ekologický systém

Ekosystém alebo ekologický systém(z gréckeho óikos - obydlie, poloha a systém), prírodný komplex (bio-inertný systém) tvorený živými organizmami (biocenóza) a ich biotopom (inertným, napr. atmosférou, alebo bio-inertným - pôda, voda, atď.), súvisiaca výmena hmoty a energie. Jeden zo základných pojmov ekológie, použiteľný na objekty rôznej zložitosti a veľkosti. Príklady ekosystémov - jazierko s rastlinami, rybami, bezstavovcami, mikroorganizmami, v ňom žijúcimi spodnými sedimentmi, s charakteristickými zmenami teploty, množstva kyslíka rozpusteného vo vode, zloženia vody a pod., s určitou biologickou produktivitou; les s lesnou pôdou, pôdou, mikroorganizmami, s vtákmi, bylinožravcami a dravými cicavcami, ktoré ho obývajú, s charakteristickým rozložením teploty a vlhkosti vzduchu, svetla, pôdnej vody a ďalších faktorov prostredia, s vlastným metabolizmom a energiou. Za ekosystém možno považovať aj hnijúci peň v lese s organizmami a životnými podmienkami, ktoré na ňom a v ňom žijú.

Základné informácie

Ekologický systém (ekosystém) - súbor populácií rôznych druhov rastlín, živočíchov a mikróbov interagujúcich medzi sebou a ich prostredím takým spôsobom, že tento súbor je zachovaný na dobu neurčitú. Príklady ekologických systémov: lúka, les, jazero, oceán. Ekosystémy existujú všade – vo vode aj na súši, v suchých a vlhkých oblastiach, v chladných a horúcich oblastiach. Vyzerajú inak, zahŕňajú rôzne druhy rastlín a živočíchov. V „správaní“ všetkých ekosystémov sú však aj spoločné aspekty súvisiace so zásadnou podobnosťou energetických procesov v nich prebiehajúcich. Jedným zo základných pravidiel, ktoré dodržiavajú všetky ekosystémy, je Le Chatelier-Brown princíp :

vonkajším vplyvom, ktorý vyvedie systém zo stavu stabilnej rovnováhy, sa táto rovnováha posunie v smere, v ktorom je účinok vonkajšieho vplyvu oslabený.

Pri štúdiu ekosystémov sa v prvom rade analyzuje tok energie a obeh látok medzi príslušným biotopom a biocenózou. Ekosystémový prístup zohľadňuje spoločnú organizáciu všetkých spoločenstiev bez ohľadu na biotop. To potvrdzuje podobnosť štruktúry a fungovania suchozemských a vodných ekosystémov.

Podľa definície V. N. Sukačeva biogeocenóza (z gréckeho bios - život, ge - Zem, cenóza - spoločnosť) - je súborom homogénnych prírodných prvkov (atmosféra, horniny, vegetácia, divoká zver a svet mikroorganizmov, pôdne a hydrologické pomery) v určitej oblasti zemského povrchu. Obrys biogeocenózy sa vytvára pozdĺž hranice rastlinného spoločenstva (fytocenóza).

Pojmy „ekologický systém“ a „biogeocenóza“ nie sú synonymá. Ekosystém je akákoľvek kombinácia organizmov a ich biotopov, vrátane napríklad kvetináča, mraveniska, akvária, močiara, kozmickej lode s ľudskou posádkou. V uvedených systémoch chýba množstvo znakov zo Sukačevovej definície a predovšetkým prvok „geo“ – Zem. Biocenózy sú len prírodné útvary. Biocenózu však možno plne považovať za ekosystém. Pojem „ekosystém“ je teda širší a plne pokrýva pojem „biogeocenóza“ alebo „biogeocenóza“ – ide o špeciálny prípad „ekosystému“.

Najväčším prírodným ekosystémom na Zemi je biosféra. Hranica medzi veľkým ekosystémom a biosférou je rovnako ľubovoľná ako medzi mnohými pojmami v ekológii. Rozdiel spočíva najmä v takej charakteristike biosféry, akou je globálnosť a veľká podmienená uzavretosť (s termodynamickou otvorenosťou). Ostatné ekosystémy Zeme nie sú prakticky hmotne uzavreté.

Štruktúra ekosystémov

Každý ekosystém možno v prvom rade rozdeliť na súbor organizmov a súbor neživých (abiotických) faktorov prírodného prostredia.

Ekotop zase pozostáva z klímy vo všetkých jej rozmanitých prejavoch a geologického prostredia (pôdy a pôdy), nazývaného edafotop. Edafotop je miestom, kde sa biocenóza živí a kde sa uvoľňujú odpadové produkty.

Štruktúra živej časti biogeocenózy je určená trofoenergetickými spojeniami a vzťahmi, podľa ktorých sa rozlišujú tri hlavné funkčné zložky:

komplexné autotrofné produkčné organizmy, ktoré poskytujú organickú hmotu a následne energiu iným organizmom (fytocenóza (zelené rastliny), ako aj foto- a chemosyntetické baktérie); komplexné heterotrofné konzumné organizmy žijúce zo živín vytvorených výrobcami; po prvé ide o zoocenózu (živočíchy), po druhé o rastliny bez chlorofylu; komplexné rozkladné organizmy, ktoré rozkladajú organické zlúčeniny na minerálny stav (mikrobiocenóza, ako aj huby a iné organizmy, ktoré sa živia mŕtvou organickou hmotou).

Ako vizuálny model ekologického systému a jeho štruktúry navrhol Yu.Odum použiť kozmickú loď na dlhé cesty, napríklad na planéty slnečnej sústavy alebo ešte ďalej. Ľudia by pri odchode zo Zeme mali mať jasne obmedzený uzavretý systém, ktorý by zabezpečoval všetky ich životné potreby a využíval energiu slnečného žiarenia ako energiu. Takáto kozmická loď musí byť vybavená systémami na úplnú regeneráciu všetkých životne dôležitých abiotických zložiek (faktorov), ktoré umožňujú ich opakované použitie. Musí vykonávať vyvážené procesy výroby, spotreby a degradácie organizmami alebo ich umelými náhradami. V skutočnosti bude takáto autonómna loď mikroekosystémom, ktorý zahŕňa osobu.

Príklady

Lesná oblasť, rybník, hnijúci peň, jedinec obývaný mikróbmi alebo helmintmi sú ekosystémy. Pojem ekosystém je teda aplikovateľný na akýkoľvek súbor živých organizmov a ich biotopov.

Literatúra

• N.I. Nikolaikin, N.E. Nikolaykina, O.P. Melekhov Ekológia. - 5. - Moskva: Drofa, 2006. - 640 s.

pozri tiež

Odkazy

• Ekosystém - Ekologické novinky

Nadácia Wikimedia. 2010.

• Ekológ
• Enviromentálne faktory

Pozrite si, čo je „Ekologický systém“ v iných slovníkoch:

ekologický systém- jeden prírodný alebo prirodzený antropogénny komplex tvorený živými organizmami a ich biotopom, v ktorom sú živé a inertné ekologické zložky vzájomne prepojené príčinnými vzťahmi, metabolizmom a distribúciou ... ... Finančná slovná zásoba

ekologický systém- ENVIRONMENTÁLNE, oh, oh. Vysvetľujúci slovník Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Švedova. 1949 1992 ... Vysvetľujúci slovník Ozhegov

ekologický systém- jeden komplexný prírodný komplex tvorený živými organizmami a ich biotopmi (atmosféra, pôda, vodné útvary atď.), v ktorom sú živé a neživé zložky vzájomne prepojené výmenou hmoty a energie a vytvárajú spolu stabilnú celistvosť. . Núdzový slovník

EKOLOGICKÝ SYSTÉM- EKOLOGICKÝ SYSTÉM, ekosystém, prírodný komplex tvorený živými organizmami a ich biotopom, vzájomne prepojený výmenou látok a energie. Jeden z hlavných koncepty ekológie použiteľné na objekty rôznej zložitosti a veľkosti. ... ... Demografický encyklopedický slovník

EKOLOGICKÝ SYSTÉM- Jediný prírodný alebo prírodno-antropogénny komplex tvorený živými organizmami a ich biotopom, v ktorom sú živé a inertné ekologické zložky vzájomne prepojené príčinnými vzťahmi, metabolizmom a distribúciou ... ... Slovník obchodných podmienok

ekologický systém- ekosystém - [A.S. Goldberg. Anglický ruský energetický slovník. 2006] Témy energia vo všeobecnosti Synonymá ekosystém EN ekologický systém ... Technická príručka prekladateľa

EKOLOGICKÝ SYSTÉM- EKOSYSTÉM... Právna encyklopédia

Článok z 15.01.2018

Pojem „ekosystém“ pozná každý z nás zo školy a ak sa pozrieme hlbšie do košov pamäti, tak aj dnes môžeme povedať: ekosystém je funkčná jednota živých organizmov a ich biotopu (čiže neživej prírody). obklopujúce tieto organizmy). A toto je odpoveď na "výborne" ... pre šiestaka.

V skutočnosti je podstata a úloha ekologických systémov oveľa zložitejšia, ako by sa na prvý pohľad mohlo zdať. Ekosystémy, ktoré sú hlavnými funkčnými jednotkami ekológie a štruktúrnymi zložkami biosféry, sú úžasné nielen pre svoju druhovú rozmanitosť, ale aj pre širokú škálu funkcií, ktoré plnia.

Zásadný význam, ktorý majú ekologické systémy pre ľudstvo, je možnosť lepšie ich spoznať a dozvedieť sa o nich niečo nové. – niečo, čo môže byť pre vás objavom.

Ako vznikol koncept ekosystému?

Existencia blízkeho vzťahu medzi všetkými živými organizmami v prírode nebola tajomstvom už v staroveku. Ľudia si nemohli nevšimnúť vzory, ktoré spájajú rôzne prírodné procesy, avšak termín označujúci celok živých organizmov v určitom biotope v tom čase neexistoval.

Nemecký vedec K. Möbius urobil koncom 19. storočia ďalší krok k definovaniu pojmu ekosystém, keď dal spoločenstvu organizmov v ustricovej nádobe názov „biocenóza“. A v roku 1887 sa vďaka jeho americkému kolegovi S. Forbesovi objavuje pojem „mikrokozmos“, ktorým definuje jazero v spojení so všetkými organizmami, ktoré v ňom žijú.

Vznik pojmu „ekosystém“

Až začiatkom 18. storočia dostali moskovské Chistye Prudy svoje súčasné meno po tom, ako ich dal do poriadku knieža Menšikov, ktorého majetkom sa v tom čase stali. Predtým sa rybníky nazývali Poganykh a pôsobili ako obrovská kanalizácia.

Pojem „ekologický systém“ v zmysle, v akom ho poznáme dnes, sa začal používať pomerne nedávno. – v roku 1935 – Anglický biológ Arthur Tansley.

Vedec definuje ekosystém ako súbor objektov živej a neživej prírody. Jednoducho povedané – organizmov a ich prostredia.

Spolu s týmto pojmom sa v príbuzných vedách objavujú podobné pojmy. Napríklad v geológii sa presadzuje pojem „geosystém“ a F. Clements v roku 1930 zavádza pojem „holocén“. IN AND. Vernadsky vlastní názov „bio-inertné telo“, ktorý zaviedol do používania v roku 1944. Objektívne posúdime, že pojem ekosystémy je základom pre všetky oblasti environmentálnej vedy.

Ekosystém v detailoch

Hlavnými znakmi každého ekologického systému sú jeho otvorenosť a schopnosť sebaregulácie, sebaorganizácie a sebarozvoja. Ekosystém teda nemožno nazvať žiadnym biologickým systémom, keďže nie každý z nich má určitú sebestačnosť a bez vonkajšej regulácie nemôže dlhodobo existovať. Hlavným príkladom biosystému, ktorý nie je ekosystémom, je akvárium alebo bazén s rybami.

Takéto spoločenstvo je len súčasťou zložitejšieho systému a nazýva sa „mikrokozmos“ alebo „facies“ (v geoekológii).

Ekosystém a biogeocenóza

Rozmar člena Newyorskej biologickej spoločnosti Jevgenija Sheffelina sa skončil ekologickou katastrofou. Za posledných 100 rokov škorce, ktoré priniesol do newyorského Central Parku, vážne narušili prácu všetkých ekosystémov v Spojených štátoch, s výnimkou niekoľkých štátov, kam sa operení prisťahovalci ešte nestihli dostať. Zámery vedca boli mimoriadne dobré - umožniť obyvateľom mesta obdivovať všetky druhy vtákov, ktoré Shakespeare vo svojich dielach spomína.

Ekosystém a biogeocenóza sú takmer synonymá. Rozdiel medzi týmito pojmami spočíva v šírke ich významov. Ak ekosystémom môže byť akékoľvek územie (vrátane celej biosféry planéty), potom sa biogeocenóza vyznačuje väzbou na konkrétnu pevninskú oblasť. Biogeocenózu teda možno v zjednodušenej forme považovať za ekosystém.

Ekosystémy v službách ľudstva

Odkedy na Havajských ostrovoch pristál prvý Homo sapiens, zmizlo tu 71 druhov vtákov.

Schopnosť ekosystémov sa samoopravovať a samoregulovať – ich najcennejšou vlastnosťou, tak pre celú planétu, ako aj pre človeka zvlášť. Vďaka takzvaným službám, ktoré poskytujú ekosystémy, je obyvateľstvo Zeme zásobované nielen potravinami a pitnou vodou, ale aj vzduchom.

Tieto služby je ťažké preceňovať, no vedci sa napriek tomu pokúsili vypočítať a oznámiť cenu pomoci, ktorú ekosystémy poskytli ľudstvu v roku 2014. Suma bola viac než pôsobivá. – 125 biliónov amerických dolárov.

Aké služby nám tak láskavo poskytuje sama príroda?

"Poskytovanie" služieb

Patria sem všetky výhody, ktoré je človek od nepamäti zvyknutý dostávať zo zeme bezplatne, teda zadarmo: potraviny (rastlinného aj živočíšneho pôvodu), pitná voda a potreby pre domácnosť, priemyselné suroviny a stavebné materiály, komponenty na výrobu liekov, potravinárske prídavné látky a kozmetika (rastlinná a živočíšna).

"Doplnkové" služby

Ekosystémy ako biotop pre mnohé živé organizmy, ktoré požierajú nielen ľudia, ale aj iní obyvatelia, zohrávajú dôležitú podpornú úlohu. V podstate poskytujú stôl a prístrešie pre milióny živých bytostí a tiež poskytujú ich druhovú rozmanitosť. Táto skutočnosť je mimoriadne dôležitá pre prírodu Zeme, pretože počet druhov zvierat a rastlín pestovaných človekom je výrazne nižší ako „divoká“ rozmanitosť poskytovaná ekologickými systémami.

"regulačné" služby

Každý rok na Zemi prestane existovať 11 miliónov hektárov tropických pralesov.

Zabezpečenie správnej kvality pôdy, vodných zdrojov a vzduchu, opeľovanie kultúrnych rastlín – to všetko súvisí s regulačnou funkciou ekologických systémov. Na jej poskytovaní sa podieľajú absolútne všetky ekosystémy. Napríklad mikroorganizmy žijúce v mokradiach ničia patogénnu flóru, ktorá sa tvorí v odpadovej vode, čím zabezpečujú jej filtráciu a rozklad odpadu.

A ešte jedna funkcia, ktorú plnia ekosystémy, ktorú je ťažké preceňovať – uvoľňovanie kyslíka do atmosféry rastlinami. Lesy a iné zelené plochy prispievajú k rozkladu oxidu uhličitého na kyslík a uhlík, čím dávajú ostatným živým bytostiam možnosť voľne dýchať.

„Kultúrne“ služby

Táto kategória hodnôt, ktoré dostávame od ekosystémov, zahŕňa naše estetické potešenie z komunikácie s prírodou, našu lásku k našim rodným krajinám a nespočetné radosti turistickej rekreácie. Koniec koncov, ak analyzujeme zoznam kultúrnych výhod, ktoré nám cestovanie poskytuje (kontemplácia architektúry a malebnej krajiny, zoznámenie sa s pôvodnou kultúrou rôznych národov), ukáže sa, že väčšina z nich úzko súvisí s prírodnými črtami danej krajiny. územie (klíma, pôda, krajina, flóra a fauna); inými slovami – s charakteristikami ekosystémov, ktoré v danej oblasti existujú.

Osobitnú úlohu pri poskytovaní služieb v tejto kategórii zohrávajú lokality kultúrneho dedičstva UNESCO.

Na základe vyššie uvedených skutočností sa naznačuje záver: dôležitosť, ktorú vedci pripisujú ekologickým systémom, nie je v žiadnom prípade prehnaná a zachovanie ich integrity v súčasnosti – úloha číslo jedna pre celé ľudstvo. Ako to spraviť? – Nie je otázka ťažšia a zároveň jednoduchšia ako táto.

Prírodné ekosystémy, ktoré neboli zasiahnuté ničivými ľudskými aktivitami, tvoria len 3 – 4 % pôdy v Európe. Väčšina týchto lokalít sú chránené územia.

Nemali by ste sa snažiť riešiť problém globálne a cítiť zodpovednosť za celú populáciu zemegule. Stačí len prehodnotiť svoje zvyky, ktoré môžu priamo alebo nepriamo ovplyvniť ekosystémy, ktoré vás osobne obklopujú. Rozsah činnosti v tejto oblasti je doslova neobmedzený. Minimálne môžete začať triediť odpad, ktorý vyhodíte do kontajnera na dvore a batérie odnesiete do špeciálneho zberného miesta. A maximum ... no, to si každý určí sám –

V ekológii - náuke o interakcii živých organizmov navzájom a s prostredím - je pojem ekosystém jedným z hlavných. Osoba, ktorá ho uviedla do používania, bol britský botanik a jeden z prvých ekológov na svete, Arthur Tansley. Pojem "ekosystém" sa objavil v roku 1935. V domácej ekológii sa však uprednostňovalo jeho nahradenie takými pojmami ako "biogeocenóza" a "biocenóza", čo nie je úplne pravda.

Článok odhaľuje pojem ekosystém, štruktúru ekosystému a jeho jednotlivé zložky.

Podstata konceptu

Všetky spoločenstvá v súčasnosti existujúcich živých organizmov sú spojené s anorganickým prostredím úzkymi materiálovými a energetickými väzbami. Rastliny sa teda môžu rozvíjať iba vďaka neustálemu prísunu vody, kyslíka, oxidu uhličitého a minerálnych solí. Životne dôležitá aktivita heterotrofov je možná len na úkor autotrofov. Potrebujú však aj vodu a kyslík. Akýkoľvek konkrétny biotop by mohol poskytnúť anorganické zlúčeniny potrebné pre život organizmov, ktoré ho obývajú, iba na krátke obdobie, ak by sa neobnovili.

K návratu biogénnych prvkov do prostredia dochádza nepretržite. Proces sa vyskytuje počas života organizmov (dýchanie, defekácia, vylučovanie) a po ich smrti. Inými slovami, ich spoločenstvo s anorganickým prostredím tvorí určitý špecifický systém. V ňom je tok atómov v dôsledku životnej činnosti organizmov spravidla uzavretý v cykle. V skutočnosti je to ekosystém. Štruktúra ekosystému umožňuje hlbšie štúdium jeho štruktúry a povahy existujúcich vzťahov.

Definícia ekosystému

Eugene Odum, americký biológ známy svojou priekopníckou prácou v tejto oblasti, je považovaný za otca ekológie ekosystémov. V tomto ohľade by možno bolo logické uviesť svoj výklad pojmu, ktorý sa v článku uvažuje.

Podľa Yu.Oduma akákoľvek jednota, ktorá zahŕňa všetky organizmy danej oblasti, interagujúca s fyzikálnym prostredím tak, že vzniká energetický tok s jasne definovanou trofickou štruktúrou, druhovou diverzitou a cirkuláciou látok (energie a látková výmena medzi abiotickou a biotickou časťou ) vo vnútri systému existuje ekosystém. Na štruktúru ekosystému sa možno pozerať z rôznych uhlov pohľadu. Tradične sa rozlišujú jeho tri typy: trofický, druhový a priestorový.

Korelácia medzi pojmami ekosystém a biogeocenóza

Doktrínu biogeocenózy vypracoval sovietsky geobotanik a geograf Vladimir Sukačev v roku 1942. V zahraničí sa prakticky nepoužíva. Ak sa obrátime na definície pojmov "ekosystém" a "biogeocenóza", je zrejmé, že medzi nimi nie je žiadny rozdiel, v skutočnosti sú to synonymá.

V praxi je však veľmi rozšírený názor, že identické ich možno nazvať len s určitou mierou konvenčnosti. Pojem "biogeocenóza" sa zameriava na spojenie biocenózy s akoukoľvek konkrétnou oblasťou vodného prostredia alebo pôdy. Zatiaľ čo ekosystém zahŕňa akúkoľvek abstraktnú stránku. V tomto ohľade sa biogeocenózy zvyčajne považujú za jeho špeciálne prípady.

O zložení a štruktúre ekosystémov

V každom ekosystéme možno rozlíšiť dve zložky – abiotickú (neživú) a biotickú (živú). Tie sa zase delia na heterotrofné a autotrofné v závislosti od spôsobu, akým organizmy získavajú energiu. Tieto zložky tvoria takzvanú trofickú štruktúru.

Jediným zdrojom udržiavania rôznych procesov v ekosystéme a energie preň sú producenti, t. j. organizmy schopné asimilovať energiu slnka. Predstavujú prvú trofickú úroveň. Následné sa tvoria na úkor spotrebiteľov. Trofickú štruktúru ekosystému uzatvárajú dekompozitory, ktorých funkciou je premena neživej organickej hmoty na minerálnu formu, ktorú môžu neskôr asimilovať autotrofné organizmy. To znamená, že sa pozoruje rovnaká cirkulácia a nepretržitý návrat biogénnych prvkov do prostredia, o ktorom hovoril Y. Odum.

Zložky ekosystémov

Štruktúra ekosystémového spoločenstva má tieto základné časti:

• klimatický režim, ktorý určuje osvetlenie, vlhkosť, teplotu a iné fyzikálne vlastnosti prostredia;
• anorganické látky zahrnuté do cyklu (dusík, fosfor, voda atď.);
• organické zlúčeniny, ktoré viažu abiotické a biotické časti v procese kolobehu energie a hmoty;
• tvorcovia primárnych produktov – výrobcovia;
• fagotrofy (makrospotrebitelia) - heterotrofy alebo veľké častice organických látok, ktoré jedia iné organizmy;
• rozkladači - baktérie a huby (hlavne), ktoré mineralizáciou ničia odumretú organickú hmotu, čím ju vracajú späť do kolobehu.

Biotická štruktúra ekosystémov teda pozostáva z troch trofických úrovní: producentov, spotrebiteľov a rozkladačov. Práve oni tvoria takzvanú biomasu (celkovú hmotnosť živočíšnych a rastlinných organizmov) biogeocenózy. Pre Zem ako celok je to rovných 2423 miliárd ton, pričom ľudia „dávajú“ okolo 350 miliónov ton, čo je v porovnaní s celkovou hmotnosťou zanedbateľné.

Výrobcovia

Výrobcovia sú vždy prvým článkom v potravinovom reťazci. Tento pojem spája všetky organizmy, ktoré majú schopnosť produkovať organické látky z anorganických látok, to znamená, že ide o autotrofy. Hlavnými producentmi sú zelené rastliny. Syntetizujú organické zlúčeniny z anorganických zlúčenín v procese fotosyntézy. Okrem toho im možno pripísať niekoľko druhov chemotrofných baktérií. Môžu vykonávať iba chemickú syntézu bez energie slnečného žiarenia.

Spotrebitelia

Biotická štruktúra a zloženie ekosystému zahŕňa aj heterotrofné organizmy, ktoré konzumujú hotové organické zlúčeniny vytvorené autotrofmi. Nazývajú sa spotrebitelia. Tie na rozdiel od rozkladačov nemajú schopnosť rozkladať organické látky na anorganické zlúčeniny.

Zaujímavé je, že v rôznych potravinových reťazcoch môže ten istý druh patriť do rôznych radov spotrebiteľov. Existuje na to veľmi veľa príkladov. Najmä myš. Je konzumentkou prvého aj druhého rádu, keďže sa živí bylinožravým hmyzom aj rastlinami.

rozkladačov

Výraz „reduktory“ je latinského pôvodu a doslovne sa prekladá ako „obnovujem, vraciam“. To plne odráža ich význam v ekologickej štruktúre ekosystémov. Reduktory alebo deštruktory sú organizmy, ktoré ničia a menia sa na najjednoduchšie organické a anorganické zlúčeniny, mŕtve zvyšky živých. Vracajú vodu a minerálne soli do pôdy v dostupnej forme pre producentov a uzatvárajú tak kolobeh látok v prírode. Žiadny ekosystém sa nezaobíde bez rozkladačov.

Nemenej zaujímavá je druhová a priestorová štruktúra ekosystémov. Odrážajú druhovú diverzitu organizmov a ich rozmiestnenie v priestore v súlade s individuálnymi potrebami a životnými podmienkami.

druhová štruktúra

Druhová štruktúra je súbor všetkých druhov, ktoré tvoria ekosystém, ich vzájomný vzťah a pomer početnosti. V niektorých prípadoch majú prednosť zvieratá, napríklad biocenóza koralového útesu, v iných zohrávajú vedúcu úlohu rastliny (lužné lúky, dubové a smrekové lesy, trávová step). Druhová štruktúra ekosystému odráža jeho zloženie vrátane počtu druhov. Závisí to najmä od geografickej polohy miesta. Najznámejším vzorom je, že čím bližšie k rovníku, tým rozmanitejšia je flóra a fauna. A to platí pre všetky formy života, od hmyzu po cicavce, od lišajníkov a machov až po kvitnúce rastliny.

Na jednom hektári amazonského pralesa teda žije takmer 400 stromov patriacich k viac ako 90 druhom a na každom z nich rastie viac ako 80 rôznych epifytov. Zároveň na podobnej ploche smrekového alebo borovicového lesa v miernom pásme rastie iba 8-10 druhov stromov, zatiaľ čo v tajge je rozmanitosť obmedzená na 2-5 druhov.

Horizontálna priestorová štruktúra ekosystému

Početné druhy ekosystému v priestore môžu byť rozmiestnené rôznymi spôsobmi, vždy však v súlade s ich potrebami a požiadavkami na biotop. Toto usporiadanie živočíchov a rastlín v ekosystéme sa nazýva priestorová štruktúra. Môže byť horizontálna a vertikálna.

Živé organizmy sú v priestore rozmiestnené nerovnomerne. Spravidla tvoria zoskupenia, čo je oportunistický znak. Takéto akumulácie určujú horizontálnu štruktúru ekosystému. Prejavuje sa škvrnitosťou, vzorovaním. Napríklad kolónie koralov, sťahovavé vtáky, stáda antilop, húštiny vresov (na obrázku vyššie) alebo brusnice. K štruktúrnym (elementárnym) jednotkám horizontálnej štruktúry rastlinných spoločenstiev patrí mikrozoskupenie a mikrocenóza.

Vertikálna priestorová štruktúra

Spoločne rastúce skupiny rôznych druhov rastlín, ktoré sa líšia polohou asimilačných orgánov (stonky a listy, pakorene, cibule, hľuzy atď.), sa nazývajú poschodia. Charakterizujú vertikálnu štruktúru ekosystému. Lesný ekosystém je v tomto prípade najvýraznejším príkladom. Vrstvy sú spravidla reprezentované rôznymi formami života kríkov, kríkov, stromov, tráv a machov.

Úrovne priestorovej štruktúry

Prvú úroveň predstavujú takmer vždy veľké stromy, ktorých lístie je vysoko nad zemou a je dobre osvetlené slnkom. Druhá (podzemná) vrstva je tvorená nie tak vysokými druhmi, ktoré môžu absorbovať nevyužité svetlo. Nasleduje podrast, reprezentovaný pravými kríkmi (lieska, rakytník, jarabina a pod.), ako aj kríkovými formami stromov (jabloň lesná, hruška a pod.), ktoré by za normálnych podmienok mohli dorásť do výšky stromov napr. prvý stupeň. Ďalšou úrovňou je teenager. Zahŕňa mladé stromy, ktoré sa v budúcnosti môžu "natiahnuť" do prvého radu. Napríklad borovica, dub, smrekovec, hrab, jelša.

Vertikálny typ štruktúry ekosystému (priestorový) je charakterizovaný prítomnosťou trávovo-krovinnej vrstvy. Tvoria ju lesné kry a byliny: jahody, šťaveľ, konvalinka, paprade, čučoriedky, černice, maliny a pod. Nasleduje posledná vrstva - mach-lišajník.

Spravidla nie je možné vidieť jasnú hranicu medzi ekosystémami v prírode, ak nie je reprezentovaná rôznymi krajinnými faktormi (rieky, hory, kopce, útesy atď.). Najčastejšie sú zjednotené plynulými prechodmi. Posledne menované môžu byť v skutočnosti samotné samostatné ekosystémy. Spoločenstvá vytvorené na križovatke sa bežne nazývajú ekotóny. Termín zaviedol v roku 1905 americký botanik a ekológ F. Clements.

Úlohou ekotónu je udržiavať biologickú diverzitu ekosystémov, medzi ktorými sa nachádza v dôsledku takzvaného okrajového efektu – kombinácie určitých environmentálnych faktorov, ktoré sú vlastné rôznym ekosystémom. To vytvára skvelé podmienky pre život a následne aj ekologické niky. V tomto ohľade môžu v ekotóne existovať druhy z rôznych ekosystémov, ako aj vysoko špecifické druhy. Príkladom takejto zóny je ústie rieky s pobrežnými vodnými rastlinami.

Časové hranice ekosystémov

Príroda sa mení pod vplyvom rôznych faktorov. Na rovnakom mieste sa v priebehu času môžu vyvinúť rôzne ekosystémy. Časové obdobie, počas ktorého k zmene dôjde, môže byť dlhé aj relatívne krátke (1-2 roky). Trvanie existencie určitého ekosystému je určené takzvanou sukcesiou, t.j. pravidelným a dôsledným nahrádzaním niektorých spoločenstiev inými v určitej oblasti územia v dôsledku vnútorných faktorov v krajine. vývoj biogeocenózy.

Existujú štyri typy ekosystémov:

elementárne (mikroekosystémy) - ekosystémy najnižšieho stupňa, veľkosťou podobné malým zložkám životného prostredia: hnijúci kmeň stromu, malá nádrž, ľudská zubná dutina atď.;

miestne (mezoekosystémy) (les, rieka, rybník atď.),

pásmový (makroekosystémy) alebo biomy- veľké suchozemské ekosystémy, ktoré sú veľmi rozšírené (oceán, kontinenty, kontinenty, prírodné oblasti - tundra, tajga, tropické dažďové pralesy, savany atď.) . Každý bióm sa skladá z mnohých vzájomne prepojených ekosystémov. Prepojením všetkých ekosystémov našej planéty vzniká globálny obrovský ekosystém tzv Biosféra (Ekosféra).

3. Klasifikácia ekosystémov:

V závislosti od pôvodu sa ekosystémy delia na:

1) prírodné (prírodné) ekosystémy- biologický cyklus, v ktorom prebieha bez priamej účasti človeka. Rozdelené na: zem(lesy, stepi, púšte) a vodné: sladkovodné a morské(močiare, jazerá, rybníky, rieky, moria).

2) antropogénne (umelé) ekosystémy- ekosystémy vytvorené človekom, aby získavali výhody, ktoré môžu existovať len s jeho podporou (agroekosystémy - umelé ekosystémy vyplývajúce z ľudskej poľnohospodárskej činnosti; technoekosystémy - umelé ekosystémy, ktoré sú výsledkom ľudskej priemyselnej činnosti; urbánne ekosystémy (lat. urban) - ekosystémy, ktoré sú výsledkom vytvorenia ľudské sídla).

3) sociálno-prírodné – prírodné systémy modifikované človekom (park, nádrž).

Existujú aj prechodné typy ekosystémov medzi prírodnými a antropogénnymi (ekosystémy prirodzených pasienkov využívaných človekom na pasenie hospodárskych zvierat).

Podľa zdroja energie, ktorý zabezpečuje ich životne dôležitú činnosť, sa ekosystémy delia na tieto typy:

1) autotrofné ekosystémy Sú to ekosystémy, ktoré si zabezpečujú energiu získanú zo Slnka na úkor vlastných foto- alebo chemotrofných organizmov. Do tohto typu patrí väčšina prirodzených ekosystémov a niektoré antropogénne.

2) heterotrofné ekosystémy- sú to ekosystémy, ktoré prijímajú energiu pomocou hotových organických zlúčenín syntetizovaných organizmami, ktoré nie sú zložkami týchto ekosystémov, alebo pomocou energie energetických zariadení vytvorených človekom. Tie môžu byť prírodné (napr. ekosystémy oceánskych hlbín využívajúce organické zvyšky padajúce zhora), ako aj antropogénne (napr. mestá s ich elektrickými vedeniami).

4. Štruktúra ekosystému. Štruktúra ekosystému sa chápe ako jasne definované zákonitosti vo vzťahoch a vzťahoch jeho častí. Štruktúra ekosystému je mnohostranná.

Rozlišovať špecifické, priestorové, ekologické, trofický A hranicaštruktúry.

Druhová štruktúra ekosystému – Ide o rozmanitosť druhov, príbuznosť a pomer ich počtu. Rôzne spoločenstvá, ktoré tvoria ekosystém, pozostávajú z rôzneho počtu druhov - druhovej rozmanitosti. Toto je najdôležitejšia kvalitatívna a kvantitatívna charakteristika stability ekosystému. Základ biologickej diverzity vo voľnej prírode Druhová diverzita je spojená s rôznymi podmienkami prostredia. V lese tajgy Napríklad, na ploche ​​​​​​​​spravidla rastú rastliny asi 30 rôznych druhov a na lúke pri rieke dvojnásobok. V závislosti od druhovej rozmanitosti rozlišujú bohatý(tropické lesy, údolia riek, koralové útesy) a chudobný(púšte, severské tundry, znečistené vodné útvary) ekosystémov. Hlavnými limitujúcimi faktormi sú teplota, vlhkosť a nedostatok potravy. Základom je zasa druhová rozmanitosť ekologická rozmanitosť - rozmanitosť ekosystémov. Celková genetická, druhová a ekologická diverzita je biologická diverzita planéty je hlavnou podmienkou trvalej udržateľnosti všetkého života .

Priestorová štruktúra ekosystému .

Populácie rôznych druhov v ekosystéme sú rozmiestnené určitým spôsobom a formou priestorová štruktúra.

Rozlišovať vertikálne A horizontálne ekosystémových štruktúr.

základ vertikálna štruktúra (stupňovitá) tvorí vegetáciu.

spolužitie, rastliny rovnakej výšky vytvárajú akési podlahy– úrovne prvky vertikálnej štruktúry fytocenózy. Prideliť stupňovité zvýšené A pod zemou. Príklad zvýšené- v lese tvoria prvé (horné) poschodie vysoké stromy, druhé poschodie sa tvorí z mladých stromov vyššieho poschodia a z dospelých stromov, menších vzrastov (spolu tvoria porast A - lesný porast). Tretia vrstva pozostáva z kríkov (stupeň B - podrast), štvrtý - z vysokých tráv (stupeň C - bylinný). Najnižšie poschodie, kam vstupuje veľmi málo svetla, tvoria machy a nízko rastúce trávy (stupeň D - mach-lišajník). Vrstvený pozoruje sa aj v bylinných spoločenstvách (lúky, stepi, savany).

Pod zemou vrstvenie je spojené s rôznou hĺbkou prenikania koreňových systémov rastlín do pôdy: v niektorých korene siahajú hlboko do pôdy, dosahujú úroveň podzemnej vody, zatiaľ čo iné majú povrchový koreňový systém, ktorý zachytáva vodu a živiny z hornej pôdy vrstva. Živočíchy sú tiež prispôsobené životu v tej či onej rastlinnej vrstve (niektoré svoju vrstvu vôbec neopúšťajú). Preto môže byť vrstva reprezentovaná ako štrukturálna jednotka biocenózy, ktorá sa líši od svojich ostatných častí v určitých podmienkach prostredia, súbor rastlín, zvierat a mikroorganizmov.

horizontálna konštrukcia (mozaikové, škvrnité) ekosystémy vznikajú ako dôsledok heterogenity mikroreliéfu, pôdnych vlastností, environmentálnej aktivity rastlín a živočíchov (napr.: v dôsledku ľudskej činnosti - selektívna ťažba dreva, táboráky a pod. alebo živočíchov - emisie pôdy pri kopanie jám, ich následné zarastanie, vytváranie mravenísk, zošliapanie a spásanie trávneho porastu kopytníkmi a pod., výrub lesného porastu pri orkánoch a pod.)

Vďaka vertikálnej a horizontálnej štruktúre organizmy žijúce v ekosystéme efektívnejšie využívajú pôdne minerály, vlhkosť a svetelný tok.

ekologická štruktúra Ekosystémy sú tvorené rôznymi ekologickými skupinami organizmov, ktoré môžu mať rôzne druhové zloženie, ale zaberajú podobné ekologické niky. Každá z ekologických skupín plní v spoločenstve určité funkcie: produkovať organickú hmotu pomocou zdrojov slnečnej a chemickej energie, spotrebovať ju, premieňať odumretú organickú hmotu na anorganické látky, čím ju vracia do kolobehu látok.

Dôležitou črtou štrukturálnych charakteristík ekosystému je prítomnosť hraníc biotopy rôznych spoločenstiev. Zvyčajne sú podmienené. V dôsledku toho vzniká pomerne rozsiahla hraničná (okrajová) zóna, ktorá sa líši v špeciálnych podmienkach. Rastliny a živočíchy, charakteristické pre každé z priľahlých spoločenstiev, prenikajú do priľahlých území, čím vytvárajú špecifickú "hranu", hraničný pás - ekotón . To je ako hranica alebo regionálne efektom je zvýšenie diverzity a hustoty organizmov na okrajoch (okrajoch) susedných spoločenstiev a v prechodných pásoch medzi nimi.

Ekosystém odkazuje na kľúčové pojmy ekológie. Samotné slovo znamená „ekologický systém“. Termín navrhol ekológ A. Tensley v roku 1935. Ekosystém kombinuje niekoľko konceptov:

• Biocenóza - spoločenstvo živých organizmov
• Biotop - biotop týchto organizmov
• Typy vzťahov organizmov v danom biotope
• Výmena látok, ku ktorej dochádza medzi týmito organizmami v danom biotope.

To znamená, že ekosystém je v skutočnosti kombináciou zložiek živej a neživej prírody, medzi ktorými dochádza k výmene energie. A vďaka tejto výmene je možné vytvárať podmienky potrebné na udržanie života. Základom každého ekosystému na našej planéte je energia slnečného žiarenia.

Na klasifikáciu ekosystémov si vedci vybrali jednu vlastnosť – biotop. Preto je vhodnejšie vyčleniť jednotlivé ekosystémy, keďže je to oblasť, ktorá určuje klimatické, bioenergetické a biologické vlastnosti. Zvážte typy ekosystémov.

prírodné ekosystémy vznikajú na Zemi spontánne, za účasti prírodných síl. Napríklad prírodné jazerá, rieky, púšte, hory, lesy atď.

Agroekosystémy- je to jeden z typov umelých ekosystémov vytvorených človekom. Vyznačujú sa slabými väzbami medzi komponentmi, menším druhovým zložením organizmov, umelosťou výmeny, no zároveň sú agroekosystémy najproduktívnejšie. Ich človek tvorí za účelom získania poľnohospodárskych produktov. Príklady agroekosystémov: orná pôda, pasienky, ovocné sady, ovocné sady, polia, vysadené lesy, umelé rybníky...

Lesné ekosystémy sú spoločenstvom živých organizmov, ktoré žijú na stromoch. Na našej planéte tretinu pôdy zaberajú lesy. Takmer polovica z nich je tropická. Ostatné sú ihličnaté, listnaté, zmiešané, listnaté.

V štruktúre lesného ekosystému sa rozlišujú samostatné vrstvy. V závislosti od výšky úrovne sa mení zloženie živých organizmov.

Rastliny sú hlavné v lesnom ekosystéme a hlavným je jeden (zriedka niekoľko) rastlinných druhov. Všetky ostatné živé organizmy sú buď konzumentmi alebo ničiteľmi, tak či onak ovplyvňujú metabolizmus a energiu...

Rastliny a zvieratá sú len neoddeliteľnou súčasťou každého ekosystému. Zvieratá sú teda najdôležitejším prírodným zdrojom, bez ktorého je existencia ekosystému nemožná. Sú mobilnejšie ako rastliny. A napriek tomu, že fauna v druhovej diverzite stráca na flóre, sú to práve zvieratá, ktoré zabezpečujú stabilitu ekosystému aktívnou účasťou na metabolizme a energii.

Všetky živočíchy zároveň tvoria genetický fond planéty, žijú len v tých ekologických výklenkoch, kde sú pre nich vytvorené všetky podmienky na prežitie a rozmnožovanie.

Rastliny sú základom existencie každého ekosystému. Najčastejšie sú to rozkladači – teda organizmy, ktoré spracúvajú slnečnú energiu. A slnko, ako bolo uvedené vyššie, je základom existencie foriem života na Zemi.

Ak vezmeme do úvahy zástupcov flóry a fauny oddelene, potom každé zviera a rastlina sú mikroekosystémom v tej či onej fáze existencie. Napríklad kmeň stromu, ako sa vyvíja, je jeden celý ekosystém. Kmeň spadnutého stromu je ďalším ekosystémom. Rovnako je to aj so zvieratami: embryo v štádiu rozmnožovania možno považovať za mikroekosystém ...

Vodné ekosystémy sú systémy prispôsobené životu vo vode. Práve voda určuje jedinečnosť spoločenstva živých organizmov, ktoré v nej žijú. Diverzita živočíšnych a rastlinných druhov, stav, stabilita vodného ekosystému závisí od piatich faktorov:

• Slanosť vody
• Percento kyslíka, ktoré obsahuje
• Priehľadnosť vody v nádrži
• Teploty vody
• Dostupnosť živín.

Je zvykom rozdeliť všetky vodné ekosystémy do dvoch veľkých tried: sladkovodné a morské. Morské zaberajú viac ako 70% zemského povrchu. Sú to oceány, moria, slané jazerá. Je tu menej sladkej vody: väčšina riek, jazier, močiarov, rybníkov a iných menších nádrží...

Stabilita ekosystému je schopnosť daného systému odolávať zmenám vonkajších faktorov a udržiavať svoju štruktúru.

V ekológii je obvyklé rozlišovať dva typy udržateľnosti ES:

• odporový- ide o typ stability, pri ktorej si ekosystém dokáže zachovať svoju štruktúru a funkčnosť nezmenenú, napriek zmenám vonkajších podmienok.
• elastické- tento typ stability je vlastný tým ekosystémom, ktoré môžu obnoviť svoju štruktúru po zmene podmienok alebo dokonca po zničení. Napríklad, keď sa les po požiari spamätá, hovorí sa práve o elastickej stabilite ekosystému.
  Ľudský ekosystém

V ľudskom ekosystéme budú dominantným druhom ľudia. Je vhodnejšie rozdeliť takéto ekosystémy do oblastí:

Ekosystém je stabilný systém zložiek živého a neživého pôvodu, na ktorom sa podieľajú objekty neživej prírody aj objekty živej prírody: rastliny, zvieratá a ľudia. Každý človek, bez ohľadu na miesto narodenia a bydliska (či už je to hlučná metropola alebo dedina, ostrov alebo veľká zem atď.), je súčasťou ekosystému....

V súčasnosti je všade cítiť vplyv človeka na akýkoľvek ekosystém. Pre ich vlastné účely človek buď ničí, alebo zlepšuje ekosystémy našej planéty.

Takže nehospodárny prístup k pôde, odlesňovanie, odvodňovanie močiarov sa pripisuje ničivému vplyvu človeka. A naopak, vytváranie rezerv, obnova populácií zvierat prispieva k obnove ekologickej rovnováhy Zeme a je tvorivým vplyvom človeka na ekosystémy...

Hlavným rozdielom medzi takýmito ekosystémami je spôsob ich vzniku.

prirodzené, alebo prírodné ekosystémy vznikajú za účasti prírodných síl. Človek ich buď neovplyvňuje vôbec, alebo je tam vplyv, ale nepatrný. Najväčším prírodným ekosystémom je naša planéta.

umelé Ekosystémy sa nazývajú aj antropogénne. Vytvára ich človek, aby získal „úžitok“ vo forme jedla, čistého vzduchu a iných produktov potrebných na prežitie. Príklady: záhrada, zeleninová záhrada, farma, nádrž, skleník, akvárium. Dokonca aj vesmírna loď môže byť považovaná za príklad antropogénneho ekosystému.

Hlavné rozdiely medzi umelými a prírodnými ekosystémami.