Minden élő szervezet a Földön nem egymástól elszigetelten, hanem közösségek formájában él. Ezekben minden összekapcsolódik, mind az élő szervezetek, mind az élettelen természet tényezői. Az ilyen formációt a természetben olyan ökoszisztémanek nevezik, amely a saját sajátos törvényei szerint él, és rendelkezik olyan specifikus jelekkel és tulajdonságokkal, amelyeket megpróbálunk megismerni.
Ökoszisztéma koncepció
Bármely ökoszisztéma alapos vizsgálata meglehetősen nehéz, mivel ez magában foglalja a rengeteg élő organizmust, valamint abiotikus tényezőket.
Van olyan tudomány, mint az ökológia, amely az élő természet és az élet nélküli kapcsolat tanulmányozásával foglalkozik. De ezeket a kapcsolatokat csak egy bizonyos ökoszisztéma keretein belül lehet végrehajtani, és nem spontán módon és véletlenszerűen, hanem bizonyos törvények szerint fordulnak elő.
Az ökoszisztémák típusai különböznek, de mindegyik élő organizmus halmazát képviseli, amelyek az anyagok, az energia és az információcsere révén kölcsönhatásba lépnek egymással és a környezettel. Ezért az ökoszisztéma hosszú ideig stabil és fenntartható.
Ökoszisztéma osztályozás
Az ökoszisztémák nagy sokszínűsége ellenére mind nyitottak, amelyek nélkül létezésük nem lett volna lehetséges. Az ökoszisztémák típusai eltérőek, és az osztályozás is eltérő lehet. Ha szem előtt tartjuk a származást, akkor az ökoszisztémák a következők:
Természetes vagy természetes. Ezekben minden interakció az ember közvetlen részvétele nélkül zajlik. Ezeket viszont felosztják:
- Ökoszisztémák, amelyek teljesen függnek a napenergiatól.
- Rendszerek, amelyek energiát vesznek mind a Nap, mind más forrásokból.
2. Mesterséges ökoszisztémák. Emberi kéz által teremtett, és csak a részvételével létezhet. Ezek szintén fel vannak osztva:
- Agroökoszisztémák, vagyis azok, amelyek az emberi gazdasági tevékenységhez kapcsolódnak.
- A techno-ökoszisztémák az emberek ipari tevékenységével összefüggésben jelennek meg.
- Városi ökoszisztémák.
Egy másik osztályozás megkülönbözteti a természetes ökoszisztémák következő típusait:
1. Föld:
- Esőerdők.
- Sivatag füves és cserjés növényzettel.
- A szavanna.
- Sztyeppén.
- Lombhullató erdő.
- Tundra.
2. Édesvízi ökoszisztémák:
- Állandó tavacskák (tó, tavacska).
- Áramló vizek (folyók, patakok).
- Mocsárból.
3. Tengeri ökoszisztémák:
- Az óceán.
- Kontinentális talapzat.
- Halászati területek.
- Torkolatok, öblök.
- Mély vízszakadási zónák.
Az osztályozástól függetlenül láthatja az ökoszisztéma-fajok sokféleségét, amelyet az életformák halmaza és a numerikus összetétel jellemez.
Az ökoszisztéma megkülönböztető jellemzői
Az ökoszisztéma fogalmát mind a természetes formációknak, mind az ember által mesterségesen létrehozottnak lehet tulajdonítani. Ha a természetesről beszélünk, akkor ezeket a következő tünetek jellemzik:
- Bármely ökoszisztéma kötelező elemei az élő szervezetek és az abiotikus környezeti tényezők.
- Bármely ökoszisztémaban zárt ciklus van a szerves anyagok előállításától a szervetlen komponensekké történő bomlásig.
- A fajok kölcsönhatása az ökoszisztémákban fenntarthatóságot és önszabályozást biztosít.
Az egész környező világot különböző ökoszisztémák képviselik, amelyek egy bizonyos szerkezetű élő anyagon alapulnak.
Biotikus ökoszisztéma szerkezet
Még ha az ökoszisztémák is különböznek a fajok sokféleségében, akkor az élő organizmusok és az életformák bősége, de bármelyikükben a biotikus szerkezet változatlan.
Bármely típusú ökoszisztéma tartalmaz ugyanazokat az összetevőket, jelenlétük nélkül a rendszer működése egyszerűen lehetetlen.
- A termelők.
- Első sorrendű fogyóeszközök.
- Második sorozat fogyóeszközei.
- Bontók.
Az organizmusok első csoportja magában foglalja az összes növényt, amely képes fotoszintézisre. Szerves anyagokat termelnek. A kemotrofok, amelyek szerves vegyületeket képeznek, ugyanabba a csoportba tartoznak. De csak erre nem a napenergiát, hanem a kémiai vegyületek energiáját használják.
A fogyasztók körébe tartoznak az összes organizmus, amelyeknek testük felépítéséhez kívülről kell szerves anyagot kapniuk. Ez magában foglalja az összes növényevő szervezetet, ragadozót és mindenevőt.
A redukáló szerek, amelyek baktériumokat, gombákat tartalmaznak, a növények és állatok maradványait élő szervezetek felhasználására alkalmas szervetlen vegyületekké változtatják.
Ökoszisztéma működése
A legnagyobb biológiai rendszer a bioszféra, ez viszont különálló összetevőkből áll. Összeállíthatja a következő láncot: faj-populáció - ökoszisztéma. Az ökoszisztémákban a legkisebb egység a faj. Mindegyik biogeocenózisban ezek száma tíztől több százig és ezerig változhat.
Függetlenül attól, hogy az ökoszisztémákban milyen az egyének és az egyes fajok száma, az anyag, az energia állandóan cserélődik, nemcsak egymás között, hanem a környezettel is.
Ha az energiacseréről beszélünk, akkor a fizika törvényeit alkalmazni lehet. A termodinamika első törvénye kimondja, hogy az energia nem tűnik el nyom nélkül. Csak az egyik fajról a másikra fordul. A második törvény szerint egy zárt rendszerben az energia csak növekedhet.
Ha az ökoszisztémákra fizikai törvényeket alkalmazunk, arra a következtetésre juthatunk, hogy a napenergia jelenléte miatt támogatják megélhetésüket, amelyet az organizmusok nemcsak képesek elfogni, hanem átalakítani, felhasználni, majd a környezetbe juttatni.
Az energia átkerül az egyik trópusi szintről a másikra; az átadás során az egyik típusú energia átalakul egy másikvá. Ennek egy része természetesen hőveszteségben veszik el.
Bármely típusú természetes ökoszisztéma létezik, ezek a törvények mindenkire vonatkoznak.
Ökoszisztéma felépítése
Ha bármilyen ökoszisztémát megnéz, akkor biztosan láthatja benne, hogy a különféle kategóriákat, például a termelőket, a fogyasztókat és a redukálókat mindig a fajok egész csoportja képviseli. A természet úgy gondolja, hogy ha valamelyik fajnál hirtelen történik valami, akkor az ökoszisztéma nem fog meghalni ebből, az mindig sikeresen helyettesíthető egy másikkal. Ez magyarázza a természetes ökoszisztémák fenntarthatóságát.
Az ökoszisztémában található sokféle faj, a táplálékláncok sokfélesége biztosítja a közösségben zajló folyamatok fenntarthatóságát.
Ezenkívül minden rendszernek megvannak a saját törvényei, amelyeknek minden élő organizmus engedelmeskedik. Ennek alapján a biogeocenosisban számos struktúra megkülönböztethető:
- A fajszerkezet. Megmutatja a növényi és az állati fajok arányát. Mindegyik rendszerben ez a mutató eltérő, sok tényezőtől függ: földrajzi elhelyezkedés, éghajlat, az ökoszisztéma kora. Egy olyan fajt, amely minden másnál nagyobb számban, közepes korúnak nevezzük. A kis képviselõk azonban bizonyos esetekben a rendszer jólétének mutatója.
- Trópusi szerkezet. A fajok sokszínűsége, az elágazó láncok az ökoszisztémában a fenntarthatóság mutatója. Bármely biogeocenózisban az organizmusokat elsősorban táplálkozási kapcsolatok kötik össze. Az áramkört mindig ki tudja alakítani. Általában növényi szervezettel kezdődnek, és ragadozóval végződnek. Például egy szöcske füvet eszik, egy cici egér eszik, és egy sárkány elkapja.
- Térbeli felépítés. Felmerül a kérdés, hogy ilyen sokféle faj létezik egy területen. Mindez egy bizonyos szerkezetnek köszönhető, melynek köszönhetően a fajok eloszlanak. Az erdőben a legelső réteget fotofil fák foglalják el. Néhány madárfaj is itt fészkel. A következő szint a fák alacsonyabbak, és ismét egyes állati fajok lakóhelye.
Bármely struktúra szükségszerűen jelen van bármely ökoszisztémában, de jelentősen változhat. Például, ha összehasonlítjuk a sivatag és az esőerdők biogeocenózist, akkor a különbség szabad szemmel látható.
Mesterséges ökoszisztémák
Az ilyen rendszereket emberi kéz hozza létre. Annak ellenére, hogy a biotikus szerkezet minden alkotóeleme kötelező bennük, mint a természetes alkotóelemekben, továbbra is fennállnak jelentős különbségek. Közülük a következők:
- Az agrocenózist megkülönbözteti a rossz fajösszetétel. Csak azok a növények nőnek, amelyekben az emberek ott nőnek. De a természet fizeti az adót, és például egy búzamezőn mindig búzavirág, százszorszépek, különféle ízeltlábúak telepedhetnek le. Egyes rendszerekben még a madaraknak is sikerül fészket építeni a földre, és csibéket tenyészteni.
- Ha valaki nem törődik ezzel az ökoszisztémával, akkor a termesztett növények nem fognak ellenállni a vadon élő rokonoknak.
- Az agrocenózis továbbra is fennáll annak a kiegészítő energianak köszönhetően, amelyet az ember hoz, például a megtermékenyítéshez.
- Mivel a növények megnövekedett biomasszaát a növényekkel együtt kivonják, a talaj tápanyagokból kimerül. Ezért a további létezés érdekében ismét olyan ember beavatkozása szükséges, akinek műtrágyát kell készítenie a következő növény termesztése érdekében.
Megállapítható, hogy a mesterséges ökoszisztémák nem tartoznak a stabil és önszabályozó rendszerekbe. Ha valaki nem törődik velük, akkor nem fog túlélni. A vadon élő fajok fokozatosan kiszorítják a megművelt növényeket, és az agrocenózis elpusztul.
Például otthon könnyen létrehozható három organizmusfaj mesterséges ökoszisztémája. Ha akváriumot rak, öntsön vizet, tegyen néhány gallyát elodea és tegyen két halat, itt készen áll a mesterséges rendszer. Még egy ilyen egyszerű sem létezhet emberi beavatkozás nélkül.
Az ökoszisztémák értéke a természetben
Globális értelemben véve minden élő organizmus eloszlik az ökoszisztémák között, így fontosságunkat alig lehet alábecsülni.
- Minden ökoszisztémát összekapcsol egy olyan anyagciklus, amely az egyik rendszerből a másikba migrálhat.
- Az ökoszisztémák természetben való jelenléte miatt megőrződik a biodiverzitás.
- Az összes erőforrás, amelyet a természetből nyerünk, pontosan az ökoszisztémát adja: tiszta víz, levegő, termékeny talaj.
Bármely ökoszisztéma nagyon könnyen elpusztítható, különös tekintettel az ember képességeire.
