اکوسیستم یک سیستم بیولوژیکی است که از مجموعه ای از موجودات زنده، زیستگاه آنها و همچنین سیستمی از ارتباطات که بین آنها انرژی مبادله می کند، تشکیل شده است. در حال حاضر، این اصطلاح مفهوم اصلی اکولوژی است.
ساختمان
خواص اکوسیستم نسبتاً اخیرا مورد مطالعه قرار گرفته است. دانشمندان دو جزء اصلی را در آن تشخیص می دهند - زیستی و غیر زنده. اولی به هتروتروف (شامل ارگانیسم هایی است که در نتیجه اکسیداسیون مواد آلی انرژی دریافت می کنند - مصرف کنندگان و تجزیه کننده ها) و اتوتروف (جانداران انرژی اولیه را برای فتوسنتز و کموسنتز دریافت می کنند، یعنی تولید کنندگان) تقسیم می شود.
تنها و مهمترین منبع انرژی لازم برای وجود کل اکوسیستم، تولیدکنندگانی هستند که انرژی خورشید، گرما و پیوندهای شیمیایی را جذب می کنند. بنابراین، اتوتروف ها نمایندگان اولین سطح تغذیه ای کل اکوسیستم هستند. سطوح دوم، سوم و چهارم توسط مصرف کنندگان شکل می گیرد. آنها با تجزیه کننده هایی بسته می شوند که قادر به تبدیل مواد آلی بی جان به یک جزء غیر زنده هستند.
خواص اکوسیستم، مختصری در موردکه می توانید در این مقاله بخوانید، حاکی از امکان توسعه و تجدید طبیعی است.
اجزای اصلی یک اکوسیستم
ساختار و ویژگی های یک اکوسیستم مفاهیم اصلی ای هستند که اکولوژی با آن سروکار دارد. مرسوم است که چنین شاخص هایی را برجسته کنید:
- رژیم آب و هوا، دمای محیط، و همچنین شرایط رطوبت و نور؛
- مواد آلی که اجزای غیر زنده و زیستی را در چرخه مواد به هم متصل می کنند؛
- ترکیبات معدنی موجود در چرخه انرژی؛
- تولیدکنندگان موجوداتی هستند که محصولات اولیه را ایجاد می کنند؛
- فاگوتروف ها - هتروتروف هایی که از موجودات دیگر یا ذرات بزرگ مواد آلی تغذیه می کنند؛
- ساپروتروف ها - هتروتروف هایی که می توانند مواد آلی مرده را از بین ببرند، آن را معدنی کنند و به چرخه برگردانند.
ترکیب سه جزء آخر، زیست توده اکوسیستم را تشکیل می دهد.
اکوسیستم که ویژگی ها و اصول سازماندهی آن در اکولوژی مورد مطالعه قرار می گیرد، به لطف بلوک های موجودات عمل می کند:
- ساپروفاژها - از مواد آلی مرده تغذیه می کنند.
- بیوفاژها - سایر موجودات زنده را بخورید.
پایداری اکوسیستم و تنوع زیستی
خواص اکوسیستم مربوط به تنوع گونه هایی است که در آن زندگی می کنند. هرچه تنوع زیستی بیشتر و زنجیره غذایی پیچیده‌تر باشد، انعطاف‌پذیری اکوسیستم بیشتر می‌شود.
تنوع زیستی بسیار مهم است زیرا این امکان را فراهم می کندایجاد تعداد زیادی از جوامع که از نظر شکل، ساختار و عملکرد متفاوت هستند و فرصت واقعی برای شکل گیری آنها فراهم می کند. بنابراین، هرچه تنوع زیستی بالاتر باشد، جوامع بیشتری می توانند زندگی کنند، و واکنش های بیوژئوشیمیایی بیشتری می توانند انجام شوند، در حالی که از وجود پیچیده زیست کره اطمینان حاصل می شود.
آیا قضاوت های زیر در مورد ویژگی های یک اکوسیستم صحیح است؟ این مفهوم با یکپارچگی، ثبات، خودتنظیمی و خود تکرارپذیری مشخص می شود. بسیاری از آزمایش ها و مشاهدات علمی به این سوال پاسخ مثبت می دهند.
بهره وری اکوسیستم
در طول مطالعه بهره وری، مفاهیمی مانند زیست توده و گیاهان ایستاده مطرح شد. اصطلاح دوم جرم همه موجودات زنده را در یک واحد سطح آب یا زمین تعریف می کند. اما زیست توده نیز وزن این اجسام است، اما از نظر انرژی یا مواد آلی خشک.
زیست توده شامل کل بدن (از جمله بافت های مرده در حیوانات و گیاهان می شود.) زیست توده تنها زمانی به نکروما تبدیل می شود که کل ارگانیسم بمیرد.
تولید اولیه یک جامعه، تشکیل زیست توده توسط تولیدکنندگان، بدون استثنا، انرژی است که می تواند صرف تنفس در واحد سطح در واحد زمان شود.
تمایز بین تولید اولیه ناخالص و خالص. تفاوت بین آنها هزینه تنفس است.
بهره وری خالص یک جامعه میزان تجمع مواد آلی است کههتروتروف ها و در نتیجه تجزیه کننده ها را مصرف نکنید. معمولاً برای یک سال یا یک فصل رشد محاسبه می شود.
بهره وری ثانویه یک جامعه میزان انباشت انرژی توسط مصرف کنندگان است. هر چه مصرف کنندگان بیشتر در اکوسیستم باشند، انرژی بیشتری پردازش می شود.
خودتنظیمی
خواص اکوسیستم همچنین شامل خود تنظیمی است که اثربخشی آن با تنوع ساکنان و روابط غذایی بین آنها تنظیم می شود. هنگامی که تعداد یکی از مصرف کنندگان اولیه کاهش می یابد، شکارچیان به سمت گونه های دیگری می روند که قبلاً برای آنها اهمیت ثانویه داشتند.
زنجیره‌های بلند می‌توانند قطع شوند، بنابراین بسته به تعداد قربانیان یا محصول، امکان ایجاد انواع روابط غذایی را ایجاد می‌کنند. در مطلوب‌ترین زمان‌ها، می‌توان تعداد گونه‌ها را بازیابی کرد - بنابراین، روابط در بیوژنوسنوز عادی می‌شود.
دخالت نابخردانه انسان در اکوسیستم می تواند عواقب منفی داشته باشد. دوازده جفت خرگوش که طی چهل سال به استرالیا آورده شده اند به چند صد میلیون نفر افزایش یافته است. این به دلیل تعداد ناکافی شکارچیانی است که از آنها تغذیه می کنند. در نتیجه، حیوانات پشمالو تمام پوشش گیاهی سرزمین اصلی را از بین می‌برند.
زیست کره
زیست کره اکوسیستمی با بالاترین رتبه است که همه اکوسیستم ها را در یک کل متحد می کند و امکان حیات در سیاره زمین را فراهم می کند.
خواص زیست کره به عنوان یک اکوسیستم جهانی مطالعاتعلم بوم شناسی مهم است که بدانیم فرآیندهایی که زندگی همه موجودات را به طور کلی تحت تأثیر قرار می دهند چگونه تنظیم شده اند.
ترکیب بیوسفر شامل اجزای زیر است:
- هیدروسفر پوسته آبی زمین است. متحرک است و به همه جا نفوذ می کند. آب یک ترکیب منحصر به فرد است که یکی از پایه های حیات برای هر موجودی است.
- اتمسفر سبک ترین پوسته هوای زمین است که با فضای بیرونی هم مرز است. به لطف او، تبادل انرژی با فضای بیرونی وجود دارد؛
- لیتوسفر پوسته جامد زمین است که از سنگهای آذرین و رسوبی تشکیل شده است.
- پدوسفر - لایه بالایی لیتوسفر، شامل خاک و فرآیند تشکیل خاک. با تمام پوسته‌های قبلی هم مرز است و تمام چرخه‌های انرژی و ماده در بیوسفر را می‌بندد.
زیست کره یک سیستم بسته نیست، زیرا تقریباً به طور کامل از انرژی خورشیدی تأمین می شود.
اکوسیستم های مصنوعی
اکوسیستم های مصنوعی سیستم هایی هستند که در نتیجه فعالیت های انسانی ایجاد می شوند. این شامل آگروسنوزها و سیستم های اقتصادی طبیعی می شود.
ترکیب و خواص اساسی اکوسیستم ایجاد شده توسط انسان با اکوسیستم واقعی تفاوت کمی دارد. همچنین تولید کننده، مصرف کننده و تجزیه کننده دارد. اما تفاوت‌هایی در توزیع مجدد جریان‌های ماده و انرژی وجود دارد.
اکوسیستم های مصنوعی با پارامترهای زیر با اکوسیستم های طبیعی متفاوت هستند:
- گونه های بسیار کمتر و غلبه آشکار یک یا چند مورد از آنها.
- ثبات نسبتاً کم و وابستگی شدید به انواع انرژی (از جملهشخص).
- زنجیره غذایی کوتاه به دلیل تنوع کم گونه.
- گردش غیر بسته مواد به دلیل خروج محصولات جامعه یا محصولات زراعی توسط انسان. در عین حال، اکوسیستم های طبیعی، برعکس، تا آنجا که ممکن است آن را در چرخه قرار می دهند.
خواص یک اکوسیستم ایجاد شده در یک محیط مصنوعی کمتر از یک محیط طبیعی است. اگر جریان انرژی را پشتیبانی نکنید، پس از مدت زمان معینی فرآیندهای طبیعی بازیابی خواهند شد.
اکوسیستم جنگلی
ترکیب و خواص اکوسیستم جنگلی با سایر اکوسیستم ها متفاوت است. در این محیط، بارندگی بسیار بیشتر از سطح زمین می‌بارد، اما بیشتر آن هرگز به سطح زمین نمی‌رسد و مستقیماً از برگ‌ها تبخیر می‌شود.
اکوسیستم جنگل های برگریز توسط چند صد گونه گیاهی و چندین هزار گونه حیوانی نشان داده می شود.
گیاهانی که در جنگل رشد می کنند رقبای واقعی هستند و برای نور خورشید می جنگند. هرچه این ردیف پایین تر باشد، گونه های مقاوم به سایه بیشتر در آنجا ساکن می شوند.
مصرف کنندگان اولیه خرگوش ها، جوندگان و پرندگان و علفخواران بزرگ هستند. تمام مواد مغذی موجود در برگ های گیاهان در تابستان در پاییز وارد شاخه ها و ریشه ها می شود.
همچنین مصرف‌کنندگان اصلی شامل کاترپیلارها و سوسک‌های پوست می‌شوند. هر سطح غذایی با تعداد زیادی از گونه ها نشان داده می شود. نقش حشرات گیاهخوار بسیار مهم است. آنها گرده افشان هستند و به عنوان منبع غذایی برای سطح بعدی در زنجیره غذایی عمل می کنند.
اکوسیستم آب شیرین
مناسب ترین شرایط برای زندگی موجودات زنده در منطقه ساحلی مخزن ایجاد می شود. اینجاست که آب به بهترین وجه گرم می شود و بیشترین اکسیژن را در خود دارد. و اینجاست که تعداد زیادی گیاه، حشرات و حیوانات کوچک زندگی می‌کنند.
سیستم روابط غذایی در آب شیرین بسیار پیچیده است. گیاهان عالی ماهی های گیاهخوار، نرم تنان و لارو حشرات را مصرف می کنند. دومی به نوبه خود منبع غذایی سخت پوستان، ماهی ها و دوزیستان است. ماهی های درنده از گونه های کوچکتر تغذیه می کنند. پستانداران نیز در اینجا غذا پیدا می کنند.
اما بقایای مواد آلی به ته مخزن می ریزند. آنها باکتری هایی تولید می کنند که توسط تک یاخته ها و صدف های صافی مصرف می شوند.
