Compoziția și proprietățile ecosistemelor. Funcțiile ecosistemului

Toată diversitatea organismelor de pe planeta noastră este legată în mod inextricabil. Nu există o astfel de creatură care ar fi putut fi izolată de toată lumea, strict individuală. Cu toate acestea, nu numai organismele se află în interconectare strânsă, dar factorii mediului extern și intern afectează întregul biom. Împreună, întregul complex de natură viu și neînsuflețită reprezintă structura ecosistemelor și proprietățile lor. Ce este acest concept, ce parametri este caracterizat, să încercăm să înțelegem articolul.

Conceptul de ecosisteme

Ce este un ecosistem? Din punctul de vedere al ecologiei, aceasta este activitatea comună cumulată a tuturor tipurilor de organisme, indiferent de clasa de afiliere și de factorii de mediu, atât biotici cât și abiotici.

Proprietățile ecosistemului sunt explicate prin caracteristicile lor. Prima mențiune a acestui termen a apărut în 1935. A. Tensli a sugerat folosirea sa pentru a însemna "un complex compus nu numai din organisme, ci și din mediul lor". Conceptul în sine este destul de extins, este cea mai mare unitate de ecologie și, de asemenea, importantă. Un alt nume este biogeocenoza, deși există o mică diferență între aceste concepte.

Proprietatea principală a ecosistemelor este interacțiunea continuă în interiorul lor a materiei organice și anorganice, energia, redistribuirea căldurii, migrarea elementelor, impactul complex al ființelor vii unul pe celălalt. În total, există câteva caracteristici de bază care se numesc proprietăți.

Principalele proprietăți ale ecosistemelor

Cele mai importante dintre ele pot fi împărțite în trei:

• autoreglementarea;
• stabilitate;
• autoreproducere;
• schimbându-se unul cu celălalt;
• integritate;
• proprietăți emergente.

Cu privire la întrebarea care este principala proprietate a ecosistemelor, se poate răspunde în moduri diferite. Toate acestea sunt importante, deoarece numai prezența lor agregată permite acest concept să existe. Să examinăm în detaliu fiecare trăsătură caracteristică pentru a asimila semnificația ei importantă și pentru a înțelege esența.

Autoreglementarea ecosistemelor

Aceasta este principala proprietate a ecosistemului, ceea ce presupune gestionarea independentă a vieții în cadrul fiecărei biogeocenoză. Adică un grup de organisme care se află în strânsă legătură cu alte ființe vii, precum și cu factori de mediu, are un impact direct asupra întregii structuri ca întreg. Este mijloacele lor de trai care pot afecta stabilitatea și autoreglementarea ecosistemului.

De exemplu, dacă vorbim despre prădători, atunci mănâncă erbivore dintr-o specie exact până când numărul lor scade. Apoi, mâncarea se oprește și prădătorul trece la o altă sursă de hrană (adică un alt fel de creatură erbivoră). Astfel, se pare că specia nu este complet distrusă, rămâne în pace până când cantitatea necesară este restabilită.

În cadrul ecosistemului, nu poate exista o extincție naturală a speciei ca urmare a consumului de către alte persoane. Aceasta este autoreglementarea. Adică animalele, plantele, ciupercile, microorganismele se controlează reciproc, în ciuda faptului că sunt alimente.

De asemenea, autoreglementarea este proprietatea principală a ecosistemelor, de asemenea, deoarece asigură un proces controlat pentru conversia diferitelor tipuri de energie. Substanțe anorganice, organice conexiuni, elemente - toate se află într-o strânsă interconexiune și circulație generală. Plantele folosesc energia solară direct, animalele mănâncă plante, convertirea energiei în legături chimice după ce mor din nou microorganismele le descompun anorganic. Procesul este continuu și ciclic fără intervenția externă, care se numește autoreglementare.

stabilitate

Există și alte proprietăți ale ecosistemelor. Auto-reglementarea este strâns legată de durabilitate. Măsura în care acest sau acel ecosistem va supraviețui, cum va supraviețui și dacă vor avea loc schimbări pentru alții depinde de o serie de motive.

Cu adevărat stabil este cel în care nu există loc pentru intervenția umană. Este în mod constant constant un număr mare de toate tipurile de organisme, nu există schimbări sub influența condițiilor de mediu sau sunt nesemnificative. În principiu, orice ecosistem poate fi stabil.

Un om poate fi deranjat de amestecul său și de o defecțiune în ordinea stabilită (despăduriri, trageri de animale, distrugerea insectelor etc.). De asemenea, natura însăși poate influența stabilitatea, dacă condițiile climatice se schimbă dramatic, împiedicând adaptarea organismelor timpului. De exemplu, dezastre naturale, schimbări climatice, reducerea cantității de apă și așa mai departe.

Cu cât diversitatea speciilor este mai mare, cu atât există mai multe ecosisteme. Proprietățile ecosistemului - stabilitatea și autoreglementarea - reprezintă baza pe care acest concept este în general deținut. Există un termen care generează aceste caracteristici - homeostază. Adică, menținerea coerenței în tot - diversitatea speciilor, numărul lor, factorii externi și interni. De exemplu, lviv Tundra este mai susceptibilă să treacă prin schimburi decât pădurile tropicale. La urma urmei, în ele diversitatea genetică a celor vii nu este atât de mare. iar rata de supraviețuire este redusă drastic.

Samovosproizvodimost

Dacă cineva se gândește atent la întrebarea care este principala proprietate a ecosistemelor, atunci se poate ajunge la concluzia că reproductibilitatea de sine nu este mai puțin importantă pentru existența lor. La urma urmei, fără redarea constantă a componentelor, cum ar fi:

• organisme;
• compoziția solului;
• transparența apei;
• componente de oxigen din aer și așa mai departe.

Este dificil să vorbim despre sustenabilitate și autoreglementare. Pentru a se asigura că biomasa este reînviată constant și că numărul este menținut, este important să aveți suficientă hrană, apă și condiții favorabile de trai. În cadrul oricărui ecosistem există o înlocuire constantă a persoanelor vechi pe tineri, bolnavi pe cei sănătoși, puternici și rezistenți. Aceasta este o condiție normală pentru existența oricăruia dintre ele. Acest lucru este posibil numai cu condiția de auto-repetabilitate în timp util.

Manifestarea proprietăților unui ecosistem de acest fel este o garanție a conservării genetice a alelelor din fiecare specie. În caz contrar, genurile întregi și tipurile, clasele și familiile ființelor vii ar dispărea fără o restaurare ulterioară.

succesiune

De asemenea, proprietățile importante ale ecosistemelor sunt schimbarea ecosistemului. Acest proces se numește succesiune. Se produce sub influența unei schimbări a factorilor abiotici externi și durează de la câteva zeci de ani la milioane. Esența acestui fenomen este înlocuirea consecutivă a unui ecosistem cu altul sub influența factorilor interni care decurg din timp între organismele vii și condițiile externe ale naturii neînsuflețite.

De asemenea, o cauză semnificativă a succesiunii este activitatea economică umană. Astfel, pădurile se înlocuiesc cu pajiști și mlaștini, lacurile se transformă în deșerturi sau pajiști de luncă, Câmpurile sunt îngroșate de copaci, iar pădurea se formează. Bineînțeles, în timp ce fauna trece prin schimbări semnificative.

Cât va dura succesiunea? Exact până în stadiul în care cea mai convenabilă și adaptată condițiilor specifice este biogeocenoza. De exemplu, pădurile de conifere din Orientul Îndepărtat (taiga) - aceasta este o biocenoză indigenă bine stabilită, care nu se va mai schimba. Ea a fost formată de mii de ani, în această perioadă a existat mai mult de o schimbare a ecosistemului.

Proprietăți emergente

Aceste proprietăți ale ecosistemelor sunt caracteristici nou apărute, noi și anterior nu caracteristice, care apar în biogeocenoză. Ele apar ca urmare a muncii integrate a tuturor sau a mai multor participanți la sistemul comun.

Un exemplu tipic îl reprezintă comunitatea de recife de corali, care a rezultat din interacțiunea dintre coelenterate și alge. Coralii - aceasta este sursa principală a unei cantități uriașe de biomasă, elemente, compuși, care nu există în fața lor în această comunitate.

Funcțiile ecosistemului

Proprietățile și funcțiile ecosistemelor sunt strâns legate între ele. De exemplu, o astfel de proprietate ca integritate înseamnă menținerea unei interacțiuni constante între toți participanții. Inclusiv cu factori de natură neînsuflețită. Iar una dintre funcții este doar tranziția armonioasă a diferitelor tipuri de energie între ele, ceea ce este posibil în condițiile circulației interne a elementelor între toate legăturile populației și biocenozii înșiși.

În general, rolul ecosistemelor este determinat de tipurile de interacțiuni care există în ele. Orice biogeocenoză ar trebui să dea o anumită creștere biologică a biomasei ca urmare a existenței acesteia. Aceasta va fi una din funcții. Creșterea depinde de o combinație de factori de natură animată și neînsuflețită și poate varia foarte mult. Deci, biomasa este mult mai mult în zone cu umiditate ridicată și iluminare bună. Astfel, creșterea sa va fi mult mai mare, în comparație cu cea, de exemplu, în deșert.

O altă funcție a ecosistemului este transformarea. Aceasta implică o schimbare direcționată a energiei, transformarea ei în forme diferite sub acțiunea ființelor vii.

structură

Compoziția și proprietățile ecosistemelor determină, de asemenea, structura lor. Care structură are biogeocenoză? Evident, acesta include toate legăturile principale (atât vii cât și abiotice). De asemenea, este important ca, în ansamblu, întreaga structură să fie un ciclu închis, ceea ce confirmă încă o dată proprietățile de bază ale ecosistemului.

Există două mari legături majore ale oricărei biogeocenoză.

1. Ecotop - un set de factori de natură abiotică. Acesta, la rândul său, este prezentat:

• climatop (atmosferă, umiditate, iluminare);
• edaphotom (componentă a solului din sol).

2. Biocenoza - totalitatea tuturor tipurilor de ființe vii dintr-un anumit ecosistem. Acesta include trei linkuri principale:

• zoocenoza - toate animalele;
• fitocenoza - toate plantele;
• microbocenoză - toți reprezentanții bacterieni.

Conform structurii de mai sus, este evident că toate legăturile sunt strâns legate între ele și formează o singură rețea. Această legătură se manifestă, în primul rând, în absorbția și transformarea energiei. Cu alte cuvinte, în lanțurile și rețelele alimentare din cadrul populației și între ele.

O structură similară a biogeocenozelor a fost propusă de VN Sukachev în 1940 și rămâne relevantă astăzi.

Ecosisteme mature

Vârsta diferitelor biogeocenoze poate varia foarte mult. În mod natural, trăsăturile caracteristice ale unui ecosistem tânăr și matur ar trebui să fie diferite. Asta se întâmplă.

Ce proprietate a unui ecosistem matur îl deosebește de o relativ nou formată? Există câteva, ia în considerare toate:

1. Speciile fiecărei populații sunt formate, stabile și nu sunt înlocuite (înlocuite) de altele.
2. Varietatea indivizilor este în mod constant și nu se mai schimbă.
3. Întreaga comunitate este liberă să se autoregleze, se observă un grad ridicat de homeostazie.
4. Fiecare organism este complet adaptat condițiilor de mediu, coexistența biocenozei și ecotopei este maxim confortabilă.

Fiecare ecosistem va trece printr-o succesiune până când va fi stabilit punctul culminant - diversitatea constantă a speciilor cele mai productive și acceptabile. Apoi, biogeocenoza începe să se transforme treptat într-o comunitate matură.

Grupuri de organisme din cadrul biogeocenozei

În mod firesc, toate ființele vii din cadrul aceluiași ecosistem sunt conectate între ele într-un singur întreg. În același timp, ele exercită o influență extraordinară asupra solului compoziție, aer, apă - pe toate componentele abiotice.

Este acceptat să se facă distincția între mai multe grupuri de organisme în funcție de capacitatea lor de a absorbi și de a transforma energia în fiecare biogeocenoză.

1. Producătorii sunt cei care produc materiale organice din componente anorganice. Acestea sunt plante verzi și unele tipuri de bacterii. Modul lor de absorbție a energiei este autotrofic, absorb direct radiațiile solare.
2. Consumatorii sau biofagii - cei care consumă materia organică finită consumând ființe vii. Sunt carnivore, insecte, unele plante. Aici apar reprezentanți erbivori.
3. Saprotrofii sunt organisme capabile să descompună materia organică, consumând astfel substanțe nutritive. Aceasta este mâncarea rămășițelor moarte de plante și animale.

Evident, toți participanții la sistem se află într-o poziție interdependentă. Fără plante, erbivorii nu pot fi mâncați, iar prădătorii vor muri fără ei. Saprofagele nu reutilizează compuși, numărul de compuși anorganici necesari nu va fi restabilit. Toate aceste relații sunt numite lanțuri alimentare. În comunitățile mari, lanțurile intră în rețele, se formează piramide. Știința ecologică se ocupă de studierea problemelor legate de interacțiunile trofice.

Rolul omului în impactul asupra ecosistemelor

Acest lucru este spus astăzi. În cele din urmă, omul a realizat amploarea deplină a prejudiciului, care în ultimii 200 de ani, le-a fost tratată un ecosistem. A devenit consecințe evidente ale unui astfel de comportament: ploaie acidă, efectul de seră, încălzirea globală, reducerea livrărilor de apă dulce, sol oskudnenie, reducerea pădurilor și așa mai departe. Este posibil să se denumească probleme pe termen nedefinit, pentru că au acumulat un număr foarte mare.

Toate acestea reprezintă rolul pe care omul la jucat și îl joacă în ecosistem până acum. urbanizarea masivă, industrializare, dezvoltare tehnologică, dezvoltare spațială și alte activități umane nu duce doar la complicarea stării naturii neînsuflețite, dar, de asemenea, pentru a reduce numărul și dispariția biomasei planetei.

Orice ecosistem are nevoie de protecție împotriva oamenilor, în special astăzi. Prin urmare, sarcina fiecăruia dintre noi este să îi oferim sprijin. Nu aveți nevoie de mult - la nivel guvernamental sunt dezvoltate metode de protecție a naturii, oamenii obișnuiți ar trebui să respecte doar de regulile și să încerce să mențină ecosistemul intacte, fără a intra în compoziția lor cantități excesive de diverse substanțe și obiecte.