Ekosystemgrupper. Typer av ekosystem i naturen

gemenskap- det här är en samling av vissa levande organismer, till exempel växtsamhället på stäppen.

Ekosystem (biocenos)är en uppsättning av levande organismer och deras livsmiljö, kännetecknad av kretsloppet av ämnen och flödet av energi (damm, äng, skog).

Biogeocenos- ett ekosystem beläget i ett specifikt landområde och oupplösligt kopplat till detta specifika område. (Tillfälliga, artificiella och akvatiska ekosystem betraktas inte som biogeocenoser.)

Processer i ekosystem

Ämneskretslopp i ekosystemet sker genom näringskedjor: producenter tar från livlös natur oorganiska ämnen och gör dem ekologiska; i slutet av näringskedjan gör nedbrytare tvärtom.

Energiflöde: de flesta ekosystem tar emot energi från solen. Växter lagrar det i organiskt material under fotosyntesen. Denna energi används för livet för alla andra organismer i ekosystemet. När den passerar genom näringskedjorna förbrukas denna energi gradvis (10%-regeln), och i slutändan omvandlas all solenergi som absorberas av producenter till värme.

Självreglering- ekosystemens huvudsakliga egenskap: på grund av biotiska kopplingar hålls antalet av alla arter på en konstant nivå. Självreglering gör att ekosystemen kan stå emot negativa effekter. Till exempel kan en skog överleva (återhämta sig) efter flera år av torka, snabb reproduktion av cockchafers och/eller harar.

Ekosystems hållbarhet. Ju fler arter det finns i ett ekosystem, desto fler näringskedjor finns det, och desto stabilare (balanserad) är kretsloppet av ämnen och själva ekosystemet. Om antalet arter ( biologisk mångfald) minskar, ekosystemet blir instabilt och förlorar förmågan att självreglera.

Förändring av ekosystem (succession). Ett ekosystem som producerar mer organiskt material än det förbrukar är ohållbart. Hon bevuxen, detta är en normal process för självutveckling av ett ekosystem (levande organismer själva ändrar sin livsmiljö). Till exempel förvandlas en skogsdamm till ett träsk, en stäpp till en skogsstäpp, en björkskog till en ekdunge osv. Ekosystemförändringar kan också orsakas av yttre påverkan till exempel brand eller avskogning. Alla dessa var exempel på sekundär succession, den primära förekommer i ett livlöst område.

1. Välj tre alternativ. Ekosystemens hållbarhet säkerställs
1) olika typer och näringskedjor
2) slutet kretslopp av ämnen
3) stort antal enskilda arter
4) fluktuationer i antalet arter
5) självreglering
6) kortsluta strömkretsar

Svar

2. Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Vilka tecken indikerar stabiliteten hos biogeocenos?
1) artmångfald
2) lättnad
3) klimat
4) stängd cykel
5) grenade näringskedjor
6) antal energikällor

Svar

3. Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Hållbarheten hos ekvatoriska regnskogens ekosystem bestäms av
1) stor artmångfald
2) frånvaro av nedbrytare
3) ett stort antal rovdjur
4) förgrenade livsmedelsnätverk
5) fluktuationer i befolkningstal

Svar

4. Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Vilka egenskaper säkerställer hållbarheten hos ett naturligt ekosystem?
1) stort antal individer funktionella grupper organismer
2) balans av ämnescykeln
3) korta näringskedjor
4) självreglering
5) minskning av energi i näringskedjan
6) applicering av mineralgödsel

Svar

1. Fastställ sekvensen av processer som sker under igenväxning av stenar
1) kala stenar
2) bevuxen med mossor
3) kolonisering med lav
4) bildandet av ett tunt lager av jord
5) bildandet av örtartad gemenskap

Svar

2. Fastställ sekvensen av processer som sker under förändringen av biogeocenoser (succession)
1) kolonisering av buskar
2) kolonisering av kala stenar genom lavar
3) skapa en hållbar gemenskap
4) groning av frön av örtartade växter
5) kolonisering av territoriet med mossor

Svar

3. Fastställ sekvensen av successionsprocesser. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
1) bildning av jord som ett resultat av erosion av moderberget och död av lavar
2) bildande av ett omfattande kraftnät
3) groning av frön av örtartade växter
4) kolonisering av territoriet med mossor

Svar

4. Fastställ sekvensen av utseende och utveckling av ekosystem på kala stenar. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
1) skorplavar och bakterier
2) ört-buske gemenskap
3) skogsgemenskap
4) örtartade blommande växter
5) mossor och fruktlavar

Svar

1. Fastställ sekvensen av stadier av restaurering av en granskog efter en brand. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
1) utseendet på buskar och lövträd
2) eldens överväxt med ljusälskande örtartade växter
3) utveckling av unga granar under lövträdens tak
4) bildande av smålövskog
5) bildandet av det övre skiktet av mogna granar

Svar

2. Fastställ sekvensen av sekundära successionsprocesser efter avverkning av en granskog som skadats av typografbaggen. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
1) tillväxt av buskar med björk och asp undervegetation
2) bildande av granskog
3) utveckling av lövskog med granundervegetation
4) igenväxt av gläntor med fleråriga ljusälskande gräs
5) bildande av blandskog

Svar

3. Fastställ sekvensen av ekosystemförändringar under sekundär succession. Skriv ner motsvarande nummerföljd.
1) träsk
2) lövskog
3) blandskog
4) sjö
5) barrskog
6) äng

Svar

Välj ett, det mest korrekta alternativet. Tack vare självreglering i ekosystemet
1) ingen art är helt förstörd av en annan art
2) befolkningen minskar ständigt
3) det finns en cirkulation av ämnen
4) organismer förökar sig

Svar

Välj tre alternativ. Vilka är de väsentliga egenskaperna hos ett ekosystem?
1) stort antal konsumentarter av tredje ordningen
2) närvaron av en cirkulation av ämnen och energiflöde
3) säsongsmässiga förändringar i temperatur och luftfuktighet
4) ojämn fördelning av individer av samma art
5) närvaron av producenter, konsumenter och förstörare
6) samband mellan abiotiska och biotiska komponenter

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Biogeocenoser karakteriseras
1) komplexa näringskedjor
2) enkla näringskedjor
3) brist på artmångfald
4) förekomsten av naturligt urval
5) beroende av mänsklig aktivitet
6) steady state

Svar

Välj ett, det mest korrekta alternativet. Den främsta orsaken till ekosystemens instabilitet är
1) fluktuationer i omgivningstemperatur
2) brist på matresurser
3) obalans i cirkulationen av ämnen
4) ökat förekomst av vissa arter

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Biogeocenosen av flodens sötvattenförekomst kännetecknas av
1) närvaron av producenter av organiskt material - autotrofer
2) frånvaron av organiska förstörare - nedbrytare
3) förekomsten av blommande växter i grunt vatten
4) frånvaro av rovfisk
5) det konstanta antalet djurpopulationer som bebor den
6) slutet kretslopp av ämnen

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. I ett lövskog ekosystem - eklund
1) korta näringskedjor
2) hållbarhet säkerställs av mångfalden av organismer
3) den initiala länken i näringskedjan representeras av växter
4) djurens populationssammansättning förändras inte över tiden
5) källa till primär energi - solljus
6) det finns inga nedbrytare i jorden

Svar

Välj ett, det mest korrekta alternativet. Cirkulationen av syre mellan olika oorganiska föremål i naturen och samhällen av levande organismer kallas
1) befolkningsvågor
2) självreglering
3) gasutbyte
4) ämnenas kretslopp

Svar

Välj ett, det mest korrekta alternativet. Ett exempel på en biocenos är en samling
1) träd och buskar i parken
2) växter som odlas i en botanisk trädgård
3) fåglar och däggdjur som lever i granskogen
4) organismer som lever i träsket

Svar

Välj ett, det mest korrekta alternativet. En av faktorerna som upprätthåller balansen i biosfären
1) mångfald av arter och relationer mellan dem
2) anpassningsförmåga till miljön
3) säsongsmässiga förändringar i naturen
4) naturligt urval

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Självreglering i naturliga ekosystem manifesteras i det faktum att
1) populationer av första ordningens konsumenter förstörs helt av tredje ordningens konsumenter
2) tredje ordningens konsumenter har en sanitär roll och reglerar antalet första ordningens konsumenter
3) massreproduktion av första ordningens konsumenter leder till massdöd hos producenter
4) antalet producenter minskar som ett resultat av inverkan av abiotiska miljöfaktorer
5) antalet förstabeställningskonsumenter beror på antalet producenter
6) antalet första ordningens konsumenter regleras av andra ordningens konsumenter

Svar

Nedan finns en lista med termer. Alla utom två används för att beskriva miljömönster. Hitta två termer som "faller ut" från den allmänna serien och skriv ner siffrorna under vilka de anges.
1) partenogenes
2) symbios
3) succession
4) aromorfos
5) konsument

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Exempel på naturliga förändringar av ekosystem i processen för samhällsutveckling är
1) sumpning av översvämningsängar efter byggandet av hydrauliska konstruktioner
2) bildandet av jordbruksmark på plats från ett plöjt område på stäppen
3) överväxt av stenar med lavar
4) överväxt av dammen och bildandet av ett träsk
5) bildandet av brinnande på en skogsplats som ett resultat av en brand från en osläckt cigarett
6) byte av björkskog till granskog

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Ämneskretsloppet i ekosystemet säkerställer
1) dess stabilitet
2) upprepad användning av organismer av densamma kemiska grundämnen
3) säsongsbetonade och dagliga förändringar i naturen
4) ansamling av torv
5) livets kontinuitet
6) artbildning

Svar

Välj tre rätta svar av sex och skriv ner siffrorna under vilka de anges. Primär succession kännetecknad av:
1) börjar efter avskogning
2) en biogeocenos bildas i ett sandbrott
3) börjar på rika jordar
4) det tar lång tid att bilda jorden
5) kräftlavar sätter sig på stenar
6) avverkning förvandlas till skog

Svar

Upprätta en överensstämmelse mellan exemplen och typerna av succession: 1) primär, 2) sekundär. Skriv siffrorna 1 och 2 i den ordning som motsvarar bokstäverna.
A) går snabbt framåt
B) skogsrestaurering efter en brand
B) går långsamt
D) utvecklas efter en störning av biocenosen
D) utveckling av territorier där inga levande varelser tidigare funnits

Svar

© D.V. Pozdnyakov, 2009-2019

Klassificering och egenskaper hos ekosystem.

Ekosystemens sammansättning och struktur.

Energi- och ekosystemprodukter

Ekologiska pyramider

Typer av ekosystem.

Ekosystemens sammansättning och struktur

Om du vänder dig till föreläsning nr 1 i denna kurs kommer du att upptäcka att ekologiområdet omfattar tre huvudnivåer av livsorganisation: befolkning, ekosystem och biosfär. Att lösa många globala problem och beslutsfattande nyckelroll spelar studien av organismnivån.

Som bekant är levande organismer och deras livlösa (abiotiska) miljö oskiljaktigt förbundna med varandra och är i ständig interaktion och bildar ekosystem.

Ett ekosystem är en samling av alla levande organismer som lever i ett gemensamt område tillsammans med den livlösa miljön som omger dem.

Ett ekosystem är den grundläggande funktionella enheten i ekologi, eftersom det inkluderar både organismer och den livlösa miljön - komponenter som ömsesidigt påverkar varandras egenskaper och är nödvändiga för att upprätthålla liv i den form som finns på jorden.

Ett exempel skulle vara en äng, skog, sjö.

Ganska ofta identifieras begreppet ekosystem med begreppet biogeocenos, men dessa termer är inte synonyma. Begreppet ekosystem är bredare och omfattar alla typer av uppsättningar av levande organismer och livsmiljöer endast naturliga formationer (skog, äng, etc.) kan kallas biogeocenos. Den där. varje biogeocenos är ett ekosystem, men inte alla ekosystem är en biogeocenos.

I förening Ekosystem representeras av två grupper av komponenter: abiotiska - komponenter av livlös natur (ekotop) och biotiska - komponenter av levande natur (biocenos).

Biocenosis är en samling representanter för växtvärlden (fytocenos), djurvärlden (zoocenos) och världen av mikroorganismer (mikrobiocenos). En ekotop innehåller två huvudkomponenter: klimatet i alla dess olika manifestationer och den geologiska miljön - jordar eller edafotop. Alla komponenter i detta system är i konstant och komplex interaktion (Fig. 1).

Det är ganska uppenbart att ekosystemet inte är homogent i rum och tid, och därför är det ganska viktigt att överväga rumslig struktur biogeocenos. Först av allt detta skiktad struktur fytocenoser, som är en anpassning i kampen om solljus. I ädellövskogar finns upp till 6 våningar.

I den rumsliga strukturen för biogeocenos finns det också mosaik– förändring av växt- och djursamhället per område (koncentration av vegetation runt vattendrag).

Deltagande olika typer i bildandet av ett ekosystem är inte detsamma, så i ett ekosystem kan representanter för en art dominera (till exempel: tall i tallskog), andra kan förekomma var för sig (snöleopard).

Arter som dominerar i antal kallas dominerande. Bland dem finns de utan vilka andra arter inte kan existera eller redigerare. Mindre Arter - små till antal och till och med sällsynta - spelar en stor roll i bildandet av ett stabilt ekosystem. Så fastställdes den globala lagen om ekosystems hållbarhet, enligt vilken: ju högre biologisk mångfald ett ekosystem har, desto mer "mindre" arter, desto stabilare är den.

Ur synvinkel trofisk struktur(från den grekiska trofen - mat) kan ekosystemet delas in i två nivåer:

den övre autotrofa (självmatande) nivån eller "gröna bältet", inklusive växter eller deras delar som innehåller klorofyll, där fixering av ljusenergi, användning av enkla oorganiska föreningar och ackumulering av komplexa organiska föreningar dominerar. Organismer som ingår i det "gröna bältet" kallas autotrofiska(från latin: auto-self, trofo-food). Huvuddragen hos dessa organismer är förmågan att syntetisera organiska ämnen från oorganiska under fotosyntesprocessen. Eftersom de är autotrofer skapar de primärt organiskt material genom att producera det från oorganiskt material, kallas de producenter.

den lägre heterotrofa (matad av andra) nivån, eller "bruna bältet", där användning, omvandling och nedbrytning av komplexa föreningar dominerar. Organismer som ingår i detta bälte kan inte bygga sitt eget ämne från mineralkomponenter, de tvingas använda det som skapas av autotrofer, äta dem. De kallas heterotrofer (från latin: hetero-annan trofo-näring).

Men specificiteten för heterotrofer kan vara annorlunda. Så den del av organismer som använder färdiga växtnäringsämnen i sin kost kallas fytofager- växtätare (phytos - växt, phagos - slukare, gr.) eller växtätare. Fytofager - sekundära batterier solenergi, ursprungligen ackumulerat av växter. konsumenter av första ordningen (till exempel: hare, ko). Denna grupp av organismer tillhör primära konsumenter.

Många djur har utvecklats till att förlita sig på animaliska proteiner. Denna grupp zoofager eller rovdjur som äter fytofager och mindre rovdjur. Predatorer är de viktigaste regulatorerna av biologisk balans: de reglerar inte bara antalet fytofaga djur, utan fungerar som ordningsvakter och äter främst sjuka och försvagade djur. Ett exempel är rovfåglars ätande av sorkar. Denna grupp av organismer tillhör sekundära konsumenter. Djur som livnär sig på andra ordningens konsumenter kallas tredje ordningens konsumenter osv.

I vilket system som helst bildas oundvikligen organiskt avfall (djurlik, exkrementer etc.), som också kan tjäna som föda för heterotrofa organismer, kallad nedbrytare eller saprofyter.

Därför, ur biologisk synvinkel, är det bekvämt att skilja följande komponenter i ekosystemets sammansättning:

oorganiska ämnen (C, N, CO2, H2O, etc.) som ingår i kretsloppen.

organiska föreningar (proteiner, kolhydrater, lipider, humusämnen) som förbinder de biotiska och abiotiska delarna.

luft, vatten och substratmiljö, inklusive klimatregimen och andra fysiska faktorer.

producenter, autotrofa organismer, mest gröna växter, som kan producera mat av enkla oorganiska ämnen.

makrokonsumenter eller fagotrofer (från det grekiska phagos - eater) - heterotrofa organismer, främst djur, livnär sig på andra organismer eller partiklar av organiskt material.

mikrokonsumenter, saprotrofer, destruktrofer - heterotrofa organismer, främst bakterier och svampar, som får energi antingen genom att sönderdela död vävnad eller genom att absorbera löst organiskt material, frigörs spontant eller extraheras av saprotrofer från växter och andra organismer.

Alla organismer som utgör ekosystemet är förbundna med nära födoförbindelser (så en organism tjänar som föda för en annan, som äts av en tredje, etc.). I en biogeocenos bildas alltså en kedja av sekventiell överföring av materia och dess ekvivalenta energi från en organism till en annan, eller den så kallade trofiska kedjan.

Exempel på sådana kretsar inkluderar:

mossa hjort varg (tundraekosystem);

gräs ko mänskligt (antropogent ekosystem);

mikroskopiska alger (växtplankton) buggar och daphnia (zooplankton) mört gädda måsar (vattenekosystem).

En trofisk kedja i ett ekosystem är tätt sammanflätad och bildar trofiska nätverk. Fenomenet med den "trofiska kaskaden" är så allmänt känt: sjöborrar livnär sig på sjöborrar, som äter brunalger jägares förstörelse av uttrar ledde till att alger förstördes på grund av ökningen av borrborrepopulationen. När jakt på utter förbjöds började algerna återvända till sina livsmiljöer.

En betydande del av heterotrofer är saprofager och saprofyter (svampar), som använder energin från detritus. Därför särskiljs två typer av trofiska kedjor: kedjor äta ute, eller bete, som börjar med att äta fotosyntetiska organismer, och detrital uppskattar nedbrytning, som börjar med resterna av döda växter, kadaver och djurexkrementer

Energi- och ekosystemprodukter

Den huvudsakliga (och praktiskt taget enda) energikällan i ekosystemet är solljus. Ett blockschema över flödet av ämnen och energi i ekosystemet presenteras i fig. 3.

Energiflödet riktas i en riktning, en del av den inkommande solenergin omvandlas av samhället och flyttar till en kvalitativt ny nivå, omvandlas till organiskt material, vilket är en mer koncentrerad energiform än solljus, men det mesta av energin bryts ned, passerar genom systemet och lämnar det i form av lågkvalitativ termisk energi (termisk avrinning). Det bör noteras att endast cirka 2% av energin som kommer till jordens yta absorberas av autotrofa organismer, majoriteten (upp till 98%) försvinner i form av termisk energi.

Fig.3. Diagram över flödet av ämnen och energi i ett ekosystem.

Energi kan lagras och sedan släppas ut igen eller exporteras, men den kan inte återanvändas. Till skillnad från energi kan näringsämnen, inklusive biogena element som är nödvändiga för livet (kol, kväve, fosfor, etc.), och vatten användas upprepade gånger. Återvinningseffektiviteten och omfattningen av import och export av näringsämnen varierar mycket beroende på typ av ekosystem.

I det funktionella diagrammet avbildas samhället som ett matnätverk bildat av autotrofer och heterotrofer, sammankopplade av motsvarande energiflöden och kretslopp av näringsämnen.

Ris. 4. Energiflöde i näringskedjan:

OPE - totalt kvitto solenergi; NE - energi som inte används av ekosystemet; C - energi som absorberas av växter; H - del av energin (med primärproduktion) som används av organismer på trofiska nivåer; CH - del av den absorberade energin som försvinner i termisk form; D 1 D 2, D 3 - energiförlust för andning; E - förlust av substans i form av exkrementer och sekret; P in - producenters bruttoproduktion; P 1 - netto primärproduktion; P 2 och P 3 - produkter från konsumenter; Cirkeln visar bioreducerare - förstörare av dött organiskt material.

Den trofiska kedjan i en biogeocenos är samtidigt en energikedja, det vill säga ett konsekvent, ordnat flöde av solenergiöverföring från producenter till alla andra länkar (Fig. 4).

Konsumentorganismer (konsumenter), som livnär sig på producenters organiska material, får från dem energi, dels som används för att bygga sitt eget organiska material och binds i molekylerna av motsvarande kemiska föreningar, dels spenderas på andning, värmeöverföring, utförande av rörelser i processen att leta efter mat, fly från fiender och så vidare.

Det finns alltså ett kontinuerligt flöde av energi i ekosystemet, vilket består i dess överföring från en livsmedelsnivå till en annan. På grund av termodynamikens andra lag är denna process förknippad med energiförlusten vid varje efterföljande länk, d.v.s. med dess förluster och en ökning av entropin. Det är tydligt att detta försvinnande ständigt kompenseras av tillförseln av energi från solen.

I samhällslivets process skapas och konsumeras organiskt material. Det betyder att varje ekologiskt system har en viss produktivitet.

Produktiviteten i ett ekologiskt system är den hastighet med vilken producenter absorberar strålningsenergi genom processen med fotosyntes och kemosyntes, och bildar organiskt material som kan användas som mat. Det finns olika nivåer av produktion av organiskt material: primärproduktion, skapad av producenter per tidsenhet, och sekundär produktion - ökningen av mängden konsumenter per tidsenhet. Primärproduktionen är uppdelad i brutto- och nettoproduktion. Brutto primärproduktion är den totala massan av organiskt material som skapas av en växt per tidsenhet vid en given fotosynteshastighet, inklusive växtens utgifter för andning - från 40 till 70 % av bruttoproduktionen. Den del av bruttoproduktionen som inte går åt "på andning" kallas nettoprimärproduktion, representerar mängden växttillväxt, och det är denna produkt som konsumeras av konsumenter och nedbrytare. Sekundärproduktion är inte längre uppdelad i brutto och netto, eftersom konsumenter och nedbrytare, d.v.s. alla heterotrofer ökar sin massa på grund av tidigare skapade primärprodukter.

Alla levande komponenter i ett ekosystem utgör den totala biomassan för samhället som helhet eller för vissa grupper av organismer. Det uttrycks i g/cm 3 i rå eller torr form, eller i energienheter - i kalorier, joule, etc. Om konsumenternas avlägsnande av biomassa släpar efter växternas tillväxttakt, leder detta till en gradvis ökning av producenternas biomassa och till ett överskott av dött organiskt material. Det senare leder till torvbildning i träsk och igenväxning av små reservoarer. I stabila samhällen går nästan all produktion i näringsnät och biomassan förblir nästan konstant.

Miljöpyramider

Funktionella samband, det vill säga trofisk struktur, kan avbildas grafiskt, i form av s.k. ekologiska pyramider. Basen av pyramiden är nivån av producenter, och efterföljande nivåer av näring bildar golven och toppen av pyramiden. Det finns tre huvudtyper av ekologiska pyramider: 1) pyramid av siffror, vilket återspeglar antalet organismer på varje nivå (Eltons pyramid); 2) biomassa pyramid, som karakteriserar massan av levande materia - total torrvikt, kaloriinnehåll, etc.; 3) produkt pyramid(eller energi), med en universell karaktär, som visar förändringar i primärproduktion (eller energi) på successiva trofiska nivåer.

Siffrornas pyramiden visar ett tydligt mönster som upptäcktes av Elton: antalet individer som utgör en sekventiell serie länkar från producenter till konsumenter minskar stadigt (fig. 5). Detta mönster bygger för det första på det faktum att för att balansera massan av en stor kropp behövs många små kroppar; för det andra går en mängd energi förlorad från lägre till högre trofiska nivåer (endast 10 % av energin når den tidigare nivån från varje nivå) och för det tredje finns det ett omvänt förhållande mellan metabolism och individernas storlek (ju mindre organismen är, ju intensivare ämnesomsättningen är, desto högre tillväxttakt är deras antal och biomassa).

Ris. 5. Förenklat diagram över Eltons pyramid

Befolkningspyramider kommer dock att variera mycket i form i olika ekosystem, så det är bättre att presentera siffror i tabellform, men biomassa i grafisk form. Det indikerar tydligt mängden av all levande materia på en given trofisk nivå, till exempel i massenheter per ytenhet - g/m2 eller volym - g/m3, etc.

I terrestra ekosystem gäller följande regel: pyramiderbiomassa: den totala massan av växter överstiger massan av alla växtätare, och deras massa överstiger hela biomassan av rovdjur. Denna regel iakttas, och hela kedjans biomassa förändras med förändringar i värdet av nettoproduktionen, vars förhållande mellan den årliga ökningen och ekosystemets biomassa är liten och fluktuerar i olika skogar geografiska zoner från 2 till 6 %. Och bara i ängsväxtsamhällen kan den nå 40-55%, och in i vissa fall, i halvöknar - 70-75%. I fig. Figur 6 visar pyramider av biomassa från vissa biocenoser. Som framgår av figuren är ovanstående regel för biomassapyramiden ogiltig för havet - den har ett omvänt (omvänt) utseende.

Ris. 6. Pyramider av biomassa från vissa biocenoser: P - producenter; RK - växtätande konsumenter; PC - köttätande konsumenter; F – växtplankton; Z - djurplankton

Havets ekosystem kännetecknas av en tendens att biomassa ackumuleras på höga nivåer bland rovdjur. Predatorer lever länge och deras generationers omsättningshastighet är låg, men för producenter - växtplanktonalger - kan omsättningshastigheten vara hundratals gånger högre än biomassareserven. Detta innebär att deras nettoproduktion även här överstiger den produktion som absorberas av konsumenterna, det vill säga att mer energi passerar genom producenternas nivå än genom alla konsumenter.

Därför är det tydligt att en ännu mer perfekt återspegling av inverkan av trofiska relationer på ekosystemet bör varaprodukt pyramid regel(ellerenergi): vid varje föregående trofisk nivå är mängden biomassa som skapas per tidsenhet (eller energi) större än vid nästa.

Trofiska eller näringskedjor kan representeras i form av en pyramid. Det numeriska värdet för varje steg i en sådan pyramid kan uttryckas av antalet individer, deras biomassa eller energin som ackumuleras i den.

I enlighet med lagen om energipyramiden av R. Lindemann och regeln om tio procent Från varje steg går ungefär 10 % (från 7 till 17 %) av energi eller materia i energitermer till nästa steg (fig. 7). Observera att på varje efterföljande nivå, när mängden energi minskar, ökar dess kvalitet, d.v.s. Förmågan att utföra arbete per enhet animalisk biomassa är ett motsvarande antal gånger högre än samma mängd växtbiomassa.

Ett slående exempel är det öppna havets näringskedja, representerad av plankton och valar. Massan av plankton är dispergerad i havsvatten och, med det öppna havets bioproduktivitet mindre än 0,5 g/m 2 dag -1, är mängden potentiell energi i en kubikmeter havsvatten oändligt liten jämfört med energin hos en val , vars massa kan nå flera hundra ton. Som ni vet är valolja en högkaloriprodukt som till och med användes för belysning.

I enlighet med den sista figuren är den formulerad en procents regel: För biosfärens stabilitet som helhet bör andelen möjlig slutlig förbrukning av primärproduktionen netto i energitermer inte överstiga 1 %.

En motsvarande sekvens observeras också vid destruktion av organiskt material: cirka 90 % av energin från ren primärproduktion frigörs av mikroorganismer och svampar, mindre än 10 % av ryggradslösa djur och mindre än 1 % av ryggradsdjur, som är de slutliga kosumenter.

I slutändan återspeglar alla tre reglerna för pyramiderna energiförhållandena i ekosystemet, och pyramiden av produkter (energi) har en universell karaktär.

I naturen, i stabila system, förändras biomassan något, det vill säga naturen tenderar att använda hela bruttoproduktionen. Kunskap om energin i ett ekosystem och dess kvantitativa indikatorer gör det möjligt att noggrant ta hänsyn till möjligheten att ta bort en viss mängd växt- och djurbiomassa från det naturliga ekosystemet utan att undergräva dess produktivitet.

Människan får en hel del produkter från naturliga system, men den huvudsakliga matkällan för honom är jordbruket. Efter att ha skapat agroekosystem strävar en person efter att få så mycket rena vegetationsprodukter som möjligt, men han måste spendera hälften av växtmassan på att mata växtätare, fåglar etc., en betydande del av produkterna går till industrin och går förlorade i avfall , d.v.s., det går också förlorat här ca 90% är ren produktion och endast ca 10% används direkt för mänsklig konsumtion.

I naturliga ekosystem förändras energiflöden också i intensitet och karaktär, men denna process regleras av miljöfaktorers verkan, vilket manifesteras i ekosystemets dynamik som helhet.

Med hjälp av näringskedjan som grund för ekosystemets funktion är det också möjligt att förklara fall av ackumulering i vävnaderna av vissa ämnen (till exempel syntetiska gifter), som, när de rör sig längs näringskedjan, inte gör det. delta i organismers normala metabolism. Enligt regler för biologisk förbättring Det sker en ungefär tiofaldig ökning av koncentrationen av föroreningen när man flyttar till en högre nivå av den ekologiska pyramiden. I synnerhet assimileras ett till synes obetydligt ökat innehåll av radionuklider i flodvattnet på den första nivån av trofiskkedjan av mikroorganismer och plankton, koncentreras sedan i fiskvävnader och når maximala värden hos måsar. Deras ägg har en nivå av radionuklider som är 5000 gånger högre än bakgrundsföroreningar.

Typer av ekosystem:

Det finns flera klassificeringar av ekosystem. För det första är ekosystemen uppdelade av ursprungets natur och är indelade i naturliga (träsk, äng) och konstgjorda (odlingsbar mark, trädgård, rymdskepp).

Efter storlek ekosystem är indelade i:

mikroekosystem (till exempel stammen på ett fallna träd eller en glänta i skogen)

mesoekosystem (skog eller stäppskog)

makroekosystem (taiga, hav)

ekosystem på global nivå (planeten jorden)

Energi är den bekvämaste grunden för att klassificera ekosystem. Det finns fyra grundläggande typer av ekosystem baserade på typ av energikälla:

drivs av solen, dåligt subventionerad

drivs av solen, subventionerad av andra naturliga källor

drivs av solen och subventioneras av människan

drivs av bränsle.

I de flesta fall kan två energikällor användas - solen och bränsle.

Naturliga ekosystem drivna av solen, lite subventionerade- det här är öppna hav, höga bergsskogar. Alla av dem får nästan uteslutande energi från en källa - solen och har låg produktivitet. Den årliga energiförbrukningen uppskattas till cirka 10 3 -10 4 kcal-m 2. Organismer som lever i dessa ekosystem är anpassade till den knappa mängden energi och andra resurser och använder dem effektivt. Dessa ekosystem är mycket viktiga för biosfären, eftersom de upptar stora områden. Havet täcker cirka 70 % av ytan klot. I själva verket är dessa de viktigaste livsuppehållande systemen, mekanismer som stabiliserar och upprätthåller förhållanden på " rymdskepp"- Jorden. Här renas enorma volymer luft varje dag, vatten återförs till cirkulation och klimatförhållanden, temperaturen upprätthålls och andra livsuppehållande funktioner utförs. Dessutom produceras en del mat och andra material här utan mänsklig insats. Det bör också sägas om de estetiska värdena hos dessa ekosystem som inte kan tas i beaktande.

Naturliga ekosystem som drivs av solen, subventionerade av andra naturliga källor, är ekosystem som är naturligt fertila och producerar överskott av organiskt material som kan ackumuleras. De får naturliga energisubventioner i form av energi från tidvatten, surf, strömmar, organiska och mineraliska ämnen som kommer från avrinningsområdet med regn och vind etc. Deras energiförbrukning varierar från 1 * 10 4 till 4 * 10 4 kcal * m - 2 *år -1 . Den kustnära delen av mynningen som Neva Bay - bra exempel ekosystem som är mer bördiga än närliggande landområden som får samma mängd solenergi. Överdriven fertilitet kan också observeras i regnskogar.

ekosystem,rörligSol och subventioneratperson, är terrestra och akvatiska agroekosystem som får energi inte bara från solen, utan också från människor i form av energisubventioner. Deras höga produktivitet stöds av muskelenergi och bränsleenergi, som spenderas på odling, bevattning, gödsling, urval, bearbetning, transport, etc. Bröd, majs, potatis är "delvis gjorda av olja." Det mest produktiva jordbruket får ungefär samma mängd energi som de mest produktiva naturliga ekosystemen av den andra typen. Deras produktion når cirka 50 000 kcal*m -2 år -1 . Skillnaden mellan dem är att människan riktar så mycket energi som möjligt till produktionen av en begränsad typ av mat, medan naturen fördelar den på många typer och samlar energi för en regnig dag, som om den stoppas i olika fickor. Denna strategi kallas "strategin för mångfald för överlevnad."

Industriell-urbana ekosystem drivna av bränsle, är mänsklighetens krona på verket. I industristäder kompletterar inte högkoncentrerad bränsleenergi, utan ersätter solenergi. Mat, en produkt av system som drivs av solen, förs in i staden utifrån. Ett kännetecken för dessa ekosystem är det enorma energibehovet i tätbefolkade stadsområden - det är två till tre storleksordningar större än i de tre första typerna av ekosystem. Om energitillströmningen i osubventionerade ekosystem varierar från 10 3 till 10 4 kcal*m -2 år -1, och i subventionerade system av den andra och tredje typen - från 10 4 till 4*10 4 kcal*m -2 år -1 , sedan i I stora industristäder når energiförbrukningen flera miljoner kilokalorier per 1 m 2: New York -4,8 * 10 6, Tokyo - 3 * 10 6, Moskva - 10 6 kcal * m -2 år -1.

Människans energiförbrukning i staden är i genomsnitt mer än 80 miljoner kcal*år -1 ; för näring behöver han bara cirka 1 miljon kcal*år -1, därför för alla andra typer av aktiviteter (hushåll, transport, industri, etc.) spenderar en person 80 gånger mer energi än vad som krävs för kroppens fysiologiska funktion . Naturligtvis är situationen något annorlunda i utvecklingsländerna.

Alla levande organismer lever på jorden inte isolerade från varandra, utan bildar gemenskaper. Allt i dem är sammankopplat, både levande organismer och En sådan formation i naturen kallas ett ekosystem, som lever enligt sina egna specifika lagar och har specifika egenskaper och kvaliteter som vi ska försöka bekanta oss med.

Ekosystem koncept

Det finns en sådan vetenskap som ekologi, som studerar Men dessa samband kan bara utföras inom ett visst ekosystem och uppstår inte spontant och kaotiskt, utan enligt vissa lagar.

Det finns olika typer av ekosystem, men de är alla en samling levande organismer som interagerar med varandra och med miljö genom utbyte av ämnen, energi och information. Det är därför ekosystemet förblir stabilt och hållbart under lång tid.

Ekosystemklassificering

Trots den stora mångfalden av ekosystem är de alla öppna utan detta, deras existens skulle vara omöjlig. Typerna av ekosystem är olika, och klassificeringen kan vara olika. Om vi ​​tänker på ursprunget så är ekosystemen:

1. Naturligt eller naturligt. I dem utförs all interaktion utan direkt mänskligt deltagande. De är i sin tur indelade i:

• Ekosystem som är helt beroende av solenergi.
• System som tar emot energi från både solen och andra källor.

2. Konstgjorda ekosystem. De är skapade av mänskliga händer, och kan bara existera med hans deltagande. De är också indelade i:

• Agrokosystem, det vill säga de som är förknippade med ekonomisk aktivitet person.
• Teknoekosystem uppstår i samband med människors industriella aktiviteter.
• Urbana ekosystem.

En annan klassificering identifierar följande typer av naturliga ekosystem:

1. Mark:

• Regnskogar.
• Öken med gräsbevuxen och buskig vegetation.
• Savann.
• Stäpper.
• Lövskog.
• Tundra.

2. Sötvattensekosystem:

• Stillastående vattenmassor
• Flödande vatten (floder, bäckar).
• Träskmarker.

3. Marina ekosystem:

• Hav.
• Kontinentalhylla.
• Fiskeområden.
• Flodmynningar, vikar.
• Djuphavssprickzoner.

Oavsett klassificering kan man se mångfalden av ekosystemarter, som kännetecknas av sin egen uppsättning livsformer och numeriska sammansättning.

Utmärkande egenskaper hos ett ekosystem

Begreppet ekosystem kan tillskrivas både naturliga formationer och artificiellt skapade. Om vi ​​pratar om naturliga, kännetecknas de av följande tecken:

• I vilket ekosystem som helst nödvändiga element- dessa är levande organismer och abiotiska miljöfaktorer.
• I alla ekosystem finns en sluten cykel från produktionen av organiska ämnen till deras nedbrytning till oorganiska komponenter.
• Interaktionen mellan arter i ekosystemen säkerställer stabilitet och självreglering.

Allt världen representeras av olika ekosystem, som bygger på levande materia med en viss struktur.

Biotiska strukturen av ett ekosystem

Även om ekosystemen skiljer sig åt i arternas mångfald, överflöd av levande organismer, deras livsformer, men den biotiska strukturen i någon av dem är fortfarande densamma.

Alla typer av ekosystem innehåller samma komponenter utan deras närvaro, systemets funktion är helt enkelt omöjlig.

1. Producenter.
2. Andra ordningens konsumenter.
3. Nedbrytare.

Den första gruppen av organismer inkluderar alla växter som kan fotosyntes. De producerar organiska ämnen. Denna grupp inkluderar också kemotrofer, som bildas organiska föreningar. Men för detta ändamål använder de inte solenergi, utan energin från kemiska föreningar.

Konsumenter inkluderar alla organismer som kräver tillförsel av organiska ämnen utifrån för att bygga sina kroppar. Detta inkluderar alla växtätande organismer, rovdjur och allätare.

Reducerare, som inkluderar bakterier och svampar, omvandlar resterna av växter och djur till oorganiska föreningar som är lämpliga för användning av levande organismer.

Ekosystem fungerar

Det största biologiska systemet är biosfären, den består i sin tur av enskilda komponenter. Du kan göra följande kedja: art-population - ekosystem. Den minsta enheten som ingår i ekosystemen är en art. I varje biogeocenos kan deras antal variera från flera tiotals till hundratals och tusentals.

Oavsett antalet individer och enskilda arter i något ekosystem sker ett konstant utbyte av materia och energi, inte bara sinsemellan utan också med miljön.

Om vi ​​talar om utbyte av energi, så kan fysikens lagar tillämpas här. Termodynamikens första lag säger att energi inte försvinner spårlöst. Det ändras bara från en typ till en annan. Enligt den andra lagen kan energin i ett slutet system bara öka.

Om fysiska lagar tillämpas på ekosystem kan vi komma till slutsatsen att de stöder deras vitala funktioner tack vare närvaron av solenergi, som organismer inte bara kan fånga utan också omvandla, använda och sedan släppa ut i miljö.

Energi överförs från en trofisk nivå till en annan under överföringen, en typ av energi omvandlas till en annan. En del av det går naturligtvis förlorat i form av värme.

Oavsett vilka typer av naturliga ekosystem som finns så gäller sådana lagar i absolut alla.

Ekosystemstruktur

Om du tänker på något ekosystem kommer du definitivt att se att olika kategorier, såsom producenter, konsumenter och nedbrytare, alltid representeras av en hel uppsättning arter. Naturen ger att om något plötsligt händer med en av arterna, kommer ekosystemet inte att dö av detta, det kan alltid framgångsrikt ersättas av en annan. Detta förklarar stabiliteten i naturliga ekosystem.

En stor variation av arter i ett ekosystem, mångfald säkerställer stabiliteten i alla processer som sker inom samhället.

Dessutom har vilket system som helst sina egna lagar, som alla levande organismer lyder. Utifrån detta kan vi urskilja flera strukturer inom biogeocenosen:

Vilken struktur som helst finns nödvändigtvis i alla ekosystem, men den kan skilja sig betydligt. Om man till exempel jämför biogeocenosen i en öken och en tropisk skog är skillnaden synlig för blotta ögat.

Konstgjorda ekosystem

Sådana system skapas av mänskliga händer. Trots det faktum att de, liksom naturliga, nödvändigtvis innehåller alla komponenter i den biotiska strukturen, finns det fortfarande betydande skillnader. Bland dem finns följande:

1. Agrocenoser kännetecknas av en dålig artsammansättning. De enda växterna som växer där är de som människor växer. Men naturen tar ut sin rätt och man kan till exempel alltid se blåklint, prästkragar och olika leddjur på ett vetefält. I vissa system lyckas även fåglar bygga ett bo på marken och föda upp sina ungar.
2. Om människor inte tar hand om detta ekosystem, kommer odlade växter inte att klara konkurrensen med sina vilda släktingar.
3. Agrocenoser finns också på grund av den extra energi som människan tillför, till exempel genom att applicera gödningsmedel.
4. Eftersom den odlade växtbiomassan tas bort tillsammans med skörden utarmas jorden på näringsämnen. Därför, för fortsatt existens, är mänskligt ingripande återigen nödvändigt, vem kommer att behöva applicera gödningsmedel för att odla nästa gröda.

Man kan dra slutsatsen att artificiella ekosystem inte tillhör hållbara och självreglerande system. Om en person slutar ta hand om dem kommer de inte att överleva. Gradvis kommer vilda arter att tränga undan odlade växter, och agrocenosen kommer att förstöras.

Till exempel, konstgjorda ekosystem av tre typer av organismer kan enkelt skapas hemma. Om du sätter upp ett akvarium, fyll det med vatten, placera några kvistar elodea och lägg till två fiskar, ditt konstgjorda system är klart. Även något så enkelt som detta kan inte existera utan mänsklig inblandning.

Ekosystemens betydelse i naturen

Globalt sett är alla levande organismer fördelade över ekosystem, så deras betydelse är svår att underskatta.

1. Alla ekosystem är sammankopplade av kretsloppet av ämnen som kan migrera från ett system till ett annat.
2. Tack vare närvaron av ekosystem bevaras den biologiska mångfalden i naturen.
3. Alla resurser som vi hämtar från naturen ges till oss av ekosystem: rent vatten, luft,

Det är väldigt lätt att förstöra vilket ekosystem som helst, särskilt med tanke på mänskliga förmågor.

Ekosystem och människor

Sedan människans tillkomst har hennes inflytande på naturen ökat varje år. Under utvecklingen föreställde sig människan sig vara naturens kung och började utan att tveka förstöra växter och djur, förstöra naturliga ekosystem och därigenom börja hugga ner grenen som hon själv sitter på.

Genom att störa urgamla ekosystem och bryta mot organismernas existenslagar har människan lett till att alla världens ekologer ropar med en röst att världen har kommit. De flesta forskare är övertygade om att naturkatastrofer Nyligen började inträffa allt oftare, är naturens svar på tanklösa mänskliga ingrepp i dess lagar. Det är dags att stanna upp och tänka att alla typer av ekosystem bildades under århundraden, långt före människans tillkomst, och existerade alldeles utmärkt utan henne. Men kan mänskligheten leva utan naturen? Svaret tyder på sig självt.

Det finns fyra typer av ekosystem:

elementärt (mikroekosystem) – ekosystem av den lägsta rangen, som i storlek liknar små delar av miljön: stammen av ett ruttnande träd, en liten reservoar, en mänsklig tandhåla, etc.;

lokal (mesoekosystem) (skog, flod, damm, etc.),

zonal (makroekosystem) eller biomer– stora terrestra ekosystem med en mycket bred utbredning (hav, kontinenter, kontinenter, naturområden– tundra, taiga, tropiska regnskogar, savanner, etc.) . Varje biom består av många ekosystem sammankopplade. Sammankopplingen av alla ekosystem på vår planet skapar ett globalt gigantiskt ekosystem som kallas Biosfär (Ekosfär).

3. Ekosystemklassificeringar:

Beroende på deras ursprung delas ekosystemen in i:

1) naturliga (naturliga) ekosystem- ett biologiskt kretslopp där det sker utan direkt mänskligt deltagande. Delat i: jord(skogar, stäpper, öknar) och vattenlevande: sötvatten och marina(kärr, sjöar, dammar, floder, hav).

2) antropogena (konstgjorda) ekosystem– ekosystem skapade av människan för vinst, som kan existera endast med hennes stöd (agrokosystem - artificiella ekosystem som uppstår som ett resultat av mänsklig jordbruksaktivitet; teknoekosystem - artificiella ekosystem som uppstår som ett resultat av mänsklig industriell aktivitet; urbana ekosystem (lat. urban) - ekosystem, som uppstår som ett resultat av skapandet av mänskliga bosättningar).

3) socionaturligt – Naturliga system modifierade av människor (park, reservoar).

Det finns också övergångstyper av ekosystem mellan naturliga och antropogena (ekosystem av naturliga betesmarker som används av människor för att beta husdjur).

Beroende på vilken energikälla som säkerställer deras liv, delas ekosystemen in i följande typer:

1) autotrofa ekosystem- det här är ekosystem som förser sig med energi från solen på bekostnad av sina egna foto- eller kemotrofa organismer. De flesta naturliga ekosystem och några antropogena tillhör denna typ.

2) heterotrofa ekosystem- Dessa är ekosystem som tar emot energi med hjälp av färdiga organiska föreningar som syntetiseras av organismer som inte är komponenter i dessa ekosystem, eller använder energin från mänskligt skapade energiväxter. Dessa kan vara både naturliga (till exempel djuphavsekosystem som använder organiskt skräp som faller uppifrån) och antropogena (till exempel städer med sina kraftledningar).

4. Ekosystemstruktur. Ett ekosystems struktur förstås som tydligt definierade mönster i dess delars relationer och kopplingar. Ekosystemets struktur är mångfacetterad.

Skilja på arter, rumslig, miljö-, trofisk Och gräns strukturer.

Artstruktur i ekosystemet – detta är mångfalden av arter, förhållandet och förhållandet mellan deras antal. Olika samhällen som utgör ett ekosystem består av olika antal arter - arternas mångfald. Detta är den viktigaste kvalitativa och kvantitativa egenskapen för ett ekosystems hållbarhet. Grunden för biologisk mångfald i levande natur Artmångfald är förknippad med en mängd olika livsmiljöförhållanden. I taigaskogen, Till exempel, På en yta på 100 m2 växer som regel cirka 30 olika växtarter, och på en äng längs floden - dubbelt så många Beroende på mångfalden av arter särskiljs de rik(tropiska skogar, floddalar, korallrev) och fattig(öknar, norra tundra, förorenade vattendrag) ekosystem. De främsta begränsande faktorerna är temperatur, luftfuktighet och brist på mat. I sin tur ligger arternas mångfald som grund ekologisk mångfald - mångfald av ekosystem. Helheten av genetisk, art och miljömässig mångfald är Den biologiska mångfalden på planeten är huvudförutsättningen för hållbarheten för allt liv .

Ekosystemets rumsliga struktur .

Populationer olika typer i ekosystemet är fördelade på ett visst sätt och form rumslig struktur.

Skilja på vertikal Och horisontell ekosystemstrukturer.

Grunden vertikal struktur (skiktning) bildar vegetation.

Bo tillsammans, växter av samma höjd skapar ett slags golv– nivåer delar av den vertikala strukturen av fytokenos. Det finns nivåer ovan jord Och underjordisk. Exempel ovan jord– i en skog utgör höga träd det första (övre) skiktet, det andra skiktet bildas av unga individer av träd i det övre skiktet och av mogna träd som är mindre i höjd (tillsammans bildar de skikt A - trädbestånd). Den tredje nivån består av buskar (nivå B - undervegetation), den fjärde - av höga gräs (nivå C - örtartade). Det lägsta skiktet, dit mycket lite ljus når, består av mossor och lågväxande gräs (skikt D - mossa-lav). Tiering observeras även i örtartade samhällen (ängar, stäpper, savanner).

Underjordisk skiktning är förknippad med olika djup av penetration av växters rotsystem i jorden: vissa rötter går djupt ner i jorden och når grundvattennivån, andra har ett ytligt rotsystem som fångar upp vatten och näring från det övre jordlagret. Djur är också anpassade till livet i ett eller annat växtlager (en del lämnar inte sitt lager alls). Följaktligen kan en nivå representeras som en strukturell enhet av en biocenos, som skiljer sig från sina andra delar genom vissa miljöförhållanden, en uppsättning växter, djur och mikroorganismer.

Horisontell struktur (mosaik, fläckig) ekosystem bildas som ett resultat av heterogenitet av mikrorelief, markegenskaper, miljöbildande aktiviteter hos växter och djur (till exempel: som ett resultat av mänsklig aktivitet - selektiv styckning, eldgropar, etc. eller djur - jord utsläpp vid grävning av hål, dess efterföljande överväxt, bildandet av myrstackar, trampning och borttagning av gräs av klövvilt, etc., trädfall under orkaner, etc.)

Tack vare den vertikala och horisontella strukturen använder organismer som lever i ekosystemet markmineraler, fukt och ljusflöde mer effektivt.

Ekologisk struktur Ett ekosystem består av olika ekologiska grupper av organismer som kan ha olika artsammansättning, men som upptar liknande ekologiska nischer. Var och en av de ekologiska grupperna utför vissa funktioner i samhället: producera organiskt material med hjälp av solenergi och kemisk energi, konsumera det, omvandla dött organiskt material till oorganiska ämnen, och återför det därigenom till kretsloppet av ämnen.

En viktig egenskap hos ett ekosystems strukturella egenskaper är förekomsten av gränser livsmiljöer för olika samhällen. De är vanligtvis villkorade. Som ett resultat uppstår en ganska omfattande gränszon (kant) som kännetecknas av speciella förhållanden. Växter och djur som är karakteristiska för var och en av de angränsande samhällena tränger in i angränsande territorier och skapar en specifik "kant", en gränsremsa - ekoton . Så här uppstår det gräns eller regional effekten är en ökning av mångfalden och tätheten av organismer i utkanten (kanterna) av angränsande samhällen och i övergångszonerna mellan dem.

Ett ekosystem omfattar alla levande organismer (växter, djur, svampar och mikroorganismer) som i en eller annan grad interagerar med varandra och den livlösa miljön som omger dem (klimat, jord, solljus, luft, atmosfär, vatten, etc.) .

Ett ekosystem har ingen specifik storlek. Den kan vara så stor som en öken eller en sjö, eller så liten som ett träd eller en pöl. Vatten, temperatur, växter, djur, luft, ljus och jord samverkar.

Kärnan i ekosystemet

I ett ekosystem har varje organism sin egen plats eller roll.

Tänk på ekosystemet i en liten sjö. I den kan du hitta alla typer av levande organismer, från mikroskopiska till djur och växter. De beror på saker som vatten, solljus, luft och till och med mängden näringsämnen i vatten. (Klicka för att lära dig mer om de fem grundläggande behoven hos levande organismer).

Sjöns ekosystemdiagram

Varje gång en "främling" (en levande varelse eller en extern faktor som stigande temperaturer) introduceras i ett ekosystem kan katastrofala konsekvenser uppstå. Detta beror på att den nya organismen (eller faktorn) kan förvränga den naturliga balansen av interaktioner och orsaka potentiell skada eller förstörelse av det icke-inhemska ekosystemet.

Vanligtvis är de biotiska medlemmarna i ett ekosystem, tillsammans med deras abiotiska faktorer, beroende av varandra. Detta innebär att frånvaron av en medlem eller en abiotisk faktor kan påverka hela det ekologiska systemet.

Om det inte finns tillräckligt med ljus och vatten, eller om jorden innehåller få näring, kan växterna dö. Om växter dör är även de djur som är beroende av dem i riskzonen. Om djur som är beroende av växter dör, då kommer även andra djur som är beroende av dem att dö. Ekosystemet i naturen fungerar på samma sätt. Alla dess delar måste fungera tillsammans för att upprätthålla balans!

Tyvärr kan ekosystem förstöras av naturkatastrofer som bränder, översvämningar, orkaner och vulkanutbrott. Mänsklig aktivitet bidrar också till att förstöra många ekosystem och.

Huvudtyper av ekosystem

Ekologiska system har obestämda dimensioner. De kan existera i ett litet utrymme, till exempel under en sten, en ruttnande trädstubbe eller i en liten sjö, och upptar också stora områden (som hela den tropiska skogen). Ur teknisk synvinkel kan vår planet kallas ett enormt ekosystem.

Diagram över ett litet ekosystem av en ruttnande stubbe

Typer av ekosystem beroende på skala:

• Mikroekosystem- ett småskaligt ekosystem, såsom en damm, pöl, trädstubbe, etc.
• Mesoekosystem- ett ekosystem, som en skog eller en stor sjö.
• Biome. Ett mycket stort ekosystem eller samling av ekosystem med liknande biotiska och abiotiska faktorer, såsom en hel tropisk skog med miljontals djur och träd, och många olika vattenkroppar.

Ekosystemens gränser är inte markerade med tydliga linjer. De är ofta åtskilda av geografiska barriärer som öknar, berg, hav, sjöar och floder. Eftersom gränser inte är strikt definierade tenderar ekosystem att smälta samman med varandra. Det är därför en sjö kan ha många små ekosystem med sina egna unika egenskaper. Forskare kallar denna blandning "Ecotone".

Typer av ekosystem efter typ av händelse:

Utöver ovanstående typer av ekosystem finns även en uppdelning i naturliga och artificiella ekologiska system. Ett naturligt ekosystem skapas av naturen (skog, sjö, stäpp, etc.), och ett artificiellt skapas av människan (trädgård, personlig tomt, park, fält, etc.).

Ekosystemtyper

Det finns två huvudtyper av ekosystem: akvatiska och terrestra. Alla andra ekosystem i världen faller inom en av dessa två kategorier.

Terrestra ekosystem

Terrestra ekosystem kan hittas var som helst i världen och är indelade i:

Skogens ekosystem

Dessa är ekosystem som har ett överflöd av vegetation eller ett stort antal organismer som lever på ett relativt litet utrymme. Sålunda är tätheten av levande organismer ganska hög i skogsekosystem. En liten förändring i detta ekosystem kan påverka hela dess balans. I sådana ekosystem kan du också hitta ett stort antal faunarepresentanter. Dessutom är skogsekosystem indelade i:

• Tropiska vintergröna skogar eller tropiska regnskogar:, som får en genomsnittlig nederbörd på mer än 2000 mm per år. De kännetecknas av tät vegetation, dominerad av höga träd som ligger på olika höjder. Dessa områden är en tillflyktsort för olika djurarter.
• Tropiska lövskogar: Tillsammans med en stor variation av trädarter finns här också buskar. Denna typ av skog finns i ganska många hörn av planeten och är hem för en mängd olika flora och fauna.
• : De har ett ganska litet antal träd. Vintergröna träd dominerar här och förnyar sina lövverk under hela året.
• Lövskogar: De är belägna i fuktiga tempererade områden som får tillräckligt med regn. Under vintermånaderna fäller träden sina löv.
• : Taigan ligger omedelbart framför och definieras av vintergröna växter barrträd, minusgrader i sex månader och sura jordar. Under den varma årstiden kan du hitta ett stort antal flyttfåglar, insekter och.

öken ekosystem

Ökenekosystem finns i ökenområden och får mindre än 250 mm nederbörd per år. De upptar cirka 17 % av jordens totala landyta. På grund av extremt höga lufttemperaturer, dålig tillgång till och intensiv solljus, och är inte lika rika som i andra ekosystem.

Ängs ekosystem

Gräsmarker ligger i tropiska och tempererade områden i världen. Ängsområdet består huvudsakligen av gräs, med ett litet antal träd och buskar. Ängarna bebos av betande djur, insektsätare och växtätare. Det finns två huvudtyper av ängsekosystem:

• : Tropiska gräsmarker som har en torrperiod och kännetecknas av individuellt växande träd. De ger mat åt ett stort antal växtätare och är också jaktmarker för många rovdjur.
• Prärier (tempererade gräsmarker): Detta är ett område med måttlig gräsbeläggning, helt utan stora buskar och träd. Prärierna innehåller forbs och höga gräs och upplever torra klimatförhållanden.
• Stäppängar: Områden med torra gräsmarker som ligger nära halvtorra öknar. Vegetationen på dessa gräsmarker är kortare än på savanner och prärier. Träd är sällsynta och finns vanligtvis på stranden av floder och bäckar.

Bergs ekosystem

Den bergiga terrängen ger ett varierat utbud av livsmiljöer där ett stort antal djur och växter kan hittas. På höjden råder vanligtvis hårda klimatförhållanden där endast alpina växter kan överleva. Djur som lever högt uppe i bergen har tjocka pälsar för att skydda dem från kylan. De nedre sluttningarna är vanligtvis täckta av barrskogar.

Akvatiska ekosystem

Vattenekosystem - ett ekosystem som ligger i en vattenmiljö (till exempel floder, sjöar, hav och hav). Den inkluderar vattenflora, fauna och vattenegenskaper och är uppdelad i två typer: marina och sötvattenekologiska system.

Marina ekosystem

De är de största ekosystemen, som täcker cirka 71 % av jordens yta och innehåller 97 % av planetens vatten. Havsvatten innehåller stora mängder lösta mineraler och salter. Det marina ekologiska systemet är uppdelat i:

• Oceanic (en relativt grund del av havet som ligger på kontinentalsockeln);
• Profundal zon (djuphavsområde som inte penetreras av solljus);
• Benthal-regionen (område bebott av bottenorganismer);
• Tidvattenzon (platsen mellan låg- och högvatten);
• flodmynningar;
• Korallrev;
• Salta våtmarker;
• Hydrotermiska ventiler där kemosynthesizers utgör matförsörjningen.

Många arter av organismer lever i marina ekosystem, nämligen: brunalger, koraller, bläckfiskar, tagghudingar, dinoflagellater, hajar, etc.

Sötvattensekosystem

Till skillnad från marina ekosystem täcker sötvattensekosystem endast 0,8 % av jordens yta och innehåller 0,009 % av världens totala vattenreserver. Det finns tre huvudtyper av sötvattensekosystem:

• Stilla vatten: vatten där det inte finns någon ström, som simbassänger, sjöar eller dammar.
• Flödande: Vatten som rör sig snabbt som vattendrag och floder.
• Våtmarker: Platser där jorden ständigt eller periodvis översvämmas.

Sötvattensekosystem är hem för reptiler, amfibier och cirka 41 % av världens fiskarter. Snabbrörliga vatten innehåller vanligtvis högre koncentrationer av löst syre, vilket stöder en större biologisk mångfald än stående vatten dammar eller sjöar.

Ekosystemstruktur, komponenter och faktorer

Ett ekosystem definieras som en naturlig funktionell ekologisk enhet som består av levande organismer (biocenos) och deras livlösa miljö (abiotisk eller fysikaliskkemisk), som interagerar med varandra och skapar ett stabilt system. Damm, sjö, öken, betesmarker, ängar, skogar, etc. är vanliga exempel på ekosystem.

Varje ekosystem består av abiotiska och biotiska komponenter:

Ekosystemstruktur

Abiotiska komponenter

Abiotiska komponenter är orelaterade faktorer i livet eller den fysiska miljön som påverkar de levande organismernas struktur, distribution, beteende och interaktioner.

Abiotiska komponenter representeras huvudsakligen av två typer:

• Klimatfaktorer, som inkluderar regn, temperatur, ljus, vind, luftfuktighet, etc.
• Edafiska faktorer, inklusive markens surhet, topografi, mineralisering, etc.

Vikten av abiotiska komponenter

Atmosfären ger levande organismer koldioxid(för fotosyntes) och syre (för andning). Processerna med avdunstning och transpiration sker mellan atmosfären och jordens yta.

Solstrålning värmer atmosfären och förångar vatten. Ljus är också nödvändigt för fotosyntesen. ger växter energi för tillväxt och ämnesomsättning, samt ekologiska produkter för att mata andra livsformer.

De flesta levande vävnader består av en hög andel vatten, upp till 90 % eller mer. Få celler klarar av att överleva om vattenhalten sjunker under 10%, och de flesta dör när vattenhalten är mindre än 30-50%.

Vatten är det medium genom vilket mineraler mat produkter gå in i växterna. Det är också nödvändigt för fotosyntesen. Växter och djur får vatten från jordens yta och jord. Den huvudsakliga vattenkällan är nederbörd.

Biotiska komponenter

Levande varelser, inklusive växter, djur och mikroorganismer (bakterier och svampar), som finns i ett ekosystem är biotiska komponenter.

Baserat på deras roll i det ekologiska systemet kan biotiska komponenter delas in i tre huvudgrupper:

• Producenter producera organiska ämnen från oorganiska med hjälp av solenergi;
• Konsumenteräta färdigt organiska ämnen, producerad av producenter (växtätare, rovdjur, etc.);
• Nedbrytare. Bakterier och svampar som förstör döda organiska föreningar från producenter (växter) och konsumenter (djur) för näring och släpper ut dem i miljön enkla ämnen(oorganiska och organiska) bildas som biprodukter av deras ämnesomsättning.

Dessa enkla ämnen produceras upprepade gånger genom cyklisk metabolism mellan det biotiska samhället och den abiotiska miljön i ekosystemet.

Ekosystemnivåer

För att förstå nivåerna i ett ekosystem, överväg följande figur:

Ekosystemnivådiagram

Enskild

En individ är vilken levande varelse eller organism som helst. Individer häckar inte med individer från andra grupper. Djur, i motsats till växter, klassificeras vanligtvis under detta koncept, eftersom vissa medlemmar av floran kan korsas med andra arter.

I diagrammet ovan kan du se att guldfisken interagerar med sin miljö och kommer att häcka uteslutande med medlemmar av sin egen art.

Befolkning

Population är en grupp individer av en given art som lever i ett specifikt geografiskt område vid en given tidpunkt. (Ett exempel skulle vara guldfisken och dess arter). Observera att en population inkluderar individer av samma art, som kan ha olika genetiska skillnader såsom päls/ögon/hudfärg och kroppsstorlek.

gemenskap

Ett samhälle omfattar alla levande organismer i ett visst område vid en given tidpunkt. Den kan innehålla populationer av levande organismer av olika arter. Lägg märke till i diagrammet ovan hur guldfiskar, laxfiskar, krabbor och maneter samexisterar i en viss miljö. Ett stort samhälle inkluderar vanligtvis biologisk mångfald.

Ekosystem

Ett ekosystem inkluderar samhällen av levande organismer som interagerar med sin miljö. På denna nivå är levande organismer beroende av andra abiotiska faktorer som stenar, vatten, luft och temperatur.

Biome

Med enkla ord är det en samling ekosystem som har liknande egenskaper med sina abiotiska faktorer anpassade till miljön.

Biosfär

När vi betraktar olika biomer, som var och en leder till en annan, bildas en enorm gemenskap av människor, djur och växter som lever i vissa livsmiljöer. är helheten av alla ekosystem som finns på jorden.

Näringskedja och energi i ekosystemet

Alla levande varelser måste äta för att få den energi som behövs för att växa, röra sig och föröka sig. Men vad äter dessa levande organismer? Växter får sin energi från solen, vissa djur äter växter och andra äter djur. Detta matningsförhållande i ett ekosystem kallas en näringskedja. Livsmedelskedjor representerar vanligtvis sekvensen av vem som äter vem i ett biologiskt samhälle.

Nedan är några levande organismer som kan passa in i näringskedjan:

Diagram för näringskedjan

En näringskedja är inte samma sak som . Det trofiska nätverket är en samling av många näringskedjor och är en komplex struktur.

Energiöverföring

Energi överförs genom näringskedjor från en nivå till en annan. En del av energin används för tillväxt, reproduktion, rörelse och andra behov, och är inte tillgänglig för nästa nivå.

Kortare näringskedjor lagrar mer energi än längre. Energin som förbrukas absorberas av miljön.

Om du hittar ett fel, markera en text och klicka Ctrl+Enter.