Mga uri ng ecosystem.

Sistema ng ekolohiya (ecosystem)- isang spatially na tinukoy na hanay ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan, na pinagsama ng materyal-enerhiya at mga pakikipag-ugnayan sa impormasyon.

Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng aquatic at terrestrial na natural na ecosystem.

Aquatic ecosystem- ito ay mga ilog, lawa, lawa, latian - freshwater ecosystem, pati na rin ang mga dagat at karagatan - reservoir na may tubig-alat.

Terrestrial ecosystem- ito ay tundra, taiga, kagubatan, kagubatan-steppe, steppe, semi-disyerto, disyerto, ecosystem ng bundok.

Ang bawat terrestrial ecosystem ay may abiotic component - biotope, o ecotope - isang site na may parehong landscape, klimatiko, kondisyon ng lupa; at ang biotic component - isang komunidad, o biocenosis - ang kabuuan ng lahat ng buhay na organismo na naninirahan sa isang partikular na biotope. Ang biotope ay isang karaniwang tirahan para sa lahat ng miyembro ng komunidad. Ang mga biocenoses ay binubuo ng mga kinatawan ng maraming uri ng halaman, hayop at mikroorganismo. Halos bawat species sa biocenosis ay kinakatawan ng maraming indibidwal na may iba't ibang kasarian at edad. Bumubuo sila ng populasyon ng isang partikular na species sa isang ecosystem. Napakahirap isaalang-alang ang isang biocenosis nang hiwalay mula sa isang biotope, samakatuwid ang isang konsepto bilang isang biogeocenosis (biotope + biocenosis) ay ipinakilala. Ang biogeocenosis ay isang elementary terrestrial ecosystem, ang pangunahing anyo ng pagkakaroon ng natural na ecosystem.

Ang bawat ecosystem ay kinabibilangan ng mga grupo ng mga organismo ng iba't ibang species, na nakikilala sa paraan ng kanilang pagpapakain:

Autotrophs ("self-feeding");

Heterotrophs ("pagpapakain sa iba");

Mga mamimili - mga mamimili ng organikong bagay ng mga buhay na organismo;

Ang mga ditritophage, o saprophage, ay mga organismo na kumakain ng mga patay na organikong bagay - ang mga labi ng mga halaman at hayop;

Mga decomposer - bacteria at lower fungi - kumpletuhin ang mapanirang gawain ng mga consumer at saprophage, na dinadala ang decomposition ng organikong bagay sa kumpletong mineralization nito at ibinabalik ang mga huling bahagi ng carbon dioxide, tubig at mineral na mga elemento sa kapaligiran ng ecosystem.

Ang lahat ng mga grupong ito ng mga organismo sa anumang ecosystem ay malapit na nakikipag-ugnayan sa isa't isa, na nag-uugnay sa mga daloy ng bagay at enerhiya.

Sa gayon , ang isang natural na ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng tatlong katangian:

1) ang isang ecosystem ay kinakailangang kumbinasyon ng mga nabubuhay at hindi nabubuhay na bahagi.

2) sa loob ng ecosystem, ang isang buong cycle ay isinasagawa, simula sa paglikha ng mga organikong bagay at nagtatapos sa pagkabulok nito sa mga di-organikong bahagi.

3) ang ecosystem ay nananatiling matatag sa loob ng ilang panahon, na ibinibigay ng isang tiyak na istraktura ng biotic at abiotic na mga bahagi.

Ang mga halimbawa ng natural na ecosystem ay: isang nahulog na puno, isang bangkay ng hayop, isang maliit na anyong tubig, isang lawa, isang kagubatan, isang disyerto, isang tundra, isang lupa, isang karagatan, isang biosphere.

Tulad ng makikita mula sa mga halimbawa, ang mga mas simpleng ecosystem ay kasama sa mga mas kumplikado. Kasabay nito, ang isang hierarchy ng organisasyon ng mga sistema ay natanto, sa kasong ito, ang mga ekolohikal. Samakatuwid, ang mga ecosystem ay nahahati ayon sa spatial na sukat sa mga microecosystem, mesoecosystem at macroecosystem.

Kaya, ang istraktura ng kalikasan ay dapat isaalang-alang bilang isang sistematikong kabuuan, na binubuo ng mga ecosystem na nakapugad sa isa't isa, ang pinakamataas na kung saan ay isang natatanging pandaigdigang ecosystem - ang biosphere. Sa loob ng balangkas nito, mayroong pagpapalitan ng enerhiya at bagay sa pagitan ng lahat ng nabubuhay at di-nabubuhay na bahagi sa isang planetary scale.

Epekto ng anthropogenic sa natural na ekosistema.

Mga kadahilanan ng antropogeniko, ibig sabihin. ang mga resulta ng mga gawain ng tao na humahantong sa pagbabago sa kapaligiran ay maaaring isaalang-alang sa antas ng rehiyon, bansa o pandaigdigang antas.

Anthropogenic polusyon ng atmospera humahantong sa pandaigdigang pagbabago. Ang polusyon sa atmospera ay nagmumula sa anyo ng mga aerosol at mga gas na sangkap. Ang pinakamalaking panganib ay kinakatawan ng mga gas na sangkap, na bumubuo ng halos 80% ng lahat ng mga emisyon. Una sa lahat, ito ay mga compound ng asupre, carbon, nitrogen. Ang carbon dioxide mismo ay hindi lason, ngunit ang akumulasyon nito ay nauugnay sa panganib ng naturang pandaigdigang proseso bilang "greenhouse effect". Nakikita natin ang mga kahihinatnan ng global warming.

Ang acid rain ay nauugnay sa paglabas ng sulfur at nitrogen compounds sa atmospera. Ang sulfur dioxide at nitrogen oxide sa hangin ay pinagsama sa singaw ng tubig, pagkatapos, kasama ng ulan, ay bumagsak sa lupa sa anyo ng dilute sulfuric at nitric acids. Ang ganitong pag-ulan ay mahigpit na lumalabag sa kaasiman ng lupa, nag-aambag sa pagkamatay ng mga halaman at pagkatuyo ng mga kagubatan, lalo na ang mga coniferous. Sa sandaling nasa mga ilog at lawa, mayroon silang nakapanlulumong epekto sa mga flora at fauna, kadalasang humahantong sa kumpletong pagkasira ng biological na buhay - mula sa isda hanggang sa mga mikroorganismo. Ang distansya sa pagitan ng lugar ng pagbuo ng acid precipitation at ang lugar ng kanilang pagbagsak ay maaaring libu-libong kilometro.

Ang mga negatibong epektong ito sa buong mundo ay pinalala ng mga proseso desertification at deforestation. Ang pangunahing kadahilanan ng desertification ay ang aktibidad ng tao. Kabilang sa mga sanhi ng anthropogenic ay ang overgrazing, deforestation, labis at hindi wastong pagsasamantala sa lupa. Kinakalkula ng mga siyentipiko na ang kabuuang lugar ng mga disyerto na gawa ng tao ay lumampas sa lugar ng mga natural. Kaya naman nauuri ang desertification bilang isang pandaigdigang proseso.

Ngayon isaalang-alang ang mga halimbawa ng anthropogenic na epekto sa antas ng ating bansa. Sinasakop ng Russia ang isa sa mga unang lugar sa mundo sa mga tuntunin ng mga reserbang sariwang tubig. At kung isasaalang-alang na ang kabuuang mapagkukunan ng sariwang tubig ay bumubuo lamang ng 2% ng kabuuang dami ng hydrosphere ng Earth, nagiging malinaw kung gaano tayo kayaman. Ang pangunahing panganib sa mga mapagkukunang ito ay ang polusyon ng hydrosphere. Ang mga pangunahing reserba ng sariwang tubig ay puro sa mga lawa, ang lugar kung saan sa ating bansa ay mas malaki kaysa sa teritoryo ng Great Britain. Ang Baikal lamang ay naglalaman ng humigit-kumulang 20% ​​ng mga reserbang sariwang tubig sa mundo.

Nakikilala ng mga iskolar ang tatlong uri polusyon sa hydrosphere: pisikal, kemikal at biyolohikal.

Ang pisikal na polusyon ay pangunahing tumutukoy sa thermal polusyon na nagreresulta mula sa paglabas ng pinainit na tubig na ginagamit para sa paglamig sa mga thermal power plant at nuclear power plant. Ang paglabas ng naturang mga tubig ay humahantong sa isang paglabag sa natural na rehimen ng tubig. Halimbawa, ang mga ilog sa mga lugar kung saan ang mga naturang tubig ay dini-discharge ay hindi nagyeyelo. Sa mga saradong reservoir, humahantong ito sa isang pagbawas sa nilalaman ng oxygen, na humahantong sa pagkamatay ng mga isda at ang mabilis na pag-unlad ng unicellular algae ("namumulaklak" ng tubig). Kasama rin sa pisikal na kontaminasyon ang radioactive na kontaminasyon.

Ang kemikal na polusyon ng hydrosphere ay nangyayari bilang resulta ng pagpasok ng iba't ibang mga kemikal at compound dito. Ang isang halimbawa ay ang pagtatapon ng mabibigat na metal (lead, mercury), fertilizers (nitrates, phosphates) at hydrocarbons (langis, organikong polusyon) sa mga anyong tubig. Ang pangunahing mapagkukunan ay industriya at transportasyon.

Ang biyolohikal na polusyon ay nilikha ng mga mikroorganismo, kadalasang mga pathogen. Pumapasok sila sa kapaligiran ng tubig na may mga effluent mula sa kemikal, pulp at papel, industriya ng pagkain at mga complex ng hayop. Ang mga naturang effluent ay maaaring pagmulan ng iba't ibang sakit.

Ang isang espesyal na isyu sa paksang ito ay ang polusyon ng mga karagatan. Nangyayari ito sa tatlong paraan.

Ang una sa mga ito ay ang runoff ng ilog, kung saan milyon-milyong tonelada ng iba't ibang mga metal, mga compound ng phosphorus, at organikong polusyon ang pumapasok sa karagatan. Kasabay nito, halos lahat ng nasuspinde at karamihan sa mga natunaw na sangkap ay idineposito sa mga bibig ng mga ilog at katabing istante.

Ang pangalawang paraan ng polusyon ay nauugnay sa pag-ulan, kung saan ang karamihan sa tingga, kalahati ng mercury at mga pestisidyo ay pumapasok sa Karagatang Daigdig.

Sa wakas, ang ikatlong paraan ay direktang nauugnay sa aktibidad ng ekonomiya ng tao sa tubig ng World Ocean. Ang pinakakaraniwang uri ng polusyon ay ang polusyon ng langis sa panahon ng transportasyon at pagkuha ng langis.

Mga resulta ng anthropogenic na epekto.

Sa ating panahon, ang mga kahihinatnan ng anthropogenic na epekto sa heyograpikong kapaligiran ay magkakaiba at hindi lahat ng mga ito ay kontrolado ng tao, marami sa kanila ay lilitaw sa ibang pagkakataon. Ilista natin ang mga pangunahing.

Pagbabago ng klima (geophysics) ng Earth batay sa pagpapahusay ng greenhouse effect, emissions ng methane at iba pang mga gas, aerosol, radioactive gas, pagbabago sa konsentrasyon ng ozone.

Ang pagpapahina ng ozone screen, ang pagbuo ng isang malaking "ozone hole" sa Antarctica at "maliit na butas" sa ibang mga rehiyon.

Ang polusyon ng pinakamalapit na kalawakan at ang pagkakalat nito.

Ang polusyon ng atmospera na may nakakalason at nakakapinsalang mga sangkap, na sinusundan ng acid rain at ang pagkasira ng ozone layer, na kinabibilangan ng mga freon, nitrogen oxide, singaw ng tubig at iba pang mga gas na dumi.

Ang polusyon ng karagatan, paglilibing ng mga nakakalason at radioactive na sangkap dito, saturation ng mga tubig nito na may carbon dioxide mula sa atmospera, polusyon sa mga produktong langis, mabibigat na metal, kumplikadong mga organikong compound, pagkagambala sa normal na koneksyon sa ekolohikal sa pagitan ng karagatan at tubig ng lupa dahil sa sa pagtatayo ng mga dam at iba pang haydroliko na istruktura.

Pagkaubos at polusyon ng tubig sa ibabaw ng lupa at tubig sa lupa, kawalan ng balanse sa pagitan ng tubig sa ibabaw at tubig sa lupa.

Radioactive na kontaminasyon ng mga lokal na lugar at ilang rehiyon, na may kaugnayan sa aksidente sa Chernobyl, ang pagpapatakbo ng mga nuclear device at nuclear test.

Ang patuloy na akumulasyon ng mga nakakalason at radioactive na sangkap, basura ng sambahayan at basurang pang-industriya (lalo na ang mga hindi nabubulok na plastik) sa ibabaw ng lupa, ang paglitaw ng mga pangalawang reaksiyong kemikal sa kanila sa pagbuo ng mga nakakalason na sangkap.

Desertification ng planeta, pagpapalawak ng mga umiiral na disyerto at pagpapalalim ng proseso ng desertification mismo.

Pagbabawas ng mga lugar ng tropikal at hilagang kagubatan, na humahantong sa pagbaba sa dami ng oxygen at pagkawala ng mga species ng hayop at halaman.

Pag-uuri at katangian ng mga ecosystem.

Komposisyon at istraktura ng mga ecosystem.

Mga Produktong Enerhiya at Ecosystem

Mga piramide sa ekolohiya

Mga uri ng ecosystem.

Komposisyon at istraktura ng mga ecosystem

Kung bumaling ka sa lecture No. 1 ng kursong ito, makikita mo na ang larangan ng pag-aaral ng ekolohiya ay kinabibilangan ng tatlong pangunahing antas ng organisasyon ng buhay: populasyon, ecosystem at biospheric. Upang malutas ang maraming mga pandaigdigang problema at gumawa ng mga desisyon, ang pag-aaral ng antas ng organismo ay gumaganap ng isang mahalagang papel.

Tulad ng alam mo, ang mga buhay na organismo at ang kanilang hindi nabubuhay (abiotic) na kapaligiran ay hindi mapaghihiwalay na konektado sa isa't isa at patuloy na nakikipag-ugnayan, na bumubuo ng mga ekosistema.

Ang ecosystem ay isang koleksyon ng lahat ng mga buhay na organismo na naninirahan sa isang karaniwang lugar kasama ang kanilang walang buhay na kapaligiran.

Ang ecosystem ay ang pangunahing functional unit sa ekolohiya, dahil kabilang dito ang parehong mga organismo at ang walang buhay na kapaligiran - mga sangkap na magkaparehong nakakaimpluwensya sa mga katangian ng bawat isa at kinakailangan upang mapanatili ang buhay sa anyo nito na umiiral sa Earth.

Ang isang halimbawa ay parang, kagubatan, lawa.

Kadalasan, ang konsepto ng isang ecosystem ay tinutukoy sa konsepto ng biogeocenosis, ngunit ang mga terminong ito ay hindi magkasingkahulugan. Ang konsepto ng isang ecosystem ay mas malawak, ito ay sumasaklaw sa lahat ng mga uri ng mga hanay ng mga buhay na organismo at tirahan, tanging ang mga likas na pormasyon (kagubatan, parang, atbp.) ay matatawag na biogeocenosis. yun. anumang biogeocenosis ay isang ecosystem, ngunit hindi lahat ng ecosystem ay isang biogeocenosis.

AT tambalan Ang ecosystem ay kinakatawan ng dalawang grupo ng mga bahagi: abiotic - mga bahagi ng walang buhay na kalikasan (ecotope) at biotic - mga bahagi ng wildlife (biocenosis).

Biocenosis - isang hanay ng mga kinatawan ng halaman (phytocenosis), hayop (zoocenosis) mundo at ang mundo ng mga microorganism (microbiocenosis). Kasama sa ecotope ang dalawang pangunahing bahagi: ang klima sa lahat ng magkakaibang pagpapakita nito at ang geological na kapaligiran - lupa-lupa o edaphotope. Ang lahat ng mga bahagi ng sistemang ito ay nasa pare-pareho at kumplikadong pakikipag-ugnayan (Larawan 1).

Halatang halata na ang ecosystem ay hindi homogenous sa espasyo at oras, at samakatuwid, ito ay lubos na mahalagang isaalang-alang spatial na istraktura biogeocenosis. Una sa lahat, ito tiered na istraktura phytocenoses, na isang adaptasyon sa pakikibaka para sa sikat ng araw. Sa mga nangungulag na kagubatan, hanggang sa 6 na tier ay nakikilala.

Sa spatial na istraktura ng biogeocenosis, mayroon din mosaic- pagbabago sa komunidad ng halaman at hayop sa mga tuntunin ng lugar (konsentrasyon ng mga halaman sa paligid ng mga anyong tubig).

Ang pakikilahok ng iba't ibang mga species sa pagbuo ng ecosystem ay hindi pareho, kaya ang mga kinatawan ng isang species ay maaaring mangibabaw sa ecosystem (halimbawa: Scotch pine sa isang pine forest), ang iba ay maaaring mangyari nang isa-isa (snow leopard).

Ang mga species na nangingibabaw sa bilang ay tinatawag nangingibabaw. Kabilang sa mga ito ay mayroong mga kung wala ang iba pang mga species ay hindi maaaring umiiral o edifactors. menor de edad species - maliit at kahit na bihira - ay gumaganap ng isang malaking papel sa pagbuo ng isang napapanatiling ecosystem. Kaya, ang batas ng mundo ng katatagan ng ecosystem ay itinatag, ayon sa kung saan: mas mataas ang biodiversity ng isang ecosystem, ayon sa pagkakabanggit, mas maraming "menor de edad" na species, mas matatag ito.

Mula sa pananaw trophic na istraktura(mula sa Greek trophe - pagkain) ang ecosystem ay maaaring nahahati sa dalawang tier:

ang upper autotrophic (self-feeding) layer o "green belt", kabilang ang mga halaman o ang kanilang mga bahagi na naglalaman ng chlorophyll, kung saan nangingibabaw ang pag-aayos ng liwanag na enerhiya, ang paggamit ng mga simpleng inorganic compound at ang akumulasyon ng mga kumplikadong organikong compound. Ang mga organismo na kasama sa "Green Belt" ay tinatawag autotrophic(mula sa Latin: auto-self, tropho-nutrition). Ang pangunahing tampok ng mga organismo na ito ay ang kakayahang mag-synthesize ng mga organikong sangkap mula sa mga di-organikong sangkap sa proseso ng photosynthesis. Dahil, bilang mga autotroph, lumikha sila ng pangunahing organikong bagay, na gumagawa nito mula sa hindi organikong bagay, tinawag sila mga producer.

lower heterotrophic (other-fed) tier, o "brown belt", na pinangungunahan ng paggamit, pagbabago at agnas ng mga kumplikadong compound. Ang mga organismo na kasama sa sinturon na ito ay hindi maaaring bumuo ng kanilang sariling sangkap mula sa mga sangkap ng mineral, pinipilit nilang gamitin ang nilikha ng mga autotroph sa pamamagitan ng pagkain sa kanila. Tinatawag silang heterotrophs (mula sa Latin: hetero-other tropho-nutrition).

Gayunpaman, ang pagtitiyak ng mga heterotroph ay maaaring magkakaiba. Kaya ang bahagi ng mga organismo na gumagamit ng mga handa na sustansya ng halaman sa nutrisyon ay tinatawag mga phytophage- mga herbivore (phytos - halaman, phagos - mananakmal, gr.) o mga herbivore. Ang mga phytophage ay pangalawang accumulator ng solar energy na orihinal na naipon ng mga halaman. mga mamimili ng unang order (halimbawa: isang liyebre, isang baka). Ang grupong ito ng mga organismo ay nabibilang sa pangunahing mga mamimili.

Para sa maraming hayop, paunang natukoy ng ebolusyon ang pangangailangang gumamit ng mga protina ng hayop. Grupong ito zoophagous o mga mandaragit na kumakain ng mga phytophage at mas maliliit na mandaragit. Ang mga mandaragit ay ang pinakamahalagang regulator ng biological na balanse: hindi lamang nila kinokontrol ang bilang ng mga phytophagous na hayop, ngunit kumikilos bilang mga orderly, kumakain, una sa lahat, may sakit at mahina na mga hayop. Ang isang halimbawa ay ang pagkain ng mga mice-vole ng mga ibong mandaragit. Ang grupong ito ng mga organismo ay nabibilang sa pangalawang mamimili. Ang mga hayop na kumakain ng mga second-order na consumer ay tinatawag na third-order na mga consumer, at iba pa.

Sa anumang sistema, ang mga organikong basura (mga bangkay ng hayop, dumi, atbp.) ay hindi maiiwasang mabubuo, na maaari ring magsilbing pagkain para sa mga heterotrophic na organismo, na tinatawag na mga nabubulok o mga saprophyte.

Samakatuwid, mula sa isang biological na punto ng view, ito ay maginhawa upang makilala ang mga sumusunod na bahagi sa ecosystem:

mga di-organikong sangkap (C, N, CO2, H2O, atbp.) na kasama sa mga cycle.

mga organikong compound (protina, carbohydrates, lipid, humic substance) na nagbubuklod sa biotic at abiotic na bahagi.

hangin, tubig at substrate na kapaligiran, kabilang ang klimatiko na rehimen at iba pang pisikal na salik.

mga producer, mga autotrophic na organismo, karamihan sa mga berdeng halaman na maaaring gumawa ng pagkain mula sa mga simpleng inorganic na sangkap.

macroconsumers o phagotrophs (mula sa Greek phagos - eater) - mga heterotrophic na organismo, pangunahin ang mga hayop na kumakain ng iba pang mga organismo o mga particle ng organikong bagay.

microconsumers, saprotrophs, destructortrophs - mga heterotrophic na organismo, pangunahin ang bacteria at fungi, na nakakakuha ng enerhiya sa pamamagitan ng nabubulok na mga patay na tisyu o sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga natunaw na organikong bagay na kusang inilabas o kinuha ng mga saprotroph mula sa mga halaman at iba pang mga organismo.

Ang lahat ng mga organismo na bumubuo sa ecosystem ay konektado sa pamamagitan ng malapit na ugnayan ng pagkain (ito ay kung paano ang isang organismo ay nagsisilbing pagkain para sa isa pa, na kinakain ng isang pangatlo, atbp.). kaya, sa biogeocenosis, nabuo ang isang kadena ng sunud-sunod na paglilipat ng bagay at ang katumbas nitong enerhiya mula sa isang organismo patungo sa isa pa, o ang tinatawag na trophic chain.

Ang mga halimbawa ng naturang mga circuit ay:

reindeer lumot  usa  lobo (tundra ecosystem);

damo baka tao (anthropogenic ecosystem);

microscopic algae (phytoplankton) bugs at daphnia (zooplankton) roach pike gulls (aquatic ecosystem).

Ang isang trophic chain sa isang ecosystem ay malapit na magkakaugnay, na bumubuo ng mga food webs. Napakalawak na kilala ay ang kababalaghan ng "trophic cascade": ang mga sea urchin ay kumakain sa mga sea urchin na kumakain ng brown algae, ang pagkasira ng mga otter ng mga mangangaso ay humantong sa pagkasira ng algae dahil sa pagtaas ng populasyon ng mga urchin. Nang ipinagbawal ang pangangaso ng mga otter, nagsimulang bumalik ang algae sa kanilang mga tirahan.

Ang isang makabuluhang bahagi ng heterotrophs ay mga saprophage at saprophytes (fungi), na gumagamit ng enerhiya ng detritus. Samakatuwid, ang dalawang uri ng trophic chain ay nakikilala: chain kumakain, o pagpapastol, na nagsisimula sa pamamagitan ng pagkain ng mga organismong photosynthetic, at detritus pahalagahan ang pagkabulok na nagsisimula sa mga labi ng mga patay na halaman, bangkay at dumi ng hayop

Mga Produktong Enerhiya at Ecosystem

Ang pangunahing (at halos ang tanging) pinagmumulan ng enerhiya sa ecosystem ay sikat ng araw. Ang block diagram ng mga daloy ng bagay at enerhiya sa ecosystem ay ipinapakita sa fig. 3.

Ang daloy ng enerhiya ay nakadirekta sa isang direksyon, ang bahagi ng papasok na solar energy ay kino-convert ng komunidad at napupunta sa isang qualitatively bagong antas, transforming sa organikong bagay, na kung saan ay isang mas puro anyo ng enerhiya kaysa sa sikat ng araw, ngunit karamihan sa enerhiya nagpapababa, dumadaan sa sistema at iniiwan ito sa anyo ng mababang kalidad na thermal energy (heat sink). Dapat pansinin na halos 2% lamang ng enerhiya na pumapasok sa ibabaw ng lupa ay na-assimilated ng mga autotrophic na organismo, karamihan (hanggang 98%) ay nawawala sa anyo ng thermal energy.

Fig.3. Diagram ng bagay at enerhiya na dumadaloy sa isang ecosystem.

Maaaring mag-imbak ng enerhiya, pagkatapos ay ilabas muli o i-export, ngunit hindi ito magagamit muli. Hindi tulad ng enerhiya, ang mga nutrients, kabilang ang mga biogenic na elemento na kailangan para sa buhay (carbon, nitrogen, phosphorus, atbp.), at tubig ay maaaring gamitin muli. Ang mga kahusayan sa pag-recycle at ang laki ng mga pag-import at pag-export ng mga sustansya ay malaki ang pagkakaiba-iba depende sa uri ng ecosystem.

Sa functional diagram, ang komunidad ay inilalarawan bilang isang food web na nabuo ng mga autotroph at heterotroph, na magkakaugnay ng kaukulang mga daloy ng enerhiya, mga siklo ng mga biogenic na elemento.

kanin. 4. Daloy ng enerhiya sa kadena ng pagkain:

OPE - kabuuang solar energy input; NE - enerhiya na hindi ginagamit ng ecosystem; C - enerhiya na hinihigop ng mga halaman; H - bahagi ng enerhiya (na may pangunahing produksyon) na ginagamit ng mga organismo ng mga antas ng tropiko; CH - bahagi ng hinihigop na enerhiya na nawala sa thermal form; D 1 D 2, D 3 - pagkawala ng enerhiya para sa paghinga; E - pagkawala ng bagay sa anyo ng dumi at pagtatago; P sa - kabuuang output ng mga producer; P 1 - netong pangunahing produksyon; P 2 at P 3 - mga produkto ng mamimili; ang bilog ay nagpapakita ng mga bioreducers - mga destructors ng patay na organikong bagay.

Ang trophic chain sa biogeocenosis ay kasabay ng isang energy chain, ibig sabihin, isang sequential ordered flow ng paglipat ng solar energy mula sa mga producer sa lahat ng iba pang mga link (Fig. 4).

Ang mga organismo ng mamimili (mga mamimili), na nagpapakain sa organikong bagay ng mga producer, ay tumatanggap ng enerhiya mula sa kanila, na bahagyang ginagamit upang bumuo ng kanilang sariling organikong bagay at nakagapos sa mga molekula ng kaukulang mga compound ng kemikal, at bahagyang ginugol sa paghinga, paglipat ng init, pagsasagawa ng mga paggalaw sa ang proseso ng paghahanap ng pagkain, pag-iwas sa mga kaaway atbp.

Kaya, sa ecosystem mayroong isang tuluy-tuloy na daloy ng enerhiya, na binubuo sa paglilipat nito mula sa isang antas ng pagkain patungo sa isa pa. Sa bisa ng pangalawang batas ng thermodynamics, ang prosesong ito ay nauugnay sa pagwawaldas ng enerhiya sa bawat kasunod na link, ibig sabihin, kasama ang mga pagkalugi nito at pagtaas ng entropy. Malinaw na ang pagwawaldas na ito ay palaging binabayaran ng pag-agos ng enerhiya mula sa Araw.

Sa proseso ng buhay ng komunidad, ang organikong bagay ay nalilikha at natupok. Nangangahulugan ito na ang bawat sistemang ekolohikal ay may tiyak na produktibidad.

Ang pagiging produktibo ng isang sistemang ekolohikal ay ang bilis ng pagsipsip ng mga prodyuser ng nagniningning na enerhiya sa pamamagitan ng photosynthesis at chemosynthesis, na gumagawa ng mga organikong bagay na maaaring magamit bilang pagkain. Mayroong iba't ibang antas ng produksyon ng organikong bagay: pangunahing produksyon, na nilikha ng mga prodyuser bawat yunit ng oras, at pangalawang produksyon - isang pagtaas sa masa ng mga mamimili bawat yunit ng oras. Ang pangunahing produksyon ay nahahati sa gross at netong produksyon. Ang kabuuang pangunahing produksyon ay ang kabuuang masa ng kabuuang organikong bagay na nilikha ng isang halaman sa bawat yunit ng oras sa isang partikular na rate ng photosynthesis, kabilang ang paggasta ng halaman sa paghinga - mula 40 hanggang 70% ng kabuuang produksyon. Ang bahaging iyon ng kabuuang output na hindi ginagastos "para sa paghinga" ay tinatawag na netong pangunahing produksyon, ay kumakatawan sa halaga ng paglago ng mga halaman, at ang produktong ito ang natupok ng mga mamimili at mga decomposer. Ang pangalawang produksyon ay hindi na nahahati sa gross at net, dahil ang mga consumer at decomposers, i.e. lahat ng heterotrophs, tumaas ang kanilang masa dahil sa pangunahing naunang nilikha na mga produkto.

Ang lahat ng nabubuhay na bahagi ng ecosystem ay bumubuo sa kabuuang biomass ng komunidad sa kabuuan o ng ilang partikular na grupo ng mga organismo. Ito ay ipinahayag sa g / cm 3 sa raw o dry form, o sa mga yunit ng enerhiya - sa calories, joules, atbp. Kung ang rate ng pag-withdraw ng biomass ng mga consumer ay nahuhuli sa rate ng paglago ng halaman, ito ay humahantong sa unti-unting pagtaas sa biomass ng mga producer at sa labis na patay na organikong bagay. Ang huli ay humahantong sa pag-peating ng mga latian at ang paglaki ng mga mababaw na reservoir. Sa mga matatag na komunidad, halos lahat ng produksyon ay ginugugol sa food webs, at ang biomass ay nananatiling halos pare-pareho.

Pangkapaligiranmga pyramid

Ang mga functional na relasyon, i.e., ang trophic na istraktura, ay maaaring ilarawan nang grapiko, sa anyo ng tinatawag na ecological pyramid. Ang base ng pyramid ay ang antas ng mga producer, at ang mga kasunod na antas ng nutrisyon ay bumubuo sa mga sahig at tuktok ng pyramid. May tatlong pangunahing uri ng ecological pyramids: 1) pyramid ng mga numero, na sumasalamin sa bilang ng mga organismo sa bawat antas (Elton's pyramid); 2) biomass pyramid nagpapakilala sa masa ng nabubuhay na bagay - kabuuang tuyong timbang, caloric na nilalaman, atbp.; 3) pyramid ng produkto(o enerhiya), na may unibersal na karakter, na nagpapakita ng pagbabago sa pangunahing produksyon (o enerhiya) sa magkakasunod na antas ng trophic.

Ang pyramid ng mga numero ay sumasalamin sa isang malinaw na pattern na natuklasan ni Elton: ang bilang ng mga indibidwal na bumubuo sa isang sunud-sunod na serye ng mga link mula sa mga producer patungo sa mga mamimili ay patuloy na bumababa (Larawan 5.). Ang pattern na ito ay batay, una, sa katotohanan na maraming maliliit na katawan ang kailangan upang balansehin ang masa ng isang malaking katawan; pangalawa, mula sa mas mababang antas ng trophic hanggang sa pinakamataas, ang halaga ng enerhiya ay nawawala (10% lamang ng enerhiya ang umabot sa nakaraang antas mula sa bawat antas) at, pangatlo, ang kabaligtaran na pag-asa ng metabolismo sa laki ng mga indibidwal (mas maliit ang organismo, mas matindi ang metabolismo, mas mataas ang rate ng paglago ng kanilang kasaganaan at biomass).

kanin. 5. Pinasimpleng diagram ng Elton's pyramid

Gayunpaman, ang mga pyramids ng kasaganaan ay mag-iiba nang malaki sa hugis sa iba't ibang ecosystem, kaya mas mahusay na magbigay ng kasaganaan sa tabular form, ngunit biomass - sa graphical na anyo. Malinaw na ipinapahiwatig nito ang dami ng lahat ng nabubuhay na bagay sa isang naibigay na antas ng trophic, halimbawa, sa mga yunit ng masa bawat yunit ng lugar - g / m 2 o bawat dami - g / m 3, atbp.

Sa mga terrestrial ecosystem, nalalapat ang sumusunod na panuntunan mga pyramidbiomass: ang kabuuang masa ng mga halaman ay lumampas sa masa ng lahat ng herbivores, at ang kanilang masa ay lumampas sa buong biomass ng mga mandaragit. Ang panuntunang ito ay sinusunod, at ang biomass ng buong chain ay nagbabago sa mga pagbabago sa halaga ng net production, ang ratio ng taunang paglago kung saan sa biomass ng ecosystem ay maliit at nag-iiba-iba sa mga kagubatan ng iba't ibang geographical zone mula 2 hanggang 6 %. At tanging sa mga komunidad ng halaman ng parang maaari itong umabot sa 40-55%, at sa ilang mga kaso, sa mga semi-disyerto - 70-75%. Sa fig. 6 ay nagpapakita ng biomass pyramids ng ilang biocenoses. Tulad ng makikita mula sa figure, para sa karagatan, ang panuntunan sa itaas ng biomass pyramid ay hindi wasto - mayroon itong baligtad (inverted) na anyo.

kanin. 6. Pyramids ng biomass ng ilang biocenoses: P - mga producer; RK - mga mamimili ng herbivorous; PC - mga mahilig sa kame consumer; F, phytoplankton; Z - zooplankton

Ang ekosistema ng karagatan ay may posibilidad na makaipon ng biomass sa mataas na antas, sa mga mandaragit. Ang mga mandaragit ay nabubuhay nang mahabang panahon at ang turnover rate ng kanilang mga henerasyon ay mababa, ngunit para sa mga producer - phytoplankton algae, ang turnover rate ay maaaring daan-daang beses na mas mataas kaysa sa biomass reserve. Nangangahulugan ito na ang kanilang netong produksyon dito ay lumalampas din sa produksyon na hinihigop ng mga mamimili, ibig sabihin, mas maraming enerhiya ang dumadaan sa antas ng mga producer kaysa sa lahat ng mga mamimili.

Mula dito ay malinaw na ang isang mas perpektong pagmuni-muni ng impluwensya ng trophic na relasyon sa ecosystem ay dapat magingpanuntunan ng pyramid ng produkto(oenerhiya): sa bawat nakaraang antas ng trophic, ang dami ng biomass na nilikha sa bawat yunit ng oras (o enerhiya) ay mas malaki kaysa sa susunod.

Ang trophic o food chain ay maaaring katawanin sa anyo ng isang pyramid. Ang numerical value ng bawat hakbang ng naturang pyramid ay maaaring ipahayag sa pamamagitan ng bilang ng mga indibidwal, kanilang biomass o ang enerhiya na naipon dito.

Alinsunod sa R. Lindemann's energy pyramid law at sampung porsyentong panuntunan, humigit-kumulang 10% (mula 7 hanggang 17%) ng enerhiya o bagay sa mga tuntunin ng enerhiya ay pumasa mula sa bawat yugto patungo sa susunod na yugto (Larawan 7). Tandaan na sa bawat kasunod na antas, na may pagbaba sa dami ng enerhiya, ang kalidad nito ay tumataas, i.e. ang kakayahang gawin ang gawain ng isang yunit ng biomass ng hayop ay katumbas na bilang ng beses na mas mataas kaysa sa parehong biomass ng halaman.

Ang isang kapansin-pansing halimbawa ay ang high seas food chain, na kinakatawan ng plankton at mga balyena. Ang masa ng plankton ay nakakalat sa tubig ng karagatan at, na may bioproductivity ng bukas na dagat na mas mababa sa 0.5 g/m 2 araw -1, ang dami ng potensyal na enerhiya sa isang metro kubiko ng tubig sa karagatan ay napakaliit kumpara sa enerhiya ng isang balyena, na ang masa ay maaaring umabot ng ilang daang tonelada. Tulad ng alam mo, ang langis ng balyena ay isang mataas na calorie na produkto na ginamit pa para sa pag-iilaw.

Alinsunod sa huling digit, isang porsyentong tuntunin: para sa katatagan ng biosphere sa kabuuan, ang bahagi ng posibleng pangwakas na pagkonsumo ng netong pangunahing produksyon sa mga tuntunin ng enerhiya ay hindi dapat lumampas sa 1%.

Sa pagkasira ng mga organiko, ang isang kaukulang pagkakasunud-sunod ay sinusunod din: halimbawa, ang tungkol sa 90% ng enerhiya ng purong pangunahing produksyon ay inilabas ng mga microorganism at fungi, mas mababa sa 10% ng mga invertebrates, at mas mababa sa 1% ng mga vertebrates, na kung saan ay panghuling costume.

Sa huli, ang lahat ng tatlong panuntunan ng mga pyramids ay sumasalamin sa mga relasyon sa enerhiya sa ecosystem, at ang pyramid ng produksyon (enerhiya) ay may unibersal na katangian.

Sa likas na katangian, sa mga matatag na sistema, ang biomass ay hindi gaanong nagbabago, ibig sabihin, ang kalikasan ay may posibilidad na gamitin ang buong kabuuang produksyon. Ang kaalaman sa enerhiya ng ecosystem at ang mga quantitative indicator nito ay ginagawang posible na tumpak na isaalang-alang ang posibilidad ng pag-alis ng isa o ibang dami ng biomass ng halaman at hayop mula sa natural na ecosystem nang hindi pinapanghina ang produktibidad nito.

Ang isang tao ay tumatanggap ng maraming produkto mula sa mga natural na sistema, gayunpaman, ang agrikultura ang pangunahing pinagmumulan ng pagkain para sa kanya. Ang pagkakaroon ng paglikha ng mga agroecosystem, ang isang tao ay naghahangad na makakuha ng mas maraming purong produksyon ng halaman hangga't maaari, ngunit kailangan niyang gumastos ng kalahati ng masa ng halaman sa pagpapakain ng mga herbivore, ibon, atbp., isang makabuluhang bahagi ng produksyon ay napupunta sa industriya at nawala sa basura, ibig sabihin, ito ay nawawala tungkol sa 90% ng purong produksyon at halos 10% lamang ang direktang ginagamit para sa pagkonsumo ng tao.

Sa natural na ekosistema, nagbabago rin ang mga daloy ng enerhiya sa intensity at kalikasan, ngunit ang prosesong ito ay kinokontrol ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran, na ipinapakita sa dynamics ng ecosystem sa kabuuan.

Batay sa kadena ng pagkain bilang batayan para sa paggana ng ecosystem, posible ring ipaliwanag ang mga kaso ng akumulasyon sa mga tisyu ng ilang mga sangkap (halimbawa, mga sintetikong lason), na, habang gumagalaw sila sa kadena ng trophic, ginagawa. hindi lumahok sa normal na metabolismo ng mga organismo. Ayon kay mga tuntunin ng biological amplification mayroong humigit-kumulang sampung beses na pagtaas sa konsentrasyon ng pollutant kapag lumilipat sa mas mataas na antas ng ecological pyramid. Sa partikular, ang isang tila hindi gaanong pagtaas sa nilalaman ng radionuclides sa tubig ng ilog sa unang antas ng trophic chain ay na-assimilated ng mga microorganism at plankton, pagkatapos ito ay puro sa mga tisyu ng isda at umabot sa pinakamataas na halaga sa mga gull. Ang kanilang mga itlog ay may antas ng radionuclides na 5000 beses na mas mataas kaysa sa polusyon sa background.

Mga uri ng ecosystem:

Mayroong ilang mga klasipikasyon ng mga ecosystem. Una, ang mga ecosystem ay nahahati sa likas na pinagmulan at nahahati sa natural (swamp, meadow) at artipisyal (arable land, garden, spaceship).

Sa laki Ang mga ekosistema ay nahahati sa:

micro-ecosystem (halimbawa, ang trunk ng isang natumbang puno o isang clearing sa isang kagubatan)

mesoecosystem (kagubatan o steppe kolok)

macroecosystems (taiga, dagat)

ecosystem ng pandaigdigang antas (planet Earth)

Ang enerhiya ay ang pinaka-maginhawang batayan para sa pag-uuri ng mga ecosystem. Mayroong apat na pangunahing uri ng ecosystem uri ng mapagkukunan ng enerhiya:

hinihimok ng araw, kaunti lang ang natustos

hinimok ng Araw, na tinutustusan ng iba pang likas na pinagkukunan

itinutulak ng araw at tinutustusan ng tao

hinihimok ng gasolina.

Sa karamihan ng mga kaso, dalawang mapagkukunan ng enerhiya ang maaaring gamitin - ang Araw at gasolina.

Ang mga likas na ecosystem na hinimok ng Araw, maliit ang na-subsidize- ito ay bukas na karagatan, alpine forest. Lahat sila ay halos tumatanggap ng enerhiya mula sa isang mapagkukunan lamang - ang Araw at may mababang produktibidad. Ang taunang pagkonsumo ng enerhiya ay tinatantya sa humigit-kumulang 10 3 -10 4 kcal-m 2 . Ang mga organismong naninirahan sa mga ecosystem na ito ay iniangkop sa kakaunting halaga ng enerhiya at iba pang mapagkukunan at ginagamit ang mga ito nang mahusay. Ang mga ecosystem na ito ay napakahalaga para sa biosphere, dahil sinasakop nila ang malalawak na lugar. Ang karagatan ay sumasakop sa halos 70% ng ibabaw ng daigdig. Sa katunayan, ito ang mga pangunahing sistema ng suporta sa buhay, mga mekanismo na nagpapatatag at nagpapanatili ng mga kondisyon sa "spaceship" - ang Earth. Dito, ang malaking dami ng hangin ay nililinis araw-araw, ang tubig ay ibinalik sa sirkulasyon, ang mga kondisyon ng klima ay nabuo, ang temperatura ay pinananatili, at iba pang mga pag-andar na nagsisiguro na ang buhay ay ginaganap. Bilang karagdagan, nang walang gastos sa tao, ang ilang pagkain at iba pang mga materyales ay ginawa dito. Dapat din itong sabihin tungkol sa mga aesthetic na halaga ng mga ecosystem na ito na hindi maaaring isaalang-alang.

Mga likas na ecosystem na hinimok ng Araw, na tinutustusan ng iba pang likas na mapagkukunan, ay mga ecosystem na likas na mataba at gumagawa ng labis na organikong bagay na maaaring maipon. Tumatanggap sila ng natural na mga subsidyo sa enerhiya sa anyo ng enerhiya ng tubig, pag-surf, mga alon na nagmumula sa lugar ng catchment na may ulan at hangin ng mga organikong at mineral na sangkap, atbp. Ang pagkonsumo ng enerhiya sa kanila ay mula sa 1 * 10 4 hanggang 4 * 10 4 kcal * m - 2 *taon -1 . Ang baybaying bahagi ng isang estero gaya ng Neva Bay ay isang magandang halimbawa ng mga naturang ecosystem, na mas mataba kaysa sa mga katabing lupain na tumatanggap ng parehong dami ng solar energy. Ang labis na pagkamayabong ay maaari ding maobserbahan sa mga rainforest.

ecosystem,magagalawaraw at may subsidiyatao, ay mga terrestrial at aquatic agro-ecosystem na tumatanggap ng enerhiya hindi lamang mula sa Araw, kundi mula rin sa mga tao sa anyo ng mga subsidyo sa enerhiya. Ang kanilang mataas na produktibo ay sinusuportahan ng enerhiya ng kalamnan at enerhiya ng gasolina, na ginugol sa paglilinang, patubig, pagpapabunga, pagpili, pagproseso, transportasyon, atbp. Ang tinapay, mais, patatas ay "bahagyang ginawa mula sa langis." Ang pinaka-produktibong agrikultura ay tumatanggap ng halos kaparehong dami ng enerhiya gaya ng mga pinakaproduktibong natural na ekosistema ng pangalawang uri. Ang kanilang produksyon ay umabot sa humigit-kumulang 50,000 kcal*m -2 taon -1 . Ang pagkakaiba sa pagitan ng mga ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang isang tao ay nagtuturo ng mas maraming enerhiya hangga't maaari sa paggawa ng mga produktong pagkain ng isang limitadong uri, habang ang kalikasan ay namamahagi sa mga ito sa maraming uri at nag-iipon ng enerhiya para sa isang "araw na tag-ulan", na parang inilalatag ito. sa iba't ibang bulsa. Ang diskarteng ito ay tinutukoy bilang ang "diversity-for-survival strategy".

Mga pang-industriya-urban na ecosystem na hinimok ng gasolina, - ang korona ng mga nagawa ng tao. Sa mga pang-industriyang lungsod, ang mataas na puro na enerhiya ng gasolina ay hindi nagdaragdag, ngunit pinapalitan ang solar energy. Ang pagkain - ang produkto ng mga sistema na hinimok ng Araw - ay dinadala sa lungsod mula sa labas. Ang isang tampok ng mga ecosystem na ito ay ang malaking pangangailangan para sa enerhiya sa mga urban na lugar na makapal ang populasyon - ito ay dalawa hanggang tatlong order ng magnitude na mas malaki kaysa sa unang tatlong uri ng ecosystem. Kung sa mga non-subsidized na ecosystem ang pag-agos ng enerhiya ay umaabot mula 10 3 hanggang 10 4 kcal*m -2 taon -1 , at sa mga subsidized na sistema ng pangalawa at pangatlong uri - mula 10 4 hanggang 4*10 sa malalaking pang-industriyang lungsod, pagkonsumo ng enerhiya umabot ng ilang milyong kilocalories bawat 1 m 2: New York - 4.8 * 10 6, Tokyo - 3 * 10 6, Moscow - 10 6 kcal * m -2 taon -1.

Ang pagkonsumo ng enerhiya ng isang tao sa isang lungsod ay may average na higit sa 80 milyong kcal*year -1; para sa pagkain, kailangan niya lamang ng halos 1 milyong kcal * taon -1, samakatuwid, para sa lahat ng iba pang mga aktibidad (sambahayan, transportasyon, industriya, atbp.), Ang isang tao ay gumugugol ng 80 beses na mas maraming enerhiya kaysa sa kinakailangan para sa physiological na paggana ng katawan. Siyempre, sa papaunlad na mga bansa ang sitwasyon ay medyo naiiba.

Pahina 2

Ang mga likas na ecosystem ay kilala na nasa isang estado ng dynamic na equilibrium. Ang kanilang ebolusyon ay nasa direksyon ng pagtaas ng paglaban sa mga posibleng epekto. Higit pa rito, maaaring mapataas ng ilang partikular na load ang kapaki-pakinabang na produktibidad ng ilang ecosystem. Ito ay humahantong sa isang mahalagang praktikal na konklusyon na ang isa ay hindi dapat ganap na umiwas sa technogenic at iba pang mga epekto sa ecosystem dahil sa takot sa kanilang kawalang-tatag. Kinakailangan na idirekta ang mga pagsisikap sa isang masusing pag-aaral ng mga pinahihintulutang pagkarga sa kanila. Ang makatwirang pamamahala sa mga kargang ito ay isa sa mga kondisyon para sa napapanatiling pag-unlad ng lipunan.

Ang bawat organismo sa isang natural na ecosystem ay gumagawa ng potensyal na nakakadumi na basura. Ang katatagan ng ekosistema ay dahil sa katotohanan na ang basura ng ilang organismo ay nagiging pagkain at/o hilaw na materyales para sa iba. Sa balanseng ecosystem, hindi naiipon ang basura sa antas na nagdudulot ng masamang pagbabago, ngunit nabubulok at nire-recycle.

Ang pagpapanatili ng mga closed cycle sa natural na ecosystem ay posible dahil sa pagkakaroon ng mga decomposer na gumagamit ng lahat ng basura at residues, at ang patuloy na supply ng solar energy. Sa mga urban at artipisyal na ecosystem, wala ang mga decomposer o ang kanilang bilang ay bale-wala, samakatuwid, kasama ng iba pang mga kadahilanan, ang mga basura ay naipon, na, kapag naipon, ay nagpaparumi sa kapaligiran. Para sa pinakamabilis na pagkabulok at pag-recycle ng naturang basura, ang mga kondisyon ay dapat gawin para sa pagbuo ng mga decomposers, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-compost. Kaya ang tao ay natututo mula sa kalikasan.

Ang pagpapanatili ng mga closed cycle sa natural na ekosistem ay posible dahil sa pagkakaroon ng mga decomposer (decomposers), na gumagamit ng lahat ng basura at residues, at ang patuloy na supply ng solar energy. May kakaunti o walang nabubulok sa mga urban at artipisyal na ecosystem, at ang mga basura (likido, solid at gas) ay nag-iipon, na nagpaparumi sa kapaligiran. Posibleng isulong ang pinakamabilis na pagkabulok at pag-recycle ng naturang basura sa pamamagitan ng paghikayat sa pagbuo ng mga nabubulok, halimbawa, sa pamamagitan ng pag-compost. Kaya ang tao ay natututo mula sa kalikasan.

Mutualism), Sa natural na ecosystem, nangingibabaw ang associative A. Sa agroecosystems, ang papel ng associative B.a. bumababa nang husto at hindi hihigit sa 40 kg / ha ng nitrogen bawat taon. Para sa kadahilanang ito, upang maisaaktibo ang B.a. ang mga leguminous na halaman ay nililinang. Sa gitnang lane, ang isang clover o alfalfa field ay maaaring makaipon ng 200-400 kg/ha ng nitrogen sa panahon ng lumalagong panahon, na ganap na sumasaklaw sa pangangailangan para dito kahit na may masinsinang produksyon ng pananim.

Ang panuntunan ng panloob na pagkakapare-pareho: sa mga natural na ekosistema, ang mga aktibidad ng mga species na kasama sa kanila ay naglalayong mapanatili ang mga ekosistema na ito bilang kanilang sariling tirahan.

Ang panuntunan ng panloob na pagkakapare-pareho - sa mga likas na ekosistema, ang mga aktibidad ng mga species na kasama sa kanila ay naglalayong mapanatili ang mga ekosistema na ito bilang kanilang sariling tirahan.

Kapansin-pansin, ang mga halaman sa natural na ecosystem ay ganap na umaasa sa kanilang sariling mga depensa laban sa mga insekto at iba pang mga herbivore - karagdagang patunay kung gaano kabisa ang natural na mga panlaban. Marami sa mga kemikal na kasangkot, partikular na ang mga tannin at alkaloid, ay mapait sa lasa at marami ang nakakalason sa mga mammal at iba pang mga hayop. Ang mga programa sa pag-aanak ay madalas na naglalayong bawasan ang mga konsentrasyon ng mga naturang sangkap sa mga nilinang halaman. Sa liwanag ng aming kasalukuyang pag-unawa sa mga natural na panlaban ng kemikal, hindi kataka-taka na maraming nilinang na halaman ang medyo madaling kainin ng mga insekto. Dahil maraming mga cultivar ay medyo genetically homogenous, halos lahat ng mga indibidwal ng isang partikular na cultivar ay maaaring pantay na madaling kapitan ng pag-atake ng insekto. Malinaw, ang punto dito ay ang pagpili ng mga nilinang halaman, bilang panuntunan, ay isinasagawa upang makakuha ng ilang mga katangian ng istruktura, at ang mga pagbabagong ito ay maaaring magpahina sa mga mekanismo ng pagtatanggol ng mga halaman laban sa mga insekto. Bilang karagdagan, ang malalaking grupo ng mga katulad na halaman ay mas madaling mahanap ng mga insekto kaysa sa mga nakahiwalay na indibidwal na karaniwang matatagpuan sa mga natural na ecosystem.

Ang kaguluhan sa kapaligiran ay bunga ng direktang pagkasira ng mga natural na ekosistema (deforestation, pag-aararo ng steppes at parang, drainage ng swamps, atbp.).

Ang kasalukuyang mabilis na pagkasira ng mga natural na ecosystem na kumokontrol sa kapaligiran ay humahantong sa isang ekolohikal na sakuna. Ang sakuna na ito, sa turn, ay sinamahan ng isang matalim na pagbaba sa rate ng paglaki ng populasyon at ang pagpapapanatag nito sa antas na 7.39 bilyong tao.

Maraming mga potensyal na pathogenic bacteria ang mga bahagi ng natural na ecosystem. Ang Yersinia, citrobacter, serrations, hafnia, atbp. ay nakahiwalay sa irigasyon na mga patlang. Ang mga ito ay tumagos mula sa lupa at tubig papunta sa root system ng mga halaman at umabot sa mataas na konsentrasyon sa kanilang mga vegetative organs. Ang mga bacteria na ito ay malapit na nauugnay sa mga invertebrate sa lupa at tubig - amoebae, hipon, nematodes, atbp. May isang labanan na hindi nakikita ng tao. Nahanap nito ang aplikasyon at ginagawang perpekto ang buong arsenal ng mga kadahilanan ng pathogenicity, na, sa ilalim ng angkop na mga kondisyon, na nauugnay sa isang pagbabago sa mga ekolohikal na katangian ng panlabas at panloob na kapaligiran, ay maaaring magamit laban sa mga tao. Ang protozoa ay lalong mapanganib para sa mga saprophyte. Ang iba't ibang uri ng protozoa ay kumakain ng iba't ibang uri ng microorganism: mas gusto ng calpidium at calpida ang ilang uri ng pseudomonads; infusoria slipper - lebadura at pseudovulgaris. Sa turn, ang bakterya, na nagtatanggol sa kanilang sarili, ay nagdudulot ng buong epizootics sa mga protozoa.

Ang mga praktikal na obserbasyon ay nagpapatunay na sa hindi nababagabag na natural na ekosistema ay talagang naobserbahan ang ganitong kondisyon.

Ang paglipat sa napapanatiling pag-unlad ay nagsasangkot ng unti-unting pagpapanumbalik ng mga natural na ekosistema sa isang antas na ginagarantiyahan ang katatagan ng kapaligiran. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagsisikap ng lahat ng sangkatauhan, ngunit ang bawat bansa ay dapat magsimulang kumilos sa layuning ito sa sarili nitong.

Ang paglipat sa napapanatiling pag-unlad ay nagsasangkot ng unti-unting pagpapanumbalik ng mga natural na ekosistema sa isang antas na ginagarantiyahan ang katatagan ng kapaligiran, at dapat magbigay ng isang balanseng solusyon sa mga problema ng sosyo-ekonomikong pag-unlad at ang pangangalaga ng isang kanais-nais na kapaligiran at likas na yaman potensyal sa kinabukasan.

Ang paglipat sa napapanatiling pag-unlad ay nagsasangkot ng unti-unting pag-unlad ng mga natural na ecosystem sa isang antas na ginagarantiyahan ang katatagan ng kapaligiran. Ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng mga pagsisikap ng lahat ng sangkatauhan, ngunit ang bawat bansa ay dapat magsimulang kumilos patungo sa layunin sa sarili nitong.

Hindi tulad ng isang natural na ecosystem, ang isang artipisyal na ecosystem ay nailalarawan. Isulat ang iyong sagot sa mga numero na walang patlang.

1) isang malawak na pagkakaiba-iba ng mga species

2) magkakaibang supply chain

3) bukas na sirkulasyon ng mga sangkap

4) ang pamamayani ng isa o dalawang species

5) ang impluwensya ng anthropogenic factor

6) saradong sirkulasyon ng mga sangkap

Paliwanag.

Mga pagkakaiba ng agrocenoses mula sa natural na biogeocenoses. Sa pagitan ng natural at artipisyal na biogeocenoses, kasama ang mga pagkakatulad, mayroon ding malalaking pagkakaiba na mahalagang isaalang-alang sa pagsasanay sa agrikultura.

Ang unang pagkakaiba ay nasa iba't ibang direksyon ng pagpili. Sa natural na ecosystem, mayroong natural selection na tumatanggi sa hindi mapagkumpitensyang mga species at anyo ng mga organismo at kanilang mga komunidad sa ecosystem at sa gayon ay tinitiyak ang pangunahing pag-aari nito - ang pagpapanatili. Sa agrocenoses, higit sa lahat ang artipisyal na pagpili ay nagpapatakbo, na pinangungunahan ng tao lalo na upang mapakinabangan ang ani ng mga pananim na pang-agrikultura. Para sa kadahilanang ito, ang ekolohikal na katatagan ng mga agrocenoses ay mababa. Hindi nila kaya ang self-regulation at self-renewal, napapailalim sila sa banta ng kamatayan sa panahon ng mass reproduction ng mga peste o pathogens. Samakatuwid, nang walang pakikilahok ng tao, ang kanyang walang humpay na atensyon at aktibong interbensyon sa kanilang buhay, ang mga agrocenoses ng mga pananim ng butil at gulay ay umiiral nang hindi hihigit sa isang taon, mga pangmatagalang damo - 3-4 na taon, mga pananim ng prutas - 20-30 taon. Pagkatapos sila ay maghiwa-hiwalay o mamatay.

Ang pangalawang pagkakaiba ay nasa pinagmumulan ng enerhiya na ginamit. Para sa natural na biogeocenosis, ang tanging pinagmumulan ng enerhiya ay ang Araw. Kasabay nito, ang mga agrocenoses, bilang karagdagan sa solar energy, ay tumatanggap ng karagdagang enerhiya na ginugol ng isang tao sa paggawa ng mga pataba, mga kemikal laban sa mga damo, mga peste at sakit, sa patubig o pagpapatuyo ng lupa, atbp. Kung wala ang naturang karagdagang pagkonsumo ng enerhiya, ang Ang pangmatagalang pagkakaroon ng mga agrocenoses ay halos imposible.

Ang pangatlong pagkakaiba ay ang pagkakaiba-iba ng mga species ng mga nabubuhay na organismo ay nabawasan nang husto sa mga agroecosystem. Ang isa o ilang mga species (varieties) ng mga halaman ay karaniwang nilinang sa mga patlang, na humahantong sa isang makabuluhang pagkaubos ng komposisyon ng mga species ng mga hayop, fungi, at bakterya. Bilang karagdagan, ang biological na pagkakapareho ng mga nilinang uri ng halaman na sumasakop sa malalaking lugar (kung minsan ay sampu-sampung libong ektarya) ay kadalasang pangunahing dahilan ng kanilang malawakang pagkasira ng mga dalubhasang insekto (halimbawa, ang Colorado potato beetle) o pinsala ng mga pathogen (powdery hummock, kalawang, smut fungi, late blight at iba pa).

Ang pang-apat na pagkakaiba ay ang iba't ibang balanse ng nutrients. Sa isang natural na biogeocenosis, ang pangunahing produksyon ng mga halaman (yield) ay natupok sa maraming food chain (networks) at muling ibinalik sa biological cycle system sa anyo ng carbon dioxide, tubig at mineral na mga elemento ng nutrisyon.

Sa agrocenosis, ang gayong pag-ikot ng mga elemento ay mahigpit na nagambala, dahil ang isang tao ay nag-aalis ng isang makabuluhang bahagi ng mga ito sa pag-aani. Samakatuwid, upang mabayaran ang kanilang mga pagkalugi at, dahil dito, upang madagdagan ang ani ng mga nilinang halaman, kinakailangan na patuloy na mag-aplay ng mga pataba sa lupa.

Kaya, kung ihahambing sa mga natural na biogeocenoses, ang mga agrocenoses ay may limitadong komposisyon ng mga species ng mga halaman at hayop, hindi kaya ng self-renewal at self-regulation, ay napapailalim sa banta ng kamatayan bilang resulta ng mass reproduction ng mga peste o pathogens, at nangangailangan ng walang kapagurang aktibidad ng tao upang mapanatili ang mga ito.

Sa ilalim ng mga numero 3, 4, 5 - nagpapakilala sa agrocenosis; 1, 2, 6 - natural na biogeocenosis.

Sagot: 345.

Ang mga ekosistema ay isa sa mga pangunahing konsepto ng ekolohiya, na isang sistema na kinabibilangan ng ilang bahagi: isang pamayanan ng mga hayop, halaman at mikroorganismo, isang katangiang tirahan, isang buong sistema ng mga relasyon kung saan isinasagawa ang pagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya.

Sa agham, mayroong ilang mga klasipikasyon ng mga ecosystem. Hinahati ng isa sa kanila ang lahat ng kilalang ecosystem sa dalawang malalaking klase: natural, nilikha ng kalikasan, at artipisyal, yaong nilikha ng tao. Tingnan natin ang bawat isa sa mga klase na ito nang mas detalyado.

mga likas na ekosistema

Gaya ng nabanggit sa itaas, nabuo ang natural, natural na mga ekosistema bilang resulta ng pagkilos ng mga puwersa ng kalikasan. Sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng:

• Malapit na ugnayan sa pagitan ng mga organiko at di-organikong sangkap
• Isang kumpleto, mabisyo na bilog ng sirkulasyon ng mga sangkap: simula sa hitsura ng organikong bagay at nagtatapos sa pagkabulok at pagkabulok nito sa mga di-organikong sangkap.
• Katatagan at kakayahang magpagaling sa sarili.

Ang lahat ng natural na ekosistema ay tinutukoy ng mga sumusunod na katangian:

• 1. istraktura ng species: ang bilang ng bawat uri ng hayop o halaman ay kinokontrol ng mga natural na kondisyon.
  2. Istraktura ng spatial: lahat ng mga organismo ay nakaayos sa isang mahigpit na pahalang o patayong hierarchy. Halimbawa, sa isang ecosystem ng kagubatan, ang mga tier ay malinaw na nakikilala, sa isang aquatic ecosystem, ang pamamahagi ng mga organismo ay nakasalalay sa lalim ng tubig.
  3. Mga sangkap na biotic at abiotic. Ang mga organismo na bumubuo sa isang ecosystem ay nahahati sa inorganic (abiotic: liwanag, hangin, lupa, hangin, kahalumigmigan, presyon) at organiko (biotic - hayop, halaman).
  4. Sa turn, ang biotic component ay nahahati sa mga producer, consumer at destroyers. Kabilang sa mga producer ang mga halaman at bakterya, na, sa tulong ng sikat ng araw at enerhiya, ay lumilikha ng organikong bagay mula sa mga di-organikong sangkap. Ang mga mamimili ay mga hayop at carnivorous na halaman na kumakain sa organikong bagay na ito. Ang mga maninira (fungi, bacteria, ilang microorganism) ay ang korona ng food chain, dahil gumagawa sila ng reverse process: ang mga organic ay na-convert sa inorganic substance.

Ang mga spatial na hangganan ng bawat natural na ecosystem ay napakakondisyon. Sa agham, kaugalian na tukuyin ang mga hangganang ito sa pamamagitan ng natural na mga contour ng kaluwagan: halimbawa, isang latian, lawa, bundok, ilog. Ngunit sa kabuuan, ang lahat ng ecosystem na bumubuo sa bio-envelope ng ating planeta ay itinuturing na bukas, habang nakikipag-ugnayan sila sa kapaligiran at espasyo. Sa pinaka-pangkalahatang view, ang larawan ay ganito ang hitsura: ang mga nabubuhay na organismo ay tumatanggap ng enerhiya, cosmic at terrestrial na mga sangkap mula sa kapaligiran, at sa output - nalatak na mga bato at gas, na kalaunan ay napupunta sa kalawakan.

Ang lahat ng bahagi ng natural na ecosystem ay malapit na magkakaugnay. Ang mga prinsipyo ng koneksyon na ito ay nabuo sa paglipas ng mga taon, kung minsan ay mga siglo. Ngunit iyon ang dahilan kung bakit sila ay naging napakatatag, dahil ang mga koneksyon at klimatikong kondisyon ay tumutukoy sa mga uri ng mga hayop at halaman na naninirahan sa lugar na ito. Ang anumang kawalan ng balanse sa natural na ekosistema ay maaaring humantong sa pagkawala o pagpapahina nito. Ang ganitong paglabag ay maaaring, halimbawa, deforestation, pagpuksa ng populasyon ng isang partikular na species ng hayop. Sa kasong ito, ang kadena ng pagkain ay agad na nagambala, at ang ecosystem ay nagsisimulang "mabigo".

Sa pamamagitan ng paraan, ang pagpapakilala ng mga karagdagang elemento sa mga ecosystem ay maaari ring makagambala dito. Halimbawa, kung ang isang tao ay nagsimulang magparami ng mga hayop sa napiling ecosystem na wala doon noong una. Ang isang matingkad na kumpirmasyon nito ay ang pag-aanak ng mga kuneho sa Australia. Sa una ito ay kumikita, dahil sa isang mayamang kapaligiran at mahusay na klimatiko na kondisyon para sa pag-aanak, ang mga kuneho ay nagsimulang dumami nang may hindi kapani-paniwalang bilis. Ngunit sa bandang huli, ang lahat ay bumagsak. Hindi mabilang na sangkawan ng mga kuneho ang sumisira sa mga pastulan kung saan nanginginain ang mga tupa. Ang bilang ng mga tupa ay nagsimulang bumaba. Ang isang tao ay tumatanggap ng mas maraming pagkain mula sa isang tupa kaysa sa 10 kuneho. Ang kasong ito ay pumasok pa sa salawikain: "Kinain ng mga kuneho ang Australia." Kinailangan ng hindi kapani-paniwalang pagsisikap ng mga siyentipiko at malalaking gastos bago nila naalis ang populasyon ng kuneho. Hindi posible na ganap na lipulin ang kanilang populasyon sa Australia, ngunit ang kanilang mga bilang ay bumaba at hindi na nagbanta sa ecosystem.

mga artipisyal na ekosistema

Ang mga artificial ecosystem ay mga komunidad ng mga hayop at halaman na nabubuhay sa mga kondisyong nilikha ng tao para sa kanila. Tinatawag din silang mga noobiogeocenoses o socioecosystem. Mga halimbawa: bukid, pastulan, lungsod, lipunan, sasakyang pangalangaang, zoo, hardin, artipisyal na pond, reservoir.

Ang pinakasimpleng halimbawa ng isang artipisyal na ecosystem ay isang aquarium. Dito, ang tirahan ay limitado sa pamamagitan ng mga dingding ng aquarium, ang pag-agos ng enerhiya, liwanag at mga sustansya ay isinasagawa ng tao, kinokontrol din niya ang temperatura at komposisyon ng tubig. Ang bilang ng mga naninirahan ay una ring tinutukoy.

Unang tampok: lahat ng artipisyal na ekosistema ay heterotrophic, ibig sabihin, pagkonsumo ng inihandang pagkain. Kunin, halimbawa, ang isang lungsod, isa sa pinakamalaking ecosystem na gawa ng tao. Ang pag-agos ng artipisyal na nilikhang enerhiya (gas pipeline, kuryente, pagkain) ay gumaganap ng malaking papel dito. Kasabay nito, ang mga naturang ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mataas na ani ng mga nakakalason na sangkap. Iyon ay, ang mga sangkap na sa natural na ekosistema sa kalaunan ay nagsisilbi para sa paggawa ng mga organikong bagay ay kadalasang nagiging hindi magagamit sa mga artipisyal.

Ang isa pang natatanging tampok ng mga artipisyal na ekosistema ay isang bukas na metabolic cycle. Kunin, halimbawa, ang agro-ecosystem - ang pinakamahalaga para sa mga tao. Kabilang dito ang mga bukirin, taniman, taniman ng gulay, pastulan, sakahan at iba pang lupang pang-agrikultura kung saan lumilikha ang isang tao ng mga kondisyon para sa pag-alis ng mga produktong pangkonsumo. Ang isang bahagi ng kadena ng pagkain sa naturang mga ecosystem ay kinukuha ng isang tao (sa anyo ng isang pananim), at samakatuwid ang kadena ng pagkain ay nawasak.

Ang pangatlong pagkakaiba sa pagitan ng mga artipisyal na ecosystem at natural ay ang kanilang kakapusan sa mga species.. Sa katunayan, ang isang tao ay lumilikha ng isang ecosystem para sa kapakanan ng pagpaparami ng isang (bihirang ilang) species ng mga halaman o hayop. Halimbawa, sa isang bukirin ng trigo, ang lahat ng mga peste at mga damo ay nawasak, tanging ang trigo ay nililinang. Ginagawa nitong posible na makuha ang pinakamahusay na ani. Ngunit sa parehong oras, ang pagkasira ng mga organismo ay "hindi kumikita" para sa mga tao na ginagawang hindi matatag ang ecosystem.

Mga paghahambing na katangian ng natural at artipisyal na ecosystem

Ito ay mas maginhawa upang ipakita ang isang paghahambing ng mga natural na ecosystem at socio-ecosystem sa anyo ng isang talahanayan:

mga likas na ekosistema	mga artipisyal na ekosistema
Ang pangunahing sangkap ay solar energy.	Pangunahing nakakakuha ng enerhiya mula sa gasolina at lutong pagkain (heterotrophic)
Nakabubuo ng matabang lupa	Nakakaubos ng lupa
Ang lahat ng natural na ekosistema ay sumisipsip ng carbon dioxide at gumagawa ng oxygen.	Karamihan sa mga artipisyal na ecosystem ay kumokonsumo ng oxygen at gumagawa ng carbon dioxide.
Mahusay na pagkakaiba-iba ng species	Limitadong bilang ng mga species ng mga organismo
Mataas na katatagan, kakayahan sa regulasyon sa sarili at pagpapagaling sa sarili	Ang mahinang sustainability, dahil ang ecosystem ay nakasalalay sa mga aktibidad ng tao
saradong metabolismo	Hindi saradong metabolic chain
Lumilikha ng mga tirahan para sa mga ligaw na hayop at halaman	Sinisira ang mga tirahan ng wildlife
Nag-iipon ng tubig, gamit ito nang matalino at naglilinis	Mataas na pagkonsumo ng tubig, ang polusyon nito