Visi gyvi organizmai Žemėje gyvena ne izoliuotai vienas nuo kito, bet bendruomenių pavidalu. Juose viskas yra tarpusavyje susiję, tiek gyvieji organizmai, tiek negyvosios gamtos veiksniai. Tokia formacija gamtoje vadinama ekosistema, kuri gyvena pagal savo specifinius įstatymus ir turi specifinius ženklus bei savybes, su kuriomis bandysime susipažinti.
Ekosistemos samprata
Kruopščiai ištirti bet kurią ekosistemą yra gana sunku, nes joje yra daugybė gyvų organizmų, taip pat abiotinių veiksnių.
Yra toks mokslas kaip ekologija, kuris nagrinėja ryšį tarp gyvosios gamtos ir negyvybės. Bet šie santykiai gali vykti tik tam tikros ekosistemos rėmuose ir atsirasti ne savaime ir atsitiktinai, o pagal kai kuriuos įstatymus.
Ekosistemų tipai yra skirtingi, tačiau visi jie atspindi gyvų organizmų, sąveikaujančių tarpusavyje ir su aplinka keičiantis medžiagomis, energija ir informacija, visumą. Štai kodėl ekosistema ilgą laiką išlieka stabili ir tvari.
Ekosistemų klasifikacija
Nepaisant didžiulės ekosistemų įvairovės, jos visos yra atviros, be kurių jų egzistavimas nebūtų buvęs įmanomas. Ekosistemų tipai yra skirtingi, o klasifikacija gali būti skirtinga. Jei atsižvelgsime į kilmę, tai ekosistemos yra:
Natūralus ar natūralus. Juose visa sąveika vykdoma tiesiogiai nedalyvaujant žmogui. Jie, savo ruožtu, yra suskirstyti į:
- Ekosistemos, visiškai priklausomos nuo saulės energijos.
- Sistemos, gaunančios energiją tiek iš saulės, tiek iš kitų šaltinių.
2. Dirbtinės ekosistemos. Sukurtas žmogaus rankomis ir gali egzistuoti tik jam dalyvaujant. Jie taip pat skirstomi į:
- Agroekosistemos, tai yra tos, kurios susijusios su žmogaus ekonomine veikla.
- Techninės ekosistemos atsiranda ryšium su žmonių pramonine veikla.
- Miesto ekosistemos.
Kita klasifikacija išskiria šias natūralių ekosistemų rūšis:
1. Žemė:
- Atogrąžų miškai.
- Dykuma su žoline ir krūmų augalija.
- Savana.
- Stepai.
- Lapuočių miškas.
- Tundra.
2. Gėlo vandens ekosistemos:
- Stovintys tvenkiniai (ežeras, tvenkinys).
- Tekantys vandenys (upės, upeliai).
- Pelkės.
3. Jūrų ekosistemos:
- Vandenynas.
- Žemyninis šelfas.
- Žūklės rajonai.
- Estuarijos, įlankos.
- Gilios vandens pylimo zonos.
Nepriklausomai nuo klasifikacijos, jūs galite pamatyti ekosistemų rūšių įvairovę, kuriai būdingas jos gyvybės formų rinkinys ir skaitinė sudėtis.
Skiriamieji ekosistemos bruožai
Ekosistemos sąvoką galima priskirti tiek natūraliems dariniams, tiek dirbtinai sukurtiems žmogaus. Jei mes kalbame apie natūralų, tada jiems būdingi šie simptomai:
- Privalomi bet kurios ekosistemos elementai yra gyvieji organizmai ir abiotiniai aplinkos veiksniai.
- Bet kurioje ekosistemoje yra uždaras ciklas nuo organinių medžiagų gamybos iki jų skilimo į neorganinius komponentus.
- Rūšių sąveika ekosistemose suteikia tvarumą ir savireguliaciją.
Visam aplinkiniam pasauliui atstovauja įvairios ekosistemos, kurių pagrindą sudaro gyvosios medžiagos, turinčios tam tikrą struktūrą.
Biotinių ekosistemų struktūra
Net jei ekosistemos skiriasi rūšių įvairove, gyvų organizmų, jų gyvybės formų gausa, tačiau bet kurioje iš jų esanti biotinė struktūra yra ta pati.
Bet kokio tipo ekosistemoms būdingi tie patys komponentai, be jų buvimo sistemos veikimas tiesiog neįmanomas.
- Gamintojai.
- Pirmos eilės eksploatacinės medžiagos.
- Antrosios eilės eksploatacinės medžiagos.
- Reduktoriai.
Į pirmąją organizmų grupę įeina visi augalai, galintys fotosintezuoti. Jie gamina organines medžiagas. Chemotrofai, kurie sudaro organinius junginius, priklauso tai pačiai grupei. Bet tik tam jie naudoja ne saulės, o cheminių junginių energiją.
Vartotojams priskiriami visi organizmai, kuriems organizmas turi gauti organinių medžiagų iš išorės. Tai apima visus žolėdžių organizmus, plėšrūnus ir visaėdžius.
Reduktoriai, apimantys bakterijas, grybelius, augalų ir gyvūnų liekanas paverčia neorganiniais junginiais, tinkamais naudoti gyviesiems organizmams.
Ekosistemos funkcionavimas
Didžiausia biologinė sistema yra biosfera, ją, savo ruožtu, sudaro atskiri komponentai. Galite sudaryti tokią grandinę: rūšis-populiacija - ekosistema. Mažiausias vienetas ekosistemose yra rūšys. Kiekvienoje biogeocenozėje jų skaičius gali skirtis nuo kelių dešimčių iki šimtų ir tūkstančių.
Nepriklausomai nuo individų ir atskirų rūšių skaičiaus bet kurioje ekosistemoje, medžiagų ir energijos mainai vyksta ne tik tarpusavyje, bet ir su aplinka.
Jei mes kalbame apie energijos mainus, tada visiškai įmanoma pritaikyti fizikos dėsnius. Pirmasis termodinamikos dėsnis teigia, kad energija neišnyksta be pėdsakų. Tai tik keičiasi iš vienos rūšies į kitą. Pagal antrąjį įstatymą, uždaroje sistemoje energija gali tik padidėti.
Jei ekosistemoms bus taikomi fiziniai įstatymai, galime daryti išvadą, kad jie palaiko savo pragyvenimo šaltinį dėl saulės energijos, kurią organizmai sugeba ne tik sugauti, bet ir transformuoti, panaudoti, o paskui atiduoti į aplinką.
Energija perduodama iš vieno trofinio lygio į kitą; perdavimo metu vienos rūšies energija virsta kita. Dalis jo, žinoma, prarandama šilumos pavidalu.
Kad ir kokios natūralios ekosistemos egzistuoja, tokie įstatymai galioja absoliučiai visiems.
Ekosistemos struktūra
Pažvelgę į bet kokią ekosistemą, joje tikrai galite pamatyti, kad įvairioms kategorijoms, tokioms kaip gamintojai, vartotojai ir reduktoriai, visada atstovaujama visuma rūšių. Gamta numato, kad jei staiga atsitiks vienai rūšiai, ekosistema nuo to nemirš, ją visada galima sėkmingai pakeisti kita. Tai paaiškina natūralių ekosistemų tvarumą.
Daugybė rūšių ekosistemoje, įvairios maisto grandinės užtikrina visų bendruomenėje vykstančių procesų tvarumą.
Be to, bet kuri sistema turi savo įstatymus, kurių laikosi visi gyvi organizmai. Remiantis tuo, galima išskirti keletą biogeocenozės struktūrų:
- Rūšių struktūra. Parodo augalų ir gyvūnų rūšių santykį. Kiekvienoje sistemoje šis rodiklis yra skirtingas, jis priklauso nuo daugelio veiksnių: geografinės padėties, klimato, ekosistemos amžiaus. Rūšis, pranašesnis už visus kitus, vadinama vidutine. Tačiau maži atstovai kai kuriais atvejais yra sistemos gerovės rodiklis.
- Trofinė struktūra. Rūšių įvairovė, šakotos maisto grandinės ekosistemoje yra tvarumo rodiklis. Esant bet kokiai biogeocenozei, organizmai yra susieti pirmiausia maistiniais ryšiais. Visada galite sudaryti maitinimo grandinę. Paprastai jie prasideda nuo augalų organizmo, o baigiasi plėšrūnu. Pvz., Žiogas valgo žolę, titnagienė ją valgys, o aitvaras ją sugaus.
- Erdvinė struktūra. Kyla klausimas, kaip toks didelis skaičius skirtingų rūšių egzistuoja vienoje teritorijoje. Visa tai vyksta dėl tam tikros struktūros, laikantis, kurios rūšys yra paplitusios. Miške pačią pirmąją pakopą užima fotofiliniai medžiai. Kai kurios paukščių rūšys taip pat čia lizdus. Kitas lygis yra medžiai, žemesni, ir vėlgi kai kurių gyvūnų rūšių buveinė.
Bet kokia struktūra bet kurioje ekosistemoje būtinai egzistuoja, tačiau ji gali labai skirtis. Pavyzdžiui, jei palyginsime dykumos ir atogrąžų miškų biogeocenozę, skirtumas matomas plika akimi.
Dirbtinės ekosistemos
Tokias sistemas kuria žmogaus rankos. Nepaisant to, kad visi biotinės struktūros komponentai yra privalomi juose, kaip ir natūraliuose, vis dar yra didelių skirtumų. Tarp jų yra šie:
- Agrocenozės išsiskiria prasta rūšių sudėtimi. Auga tik tie augalai, kuriuos žmonės ten augina. Bet gamta patiria didelę rinkliavą ir visada, pavyzdžiui, kviečių lauke galima pamatyti rugiagėlių, ramunėlių, įvairių nariuotakojų. Kai kuriose sistemose net paukščiams pavyksta pastatyti lizdą ant žemės ir užauginti jauniklius.
- Jei žmogus nesirūpina šia ekosistema, tada auginami augalai neatlaikys konkurencijos su savo laukiniais giminaičiais.
- Agrocenozės vis dar egzistuoja dėl papildomos energijos, kurią žmogus atsineša, pavyzdžiui, tręšdamas.
- Kadangi išauginta augalų biomasė pašalinama kartu su pasėliu, dirvožemyje trūksta maistinių medžiagų. Todėl, norint toliau gyvuoti, vėlgi reikia įsikišti asmenį, kuris turės pasėti trąšų, kad užaugtų kitas pasėlis.
Galima daryti išvadą, kad dirbtinės ekosistemos nepriklauso stabilioms ir savireguliacinėms sistemoms. Jei žmogus nustoja jomis rūpintis, jie neišgyvens. Palaipsniui laukinės rūšys išstums kultūrinius augalus, o agrocenozė bus sunaikinta.
Pavyzdžiui, namuose lengvai sukuriama dirbtinė trijų rūšių organizmų ekosistema. Jei įdėsite akvariumą, įpilkite į jį vandens, įdėkite keletą šakelių eloandos ir įsikurkite dvi žuvis, čia jau turite dirbtinę sistemą. Net toks paprastas negali egzistuoti be žmogaus įsikišimo.
Gamtos ekosistemų vertė
Kalbant globaliai, visi gyvieji organizmai yra pasiskirstę ekosistemose, todėl jų svarbos vargu ar galima nuvertinti.
- Visas ekosistemas jungia medžiagų, kurios gali migruoti iš vienos sistemos į kitą, ciklas.
- Dėl gamtoje esančių ekosistemų išsaugoma biologinė įvairovė.
- Visi ištekliai, kuriuos mes semiamės iš gamtos, suteikia mums ekosistemą: švarų vandenį, orą, derlingą dirvą.
Bet kokią ekosistemą labai lengva sunaikinti, ypač atsižvelgiant į žmogaus galimybes.
