همه تنوع موجودات روی سیاره ما به طور جدایی ناپذیری به هم مرتبط هستند. چنین موجودی وجود ندارد که بتواند جدا از همه وجود داشته باشد. با این حال، نه تنها موجودات در ارتباط نزدیک هستند، بلکه عوامل محیط بیرونی و درونی نیز بر کل بیوم تأثیر می گذارد. با هم، کل مجموعه طبیعت جاندار و بی جان توسط ساختار اکوسیستم ها و خواص آنها نشان داده می شود. این مفهوم چیست، با چه پارامترهایی مشخص می شود، بیایید سعی کنیم مقاله را درک کنیم.
مفهوم اکوسیستم
اکوسیستم چیست؟ از نقطه نظر اکولوژی، این کل فعالیت مشترک زندگی همه انواع موجودات است، صرف نظر از وابستگی طبقاتی و عوامل محیطی، اعم از زنده و غیر زنده.
خواص اکوسیستم ها با ویژگی های آنها توضیح داده می شود. اولین ذکر این اصطلاح در سال 1935 ظاهر شد. A. Tansley پیشنهاد کرد که از آن برای نشان دادن "مجموعه ای که نه تنها از موجودات، بلکه از محیط آنها نیز تشکیل شده است" استفاده شود. این مفهوم به خودی خود بسیار گسترده است، این بزرگترین واحد اکولوژی است، و همچنین مهم است. نام دیگر biogeocenosis است، اگرچه تفاوت بین این مفاهیم هنوز وجود داردغذای کوچک.
خاصیت اصلی اکوسیستم ها برهمکنش مداوم مواد آلی و معدنی، انرژی، توزیع مجدد گرما، مهاجرت عناصر، تأثیر پیچیده موجودات زنده بر یکدیگر است. در مجموع، چندین ویژگی اصلی وجود دارد که به آنها خواص می گویند.
خواص اساسی اکوسیستم
سه مورد اصلی وجود دارد:
- خودتنظیمی؛
- پایداری؛
- بازتولید خود؛
- تغییر یکی با دیگری؛
- صداقت;
- خواص اضطراری.
این سوال که ویژگی اصلی اکوسیستم چیست را می توان به روش های مختلفی پاسخ داد. همه آنها مهم هستند، زیرا فقط حضور ترکیبی آنها امکان وجود این مفهوم را می دهد. بیایید به هر ویژگی با جزئیات نگاه کنیم تا اهمیت آن را درک کنیم و ماهیت آن را درک کنیم.
خودتنظیمی اکوسیستم
این خاصیت اصلی اکوسیستم است که مستلزم مدیریت مستقل حیات در هر بیوژئوسنوز است. یعنی گروهی از موجودات که در ارتباط نزدیک با سایر موجودات زنده و همچنین عوامل محیطی هستند، تأثیر مستقیمی بر کل ساختار دارند. این فعالیت حیاتی آنهاست که می تواند بر ثبات و خود تنظیمی اکوسیستم تأثیر بگذارد.
به عنوان مثال، اگر در مورد شکارچیان صحبت کنیم، آنها دقیقاً تا زمانی که تعداد آنها کاهش یابد، گیاهخواران یک گونه را می خورند. غذا خوردن بیشتر متوقف می شود و شکارچیبه یک منبع غذایی متفاوت (یعنی نوع دیگری از گیاهخوار) تغییر می کند. بنابراین، معلوم می شود که گونه به طور کامل از بین نمی رود، تا زمانی که شاخص فراوانی مورد نیاز بازیابی شود، در حالت استراحت باقی می ماند.
در یک اکوسیستم، انقراض طبیعی یک گونه در نتیجه خورده شدن توسط افراد دیگر نمی تواند رخ دهد. این همان چیزی است که خود تنظیمی در مورد آن است. یعنی حیوانات، گیاهان، قارچ‌ها، میکروارگانیسم‌ها با وجود اینکه غذا هستند، یکدیگر را کنترل می‌کنند.
همچنین، خودتنظیمی ویژگی اصلی اکوسیستم هاست، همچنین به این دلیل که به لطف آن، فرآیند کنترل شده ای برای تبدیل انواع مختلف انرژی صورت می گیرد. مواد معدنی، ترکیبات آلی، عناصر - همه در ارتباط نزدیک و گردش عمومی هستند. گیاهان به طور مستقیم از انرژی خورشیدی استفاده می کنند، حیوانات گیاهان را می خورند، این انرژی را به پیوندهای شیمیایی تبدیل می کنند، پس از مرگ آنها، میکروارگانیسم ها دوباره آنها را به مواد معدنی تجزیه می کنند. این فرآیند پیوسته و چرخه ای بدون دخالت خارجی است که به آن خود تنظیمی می گویند.
پایداری
خواص دیگری از اکوسیستم ها وجود دارد. خود تنظیمی ارتباط نزدیکی با تاب آوری دارد. اینکه این یا آن اکوسیستم چقدر دوام خواهد آورد، چگونه حفظ خواهد شد و آیا تغییراتی در سایرین ایجاد خواهد شد یا خیر، به دلایلی بستگی دارد.
پایدار واقعی آن است که در آن جایی برای دخالت انسان نباشد. دارای تعداد دائمی بالایی از انواع موجودات است، هیچ تغییری تحت تأثیر شرایط محیطی و یاآنها ناچیز هستند. در اصل، هر اکوسیستمی می تواند پایدار باشد.
این حالت می تواند توسط شخص با دخالت او و شکست در نظم برقرار شده (جنگل زدایی، تیراندازی به حیوانات، از بین بردن حشرات و غیره) مختل شود. همچنین، اگر شرایط آب و هوایی به طور چشمگیری تغییر کند، طبیعت می تواند بر پایداری تأثیر بگذارد، بدون اینکه به موجودات زمان برای سازگاری بدهد. به عنوان مثال، بلایای طبیعی، تغییرات آب و هوایی، کمبود آب، و غیره.
هر چه تنوع گونه های موجودات بیشتر باشد، وجود اکوسیستم ها طولانی تر است. ویژگی های یک اکوسیستم - ثبات و خودتنظیمی - مبنایی است که این مفهوم به طور کلی بر آن استوار است. اصطلاحی وجود دارد که این ویژگی ها را خلاصه می کند - هموستاز. یعنی حفظ ثبات در همه چیز - تنوع گونه ها، فراوانی آنها، عوامل خارجی و داخلی. به عنوان مثال، اکوسیستم های تاندرا بیشتر از جنگل های استوایی تغییر می کنند. از این گذشته ، تنوع ژنتیکی موجودات زنده در آنها چندان زیاد نیست ، به این معنی. و میزان بقا به شدت کاهش می یابد.
تکرارپذیری خود
اگر به این سؤال که ویژگی اصلی اکوسیستم ها چیست فکر کنید، می توانید به این نتیجه برسید که تکرارپذیری خود شرط مهمی برای وجود آنها نیست. در واقع، بدون بازتولید مداوم اجزایی مانند:
- جانداران؛
- ترکیب خاک؛
- شفافیت آب؛
- جزء اکسیژن هوا و غیره.
سخت است که در مورد پایداری و خودتنظیمی صحبت کنیم. برای اینکه زیست توده دائماً احیا شود و تعدادبا حمایت، داشتن غذا، آب کافی و همچنین شرایط زندگی مطلوب مهم است. در داخل هر اکوسیستمی، افراد پیر با افراد جوان، بیمار با افراد سالم، قوی و سرسخت جایگزین دائمی می شوند. این یک شرط طبیعی برای وجود هر یک از آنها است. این فقط در شرایط تکرارپذیری به موقع خود امکان پذیر است.
تجلی خواص اکوسیستمی از این دست تضمینی برای حفظ ژنتیکی آلل های هر گونه است. در غیر این صورت، تمام جنس ها و گونه ها، طبقات و خانواده های موجودات زنده بدون بازسازی بعدی در معرض انقراض خواهند بود.
جانشینی
همچنین ویژگی های مهم اکوسیستم ها تغییر اکوسیستم ها است. به این فرآیند جانشینی می گویند. تحت تأثیر تغییر عوامل غیرزیست خارجی رخ می دهد و از چند ده سال تا میلیون ها طول می کشد. ماهیت این پدیده جایگزینی پی در پی یک اکوسیستم با اکوسیستم دیگر تحت تأثیر هر دو عامل داخلی است که بین موجودات زنده و شرایط خارجی طبیعت بی جان برای مدت طولانی ایجاد می شود.
همچنین یکی از دلایل مهم جانشینی، فعالیت اقتصادی انسان است. بنابراین، جنگل ها با چمنزارها و باتلاق ها جایگزین می شوند، دریاچه ها به بیابان یا علفزارهای دشت سیلابی تبدیل می شوند، مزارع پر از درخت می شوند و جنگلی تشکیل می شود. طبیعتاً جانوران نیز دستخوش تغییرات قابل توجهی می شوند.
جانشینی تا چه زمانی انجام می شود؟ دقیقاً تا مرحله ای که راحت ترین و سازگارترین با شرایط خاص بیوژئوسنوز شکل می گیرد. به عنوان مثال، جنگل های مخروطی دورشرق (تایگا) یک بیوسنوز بومی از قبل ایجاد شده است که بیشتر تغییر نخواهد کرد. در طی هزاران سال شکل گرفت و در این مدت بیش از یک تغییر اکوسیستم رخ داد.
Emergent Properties
این ویژگی‌های اکوسیستم‌ها به تازگی پدیدار شده‌اند، ویژگی‌های جدید و قبلاً نامشخصی هستند که در بیوژئوسنوز ظاهر می‌شوند. آنها در نتیجه کار پیچیده همه یا چند شرکت کننده در سیستم کلی بوجود می آیند.
یک مثال معمولی، جامعه صخره های مرجانی است که نتیجه تعامل بین کوئلنترات ها و جلبک ها است. مرجان ها منبع اصلی حجم عظیمی از زیست توده، عناصر، ترکیباتی هستند که قبل از آنها در این جامعه وجود نداشتند.
عملکردهای اکوسیستم
خواص و عملکرد اکوسیستم ها به طور نزدیک به هم مرتبط هستند. بنابراین، به عنوان مثال، چنین خاصیتی به عنوان یکپارچگی مستلزم حفظ تعامل ثابت بین همه شرکت کنندگان است. از جمله با عوامل طبیعت بی جان. و یکی از کارکردها دقیقاً انتقال هماهنگ انواع مختلف انرژی به یکدیگر است که تحت شرایط گردش داخلی عناصر بین تمام بخش های جمعیت و خود بیوسنوزها در بین خود امکان پذیر است.
به طور کلی، نقش اکوسیستم ها بر اساس انواع تعاملات موجود در آنها تعیین می شود. هر بیوژئوسنوز باید افزایش بیولوژیکی خاصی در زیست توده در نتیجه وجود آن ایجاد کند. این یکی از توابع خواهد بود.این افزایش به ترکیبی از عوامل طبیعت جاندار و بی جان بستگی دارد و می تواند بسیار متفاوت باشد. بنابراین، زیست توده در مناطق با رطوبت بالا و روشنایی خوب بسیار بیشتر است. این بدان معنی است که رشد آن در مقایسه با مثلاً در بیابان بسیار بیشتر خواهد بود.
یکی دیگر از عملکردهای اکوسیستم تحول است. این مستلزم تغییر جهت دار در انرژی، تبدیل آن به اشکال مختلف تحت عمل موجودات زنده است.
ساختار
ترکیب و خواص اکوسیستم ها ساختار آنها را تعیین می کند. ساختار بیوژئوسنوز چیست؟ بدیهی است که شامل تمام پیوندهای اصلی (اعم از زنده و غیر زنده) می شود. همچنین مهم است که به طور کلی، کل ساختار یک چرخه بسته است که یک بار دیگر ویژگی های اساسی اکوسیستم ها را تأیید می کند.
دو پیوند اصلی در هر بیوژئوسنوز وجود دارد.
1. اکوتوپ - مجموعه ای از عوامل طبیعت غیر زنده. او به نوبه خود با:
نشان داده می شود
- آب و هوا (اتمسفر، رطوبت، نور)؛
- edaphotopome (جزء خاک خاک).
2. بیوسنوز - مجموع انواع موجودات زنده در یک اکوسیستم معین. شامل سه پیوند اصلی:
- zoocenosis - همه موجودات حیوانی؛
- phytocenosis - همه موجودات گیاهی؛
- microbocenosis - همه نمایندگان باکتری.
با توجه به ساختار فوق، بدیهی است که همه پیوندها به طور نزدیک به هم متصل هستند و یک شبکه واحد را تشکیل می دهند. این ارتباط قبل از هر چیز در جذب و تبدیل انرژی آشکار می شود. به عبارت دیگر در زنجیره های غذایی و شبکه هادرون و بین جمعیت ها.
چنین ساختاری از biogeocenosis توسط V. N. Sukachev در سال 1940 پیشنهاد شد و امروز نیز مرتبط است.
اکوسیستم بالغ
سن بیوژئوسنوزهای مختلف می تواند بسیار متفاوت باشد. طبیعتاً ویژگی‌های یک اکوسیستم جوان و بالغ باید متفاوت باشد. و همینطور است.
کدام ویژگی یک اکوسیستم بالغ آن را از اکوسیستم نسبتاً تازه تشکیل شده متمایز می کند؟ چندین مورد وجود دارد، همه آنها را در نظر بگیرید:
- گونه‌های هر جمعیت شکل می‌گیرند، پایدار هستند و با دیگران جایگزین نمی‌شوند.
- تنوع افراد ثابت است و دیگر تغییر نمی کند.
- کل جامعه آزادانه خود را تنظیم می کند، درجه بالایی از هموستاز وجود دارد.
- هر ارگانیسم به طور کامل با شرایط محیطی سازگار است، همزیستی بیوسنوز و اکوتوپ تا حد امکان راحت است.
هر اکوسیستم تا زمانی که اوج آن ایجاد شود، متوالی خواهد بود - یک تنوع گونه ای دائمی پربار و قابل قبول. پس از آن بود که بیوژئوسنوز به تدریج به یک جامعه بالغ تبدیل شد.
گروه‌های موجودات درون بیوژئوسنوز
طبیعی است که همه موجودات زنده در یک اکوسیستم در یک کل واحد به هم مرتبط هستند. در همان زمان، آنها همچنین تأثیر زیادی بر ترکیب خاک، هوا، آب - بر روی تمام اجزای غیر زنده دارند.
مرسوم است که چندین گروه از موجودات را با توجه به توانایی آنها در جذب و تبدیل انرژی در هر زیست ژئوسنوز تشخیص دهیم.
- تهیه کنندگان آن هستندکه مواد آلی را از اجزای معدنی تولید می کند. اینها گیاهان سبز و برخی از انواع باکتری ها هستند. روش جذب انرژی آنها اتوتروف است، آنها مستقیماً تابش خورشید را جذب می کنند.
- مصرف کنندگان یا بیوفاژها - کسانی که مواد آلی آماده را با خوردن موجودات زنده مصرف می کنند. اینها گوشتخواران، حشرات، برخی از گیاهان هستند. این شامل گیاهخواران نیز می شود.
- ساپروتروف ها موجوداتی هستند که قادر به تجزیه مواد آلی و در نتیجه مصرف مواد مغذی هستند. یعنی از بقایای مرده گیاهان و حیوانات تغذیه می کنند.
بدیهی است که همه شرکت کنندگان در سیستم در موقعیتی به هم وابسته هستند. بدون گیاهان، گیاهخواران قادر به دریافت غذا نخواهند بود و بدون آنها، شکارچیان خواهند مرد. ساپروفاژها ترکیبات را پردازش نمی کنند، مقدار ترکیبات معدنی لازم بازیابی نمی شود. به همه این روابط زنجیره های غذایی می گویند. در جوامع بزرگ، زنجیره ها به شبکه تبدیل می شوند، اهرام تشکیل می شوند. مطالعه مسائل مربوط به فعل و انفعالات تغذیه ای علم اکولوژی است.
نقش انسان در تأثیرگذاری بر اکوسیستم
امروز در مورد این موضوع صحبت های زیادی وجود دارد. سرانجام، انسان به مقیاس کامل آسیبی که در 200 سال گذشته به اکوسیستم وارد شده است، پی برده است. پیامدهای چنین رفتاری آشکار شده است: باران اسیدی، اثر گلخانه ای، گرم شدن زمین، کاهش ذخایر آب شیرین، فقیر شدن خاک، کاهش مناطق جنگلی و غیره. شما می توانید مشکلات را برای مدت بی نهایت طولانی بیان کنید، زیرا تعداد زیادی از آنها وجود دارد.
همه اینها همان نقشی است که انسان در اکوسیستم ایفا کرده و دارد. شهرنشینی انبوه، صنعتی شدن، توسعه فناوری، اکتشافات فضا و سایر فعالیت های انسانی نه تنها منجر به پیچیده شدن وضعیت طبیعت بی جان، بلکه به انقراض و کاهش زیست توده سیاره می شود.
هر اکوسیستمی به حفاظت انسان نیاز دارد، به ویژه امروز. بنابراین، وظیفه هر یک از ما حمایت از او است. این نیازی به چیز زیادی ندارد - در سطح دولت، روش های حفاظت از طبیعت در حال توسعه است، مردم عادی فقط باید به قوانین تعیین شده پایبند باشند و سعی کنند اکوسیستم ها را دست نخورده نگه دارند، بدون اینکه مقدار زیادی از مواد و عناصر مختلف را وارد ترکیب آنها کنند.
