Alle diversiteit aan organismen op onze planeet is onlosmakelijk met elkaar verbonden. Er is geen schepsel dat geïsoleerd van iedereen zou kunnen bestaan, strikt individueel. Niet alleen organismen hebben echter een nauwe relatie, maar ook factoren van de externe en interne omgeving beïnvloeden het hele bioom. Samen wordt het hele complex van levende en levenloze natuur vertegenwoordigd door de structuur van ecosystemen en hun eigenschappen. Wat is dit concept, door welke parameters wordt het gekenmerkt, laten we proberen het artikel te begrijpen.
Het concept van ecosystemen
Wat is een ecosysteem? Vanuit het oogpunt van ecologie is dit de totale gezamenlijke levensactiviteit van alle soorten organismen, ongeacht klasse-affiliatie en omgevingsfactoren, zowel biotisch als abiotisch.
De eigenschappen van ecosystemen worden verklaard door hun kenmerken. De eerste vermelding van deze term verscheen in 1935. A. Tansley stelde voor om het te gebruiken om 'een complex aan te duiden dat niet alleen uit organismen bestaat, maar ook uit hun omgeving'. Het concept zelf is vrij uitgebreid, het is de grootste eenheid van ecologie, en ook belangrijk. Een andere naam is biogeocenose, hoewel de verschillen tussen deze concepten nog steeds bestaanklein eten.
De belangrijkste eigenschap van ecosystemen is de continue interactie binnen hen van organische en anorganische materie, energie, de herverdeling van warmte, de migratie van elementen, de complexe impact van levende wezens op elkaar. In totaal zijn er verschillende hoofdkenmerken die eigenschappen worden genoemd.
Basiseigenschappen van ecosystemen
Er zijn drie belangrijke:
- zelfregulering;
- duurzaamheid;
- zelfreproductie;
- verwisselen van een voor een ander;
- integriteit;
- emergente eigenschappen.
De vraag wat de belangrijkste eigenschap van ecosystemen is, kan op verschillende manieren worden beantwoord. Ze zijn allemaal belangrijk, omdat alleen hun gecombineerde aanwezigheid dit concept mogelijk maakt. Laten we elk kenmerk in detail bekijken om het belang ervan te begrijpen en de essentie te begrijpen.
Zelfregulering van het ecosysteem
Dit is de belangrijkste eigenschap van het ecosysteem, wat het onafhankelijke beheer van het leven binnen elke biogeocenose impliceert. Dat wil zeggen, een groep organismen, die in nauwe relatie staat met andere levende wezens, evenals met omgevingsfactoren, heeft een directe invloed op de hele structuur als geheel. Het is hun vitale activiteit die de stabiliteit en zelfregulering van het ecosysteem kan beïnvloeden.
Als we het bijvoorbeeld hebben over roofdieren, eten ze herbivoren van dezelfde soort tot hun aantal is verminderd. Verder eten stopt, en het roofdierschakelt over op een andere voedselbron (dat wil zeggen een ander soort herbivoor). Het blijkt dus dat de soort niet volledig wordt vernietigd, maar in rust blijft totdat de vereiste abundantie-indicator is hersteld.
Binnen een ecosysteem kan natuurlijk uitsterven van een soort als gevolg van opgegeten worden door andere individuen niet plaatsvinden. Dit is waar zelfregulering over gaat. Dat wil zeggen, dieren, planten, schimmels, micro-organismen controleren elkaar wederzijds, ondanks het feit dat ze voedsel zijn.
Zelfregulering is ook de belangrijkste eigenschap van ecosystemen, ook omdat hierdoor een gecontroleerd proces van omzetting van verschillende soorten energie plaatsvindt. Anorganische stoffen, organische verbindingen, elementen - ze zijn allemaal nauw met elkaar verbonden en zijn algemeen in omloop. Planten gebruiken direct zonne-energie, dieren eten planten, zetten deze energie om in chemische bindingen, na hun dood breken micro-organismen ze weer af tot anorganische materie. Het proces is continu en cyclisch zonder inmenging van buitenaf, wat zelfregulering wordt genoemd.
Duurzaamheid
Er zijn andere eigenschappen van ecosystemen. Zelfregulatie hangt nauw samen met veerkracht. Hoe lang dit of dat ecosysteem zal duren, hoe het zal worden behouden en of er veranderingen zullen zijn in andere, hangt van een aantal redenen af.
Een echte stal is die waarin geen plaats is voor menselijke tussenkomst. Het heeft een constant stabiel hoog aantal van alle soorten organismen, er zijn geen veranderingen onder invloed van omgevingscondities ofze zijn onbeduidend. In principe kan elk ecosysteem duurzaam zijn.
Deze toestand kan door een persoon worden verstoord door zijn inmenging en het falen van de gevestigde orde (ontbossing, het neerschieten van dieren, uitroeiing van insecten, enz.). Ook kan de natuur zelf de duurzaamheid beïnvloeden als de klimatologische omstandigheden drastisch veranderen, zonder organismen de tijd te geven om zich aan te passen. Bijvoorbeeld natuurrampen, klimaatverandering, waterschaarste, enz.
Hoe groter de diversiteit aan soorten organismen, hoe langer het bestaan van ecosystemen. De eigenschappen van een ecosysteem - stabiliteit en zelfregulering - zijn de basis waarop dit concept doorgaans rust. Er is een term die deze kenmerken samenvat - homeostase. Dat wil zeggen, constant blijven in alles - de diversiteit van soorten, hun overvloed, externe en interne factoren. Zo hebben toendra-ecosystemen meer kans om te veranderen dan tropische bossen. De genetische diversiteit van levende wezens daarin is immers niet zo groot, wat betekent. en het overlevingspercentage da alt sterk.
Zelfreproduceerbaarheid
Als je goed nadenkt over de vraag wat de belangrijkste eigenschap van ecosystemen is, kun je tot de conclusie komen dat zelfreproduceerbaarheid een niet minder belangrijke voorwaarde is voor hun bestaan. Inderdaad, zonder de constante reproductie van componenten zoals:
- organismen;
- bodemsamenstelling;
- watertransparantie;
- zuurstofcomponent van lucht enzovoort.
Het is moeilijk om over duurzaamheid en zelfregulering te praten. Om de biomassa constant te laten herleven en het aantalondersteund, is het belangrijk om voldoende voedsel, water en gunstige leefomstandigheden te hebben. Binnen elk ecosysteem is er een constante vervanging van oude individuen door jonge, zieke individuen door gezonde, sterke en winterharde individuen. Dit is een normale voorwaarde voor het bestaan van een van hen. Dit is alleen mogelijk onder de voorwaarde van tijdige zelfreproduceerbaarheid.
De manifestatie van de eigenschappen van een dergelijk ecosysteem is een garantie voor het genetische behoud van de allelen van elke soort. Anders zouden hele geslachten en typen, klassen en families van levende wezens worden uitgeroeid zonder daaropvolgende restauratie.
Opvolging
Ook belangrijke eigenschappen van ecosystemen zijn de verandering van ecosystemen. Dit proces wordt successie genoemd. Het treedt op onder invloed van een verandering in externe abiotische factoren en duurt enkele tientallen jaren tot miljoenen jaren. De essentie van dit fenomeen is de opeenvolgende vervanging van het ene ecosysteem door het andere onder invloed van zowel interne factoren die gedurende lange tijd optreden tussen levende organismen en externe omstandigheden van levenloze natuur.
Een belangrijke reden voor opvolging is ook menselijke economische activiteit. Bossen worden dus vervangen door weilanden en moerassen, meren veranderen in woestijnen of uiterwaarden, velden worden overwoekerd met bomen en er ontstaat een bos. Uiteraard ondergaat ook de fauna belangrijke veranderingen.
Hoe lang duurt de opvolging? Precies naar het stadium waarin de meest geschikte en aangepast aan specifieke omstandigheden biogeocenose wordt gevormd. Bijvoorbeeld naaldbossen van de FarOost (taiga) is een reeds gevestigde inheemse biocenose, die niet verder zal veranderen. Het werd gevormd gedurende duizenden jaren, gedurende welke tijd er meer dan één ecosysteemverandering was.
Emergent Properties
Deze eigenschappen van ecosystemen zijn nieuw opgedoken, nieuwe en voorheen onkarakteristieke kenmerken die voorkomen in de biogeocenose. Ze ontstaan als gevolg van het complexe werk van alle of meerdere deelnemers aan het totale systeem.
Een typisch voorbeeld is de koraalrifgemeenschap, die het resultaat is van een interactie tussen coelenteraten en algen. Koralen zijn de belangrijkste bron van een enorme hoeveelheid biomassa, elementen, verbindingen die voor hen niet bestonden in deze gemeenschap.
Ecosysteemfuncties
Eigenschappen en functies van ecosystemen zijn nauw met elkaar verbonden. Zo impliceert bijvoorbeeld een eigenschap als integriteit het onderhouden van een constante interactie tussen alle deelnemers. Ook met de factoren van levenloze natuur. En een van de functies is juist de harmonieuze overgang van verschillende soorten energie in elkaar, die mogelijk is onder de voorwaarde van interne circulatie van elementen tussen alle delen van de bevolking en de biocenoses onderling onderling.
Over het algemeen wordt de rol van ecosystemen bepaald door de soorten interacties die erin bestaan. Elke biogeocenose zou door zijn bestaan een zekere biologische toename van biomassa moeten geven. Dit zal een van de functies zijn. De toename is afhankelijk van een combinatie van factoren van levende en levenloze aard en kan sterk variëren. Zo is biomassa veel groter in gebieden met een hoge luchtvochtigheid en goede verlichting. Dit betekent dat de groei veel groter zal zijn in vergelijking met bijvoorbeeld in de woestijn.
Een andere functie van het ecosysteem is transformationeel. Het impliceert een gerichte verandering in energie, de transformatie ervan in verschillende vormen onder invloed van levende wezens.
Structuur
De samenstelling en eigenschappen van ecosystemen bepalen hun structuur. Wat is de structuur van biogeocenose? Uiteraard bevat het alle belangrijke links (zowel levend als abiotisch). Het is ook belangrijk dat de hele structuur in het algemeen een gesloten kringloop is, wat eens te meer de basiseigenschappen van ecosystemen bevestigt.
Er zijn twee belangrijke belangrijke schakels in elke biogeocenose.
1. Ecotoop - een reeks factoren van abiotische aard. Hij wordt op zijn beurt vertegenwoordigd door:
- klimaat (atmosfeer, vochtigheid, licht);
- edaphotopome (bodembodemcomponent).
2. Biocenose - de totaliteit van alle soorten levende wezens in een bepaald ecosysteem. Bevat drie hoofdlinks:
- zoocenose - alle dierlijke wezens;
- phytocenosis - alle plantaardige organismen;
- microbocenosis - alle vertegenwoordigers van bacteriën.
Volgens de bovenstaande structuur is het duidelijk dat alle links nauw met elkaar verbonden zijn en één netwerk vormen. Deze verbinding komt in de eerste plaats tot uiting in de absorptie en omzetting van energie. Met andere woorden, in voedselketens en webbenbinnen en tussen populaties.
Een dergelijke structuur van biogeocenose werd in 1940 voorgesteld door V. N. Sukachev en blijft vandaag relevant.
Volwassen ecosysteem
De leeftijd van verschillende biogeocenosen kan sterk variëren. Natuurlijk moeten de karakteristieke kenmerken van een jong en volwassen ecosysteem anders zijn. En zo is het.
Welke eigenschap van een volwassen ecosysteem onderscheidt het van een relatief recent gevormd ecosysteem? Er zijn er meerdere, beschouw ze allemaal:
- Soorten van elke populatie worden gevormd, stabiel en worden niet vervangen (verplaatst) door anderen.
- De verscheidenheid aan individuen is constant en verandert niet meer.
- De hele gemeenschap is vrij zelfregulerend, er is een hoge mate van homeostase.
- Elk organisme is volledig aangepast aan de omgevingsomstandigheden, het naast elkaar bestaan van biocenose en ecotoop is zo comfortabel mogelijk.
Elk ecosysteem zal opeenvolging ondergaan totdat zijn climax is vastgesteld - een permanente meest productieve en acceptabele soortendiversiteit. Het was toen dat de biogeocenose geleidelijk begon te veranderen in een volwassen gemeenschap.
Groepen van organismen binnen biogeocenose
Het is normaal dat alle levende wezens binnen één ecosysteem met elkaar verbonden zijn tot één geheel. Tegelijkertijd hebben ze ook een enorme impact op de bodemsamenstelling, lucht, water - op alle abiotische componenten.
Het is gebruikelijk om verschillende groepen organismen te onderscheiden op basis van hun vermogen om energie te absorberen en om te zetten binnen elke biogeocenose.
- Producenten zijn datdie organische stof produceert uit anorganische componenten. Dit zijn groene planten en sommige soorten bacteriën. Hun manier om energie te absorberen is autotroof, ze absorberen direct zonnestraling.
- Consumenten of biofagen - degenen die kant-en-klaar organisch materiaal consumeren door levende wezens te eten. Dit zijn carnivoren, insecten, sommige planten. Dit omvat ook herbivoren.
- Saprotrofen zijn organismen die in staat zijn om organisch materiaal af te breken en zo voedingsstoffen te consumeren. Dat wil zeggen, ze voeden zich met de dode resten van planten en dieren.
Uiteraard bevinden alle deelnemers aan het systeem zich in een onderling afhankelijke positie. Zonder planten zullen herbivoren geen voedsel kunnen krijgen en zonder hen zullen roofdieren sterven. Saprofagen zullen de verbindingen niet verwerken, de hoeveelheid van de benodigde anorganische verbindingen zal niet worden hersteld. Al deze relaties worden voedselketens genoemd. In grote gemeenschappen worden ketens netwerken, vormen piramiden. De studie van kwesties die verband houden met trofische interacties is de wetenschap van ecologie.
De rol van de mens bij het beïnvloeden van ecosystemen
Er wordt vandaag veel over gepraat. Eindelijk heeft de mens de volledige omvang ingezien van de schade die de afgelopen 200 jaar aan het ecosysteem is toegebracht. De gevolgen van dergelijk gedrag zijn duidelijk geworden: zure regen, het broeikaseffect, de opwarming van de aarde, de vermindering van de zoetwatervoorziening, de verarming van de bodem, de vermindering van bosgebieden, enzovoort. Je kunt oneindig lang op problemen wijzen, want het zijn er enorm veel.
Dit alles is precies de rol die de mens heeft gespeeld en nog steeds speelt in het ecosysteem. Massale verstedelijking, industrialisatie, de ontwikkeling van technologie, verkenning van de ruimte en andere menselijke activiteiten leiden niet alleen tot de complicatie van de toestand van levenloze natuur, maar ook tot uitsterven en een afname van de biomassa van de planeet.
Elk ecosysteem heeft menselijke bescherming nodig, vooral vandaag. Daarom is het de taak van ieder van ons om haar te ondersteunen. Dit vereist niet veel - op overheidsniveau worden methoden ontwikkeld om de natuur te beschermen, gewone mensen moeten zich alleen houden aan de vastgestelde regels en proberen ecosystemen intact te houden, zonder een overmatige hoeveelheid verschillende stoffen en elementen in hun samenstelling te introduceren.
