Mga uri ng ecosystem. Ecosystem: istraktura ng ecosystem, kahulugan, konsepto, mga uri at kawili-wiling mga katotohanan

sistemang ekolohikal

Ecosystem o sistemang ekolohikal(mula sa Greek óikos - tirahan, lokasyon at sistema), isang likas na kumplikado (bio-inert system) na nabuo ng mga buhay na organismo (biocenosis) at ang kanilang tirahan (inert, halimbawa, ang atmospera, o bio-inert - lupa, tubig, atbp.), nauugnay na pagpapalitan ng bagay at enerhiya. Isa sa mga pangunahing konsepto ng ekolohiya, na naaangkop sa mga bagay na may iba't ibang kumplikado at laki. Mga Halimbawa ng Ecosystem - isang lawa na may mga halaman, isda, invertebrates, microorganism, ilalim na sediment na naninirahan dito, kasama ang mga pagbabago sa katangian nito sa temperatura, ang dami ng oxygen na natunaw sa tubig, komposisyon ng tubig, atbp., na may isang tiyak biological na produktibidad; isang kagubatan na may sahig sa kagubatan, lupa, mikroorganismo, na may mga ibon, herbivore at maninila na mammal na naninirahan dito, na may katangiang pamamahagi ng temperatura at halumigmig ng hangin, liwanag, tubig sa lupa, at iba pang mga salik sa kapaligiran, kasama ang likas na metabolismo at enerhiya nito. Ang isang nabubulok na tuod sa kagubatan, na may mga organismo at mga kondisyon ng pamumuhay na naninirahan dito at sa loob nito, ay maaari ding ituring bilang isang Ecosystem

Pangunahing impormasyon

Sistema ng ekolohikal (ecosystem) - isang hanay ng mga populasyon ng iba't ibang uri ng halaman, hayop at mikrobyo na nakikipag-ugnayan sa isa't isa at sa kanilang kapaligiran sa paraan na ang hanay na ito ay napanatili nang walang hanggan matagal na panahon. Mga halimbawa ng mga sistemang ekolohikal: parang, kagubatan, lawa, karagatan. Ang mga ekosistem ay umiiral sa lahat ng dako - sa tubig at sa lupa, sa tuyo at mahalumigmig na mga lugar, sa malamig at mainit na mga lugar. Magkaiba ang hitsura nila, kasama ang iba't ibang uri ng halaman at hayop. Gayunpaman, sa "pag-uugali" ng lahat ng ecosystem mayroon ding mga karaniwang aspeto na nauugnay sa pangunahing pagkakapareho ng mga proseso ng enerhiya na nagaganap sa kanila. Isa sa mga pangunahing alituntunin na sinusunod ng lahat ng ecosystem ay Prinsipyo ng Le Chatelier-Brown :

na may panlabas na impluwensya na naglalabas ng sistema mula sa isang estado ng matatag na ekwilibriyo, ang ekwilibriyong ito ay inililipat sa direksyon kung saan ang epekto ng panlabas na impluwensya ay humina..

Kapag nag-aaral ng mga ecosystem, una sa lahat, ang daloy ng enerhiya at ang sirkulasyon ng mga sangkap sa pagitan ng kaukulang biotope at biocenosis ay sinusuri. Isinasaalang-alang ng diskarte sa ecosystem ang karaniwang organisasyon ng lahat ng mga komunidad, anuman ang tirahan. Kinukumpirma nito ang pagkakatulad ng istraktura at paggana ng mga terrestrial at aquatic ecosystem.

Ayon sa kahulugan ng V. N. Sukachev, biogeocenosis (mula sa Greek bios - buhay, ge - Earth, cenosis - lipunan) - ito ay isang hanay ng mga homogenous na natural na elemento (atmosphere, bato, halaman, wildlife at mundo ng mga microorganism, lupa at hydrological na kondisyon) sa isang tiyak na lugar ng ibabaw ng Earth. Ang tabas ng biogeocenosis ay itinatag sa kahabaan ng hangganan ng komunidad ng halaman (phytocenosis).

Ang mga terminong "ekolohikal na sistema" at "biogeocenosis" ay hindi magkasingkahulugan. Ang ecosystem ay anumang kumbinasyon ng mga organismo at ang kanilang tirahan, kabilang ang, halimbawa, isang flower pot, isang anthill, isang aquarium, isang swamp, isang manned spacecraft. Ang mga nakalistang sistema ay kulang ng ilang feature mula sa kahulugan ni Sukachev, at una sa lahat, ang elementong "geo" - ang Earth. Ang mga biocenoses ay mga likas na pormasyon lamang. Gayunpaman, ang biocenosis ay maaaring ganap na ituring bilang isang ecosystem. Kaya, ang konsepto ng "ecosystem" ay mas malawak at ganap na sumasaklaw sa konsepto ng "biogeocenosis", o "biogeocenosis" - ito ay isang espesyal na kaso ng "ecosystem".

Ang pinakamalaking natural na ecosystem sa Earth ay ang biosphere. Ang hangganan sa pagitan ng isang malaking ecosystem at biosphere ay kasing arbitraryo sa pagitan ng maraming konsepto sa ekolohiya. Ang pagkakaiba ay higit sa lahat ay binubuo sa isang katangian ng biosphere bilang globality at isang malaking conditional closure (na may thermodynamic openness). Ang ibang mga ecosystem ng Earth ay halos hindi sarado nang materyal.

Istruktura ng mga ecosystem

Anumang ecosystem ay maaaring una sa lahat ay nahahati sa isang hanay ng mga organismo at isang hanay ng mga hindi nabubuhay (abiotic) na mga salik sa kapaligiran. likas na kapaligiran.

Sa turn, ang ecotope ay binubuo ng klima sa lahat ng magkakaibang pagpapakita nito at ang geological na kapaligiran (mga lupa at lupa), na tinatawag na edaphotope. Ang Edaphotope ay kung saan kinukuha ng biocenosis ang kabuhayan nito at kung saan ito naglalabas ng mga basura.

Ang istraktura ng buhay na bahagi ng biogeocenosis ay natutukoy ng mga tropho-energy na koneksyon at mga relasyon, ayon sa kung saan ang tatlong pangunahing functional na bahagi ay nakikilala:

kumplikado autotrophic producer organism na nagbibigay ng organikong bagay at, dahil dito, enerhiya sa ibang mga organismo (phytocenosis (berdeng halaman), pati na rin ang photo- at chemosynthetic bacteria); kumplikado heterotrophic consumer organism na nabubuhay sa mga sustansya na nilikha ng mga producer; una, ito ay isang zoocenosis (mga hayop), pangalawa, mga halaman na walang chlorophyll; kumplikado mga decomposer na organismo na nagde-decompose ng mga organikong compound sa isang mineral na estado (microbiocenosis, pati na rin ang mga fungi at iba pang mga organismo na kumakain ng patay na organikong bagay).

Bilang isang visual na modelo ng sistemang ekolohikal at istraktura nito, iminungkahi ni Yu. Odum ang paggamit ng spacecraft para sa mahabang paglalakbay, halimbawa, sa mga planeta ng solar system o higit pa. Ang pag-alis sa Earth, ang mga tao ay dapat magkaroon ng malinaw na limitadong saradong sistema na magbibigay ng lahat ng kanilang mahahalagang pangangailangan, at gamitin ang enerhiya ng solar radiation bilang enerhiya. Ang nasabing spacecraft ay dapat na nilagyan ng mga system para sa kumpletong pagbabagong-buhay ng lahat ng mahahalagang bahagi ng abiotic (mga kadahilanan) na nagpapahintulot sa kanila na maramihang gamit. Dapat itong magsagawa ng balanseng proseso ng produksyon, pagkonsumo at pagkasira ng mga organismo o ng kanilang mga artipisyal na kapalit. Sa katunayan, ang naturang autonomous na barko ay magiging isang micro-ecosystem na kinabibilangan ng isang tao.

Mga halimbawa

Ang isang kagubatan, isang lawa, isang nabubulok na tuod, isang indibidwal na pinaninirahan ng mga mikrobyo o helminth ay mga ekosistema. Ang konsepto ng isang ecosystem ay kaya naaangkop sa anumang hanay ng mga buhay na organismo at kanilang mga tirahan.

Panitikan

• N.I. Nikolaikin, N.E. Nikolaykina, O.P. Melekhov Ekolohiya. - ika-5. - Moscow: Drofa, 2006. - 640 p.

Tingnan din

Mga link

• Ecosystem - Balita sa ekolohiya

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Ecological system" sa ibang mga diksyunaryo:

Isang solong natural o natural-anthropogenic complex na nabuo ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan, kung saan ang mga nabubuhay at hindi gumagalaw na bahagi ng ekolohiya ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga ugnayang sanhi, metabolismo at pamamahagi ... ... Bokabularyo sa pananalapi

KAPALIGIRAN, naku, naku. Paliwanag na diksyunaryo ng Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 ... Paliwanag na diksyunaryo ng Ozhegov

Isang solong kumplikadong likas na kumplikadong nabuo ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan (atmosphere, lupa, anyong tubig, atbp.), Kung saan ang mga nabubuhay at hindi nabubuhay na mga sangkap ay magkakaugnay sa pamamagitan ng pagpapalitan ng bagay at enerhiya, na bumubuo ng isang matatag na integridad ... Diksyunaryo ng Emergency

SISTEMANG EKOLOHIKAL- ECOLOGICAL SYSTEM, isang ecosystem, isang likas na kumplikadong nabuo ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan, na magkakaugnay sa pamamagitan ng pagpapalitan ng mga sangkap at enerhiya. Isa sa mga pangunahing mga konsepto ng ekolohiya, na naaangkop sa mga bagay na may iba't ibang kumplikado at laki. ... ... Demographic Encyclopedic Dictionary

Isang solong natural o natural-anthropogenic complex na nabuo ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan, kung saan ang mga nabubuhay at hindi gumagalaw na bahagi ng ekolohiya ay magkakaugnay sa pamamagitan ng mga ugnayang sanhi, metabolismo at pamamahagi ... ... Glossary ng mga termino ng negosyo

sistemang ekolohikal- ecosystem - [A.S. Goldberg. English Russian Energy Dictionary. 2006] Mga paksa enerhiya sa pangkalahatan Mga kasingkahulugan ecosystem EN ecological system ... Handbook ng Teknikal na Tagasalin

SISTEMANG EKOLOHIKAL- ECOSYSTEM ... Legal na Encyclopedia

SISTEMANG EKOLOHIKAL- 1. Isang functional na sistema na kinabibilangan ng mga komunidad ng mga buhay na organismo at ang kanilang tirahan, na pinagsama sa isang solong kabuuan ng iba't ibang magkakaugnay at sanhi-at-bunga na mga relasyon. 2. Tingnan ang biogeocenosis. 3. Isang set ng biotic ... ... Glossary ng botanical terms

Ang mga likas na ecosystem ay umiiral sa daan-daan at libu-libong taon, at may tiyak na katatagan sa oras at espasyo.
Sa isang natural na ecosystem, ang balanse ay patuloy na pinapanatili, hindi kasama ang hindi maibabalik na pagkasira ng ilang mga link sa trophic web. Anumang ecosystem ay palaging balanse at matatag (homeostatic), at ang mga sistema ay mas matatag sa oras at espasyo, mas kumplikado ang mga ito.
Kontrolin ang bagay na umiiral sa ecosystem.| Sistema ng ekolohiya ng dalawang populasyon. Sa natural na ecosystem, ang pagkuha ng mga mapagkukunan at pag-alis ng basura ay nangyayari bilang bahagi ng cycle ng lahat ng elemento.
Sa natural na ekosistema, ang mga halaman ay ang sentral na link, at lahat ng mga proseso ng pagbabago sa mga komunidad na ito ay mga autotrophic succession.
Sa mga natural na ekosistema na hindi nakaranas ng isang makabuluhang antas ng anthropogenic na epekto, ang kinakailangang kalidad ng natural na kapaligiran ay ibinibigay ng kalikasan mismo. Kapag nangangasiwa aktibidad sa ekonomiya sa mga ganitong pagkakataon, ang hamon ay huwag sirain ang kasalukuyang balanse. Sa mga nababagabag na ecosystem, ang pagpapabuti ng kalidad ng natural na kapaligiran ay nakamit sa pamamagitan ng pag-regulate ng antas ng kasiyahan ng mga pang-ekonomiyang interes ng mga negosyo - mga producer at ang mga kinakailangan ng pangangalaga sa kapaligiran ng kalikasan.
Sa natural na ecosystem, ang homeostasis ay pinananatili sa pamamagitan ng katotohanan na sila ay bukas, i.e. patuloy na nakikipagpalitan ng bagay at enerhiya sa kapaligiran. Sa mga anthropogenic system na nilikha sa ilalim ng impluwensya ng tao, ang interbensyon (pamamahala) ng mga tao ay kinakailangan upang mapanatili ang homeostasis.
Sa mga natural na ekosistema na hindi nakaranas ng isang makabuluhang antas ng anthropogenic na epekto, ang kalidad ng natural na kapaligiran ay ibinibigay ng kalikasan mismo. Kapag gumagawa ng negosyo sa ganitong mga kondisyon, ang gawain ay hindi upang sirain ang umiiral na balanse. Sa mga nababagabag na ecosystem, ang pagpapabuti ng kalidad ng natural na kapaligiran ay nakamit sa pamamagitan ng pag-regulate ng antas ng kasiyahan ng mga pang-ekonomiyang interes ng mga negosyo sa pagmamanupaktura at ang mga kinakailangan ng pangangalaga sa kapaligiran ng kalikasan.
Sa natural na ecosystem, ang isang kanais-nais na kalidad ng tirahan para sa mga nangingibabaw na species ay ibinibigay ng balanse ng enerhiya at bagay.
Ang pagkasira ng estado ng mga natural na ekosistema ay nauugnay sa pagkagambala ng maraming mga natural na proseso sa kanila at humahantong sa pagkawala ng natural na kakayahang mag-regulate ng sarili at magparami ng mga natural na ekosistema. Ang polusyon ng mga produktong langis at mga effluent ng industriya ay nananatili sa loob ng mahabang panahon sa kapaligiran, na naging batayan para sa pagkakaroon ng katutubong populasyon ng Hilaga.
Sa mga lupa ng natural na ecosystem, ang mga prosesong ito ay nasa balanse.
Kasama ng mga natural na ecosystem, may mga artipisyal na ecosystem na nailalarawan ng mas mababang pagkakaiba-iba ng species at kadalasang ginagamit sa mga unang yugto ng pag-unlad. Ang mga artipisyal na sistema ay malawakang ginagamit sa agrikultura. Ang mga sistemang ito ay tumatanggap ng karagdagang halaga ng enerhiya sa pagproseso ng lupa sa anyo ng mga pataba, mga pestisidyo. Ang nangingibabaw na mga species ng halaman at hayop sa agroecosystem ay nakukuha sa pamamagitan ng artipisyal sa halip na natural na seleksyon, tulad ng kaso sa mga natural na sistema.

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 ekosistema ay posible dahil sa pagkakaroon ng mga decomposer na gumagamit ng lahat ng basura at nalalabi, 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, dapat na lumikha ng mga kondisyon 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 ekosistema ay posible dahil sa pagkakaroon ng mga decomposers (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 lalampas sa 40 kg / ha ng nitrogen bawat taon. Para sa kadahilanang ito, upang i-activate ang B.a. ang mga halamang legumin 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 ecosystem na ito bilang kanilang sariling tirahan.
Ang panuntunan ng panloob na pagkakapare-pareho - sa mga natural na ekosistema, ang mga aktibidad ng mga species na kasama sa mga ito ay naglalayong mapanatili ang mga ecosystem na ito bilang kanilang sariling tirahan.
Kapansin-pansin, ang mga halaman sa natural na ecosystem ay ganap na umaasa sa kanilang sariling mga panlaban 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 naturang mga sangkap sa mga nilinang halaman. Sa liwanag ng ating mga modernong ideya tungkol sa natural mga kemikal proteksyon, 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 tampok na istruktura, at maaaring humina ang mga pagbabagong ito mga mekanismo ng pagtatanggol halaman laban sa mga insekto. Bukod sa, malalaking grupo ang mga katulad na halaman ay mas madaling mahanap ng mga insekto kaysa sa mga nakahiwalay na indibidwal na karaniwang matatagpuan sa natural na ekosistema.
Ang problema 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 mga patubig. Ang mga ito ay tumagos mula sa lupa at tubig patungo sa sistema ng ugat halaman at umabot sa mataas na konsentrasyon sa kanilang mga vegetative organ. 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 tungo sa napapanatiling pag-unlad ay nagsasangkot ng unti-unting pagpapanumbalik ng mga natural na ekosistem sa antas na ginagarantiyahan ang katatagan. 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 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.

Ang masinsinang aktibidad ng ekonomiya ng tao ay humahantong sa pagpapalit ng mga natural na ecosystem sa pamamagitan ng artipisyal na nilikha, pangunahin ang agrikultura, o agrocenoses.
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 panuntunan ng kamag-anak na panloob na pagkakapare-pareho ay mas mahalaga: sa mga natural na ekosistema (at, higit sa lahat, sa kanilang mga biotic na bahagi na bumubuo sa biocenoses), ang aktibidad ng mga species na kasama sa kanila ay naglalayong mapanatili ang mga sistemang ito bilang kanilang sariling tirahan. Ang panuntunang ito ay binuo ng may-akda noong 50s. sa panahon ng pag-aaral ng papel ng mga vertebrates sa buhay ng kagubatan. Sa itaas, ito ay nauugnay sa mga populasyon bilang isang panuntunan ng konserbasyon ng tirahan ng mga species (Sec. Dito binibigyang pansin natin ang katotohanan na hindi lamang isang species (populasyon nito), kundi pati na rin ang kanilang komunidad ay napapailalim sa isang katulad na pattern.
Ang populasyon ay kailangang maunawaan at magkaroon ng kamalayan na ang pagkasira ng mga natural na ekosistema at ang kasabay na pagkawala ng maraming halaman at hayop ay nagiging isa sa mga pangunahing salik na naglilimita sa ang paglago ng ekonomiya at buhay ng tao sa lupa.
Kasabay nito, napanatili ng Russia ang pinakamalaking hanay ng mga natural na ecosystem sa planeta (8 milyong km2), na nagsisilbing reserba para sa katatagan ng biosphere.
Ngunit sa panahon ng pag-iral nito, sinira na nito ang 70% ng mga natural na ekosistema na kayang magproseso ng lahat ng basura ...
Ang pangatlong limitasyon ay pangunahing tumutukoy sa pagpapaigting ng pangingisda, ang agrotechnical na pagbabago ng mga natural na ekosistema at ang paglikha ng mga pang-ekonomiyang imprastraktura.
Sa likas na katangian, imposibleng masilip ang istraktura ng tulad ng isang centaur na may helitrophic na nutrisyon, tulad ng sa natural na ekosistema at ang artipisyal na trophic na istraktura na nabuo ng isang tao - ito ay nakuha sa pamamagitan ng pagkalkula bilang isang resulta ng mga aktibidad ng MDK Agroecology team, na kung saan nilulutas ang problema ng pagbabalangkas ng isang ekolohikal na kinakailangan at pagdidisenyo ng sestining.
Sa pangkalahatan, sa kabila ng iba't ibang anyo ng pagpapakita ng V.R., ang kanilang papel sa mga natural na ekosistema ay hindi dapat palakihin. Ang pangunahing uri ng pahalang na relasyon ng mga halaman ay kumpetisyon.
Ang mga lugar na may problema ay ang mataas na halaga ng proyekto at ang pangangailangan para sa partisipasyon ng estado sa pagpopondo nito, gayundin ang paglabag sa mga natural na ecosystem sa panahon ng pagkuha o transportasyon ng langis at gas sa National Parks.
Ang balanse ng pagkonsumo ng netong pangunahing produksyon sa natural na ekosistema ay nagpapahiwatig din ng mapagpasyang kahalagahan sa ikot ng mga sangkap ng mga pangkat na ito ng mga organismo.
Dapat tandaan na ang epekto ng mga pollutant ay walang nakikitang mga hangganan at hadlang, maaari itong makaapekto sa mga natural na ecosystem na nakararami sa isang estado ng natural na balanse. Dahil ang kemikal na polusyon ay isang relatibong kamakailang kababalaghan, sa mga halos background na lugar ito ay nailalarawan lamang sa mga unang yugto.
Upang matiyak ang kaligtasan ng ekolohiya ng sangkatauhan, posible ang tatlong direksyon ng aktibidad nito: 1) ang pangangalaga at pagpapanatili ng pinalawak na pagpaparami ng mga natural na ekosistema; 2) pamamahala ng mga natural at pang-ekonomiyang sistema, ang mga pag-andar na bumubuo sa kapaligiran na malapit sa natural na ekosistema, ang lugar kung saan sila kinuha; 3) ang pagpapatupad ng mga teknolohiyang palakaibigan sa kapaligiran na nag-aalis ng mga kahihinatnan ng aktibidad sa ekonomiya na hindi kanais-nais para sa biosphere at mga tao.
Mga uri ng dynamics ng populasyon ayon sa S. A. Sever-tsov. Ang likas na katangian ng mga regular na pagbabago sa kasaganaan ay partikular sa species at sa pangkalahatan ay nauugnay sa mga katangian ng biology ng species, pisyolohiya at lugar nito sa natural na ekosistema. Noong unang bahagi ng 40s ng ating siglo, S.A. Si Severtsov, na sinuri ang pangmatagalang kurso ng kasaganaan sa isang malaking bilang ng mga species ng mga mammal at ibon, ay nagtatag ng ilang mga uri ng dinamika nito.

Kaya, ang paglitaw ng mga zone ng ecological emergency ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga pagbabago sa kapaligiran, ang estado ng kalusugan ng tao, pati na rin ang pagkasira ng natural na ekosistema.
Dahil sa pag-asa ng mga halaman sa pagtugon sa lupa (Boeker, 1964), ang mga pagbabago sa pagkakaiba-iba ng species ng mga damuhan at natural na ecosystem ay maaaring mangyari sa pag-aasido. Para sa mga lugar ng agrikultura, mahalaga na mayroong sapat na dami ng calcium sa lupa, na kinakailangan upang mapanatili ang pH sa loob ng pinakamainam na mga limitasyon, tinitiyak ang mga reaksyon ng pagpapalitan ng ion, saturation ng mga colloid at pagpapanatili ng pagkaluwag ng lupa. Bilang isang nutrient, pinapataas din ng calcium ang resistensya sa SO2 at HF ​​(tingnan ang Sect.
Sa katotohanan, kung isasaalang-alang natin ang potensyal na nagpapadalisay sa sarili ng mga hilagang ilog, ang mga ibinigay na numero ay 10-12 beses na minamaliit na may kaugnayan sa mga natural na ekosistema.
Ang pangalawang prinsipyo ay ang mga likas na yaman ng daigdig, kabilang ang hangin, tubig, lupa, flora, fauna at lalo na ang mga kinatawan (katangian) na mga halimbawa ng natural na ekosistema, ay dapat pangalagaan para sa kapakinabangan ng kasalukuyan at hinaharap na mga henerasyon sa pamamagitan ng maingat na pagpaplano at pamamahala ng mga aktibidad ng tao. kung kinakailangan.
Pangalawa, ang diskarte para sa pagpapatupad ng konsepto ng paglipat ng Russia sa napapanatiling pag-unlad ay kinabibilangan aktibong pagpapatupad pagpapatupad ng mga hakbang at aksyon upang maibalik ang kalidad ng kapaligiran at natural na ekosistema sa mga industriyal na rehiyon, makapal ang populasyon at iba pang mga lugar na may tumaas na teknolohiya at panganib sa kapaligiran.

Ang konsepto ng isang ecosystem

Mga Kahulugan

Minsan ay binibigyang-diin na ang isang ecosystem ay isang makasaysayang itinatag na sistema (tingnan ang Biocenosis).

Konsepto ng ekosistema

Eugene Odum (1913-2000). Ama ng Ecosystem Ecology

Ang ecosystem ay isang kumplikadong (tulad ng tinukoy ni L. Bertalanffy ng mga kumplikadong sistema) na self-organizing, self-regulating at self-developing system. Ang pangunahing katangian ng isang ecosystem ay ang pagkakaroon ng medyo sarado, spatially at temporal na stable na daloy ng matter at enerhiya sa pagitan ng biotic at abiotic na bahagi ng ecosystem. Ito ay sumusunod mula dito na hindi lahat ng biological system ay maaaring tawaging isang ecosystem, halimbawa, isang aquarium o isang bulok na tuod ay hindi. Ang mga biological system na ito (natural o artipisyal) ay hindi sapat sa sarili at self-regulating (aquarium), kung hihinto ka sa pagsasaayos ng mga kondisyon at panatilihin ang mga katangian sa parehong antas, ito ay mabilis na babagsak. Ang ganitong mga komunidad ay hindi bumubuo ng mga independiyenteng saradong mga siklo ng bagay at enerhiya (stump), ngunit bahagi lamang ng isang mas malaking sistema. Ang ganitong mga sistema ay dapat tawaging mga komunidad na may mababang ranggo, o microcosms. Minsan ang konsepto ng facies ay ginagamit para sa kanila (halimbawa, sa geoecology), ngunit hindi nito ganap na mailarawan ang mga naturang sistema, lalo na ng artipisyal na pinagmulan. Sa pangkalahatan, sa iba't ibang agham, ang konsepto ng "facies" ay tumutugma sa iba't ibang kahulugan: mula sa mga sistema ng antas ng sub-ecosystem (sa botany, landscape science) hanggang sa mga konseptong hindi nauugnay sa ecosystem (sa geology), o ang konsepto. na pinag-iisa ang mga homogenous na ecosystem (Sochava V. B.), o halos magkapareho (Berg L. S., Ramensky L. G.) sa kahulugan ng isang ecosystem.

Biogeocenosis at ecosystem

Alinsunod sa mga kahulugan, walang pagkakaiba sa pagitan ng mga konsepto ng "ecosystem" at "biogeocenosis", maaaring isaalang-alang ang biogeocenosis isang kumpletong kasingkahulugan ang terminong ecosystem. Gayunpaman, mayroong isang malawak na opinyon ayon sa kung saan ang biogeocenosis ay maaaring magsilbi bilang isang analogue ng isang ecosystem sa sarili nitong. lebel ng iyong pinasukan, dahil ang terminong "biogeocenosis" ay nagbibigay ng higit na diin sa koneksyon ng isang biocenosis sa isang tiyak na lugar ng kapaligiran sa lupa o tubig, habang ang isang ecosystem ay nagpapahiwatig ng anumang abstract na lugar. Samakatuwid, ang mga biogeocenoses ay karaniwang itinuturing na isang espesyal na kaso ng isang ecosystem. Ang iba't ibang mga may-akda sa kahulugan ng terminong biogeocenosis ay naglilista ng mga partikular na biotic at abiotic na bahagi ng biogeocenosis, habang ang kahulugan ng isang ecosystem ay mas pangkalahatan.

Istraktura ng ekosistema

Ang isang ecosystem ay maaaring nahahati sa dalawang bahagi - biotic at abiotic. Ang biotic ay nahahati sa autotrophic (mga organismo na tumatanggap ng pangunahing enerhiya para sa pag-iral mula sa photo- at chemosynthesis o producer) at heterotrophic (mga organismo na tumatanggap ng enerhiya mula sa mga proseso ng oksihenasyon ng organikong bagay - mga consumer at decomposers) mga bahagi na bumubuo sa trophic na istraktura ng ecosystem .

Ang tanging pinagmumulan ng enerhiya para sa pagkakaroon ng isang ecosystem at ang pagpapanatili ng iba't ibang mga proseso sa loob nito ay ang mga producer na sumisipsip ng enerhiya ng araw, (init, mga kemikal na bono) na may kahusayan na 0.1 - 1%, bihirang 3 - 4.5% ng ang paunang halaga. Ang mga autotroph ay kumakatawan sa unang antas ng trophic ng isang ecosystem. Ang mga kasunod na antas ng trophic ng ecosystem ay nabuo sa kapinsalaan ng mga mamimili (ika-2, ika-3, ika-4 at kasunod na mga antas) at isinasara ng mga decomposer, na nagko-convert ng walang buhay na organikong bagay sa isang mineral na anyo (abiotic component), na maaaring ma-assimilated ng isang autotrophic elemento.

Mga pangunahing bahagi ng ecosystem

Mula sa punto ng view ng istraktura sa ecosystem, mayroong:

1. klimatiko na rehimen, na tumutukoy sa temperatura, halumigmig, mode ng pag-iilaw, atbp. katangiang pisikal kapaligiran;
2. mga inorganikong sangkap na kasama sa cycle;
3. mga organikong compound na nag-uugnay sa biotic at abiotic na mga bahagi sa cycle ng bagay at enerhiya;
4. producer - mga organismo na lumikha ng mga pangunahing produkto;
5. Ang mga macroconsumer, o phagotroph, ay mga heterotroph na kumakain ng iba pang mga organismo o malalaking particle ng organikong bagay;
6. microconsumers (saprotrophs) - heterotrophs, higit sa lahat fungi at bacteria, na sumisira sa patay na organikong bagay, mineralizing ito, at sa gayon ay ibabalik ito sa cycle.

Ang huling tatlong bahagi ay bumubuo sa biomass ng ecosystem.

Mula sa punto ng view ng paggana ng ecosystem, ang mga sumusunod na functional block ng mga organismo ay nakikilala (bilang karagdagan sa mga autotroph):

1. biophage - mga organismo na kumakain ng iba pang nabubuhay na organismo,
2. saprophage - mga organismo na kumakain ng patay na organikong bagay.

Ang dibisyong ito ay nagpapakita ng temporal-functional na relasyon sa ecosystem, na nakatuon sa paghahati sa oras ng pagbuo ng organikong bagay at ang muling pamamahagi nito sa loob ng ecosystem (biophage) at pagproseso ng mga saprophage. Sa pagitan ng pagkamatay ng organikong bagay at ang muling pagsasama ng mga bahagi nito sa cycle ng matter sa ecosystem, maaaring lumipas ang isang makabuluhang tagal ng panahon, halimbawa, sa kaso ng pine log, 100 taon o higit pa.

Ang lahat ng mga sangkap na ito ay magkakaugnay sa espasyo at oras at bumubuo ng isang solong istruktura at functional na sistema.

Ecotop

Kadalasan ang konsepto ecotope ay tinukoy bilang isang tirahan ng mga organismo, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang tiyak na kumbinasyon ng mga kondisyon sa kapaligiran: mga lupa, lupa, microclimate, atbp. Gayunpaman, sa kasong ito ang paniwala na ito ay talagang halos magkapareho sa paniwala climatetop.

Sa sa sandaling ito Ang isang ecotope, sa kaibahan sa isang biotope, ay nauunawaan bilang isang tiyak na teritoryo o lugar ng tubig na may buong hanay at mga katangian ng mga lupa, lupa, microclimate at iba pang mga kadahilanan sa isang anyo na hindi nagbabago ng mga organismo. Ang mga alluvial soil, bagong nabuong bulkan o coral na mga isla, gawa ng tao na quarry at iba pang bagong nabuong teritoryo ay maaaring magsilbing mga halimbawa ng isang ecotope. Sa kasong ito climatetop ay bahagi ng ecotope.

climatetop

Sa una climatetop ay tinukoy ni V.N. Sukachev (1964) bilang bahagi ng hangin ng biogeocenosis, na naiiba sa nakapalibot na kapaligiran sa komposisyon ng gas nito, lalo na ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa biohorizon sa ibabaw, oxygen sa parehong lugar at sa biohorizon ng photosynthesis, air rehimen, saturation na may biolines, nabawasan at binago ang solar radiation at pag-iilaw, ang pagkakaroon ng luminescence ng mga halaman at ilang mga hayop, isang espesyal na thermal rehimen at ang rehimen ng air humidity.

Sa ngayon, ang konseptong ito ay binibigyang-kahulugan nang medyo mas malawak: bilang isang katangian ng biogeocenosis, isang kumbinasyon ng mga pisikal at kemikal na katangian ng kapaligiran ng hangin o tubig, na mahalaga para sa mga organismo na naninirahan sa kapaligirang ito. Itinatakda ng climatotope sa pangmatagalang sukat ang mga pangunahing pisikal na katangian ng pagkakaroon ng mga hayop at halaman, na tinutukoy ang hanay ng mga organismo na maaaring umiral sa isang partikular na ecosystem.

edaphotop

Sa ilalim edaphotop Ang lupa ay karaniwang nauunawaan bilang isang sangkap ng isang ecotope. Gayunpaman, mas tiyak, ang konsepto na ito ay dapat tukuyin bilang bahagi ng hindi gumagalaw na kapaligiran na binago ng mga organismo, iyon ay, hindi ang buong lupa, ngunit bahagi lamang nito. Ang lupa (edaphotop) ay ang pinakamahalagang bahagi ng ecosystem: ang mga siklo ng bagay at enerhiya ay sarado dito, ang paglipat mula sa patay na organikong bagay patungo sa mineral at ang kanilang paglahok sa buhay na biomass ay isinasagawa. Ang mga pangunahing tagapagdala ng enerhiya sa edaphotope ay mga organikong carbon compound, ang kanilang labile at matatag na mga anyo, tinutukoy nila ang pagkamayabong ng lupa sa pinakamalaking lawak.

Biocenosis, na ipinakita sa isang eskematiko na anyo bilang isang web ng pagkain at ang biotope nito

Biotope

Biocenosis

Minsan ang ikatlong aspeto ng sustainability ay natutukoy - ang katatagan ng isang ecosystem na may kaugnayan sa mga pagbabago sa mga katangian ng kapaligiran at mga pagbabago sa mga panloob na katangian nito. Kung ang ecosystem ay gumagana nang matatag sa isang malawak na hanay ng mga parameter ng kapaligiran at/o mayroong isang malaking bilang ng mga mapapalitang species sa ecosystem (iyon ay, kapag ang iba't ibang mga species na magkapareho sa mga ekolohikal na function sa ecosystem ay maaaring palitan ang isa't isa), tulad ng isang pamayanan ang tawag dynamic na malakas(sustainable). Kung hindi, kapag ang isang ecosystem ay maaaring umiral sa isang napakalimitadong hanay ng mga parameter sa kapaligiran, at/o karamihan sa mga species ay hindi mapapalitan sa kanilang mga tungkulin, ang naturang komunidad ay tinatawag na dynamic na malutong(hindi matatag). Dapat tandaan na ang katangiang ito, sa pangkalahatang kaso, ay hindi nakasalalay sa bilang ng mga species at sa pagiging kumplikado ng mga komunidad. Ang isang klasikong halimbawa ay ang Great Barrier Reef sa baybayin ng Australia (northeast coast), na isa sa mga biodiversity hotspot sa mundo - ang symbiotic coral algae, dinoflagellate, ay medyo sensitibo sa temperatura. Ang isang paglihis mula sa pinakamabuting kalagayan sa pamamagitan lamang ng ilang mga degree ay humahantong sa pagkamatay ng algae, at hanggang sa 50-60% (ayon sa ilang mga mapagkukunan, hanggang sa 90%) ng mga nutrients na natatanggap ng mga polyp mula sa photosynthesis ng kanilang mga mutualist.

Ang mga ekosistema ay may maraming estado kung saan ito ay nasa dinamikong ekwilibriyo; sa kaso ng pag-alis mula dito sa pamamagitan ng mga panlabas na pwersa, ang ekosistema ay hindi nangangahulugang babalik sa orihinal na estado nito, kadalasan ay maaakit ito ng pinakamalapit na estado ng balanse (attractor), bagaman maaari itong maging napakalapit sa orihinal.

Biodiversity at sustainability sa mga ecosystem

Ang Amazon rain forest, tulad ng equatorial rainforest, ay mga lugar ng pinakamalaking biodiversity.

Karaniwan, ang sustainability ay at nauugnay sa biodiversity ng mga species sa isang ecosystem (alpha diversity), ibig sabihin, mas mataas ang biodiversity, mas kumplikado ang organisasyon ng mga komunidad, mas kumplikado ang food webs, mas mataas ang resilience ng ecosystems. Ngunit 40 o higit pang mga taon na ang nakalilipas, may iba't ibang pananaw sa isyung ito, at sa ngayon ang pinakakaraniwang opinyon ay ang parehong lokal at pangkalahatang katatagan ng ecosystem ay nakasalalay sa isang mas malaking hanay ng mga kadahilanan kaysa sa pagiging kumplikado at biodiversity ng komunidad. Kaya, sa ngayon, ang pagtaas ng pagiging kumplikado, ang lakas ng mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi ng ecosystem, at ang katatagan ng mga bagay at daloy ng enerhiya sa pagitan ng mga bahagi ay karaniwang nauugnay sa isang pagtaas sa biodiversity.

Ang equatorial rainforest ay maaaring maglaman ng higit sa 5000 species ng mga halaman (para sa paghahambing, sa mga kagubatan ng taiga zone - bihirang higit sa 200 species)

Ang kahalagahan ng biodiversity ay nakasalalay sa katotohanan na pinapayagan nito ang pagbuo ng maraming komunidad na naiiba sa istraktura, anyo, at mga tungkulin, at nagbibigay ng napapanatiling pagkakataon para sa kanilang pagbuo. Kung mas mataas ang biodiversity, ang higit pa maaaring umiral ang mga komunidad, mas malaki ang bilang ng iba't ibang reaksyon (mula sa pananaw ng biogeochemistry) ay maaaring isagawa, na tinitiyak ang pagkakaroon ng biosphere sa kabuuan.

Ang pagiging kumplikado at katatagan ng ekosistema

Sa ngayon, walang kasiya-siyang kahulugan at modelo na naglalarawan sa pagiging kumplikado ng mga system at ecosystem sa partikular. Mayroong dalawang malawak na tinatanggap na mga kahulugan ng pagiging kumplikado: Ang pagiging kumplikado ng Kolmogorov ay masyadong dalubhasa upang ilapat sa mga ecosystem. At isang mas abstract, ngunit hindi rin kasiya-siyang kahulugan ng pagiging kumplikado na ibinigay ni I. Prigogine sa Time, Chaos, Quantum: Mga kumplikadong sistema - hindi kayang maging halos o operational na inilarawan sa mga tuntunin ng mga deterministikong sanhi. Sa kanyang iba pang mga gawa, isinulat ni I. Prigogine na hindi siya handa na magbigay ng isang mahigpit na kahulugan ng pagiging kumplikado, dahil ang kumplikado ay isang bagay na hindi matukoy nang tama sa ngayon.

Mga parameter ng pagiging kumplikado at ang epekto nito sa pagpapanatili

Ang pagiging kumplikado ng ekosistema ay tradisyonal na tinukoy bilang ang kabuuang bilang ng mga species (alpha diversity), isang malaking bilang ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga species, ang lakas ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga populasyon, at iba't ibang kumbinasyon ng mga katangiang ito. Sa karagdagang pag-unlad ng mga ideyang ito, lumitaw ang pahayag na ang mas maraming paraan ng paglilipat at pagbabago ng enerhiya sa isang ecosystem, mas matatag ito sa iba't ibang uri ng mga kaguluhan.

Gayunpaman, sa paglaon ay ipinakita na ang mga representasyong ito ay hindi maaaring makilala ang pagpapanatili ng mga ecosystem. Mayroong maraming mga halimbawa ng parehong mataas na matatag na monokultural na komunidad (bracken phytocenoses) at mahinang matatag na komunidad na may mataas na biodiversity (coral reef, tropikal na kagubatan). Noong 1970s at 1980s, tumaas ang interes sa pagmomodelo ng pagtitiwala ng sustainability sa pagiging kumplikado ng mga ecosystem. Ang mga modelong binuo sa panahong ito ay nagpakita na sa isang random na nabuong network ng pakikipag-ugnayan sa isang komunidad, kapag ang mga walang kabuluhang circuit (gaya ng A eat B, B eat C, C eat A, at mga katulad na uri) ay inalis, ang lokal na katatagan ay bumababa sa pagtaas ng pagiging kumplikado. Kung patuloy nating gagawing kumplikado ang modelo at isasaalang-alang na ang mga mamimili ay apektado ng mga mapagkukunan ng pagkain, at ang mga mapagkukunan ng pagkain ay hindi nakasalalay sa mga mamimili, kung gayon maaari nating tapusin na ang pagpapanatili ay hindi nakasalalay sa pagiging kumplikado, o bumababa din sa pagtaas nito. Siyempre, ang mga naturang resulta ay may bisa pangunahin para sa mga detrital na food chain, kung saan ang mga mamimili ay hindi nakakaapekto sa daloy ng mga mapagkukunan ng pagkain, bagaman maaari nilang baguhin ang nutritional value ng huli.

Kapag pinag-aaralan ang pangkalahatang paglaban sa isang modelo ng 6 na species (2 predator-consumer ng pangalawang order, 2 consumer ng unang order at 2 species sa base ng food chain), ang pag-alis ng isa sa mga species ay pinag-aralan. Ang pagkakakonekta ay kinuha bilang isang parameter ng katatagan. Ang isang komunidad ay itinuturing na matatag kung ang ibang mga species ay nanatiling lokal na matatag. Ang mga resulta na nakuha ay pare-pareho sa pangkalahatang tinatanggap na pananaw na sa pagtaas ng pagiging kumplikado sa pagkawala ng mas mataas na order predator, ang katatagan ng komunidad ay bumababa, ngunit sa pagkawala ng mga base ng food chain na may pagtaas ng pagiging kumplikado, ang katatagan ay tumaas.

Sa kaso ng nababanat na katatagan, kapag ang pagiging kumplikado ay naiintindihan din bilang pagkakakonekta, na may pagtaas ng pagiging kumplikado, ang nababanat na katatagan ay tumataas din. Iyon ay, ang isang mas malaking pagkakaiba-iba ng mga species at isang mas malaking lakas ng komunikasyon sa pagitan ng mga ito ay nagpapahintulot sa mga komunidad na mabilis na maibalik ang kanilang istraktura at mga function. Itong katotohanan kinukumpirma ang pangkalahatang tinatanggap na mga pananaw sa papel ng biodiversity bilang isang uri ng pool (pondo) para sa pagpapanumbalik ng ganap na istruktura ng parehong ecosystem at mas mataas na organisadong istruktura ng biosphere, gayundin ang biosphere mismo sa kabuuan. Sa ngayon, ang pangkalahatang tinatanggap at halos hindi maikakaila na ideya ay ang biosphere ay umunlad patungo sa pagtaas ng biodiversity (lahat ng tatlong bahagi nito), pagpapabilis ng sirkulasyon ng bagay sa pagitan ng mga bahagi ng biosphere, at "pagpabilis" ng buhay ng parehong species. at mga ekosistema.

Mga Flux ng Matter at Enerhiya sa Ecosystem

Sa ngayon, ang siyentipikong pag-unawa sa lahat ng proseso sa loob ng isang ecosystem ay malayo sa perpekto, at sa karamihan ng mga pag-aaral, alinman sa buong ecosystem o ilan sa mga bahagi nito ay kumikilos bilang isang "itim na kahon" . Kasabay nito, tulad ng anumang medyo saradong sistema, ang isang ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang papasok at papalabas na daloy ng enerhiya at ang pamamahagi ng mga daloy na ito sa pagitan ng mga bahagi ng ecosystem.

Produktibidad ng ekosistema

Kapag sinusuri ang pagiging produktibo at daloy ng bagay at enerhiya sa mga ekosistema, ang mga konsepto biomass at ani sa baging . Ang lumalagong pananim ay tumutukoy sa masa ng mga katawan ng lahat ng mga organismo bawat yunit ng lugar ng lupa o tubig, at ang biomass ay ang masa ng parehong mga organismo sa mga tuntunin ng enerhiya (halimbawa, sa joules) o sa mga tuntunin ng tuyong organikong bagay (para sa halimbawa, sa tonelada bawat ektarya). Kasama sa biomass ang buong katawan ng mga organismo, kabilang ang mga vitalized na patay na bahagi, at hindi lamang sa mga halaman, halimbawa, bark at xylem, kundi pati na rin ang mga kuko at mga keratinized na bahagi ng mga hayop. Ang biomass ay nagiging necromass lamang kapag ang isang bahagi ng organismo ay namatay (nahiwalay dito) o ang buong organismo. Ang mga sangkap na madalas na naayos sa biomass ay "patay na kapital", lalo itong binibigkas sa mga halaman: ang mga sangkap ng xylem ay maaaring hindi pumasok sa cycle sa daan-daang taon, nagsisilbi lamang bilang isang suporta para sa halaman.

Sa ilalim pangunahing produkto ng komunidad (o pangunahing biyolohikal na produksyon) ay tumutukoy sa pagbuo ng biomass (mas tiyak, ang synthesis ng mga plastic substance) ng mga producer, nang walang pagbubukod, ng enerhiya na ginugol sa paghinga bawat yunit ng oras bawat yunit na lugar (halimbawa, bawat araw bawat ektarya).

Ang pangunahing produksyon ng komunidad ay nahahati sa kabuuang pangunahing produksyon , iyon ay, lahat ng mga produkto ng photosynthesis nang walang gastos sa paghinga, at netong pangunahing produksyon , na siyang pagkakaiba sa pagitan ng kabuuang pangunahing produksyon at mga gastos sa paghinga. Minsan tinatawag din purong asimilasyon o naobserbahang photosynthesis ).

Produktibidad ng Net ng Komunidad - ang rate ng akumulasyon ng mga organikong bagay na hindi natupok ng mga heterotroph (at pagkatapos ay mga decomposer). Karaniwang kinakalkula para sa lumalagong panahon o para sa taon. Kaya, ito ay bahagi ng produksyon na hindi maaaring i-recycle ng ecosystem mismo. Sa mas mature na ecosystem, ang halaga ng netong produktibidad ng komunidad ay nagiging zero (tingnan ang konsepto ng climax na komunidad).

Produktibo ng Pangalawang Komunidad - ang rate ng akumulasyon ng enerhiya sa antas ng mga mamimili. Ang pangalawang produksyon ay hindi nahahati sa gross at net, dahil ang mga mamimili ay kumonsumo lamang ng enerhiya na na-asimilasyon ng mga producer, ang bahagi nito ay hindi na-asimilasyon, ang bahagi ay napupunta sa paghinga, at ang natitira ay napupunta sa biomass, kaya mas tama na tawagan itong pangalawang asimilasyon.

Ang distribusyon ng enerhiya at bagay sa isang ecosystem ay maaaring katawanin bilang isang sistema ng mga equation. Kung ang produksyon ng mga producer ay ipinakita bilang P 1, kung gayon ang produksyon ng mga mamimili ng unang order ay magiging ganito:

• P 2 \u003d P 1 -R 2,

kung saan R 2 - ang halaga ng paghinga, paglipat ng init at hindi natutunaw na enerhiya. Ang mga sumusunod na consumer (second order) ay magpoproseso ng biomass ng mga first order na consumer alinsunod sa:

• P 3 \u003d P 2 -R 3

at iba pa, hanggang sa mga mamimili ng pinakamataas na pagkakasunud-sunod at mga decomposer. Kaya, ang mas maraming mga mamimili (mga mamimili) sa ecosystem, mas ganap na naproseso ang enerhiya, na unang naitala ng mga producer sa mga plastik na sangkap. Sa kasukdulan na mga komunidad, kung saan ang pagkakaiba-iba para sa isang partikular na rehiyon ay karaniwang pinakamataas, ang gayong pamamaraan sa pagpoproseso ng enerhiya ay nagpapahintulot sa mga komunidad na gumana nang matatag sa mahabang panahon.

Mga ratio ng enerhiya sa ecosystem (kahusayan sa kapaligiran)

Graph ng mga pagbabago sa ratio ng P / B sa mga ecosystem (ayon kay A. K. Brodsky, 2002)

Mga spatial na hangganan ng ecosystem (chorological na aspeto)

Sa kalikasan, bilang panuntunan, walang malinaw na mga hangganan sa pagitan ng iba't ibang mga ekosistema. Palaging posible na ituro ang isa o isa pang ekosistema, ngunit hindi posibleng iisa-isa ang mga hiwalay na hangganan kung hindi ito kinakatawan ng iba't ibang mga kadahilanan sa landscape (mga bangin, ilog, iba't ibang dalisdis ng burol, mga outcrop ng bato, atbp.), dahil kadalasan mayroong maayos na paglipat mula sa isang ecosystem patungo sa isa pa. Ito ay dahil sa medyo maayos na pagbabago sa gradient ng mga salik sa kapaligiran (halumigmig, temperatura, halumigmig, atbp.). Minsan ang mga paglipat mula sa isang ecosystem patungo sa isa pa ay maaaring maging isang independiyenteng ecosystem. Karaniwan, ang mga komunidad na nabubuo sa junction ng iba't ibang ecosystem ay tinatawag na ecotones. Ang terminong "ecotone" ay ipinakilala ni F. Clements noong 1905.

Mga Ecotone

Ang mga ecotone ay may mahalagang papel sa pagpapanatili ng biological diversity ng mga ecosystem dahil sa tinatawag na edge effect - isang kumbinasyon ng isang complex ng mga environmental factor ng iba't ibang ecosystem, na nagiging sanhi ng mas maraming iba't ibang mga kondisyon sa kapaligiran, samakatuwid, mga lisensya at ecological niches. Kaya, ang pagkakaroon ng mga species kapwa mula sa isa at isa pang ecosystem, pati na rin ang mga species na tiyak sa ecotone (halimbawa, mga halaman ng coastal-aquatic habitats) ay posible.

Ilang posibleng opsyon para sa mga hangganan (ecotones) sa pagitan ng mga ecosystem

Sa panitikang Ruso, ang epekto sa gilid ay minsang tinutukoy bilang epekto sa gilid.

Ang mga halimbawa ng mga ecotone ay mga lugar sa baybayin ng lupa at anyong tubig (halimbawa, ang littoral), mga gilid, mga paglipat mula sa mga ekosistema ng kagubatan patungo sa mga bukid, mga estero. Gayunpaman, ang ecotone ay hindi palaging isang lugar ng mas mataas na biodiversity ng mga species. Halimbawa, ang mga estero ng mga ilog na dumadaloy sa mga dagat at karagatan, sa kabaligtaran, ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pinababang biodiversity ng mga species, dahil ang average na kaasinan ng mga deltas ay hindi pinapayagan ang pagkakaroon ng maraming freshwater at brackish (marine) species.

Ang isang alternatibong ideya ng patuloy na paglipat sa pagitan ng mga ekosistema ay ang ideya ng mga ekolin (serye ng ekolohikal). Ecoclean- unti-unting pagbabago ng biotopes, genetically at phenotypically adapted sa isang partikular na tirahan, na may spatial na pagbabago sa anumang environmental factor (karaniwan ay klimatiko), at samakatuwid ang mga bahagi tuloy-tuloy na serye mga form na walang kapansin-pansing mga break sa gradualness. Ang ecocline ay hindi maaaring hatiin sa mga ecotype. Halimbawa, ang haba ng mga tainga ng mga fox at marami pang iba. atbp., ang kanilang mga karakter ay nagbabago mula hilaga hanggang timog nang unti-unti na napakahirap na makilala ang mga malinaw na morphological na grupo na natural na magkakaisa sa mga subspecies.

Mga temporal na hangganan ng ecosystem (kronolohikong aspeto)

pagbabago ng komunidad sa kagubatan ng pino pagkatapos ng sunog sa lupa (kaliwa) at dalawang taon pagkatapos ng sunog (kanan)

Iba't ibang ecosystem ang umiiral sa parehong biotope sa paglipas ng panahon. Ang pagbabago ng isang ecosystem patungo sa isa pa ay maaaring magtagal at medyo maikli (ilang taon) na mga yugto ng panahon. Ang tagal ng pagkakaroon ng mga ecosystem sa kasong ito ay tinutukoy ng yugto ng sunod-sunod na yugto. Ang pagbabago sa mga ecosystem sa isang biotope ay maaari ding sanhi ng mga sakuna na proseso, ngunit sa kasong ito, ang biotope mismo ay nagbabago nang malaki, at ang gayong pagbabago ay hindi karaniwang tinatawag na succession (na may ilang mga pagbubukod, kapag ang isang sakuna, halimbawa, isang sunog, ay isang natural na yugto ng cyclic succession).

Succession

Succession - ito ay isang pare-pareho, natural na pagbabago ng ilang mga komunidad ng iba sa isang tiyak na lugar ng teritoryo, dahil sa panloob na mga kadahilanan pag-unlad ng ekosistema. Tinutukoy ng bawat nakaraang komunidad ang mga kondisyon para sa pagkakaroon ng susunod at ang sarili nitong pagkawala. Ito ay dahil sa katotohanan na sa mga ecosystem na transisyonal sa sunod-sunod na serye, mayroong akumulasyon ng bagay at enerhiya na hindi na nila maisama sa cycle, pagbabago ng biotope, pagbabago sa microclimate at iba pang mga kadahilanan, at sa gayon ang isang materyal at enerhiya na base ay nilikha, pati na rin ang mga kondisyon sa kapaligiran na kinakailangan para sa pagbuo ng kasunod na mga komunidad. Gayunpaman, mayroong isa pang modelo na nagpapaliwanag ng mekanismo ng paghalili bilang mga sumusunod: ang mga species ng bawat nakaraang komunidad ay pinapalitan lamang ng pare-parehong kompetisyon, na pumipigil at "lumalaban" sa pagpapakilala ng mga kasunod na species. Gayunpaman, ang teoryang ito ay isinasaalang-alang lamang ang mapagkumpitensyang relasyon sa pagitan ng mga species, hindi naglalarawan sa buong larawan ng ecosystem sa kabuuan. Siyempre, ang mga naturang proseso ay isinasagawa, ngunit ang mapagkumpitensyang pag-aalis ng mga nakaraang species ay posible nang tiyak dahil sa pagbabago ng biotope ng mga ito. Kaya, ang parehong mga modelo ay naglalarawan ng iba't ibang aspeto ng proseso at tama sa parehong oras.

Maaaring autotrophic (halimbawa, sunud-sunod pagkatapos ng sunog sa kagubatan) at heterotrophic (halimbawa, drained swamp). Sa mga unang yugto ng isang autotrophic successional sequence, ang P/R ratio ay mas malaki kaysa sa isa, dahil kadalasan ang mga pangunahing komunidad ay lubos na produktibo, ngunit ang ecosystem structure ay hindi pa ganap na nabuo, at walang paraan upang magamit ang biomass na ito. . Patuloy, kasama ang komplikasyon ng mga komunidad, kasama ang komplikasyon ng istraktura ng ecosystem, ang gastos ng paghinga (R) ay lumalaki, habang parami nang parami ang mga heterotroph na lumilitaw na responsable para sa muling pamamahagi ng mga daloy ng enerhiya-materya, ang ratio ng P / R ay may posibilidad na pagkakaisa at, sa katunayan, ay pareho para sa terminal na komunidad (ecosystems). Ang heterotrophic succession ay may kabaligtaran na mga katangian: dito, ang P/R ratio sa mga unang yugto ay mas mababa sa isa (dahil maraming organikong bagay at hindi na kailangan para sa synthesis nito, maaari itong agad na magamit upang bumuo ng isang komunidad) at unti-unting tumataas habang dumadaan ka sa sunud-sunod na mga yugto.

Ang isang halimbawa ng isang heterotrophic succession stage ay isang swampy meadow

Sa mga unang yugto ng sunud-sunod, mababa ang pagkakaiba-iba ng mga species, ngunit habang umuunlad ang pag-unlad, tumataas ang pagkakaiba-iba, nagbabago ang komposisyon ng mga species ng komunidad, mga species na may kumplikado at pangmatagalang mga siklo ng buhay, kadalasang lumilitaw ang mga mas malalaking organismo, nagkakaroon ng magkatuwang na kapaki-pakinabang na mga kooperasyon at mga symbioses, nagiging mas kumplikado ang trophic na istraktura ng ecosystem. Karaniwang ipinapalagay na ang huling yugto ng sunud-sunod ay may pinakamataas na biodiversity ng species. Ito ay hindi palaging totoo, ngunit ang pahayag na ito ay totoo para sa climax na komunidad ng mga tropikal na kagubatan, at para sa mga komunidad ng mapagtimpi latitude, ang rurok ng pagkakaiba-iba ay nangyayari sa gitna ng sunod-sunod na serye o mas malapit sa terminal stage. Sa mga unang yugto, ang mga komunidad ay binubuo ng mga species na may medyo mataas na rate ng pagpaparami at paglaki, ngunit isang mababang kakayahan para sa indibidwal na kaligtasan ng buhay (r-strategist). Sa yugto ng terminal, ang epekto ng natural selection ay pinapaboran ang mga species na may mababang rate ng paglago, ngunit may mas malaking kakayahang mabuhay (k-strategies).

Habang nagpapatuloy ka sa sunud-sunod na serye, dumarami ang paglahok ng mga biogenic na elemento sa cycle sa mga ecosystem, posible ang isang relatibong pagsasara sa loob ng ecosystem ng mga daloy ng naturang biogenic na elemento gaya ng nitrogen at calcium (isa sa mga pinaka-mobile na biogens). Samakatuwid, sa yugto ng terminal, kapag ang karamihan sa mga biogens ay kasangkot sa cycle, ang mga ecosystem ay mas independyente sa panlabas na supply ng mga elementong ito.

Upang pag-aralan ang proseso ng succession, iba't ibang modelo ng matematika ang ginagamit, kabilang ang mga stochastic na kalikasan.

kasukdulan komunidad

Ang konsepto ng succession ay malapit na nauugnay sa konsepto ng isang climax community. Ang climax community ay nabuo bilang resulta ng sunud-sunod na pagbabago ng ecosystem at ito ang pinakabalanseng komunidad na gumagawa ng pinakamabisang paggamit ng materyal at mga daloy ng enerhiya, ibig sabihin, pinapanatili nito ang pinakamataas na posibleng biomass bawat yunit ng enerhiya na pumapasok sa ecosystem.

Sa teorya, ang bawat sunud-sunod na serye ay may kasukdulan na komunidad (ecosystem), na siyang huling yugto ng pag-unlad (o ilang, ang tinatawag na polyclimax na konsepto). Gayunpaman, sa katotohanan, ang sunod-sunod na serye ay hindi palaging isinasara sa pamamagitan ng kasukdulan, isang subclimax na komunidad (o tinatawag na F. Clements - plagiclimax) ay maaaring maisakatuparan, na isang komunidad na nauuna sa kasukdulan, sapat na binuo sa istruktura at functionally. Ang ganitong sitwasyon ay maaaring lumitaw dahil sa mga likas na sanhi - mga kondisyon sa kapaligiran o dahil sa aktibidad ng tao (sa kasong ito ito ay tinatawag na disclimax).

Mga Ranggo ng Ecosystem

Ang isyu ng ranking ecosystem ay medyo kumplikado. Ang paglalaan ng minimal na ecosystem (biogeocenoses) at ecosystem na may pinakamataas na ranggo - ang biosphere ay walang pag-aalinlangan. Ang mga intermediate na alokasyon ay medyo kumplikado, dahil ang pagiging kumplikado ng chorological na aspeto ay hindi palaging malinaw na nagpapahintulot sa isa na matukoy ang mga hangganan ng mga ecosystem. Sa geoecology (at landscape science) mayroong sumusunod na ranking: facies - tract (ecosystem) - landscape - geographical area - geographical area - biome - biosphere. Sa ekolohiya, mayroong katulad na ranggo, gayunpaman, kadalasang pinaniniwalaan na tama na iisa lamang ang isang intermediate na ekosistema - ang biome.

Biomes

Biome - isang malaking system-geographical (ecosystem) subdivision sa loob ng natural-climatic zone (Reimers N.F.). Ayon kay R. H. Whittaker - isang pangkat ng mga ecosystem ng isang partikular na kontinente na may katulad na istraktura o physiognomy ng mga halaman at ang pangkalahatang katangian ng mga kondisyon sa kapaligiran. Ang kahulugan na ito ay medyo hindi tama, dahil may koneksyon sa isang partikular na kontinente, at ang ilang mga biome ay naroroon sa iba't ibang mga kontinente, halimbawa, ang tundra biome o ang steppe.

Sa ngayon, ang pinaka-karaniwang tinatanggap na kahulugan ay: "Ang biome ay isang hanay ng mga ecosystem na may katulad na uri ng mga halaman na matatagpuan sa parehong natural at klimatiko zone" (T. A. Akimova, V. V. Khaskin).

Ang pagkakapareho ng mga kahulugan na ito ay, sa anumang kaso, ang isang biome ay isang hanay ng mga ecosystem ng isang natural-climatic zone.

Maglaan ng mula 8 hanggang 30 biomes. Ang heograpikal na pamamahagi ng mga biomes ay tinutukoy ng:

1. Ang batas ng geographical zoning (binuo ni V. V. Dokuchaev)

Biosphere

Termino biosphere ay ipinakilala ni Jean-Baptiste Lamarck noong maagang XIX siglo, at sa heolohiya ito ay iminungkahi ng Austrian geologist na si Eduard Suess noong 1875. Gayunpaman, ang paglikha ng isang holistic na doktrina ng biosphere ay pag-aari ng Russian scientist na si Vladimir Ivanovich Vernadsky.

Ang biosphere ay isang ecosystem ng mas mataas na pagkakasunud-sunod na pinag-iisa ang lahat ng iba pang ecosystem at tinitiyak ang pagkakaroon ng buhay sa Earth. Kasama sa komposisyon ng biosphere ang mga sumusunod na "spheres":

Ang biosphere ay hindi rin isang closed system, ito ay talagang ganap na binibigyan ng enerhiya ng Araw, isang maliit na bahagi ay ang init ng Earth mismo. Bawat taon, ang Earth ay tumatanggap ng humigit-kumulang 1.3 * 10 24 calories mula sa Araw. 40% ng enerhiya na ito ay radiated pabalik sa kalawakan, tungkol sa 15% ay napupunta sa init ng kapaligiran, lupa at tubig, ang natitirang enerhiya ay nakikitang liwanag, na siyang pinagmumulan ng photosynthesis.

V. I. Vernadsky sa kauna-unahang pagkakataon ay malinaw na nabuo ang pag-unawa na ang lahat ng buhay sa planeta ay inextricably na nauugnay sa biosphere at utang ang pagkakaroon nito dito:

mga artipisyal na ekosistema

mga artipisyal na ekosistema - ito ay mga ecosystem na nilikha ng tao, halimbawa, agrocenoses, natural economic system o Biosphere 2.

Ang mga artipisyal na ecosystem ay may parehong hanay ng mga bahagi tulad ng mga natural: mga producer, mga mamimili at mga decomposer, ngunit may mga makabuluhang pagkakaiba sa muling pamamahagi ng mga bagay at daloy ng enerhiya. Sa partikular, ang mga ecosystem na nilikha ng tao ay naiiba sa mga natural sa mga sumusunod na paraan:

Nang walang pagpapanatili ng mga daloy ng enerhiya ng isang tao sa mga artipisyal na sistema, ang mga natural na proseso ay naibabalik sa isang bilis o iba pa at isang likas na istraktura mga bahagi ng ecosystem at materyal-enerhiya na dumadaloy sa pagitan nila.

Mga konseptong katulad ng konsepto ng isang ecosystem sa mga kaugnay na agham

Sa ecogeology, landscape science at geoecology

Sa mga agham na ito, may mga konseptong katulad ng konsepto ng isang ecosystem. Ang pagkakaiba ay nakasalalay sa katotohanan na sa mga agham na ito ay may pagbabago sa aspeto ng pagsasaalang-alang sa istraktura at pag-andar ng mga ecosystem.

Sa pangkalahatan, sa mga heograpikal na agham, kaugalian na isaalang-alang ang isang likas na teritoryal na kumplikado bilang isang katumbas ng isang ecosystem.

Tingnan din

Mga Tala

1. Forbes, S.A. Ang lawa bilang isang microcosm // toro. sci. Sinabi ni Assoc. - Peoria, Illinois, 1887. - P. 77–87. Muling na-print sa Illinois Nat. Hist. Survey Bulletin 15(9):537-550.
2. Y. Odum. Mga Batayan ng ekolohiya. - M .: Mir, 1975. - 741 p.
3. . Mga diksyunaryo sa Academy. naka-archive
4. Y. Odum. Ekolohiya. - M .: Mir, 1986.
5. Seksyon "Ecosystems". Ang site ng EKOLOGY. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
6. Biogeocenosis Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
7. Nikolaykin, N. I., Nikolaykina, N. E., Melekhova, O. P. Ekolohiya. - ika-5. - M.: Bustard, 2006. - 640 p.
8. Brodsky A.K. Maikling Kurso sa Pangkalahatang Ekolohiya, Pagtuturo para sa mga unibersidad. - St. Petersburg: "Dean", 2000. - 224 p.
9. N. V. Koronovsky, Hydrothermal Formation sa Karagatan . Soros Educational Journal, - No. 10, 1999, - pp. 55-62. Hinango noong 14 Agosto 2010.
10. D. V. Grichuk. Therodynamic Models ng Submarine Hydrothermal Systems. - M .: Siyentipikong mundo, 2000. - ISBN UDC 550.40
11. V. F. Levchenko. Kabanata 3 // Ebolusyon ng Biosphere bago at pagkatapos ng paglitaw ng tao. - St. Petersburg: Nauka, 2004. - 166 p. - ISBN 5-02-026214-5
12. Rautian A.S. Paleontology bilang isang mapagkukunan ng impormasyon tungkol sa mga pattern at mga kadahilanan ng ebolusyon // Makabagong paleontolohiya. - M ., 1988. - T. 2. - S. 76-118.
13. Rautian A. S., Zherikhin V. V. Mga modelo ng phylocenogenesis at mga aral ng mga krisis sa ekolohiya ng nakaraan na geological // Talaarawan. kabuuan biology. - 1997. - V. 58 Blg. 4. - S. 20-47.
14. Ostroumov S. A. Mga bagong variant ng mga kahulugan ng mga konsepto at terminong "ecosystem" at "biogeocenosis" // SI DAN. - 2002. - T. 383 Blg. 4. - S. 571-573.
15. M. Bigon, J. Harper, C. Townsend. Ekolohiya. Mga indibidwal, populasyon at komunidad. - M .: Mir, 1989.
16. Ecotop Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
17. T. A. Rabotnov"Sa Biogeocenoses". // Bulletin ng MOIP, Department of Biology, - tomo 81, - isyu. 2. – 1976. Nai-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
18. klimatotope. Bykov B. A."Ecological Dictionary" - Alma-Ata: "Science", 1983 - p.216. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
19. Mga pangunahing tuntunin ng ekolohiya. Burenina E.M., Burenin E.P. Electronic textbook on ecology. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
20. klimatotope. Diksyunaryo ni mga likas na agham(Mga diksyunaryo ng Yandex). Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
21. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
22. . Ecological Dictionary (Mga Diksyonaryo at Academician). Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
23. Biocenosis. Great Soviet Encyclopedia. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
24. Zoocenosis. Great Soviet Encyclopedia. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
25. Homeostasis ng ekosistema. Portal ng Scientific Information VINITI. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
26. Hutchinson S., Hawkins L. E. Mga karagatan. Encyclopedic na gabay. - M .: Makhaon, 2007. - 304 p. - ISBN 5-18-001089-6
27. A. Gilyarov."Coral bleaching dahil sa pagkawala ng kaugnayan". Mga elemento ng malaking agham. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
28. A. D. Armand, Eksperimento "Gaia", ang problema ng buhay na lupa. Ang Russian Academy of Sciences. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
29. A. V. Galanin. Mga lektura sa ekolohiya. . Website ng Botanical Garden ng Far Eastern Branch ng Russian Academy of Sciences. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
30. Prigogine I., Stengers I. Oras, kaguluhan, dami. - Moscow, 1994. - S. 81. - 263 p.
31. Nicolis G., Prigogine I. Kaalaman sa complex. - M.: Mir, 1990. - p. 352. Pahina 47
32. MacArthur R.H. Pagbabago-bago ng populasyon ng hayop at isang sukatan ng katatagan ng komunidad // Ecology, 36, 1955, - pp. 533-536
33. May R.M. Magiging matatag ba ang isang malaking kumplikadong sistema? // Kalikasan (London), 1972, 238, - pp. 413-414
34. May R.M Mga modelo para sa iisang populasyon. // Theoretical Ecology: Mga Prinsipyo at Aplikasyon, 2nd edn., R.M. May ed. - pp. 5-29, - Blackwell Scientific Publications, Oxford 1981
35. May R.M Mga modelo para sa dalawang nakikipag-ugnayang populasyon. // Theoretical Ecology: Mga Prinsipyo at Aplikasyon, 2nd edn., R.M. May ed. - pp.78-104, - Blackwell Scientific Publications, Oxford 1981
36. May R.M Mga pattern sa multi-species na komunidad. // Theoretical Ecology: Mga Prinsipyo at Aplikasyon, 2nd edn., R.M. May ed., - Blackwell Scientific Publications, Oxford 1981
37. DeAngelis D.L. Katatagan at pagkakakonekta sa mga modelo ng food web // Ecology 56, 1975, - pp. 238-243
38. Pimm S.L. Ang istruktura ng food webs // Theoretical Population Biology, 16, 1979, - pp. 144-158
39. Pimm S.L. Pagiging kumplikado at katatagan: isa pang pagtingin sa orihinal na hypothesis ni MacArthu // Oikos, 33, 1979, - pp. 351-357
40. V. F. Levchenko, Ya. I. Starobogatov Physico-ecological approach sa ebolusyon ng biosphere. // "Evolutionary biology: history and theory". St. Petersburg, 1999, - p. 37-46. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
41. Levchenko V.F. Ang ebolusyon ng biosphere bago at pagkatapos ng paglitaw ng tao. . St. Petersburg, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry ng Russian Academy of Sciences, - Publishing House "NAUKA", 2004. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
42. pangunahing produksyon. Portal ng siyentipiko at impormasyon VINITI. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
43. pangunahing produktibidad. Glossary.ru. Hinango noong 14 Agosto 2010.
44. Mavrischev V.V. Continuum, ecotones, edge effect // Fundamentals of Ecology: textbook. - 3rd ed. tama at karagdagang - Minsk: Mas Mataas na Paaralan, 2007. - 447 p. - ISBN 978-985-06-1413-1
45. Ecoton. . Diksyunaryo ng mga natural na agham (mga diksyunaryo ng Yandex). Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
46. Ecotone at ang konsepto ng gilid (hangganan) na epekto. Website ng bioecology. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
47. Curvy effect. Ecological encyclopedic na diksyunaryo. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
48. Estero. . Glossary ng mga termino sa pisikal na heograpiya ng Institute of Geography ng Russian Academy of Sciences. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
49. Succession. Great Soviet Encyclopedia. Na-archive mula sa orihinal noong Agosto 22, 2011. Hinango noong Agosto 14, 2010.
50. Pag-unlad at Ebolusyon ng Ecosystem. portal Engineering ekolohiya.

1. Magtatag ng pagsusulatan sa pagitan ng mga katangian ng mga ecosystem at kanilang uri: 1-natural na ecosystem, 2-agroecosystem
A) nangingibabaw ang mga halaman ng parehong species
B) mayroong isang malawak na pagkakaiba-iba ng mga species
C) ang self-regulation ng bilang ng mga populasyon ay isinasagawa
D) ang sirkulasyon ng mga sangkap ay bukas
D) ang anthropogenic factor ay may mahalagang papel
E) mahaba ang food chain

Sagot

A2 B1 C1 D2 E2 E1

2. Sa agroecosystem ng bukid ng patatas, sa kaibahan sa ecosystem ng parang
A) walang mga mamimili
B) isang mataas na bilang ng mga producer ng isang species
C) bukas na sirkulasyon ng mga sangkap
D) nangingibabaw ang mga herbivorous na insekto
D) walang mga decomposer
E) may kapansanan sa regulasyon sa sarili

Sagot

3. Ano ang pagkakatulad ng natural at artipisyal na ecosystem?
A) isang maliit na bilang ng mga species
B) ang pagkakaroon ng mga circuit ng kuryente
C) isang saradong siklo ng mga sangkap
D) ang paggamit ng solar energy
D) paggamit ng karagdagang mga mapagkukunan ng enerhiya
E) ang pagkakaroon ng mga producer, consumer, decomposers

Sagot

4. Sa isang natural na ecosystem, kumpara sa isang artipisyal
A) mahabang supply chain
B) maikling supply chain
B) isang maliit na bilang ng mga species

Sagot

5. Sa isang natural na ekosistema
A) iba't ibang uri ng hayop
B) maliit na regulasyon sa sarili
B) hindi nagbabago ang laki ng populasyon
D) saradong sirkulasyon ng mga sangkap
D) branched food chain
E) nangingibabaw ang mga mandaragit sa mga mamimili

Sagot

6. Sa isang natural na ecosystem, kumpara sa isang artipisyal
A) mahabang kadena ng pagkain
B) ang mga producer ay inalis mula sa cycle
B) isang maliit na bilang ng mga species
D) isinasagawa ang regulasyon sa sarili
D) saradong sirkulasyon ng mga sangkap
E) ang mga karagdagang mapagkukunan ng enerhiya ay ginagamit kasama ng solar

Sagot

7. Sa malawak na dahon na ecosystem ng kagubatan - kagubatan ng oak -
A) maikling food chain
B) ang pagpapanatili ay ibinibigay ng iba't ibang mga halaman at hayop
C) mataas na biological na produktibidad
D) ang komposisyon ng mga species ng mga halaman at hayop ay limitado
D) ang lupa ay mayaman sa humus
E) walang mga decomposer sa lupa

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 Blg. 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 ang kabuuan ng lahat ng nabubuhay na organismo na nabubuhay karaniwang teritoryo kasama ang walang buhay na kapaligiran sa kanilang paligid.

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 nakahandang sustansya ng halaman sa nutrisyon ay tinatawag mga phytophage- mga herbivore (phytos - halaman, phagos - mananakmal, gr.) o mga herbivore. Ang mga phytophage ay pangalawang nagtitipon ng solar energy na orihinal na naipon ng mga halaman. mga mamimili ng unang order (halimbawa: isang liyebre, isang baka). Grupong ito nabibilang ang mga organismo pangunahing mga mamimili.

Para sa maraming mga hayop, itinakda 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 in - 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 isang trophic chain sa isang biogeocenosis ay kasabay ng isang energy chain, ibig sabihin, isang sunud-sunod na daloy ng paglipat ng solar energy mula sa mga producer patungo 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 producer 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 pagtaas ng mga halaman, at ang produktong ito ang kinokonsumo 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. Ito ay malinaw na nagpapahiwatig ng dami ng lahat ng nabubuhay na bagay sa isang naibigay antas ng tropiko, halimbawa, sa mga yunit ng masa bawat unit area - g / m 2 o bawat volume - 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 nawala tungkol sa 90% ng purong produksyon at halos 10% lamang ang direktang ginagamit para sa pagkonsumo ng tao.

Sa natural na ecosystem, 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 dinamika ng ecosystem sa kabuuan.

Umaasa sa kadena ng pagkain, bilang batayan para sa paggana ng isang ecosystem, maaari ding ipaliwanag ng isa ang mga kaso ng akumulasyon sa mga tisyu ng ilang mga sangkap (halimbawa, mga sintetikong lason), na, habang gumagalaw sila sa kadena ng trophic, ay hindi nakikilahok 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-ecosystems (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 ang globo. Sa katunayan, ito ang mga pangunahing sistema ng suporta sa buhay, mga mekanismo na nagpapatatag at nagpapanatili ng mga kondisyon sa " sasakyang pangkalawakan» - Lupa. 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 isang tiyak na halaga ng 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 subsidyo sa enerhiya sa anyo ng tidal energy, surf energy, mga alon na nagmumula sa catchment area na may organikong ulan at hangin at mineral atbp. Ang pagkonsumo ng enerhiya sa mga ito ay mula 1*10 4 hanggang 4*10 4 kcal*m -2 *year -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 sa 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.