor:

În funcție de origine, ecosistemele sunt împărțite în:

1) ecosisteme naturale (naturale).- un ciclu biologic în care se desfășoară fără participarea directă a unei persoane. Subdivizat în: sol(păduri, stepe, deșerturi) și acvatice: de apă dulce și marine(mlaștini, lacuri, bălți, râuri, mări).

2) ecosisteme antropice (artificiale).- ecosisteme create de om pentru a obține beneficii care pot exista doar cu sprijinul său (agroecosisteme - ecosisteme artificiale rezultate din activitățile agricole umane; tehnoecosisteme - ecosisteme artificiale rezultate din activitatea industrială umană; ecosisteme urbane (lat. urban) - ecosisteme, rezultate din crearea de aşezări umane).

3) socio-naturale – sisteme naturale modificate de om (parc, lac de acumulare).

Există, de asemenea, tipuri de tranziție de ecosisteme între naturale și antropice (ecosisteme de pășuni naturale folosite de oameni pentru pășunatul animalelor de fermă).

În funcție de sursa de energie care le asigură activitatea vitală, ecosistemele se împart în următoarele tipuri:

1) ecosisteme autotrofe Acestea sunt ecosisteme care se asigură cu energia primită de la Soare în detrimentul propriilor organisme foto- sau chimiotrofe. Majoritatea ecosistemelor naturale și unele antropice aparțin acestui tip.

2) ecosisteme heterotrofe- acestea sunt ecosisteme care primesc energie folosind compuși organici gata preparati sintetizați de organisme care nu sunt componente ale acestor ecosisteme sau folosind energia instalațiilor energetice create de om. Acestea pot fi atât naturale (de exemplu, ecosisteme ale adâncimii oceanului folosind resturi organice care cad de sus) cât și antropice (de exemplu, orașe cu liniile lor electrice).

4. Structura ecosistemului. Structura unui ecosistem este înțeleasă ca modele clar definite în relațiile și relațiile părților sale. Structura ecosistemului are mai multe fațete.

Distinge specific, spațială, ecologice, troficși frontieră structurilor.

Structura speciilor a ecosistemului – Aceasta este diversitatea speciilor, relația și raportul dintre numărul lor. Diferitele comunități care alcătuiesc un ecosistem constau dintr-un număr diferit de specii - diversitatea speciilor. Aceasta este cea mai importantă caracteristică calitativă și cantitativă a stabilității ecosistemului. Baza diversității biologice în viața sălbatică Diversitatea speciilor este asociată cu o varietate de condiții de mediu. În pădurea taiga De exemplu, pe o suprafață de 100 m 2, de regulă, cresc plante de aproximativ 30 de specii diferite și de două ori mai multe într-o pajiște de-a lungul râului. În funcție de varietatea speciilor, se disting bogat(păduri tropicale, văi râurilor, recife de corali) și sărac(deșerturi, tundre nordice, corpuri de apă poluate) ecosistemelor. Principalii factori limitativi sunt temperatura, umiditatea și lipsa alimentelor. La rândul său, diversitatea speciilor este baza diversitatea ecologică - diversitatea ecosistemelor. Totalitatea diversității genetice, de specii și ecologice este diversitatea biologică a planetei este condiția principală pentru durabilitatea întregii vieți .

Structura spațială a ecosistemului .

Populațiile diferitelor specii dintr-un ecosistem sunt distribuite într-un anumit mod și formă structura spatiala.

Distinge verticalși orizontală structurile ecosistemelor.

bază structura verticala (nivelat) formează vegetație.

locuiesc împreună, plantele de aceeași înălțime creează un fel de podele– niveluri elemente ale structurii verticale a fitocenozei. Alocați pe niveluri elevatși Subteran. Exemplu elevat- în pădure, copacii înalți alcătuiesc primul nivel (superior), al doilea nivel este format din arbori tineri ai etajului superior și din arbori maturi, mai mici ca înălțime (împreună formează nivelul A - arboret forestier). Al treilea nivel este format din arbuști (nivelul B - tufă), al patrulea - din ierburi înalte (nivelul C - erbacee). Nivelul cel mai de jos, unde intră foarte puțină lumină, este format din mușchi și ierburi cu creștere scăzută (nivelul D - mușchi-lichen). Stratificat se observă şi în comunităţile ierboase (pajişti, stepe, savane).

Subteran stratificarea este asociată cu diferite adâncimi de pătrundere în sol a sistemelor radiculare ale plantelor: la unele, rădăcinile intră adânc în sol, ajung la nivelul apei subterane, în timp ce altele au un sistem radicular de suprafață care captează apa și substanțele nutritive din solul superior. strat. Animalele sunt, de asemenea, adaptate la viață într-unul sau altul strat de plante (unele nu își părăsesc deloc stratul). Prin urmare, nivelul poate fi reprezentat ca o unitate structurală a biocenozei, care diferă de celelalte părți ale sale în anumite condiții de mediu, un set de plante, animale, microorganisme.

structura orizontala (mozaic, spotting) ecosistemele se formează ca urmare a eterogenității microreliefului, proprietăților solului, activităților de mediu ale plantelor și animalelor (de exemplu: ca urmare a activității umane - tăiere selectivă, incendii de tabără etc. sau animale - emisii din sol în timpul săparea gropilor, creșterea excesivă a acesteia, formarea furnicilor, călcarea și pășunatul de iarbă de către ungulate etc., tăierea arboretului forestier în timpul uraganelor etc.)

Datorită structurii verticale și orizontale, organismele care trăiesc în ecosistem folosesc mai eficient mineralele din sol, umiditatea și fluxul de lumină.

structura ecologica Ecosistemele sunt alcătuite din diferite grupuri ecologice de organisme care pot avea o compoziție diferită de specii, dar ocupă nișe ecologice similare. Fiecare dintre grupurile ecologice îndeplinește anumite funcții în comunitate: să producă materie organică folosind surse de energie solară și chimică, să o consume, să transforme materia organică moartă în substanțe anorganice, revenind astfel la ciclul substanțelor.

O caracteristică importantă a caracteristicilor structurale ale unui ecosistem este prezența granițelor habitate ale diferitelor comunități. Ele sunt de obicei condiționate. Ca urmare, apare o zonă de frontieră (marginală) destul de extinsă, care diferă în condiții speciale. Plantele și animalele, caracteristice fiecăreia dintre comunitățile învecinate, pătrund în teritoriile adiacente, creând astfel o „margine” specifică, o fâșie de graniță - ecoton . Acesta este cum la limita sau regional efectul este o creștere a diversității și densității organismelor la periferia (marginile) comunităților învecinate și în centurile de tranziție dintre acestea.

Ecosistemul se referă la conceptele cheie ale ecologiei. Cuvântul în sine înseamnă „sistem ecologic”. Termenul a fost propus de ecologistul A. Tensley în 1935. Ecosistemul combină mai multe concepte:

• Biocenoza - o comunitate de organisme vii
• Biotop - habitatul acestor organisme
• Tipuri de relații ale organismelor dintr-un habitat dat
• Schimbul de substanțe care are loc între aceste organisme într-un biotop dat.

Adică, de fapt, un ecosistem este o combinație de componente ale naturii animate și neînsuflețite, între care se face schimb de energie. Și datorită acestui schimb, este posibil să se creeze condițiile necesare pentru a susține viața. Baza oricărui ecosistem de pe planeta noastră este energia luminii solare.

Pentru a clasifica ecosistemele, oamenii de știință au ales o caracteristică - habitatul. Deci, este mai convenabil să evidențiem ecosistemele individuale, deoarece este zona care determină caracteristicile climatice, bioenergetice și biologice. Luați în considerare tipurile de ecosisteme.

ecosistemelor naturale se formează pe pământ în mod spontan, cu participarea forțelor naturii. De exemplu, lacuri naturale, râuri, deșerturi, munți, păduri etc.

Agroecosisteme- acesta este unul dintre tipurile de ecosisteme artificiale create de om. Ele se disting prin legături slabe între componente, o compoziție mai mică de specii a organismelor și artificialitatea schimbului, dar, în același timp, agroecosistemele sunt cele mai productive. Omul lor creează de dragul obținerii de produse agricole. Exemple de agro-ecosisteme: terenuri arabile, pășuni, livezi, livezi, câmpuri, păduri plantate, iazuri artificiale...

Ecosistemele forestiere sunt o comunitate de organisme vii care trăiesc în copaci. Pe planeta noastră, o treime din pământ este ocupată de păduri. Aproape jumătate dintre ele sunt tropicale. Restul sunt conifere, foioase, mixte, cu frunze late.

Niveluri separate se disting în structura ecosistemului forestier. În funcție de înălțimea nivelului, compoziția organismelor vii se modifică.

Plantele sunt principalele din ecosistemul forestier, iar principala este una (rar mai multe) specii de plante. Toate celelalte organisme vii sunt fie consumatori, fie distrugătoare, afectând într-un fel sau altul metabolismul și energia...

Plantele și animalele sunt doar o parte integrantă a oricărui ecosistem. Deci, animalele sunt cea mai importantă resursă naturală, fără de care existența unui ecosistem este imposibilă. Sunt mai mobile decât plantele. Și, în ciuda faptului că fauna pierde în fața florei în ceea ce privește diversitatea speciilor, animalele sunt cele care asigură stabilitatea ecosistemului participând activ la metabolism și energie.

În același timp, toate animalele formează fondul genetic al planetei, trăind doar în acele nișe ecologice unde le sunt create toate condițiile de supraviețuire și reproducere.

Plantele sunt fundamentale pentru existența oricărui ecosistem. Ei sunt cel mai adesea descompozitori - adică organisme care procesează energia solară. Și soarele, așa cum sa menționat mai sus, este baza existenței formelor de viață pe Pământ.

Dacă luăm în considerare reprezentanții florei și faunei separat, atunci fiecare animal și plantă este un microecosistem într-un stadiu sau altul al existenței. De exemplu, un trunchi de copac pe măsură ce se dezvoltă este un întreg ecosistem. Trunchiul unui copac căzut este un alt ecosistem. La fel este și cu animalele: un embrion în stadiul de reproducere poate fi considerat un microecosistem ...

Ecosistemele acvatice sunt sisteme adaptate vieții în apă. Apa este cea care determină unicitatea comunității de organisme vii care trăiesc în ea. Diversitatea speciilor de animale și plante, starea, stabilitatea ecosistemului acvatic depind de cinci factori:

• Salinitatea apei
• Procentul de oxigen pe care îl conține
• Transparența apei într-un iaz
• Temperaturile apei
• Disponibilitatea nutrienților.

Se obișnuiește să se împartă toate ecosistemele acvatice în două clase mari: de apă dulce și marine. Marina ocupă mai mult de 70% din suprafața pământului. Acestea sunt oceane, mări, lacuri sărate. Există mai puțină apă dulce: cele mai multe râuri, lacuri, mlaștini, iazuri și alte rezervoare mai mici...

Stabilitatea unui ecosistem este capacitatea unui anumit sistem de a rezista la schimbările factorilor externi și de a-și menține structura.

În ecologie, se obișnuiește să se distingă două tipuri de durabilitate a ES:

• rezistiv- acesta este un tip de stabilitate în care un ecosistem este capabil să-și mențină structura și funcționalitatea neschimbate, în ciuda modificărilor condițiilor externe.
• elastic- acest tip de stabilitate este inerent acelor ecosisteme care își pot restabili structura după schimbarea condițiilor sau chiar după distrugere. De exemplu, atunci când o pădure își revine după un incendiu, tocmai de stabilitatea elastică a ecosistemului se vorbește.
  Ecosistemul uman

În ecosistemul uman, oamenii vor fi specia dominantă. Este mai convenabil să împărțiți astfel de ecosisteme în zone:

Un ecosistem este un sistem stabil de componente de origine vie și nevie, în care participă atât obiectele naturii neînsuflețite, cât și obiectele naturii vii: plante, animale și oameni. Fiecare persoană, indiferent de locul de naștere și de reședință (fie că este o metropolă zgomotoasă sau un sat, o insulă sau un teren mare etc.) face parte dintr-un ecosistem....

În prezent, influența umană asupra oricărui ecosistem se simte peste tot. Pentru propriile scopuri, omul fie distruge, fie îmbunătățește ecosistemele planetei noastre.

Deci, atitudinea risipitoare față de pământ, defrișările, drenarea mlaștinilor sunt atribuite impactului distructiv al omului. Și invers, crearea de rezerve, refacerea populațiilor de animale contribuie la restabilirea echilibrului ecologic al Pământului și reprezintă o influență creativă umană asupra ecosistemelor...

Principala diferență între astfel de ecosisteme este modul în care sunt formate.

natural, sau ecosistemele naturale sunt create cu participarea forțelor naturii. O persoană fie nu le influențează deloc, fie există o influență, dar nesemnificativă. Cel mai mare ecosistem natural este planeta noastră.

artificial Ecosistemele sunt numite și antropogenice. Ele sunt create de om de dragul obținerii de „beneficii” sub formă de hrană, aer curat și alte produse necesare supraviețuirii. Exemple: grădină, grădină de legume, fermă, lac de acumulare, seră, acvariu. Chiar și o navă spațială poate fi văzută ca un exemplu de ecosistem antropic.

Principalele diferențe dintre ecosistemele artificiale și cele naturale.