Ekolojik sistem özellikleri ve yapısı. Ekosistemlerin bileşimi ve özellikleri. Ekosistem fonksiyonları. Ekolojik sistemlerin genel özellikleri

Konu 1.2. : Ekosistem ve özellikleri

Giriş………………………………………………………………………………..3.

1. Ekosistem - ekolojinin temel kavramı ………………………………………………4

2. Ekosistemin biyotik yapısı ……………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………….

3. Çevresel faktörler ……………………………………………………………….6

4. Ekosistemlerin işleyişi………………………………………………………..12

5. Ekosistem üzerindeki insan etkisi…………………………………………………...14

Sonuç ……………………………………………………………………………….16

Kaynaklar……………………………………………………………………….17

giriiş

Kelime "ekoloji" iki Yunanca kelimeden oluşur: ev, mesken anlamına gelen "oicos" ve "logos" - bilim ve kelimenin tam anlamıyla evin bilimi, habitat olarak tercüme edilir. Bu terim ilk olarak 1886'da Alman zoolog Ernst Haeckel tarafından ekolojiyi doğanın ekonomisini inceleyen bir bilgi alanı olarak tanımladı - hayvanların hem canlı hem de cansız doğa ile genel ilişkisinin incelenmesi, tüm dost ve düşmanlar dahil. hayvanların ve bitkilerin doğrudan veya dolaylı olarak temas ettiği ilişkiler. Bu ekoloji anlayışı evrensel olarak kabul görmüştür ve bugün klasik Ekoloji, canlı organizmaların çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilimdir.

Canlı madde o kadar çeşitlidir ki, farklı organizasyon seviyelerinde ve farklı bakış açılarından incelenir.

Aşağıdaki biyosistem organizasyon seviyeleri ayırt edilir (Bkz. Ekler (Şekil 1)).

Organizmaların, popülasyonların ve ekosistemlerin seviyeleri, klasik ekoloji için bir ilgi alanıdır.

Çalışmanın amacına ve çalışıldığı bakış açısına bağlı olarak, ekolojide bağımsız bilimsel yönler oluşturulmuştur.

İle nesne boyutları Ekoloji çalışmaları, autekoloji (bir organizma ve çevresi), popülasyon ekolojisi (bir popülasyon ve çevresi), sinekoloji (topluluklar ve çevreleri), biyojeositoloji (ekosistemlerin incelenmesi) ve küresel ekoloji (Dünya'nın biyosferinin incelenmesi) olarak ikiye ayrılır. ).

Bağlı olarak çalışma nesnesi ekoloji, mikroorganizmalar, mantarlar, bitkiler, hayvanlar, insanlar, agroekoloji, endüstriyel (mühendislik), insan ekolojisi vb. ekolojisine bölünmüştür.

İle medya ve bileşenler kara, tatlı su, deniz, çöller, yaylalar ve diğer çevresel ve coğrafi alanların ekolojisini ayırt eder.

Ekoloji, çoğunlukla çevre koruma alanından çok sayıda ilgili bilgi dalını içerir.

Bu yazıda, öncelikle genel ekolojinin temelleri ele alınmaktadır, yani, canlı organizmaların çevre ile etkileşiminin klasik yasaları.

1. Ekosistem - ekolojinin temel kavramı

Ekoloji, canlı organizmaların ve cansız doğanın etkileşimini dikkate alır. Bu etkileşim, öncelikle belirli bir sistem (ekolojik sistem, ekosistem) içinde gerçekleşir ve ikincisi, kaotik olmayıp, yasalara bağlı olarak belirli bir şekilde organize edilir.

ekosistem Bu tek sistem uzun süre sabit kalacak şekilde madde, enerji ve bilgi alışverişi yoluyla birbirleriyle ve çevreleriyle etkileşime giren bir dizi üretici, tüketici ve detritofag olarak adlandırılır.

Böylece, doğal bir ekosistem üç özellik ile karakterize edilir:

1) bir ekosistem, zorunlu olarak canlı ve cansız bileşenlerin bir kombinasyonudur ((bkz. ek (Şekil 2));

2) ekosistem içinde, organik maddenin yaratılmasıyla başlayan ve inorganik bileşenlere ayrışmasıyla biten tam bir döngü gerçekleştirilir;

3) ekosistem, belirli bir biyotik ve abiyotik bileşen yapısı tarafından sağlanan bir süre sabit kalır.

Doğal ekosistem örnekleri göl, orman, çöl, tundra, kara, okyanus, biyosferdir.

Örneklerden de anlaşılacağı gibi, daha basit ekosistemler daha karmaşık olanlara dahil edilmiştir. Aynı zamanda, bu durumda ekolojik olan sistemlerin bir organizasyon hiyerarşisi gerçekleştirilir.

Bu nedenle, doğanın yapısı, en yükseği benzersiz bir küresel ekosistem olan biyosfer olan, birbiriyle iç içe geçmiş ekosistemlerden oluşan sistemik bir bütün olarak düşünülmelidir. Çerçevesinde, gezegen ölçeğinde tüm canlı ve cansız bileşenler arasında bir enerji ve madde alışverişi vardır. Tüm insanlığı tehdit eden felaket, bir ekosistemin ihlal edilmiş olması gerektiğinin işaretlerinden birinin, bir ekosistem olarak biyosferin, insan faaliyetleriyle bir istikrar durumundan çıkarılmış olmasıdır. Ölçeği ve karşılıklı ilişkilerin çeşitliliği nedeniyle, bundan ölmemeli, yapısını değiştirirken her şeyden önce cansız ve ondan sonra kaçınılmaz olarak yeni bir istikrarlı duruma geçecektir. Biyolojik bir tür olarak insan, hızla değişen yeni dış koşullara en az uyum sağlama şansına sahiptir ve muhtemelen ilk yok olacak olandır. Bunun öğretici ve açıklayıcı bir örneği Paskalya Adası'nın hikayesidir.

7. yüzyıldaki karmaşık göç süreçleri sonucunda Paskalya Adası olarak adlandırılan Polinezya adalarından birinde, tüm dünyadan izole edilmiş kapalı bir medeniyet ortaya çıktı. Elverişli bir subtropikal iklimde, yüzlerce yıldan fazla bir süredir, bugüne kadar deşifre edilemeyen özgün bir kültür ve yazı yaratarak belirli gelişme yüksekliklerine ulaştı. Ve 17. yüzyılda iz bırakmadan yok oldu, önce adanın florasını ve faunasını yok etti, ardından ilerici vahşet ve yamyamlık içinde kendini yok etti. Son adalılar artık kurtarıcı "Nuh'un Gemileri" - tekneler veya sallar - inşa etmek için irade ve malzemeye sahip değiller. Kendi anısına, kaybolan topluluk, eski gücünün tanıkları olan dev taş figürlerle yarı çöl bir ada bıraktı.

Dolayısıyla ekosistem, çevreleyen dünyanın yapısının en önemli yapısal birimidir. Olarak Şekil l'de görülebilir. 1 (Ek'e bakınız), ekosistemlerin temeli, karakterize edilen canlı maddedir. biyotik yapı , ve habitat, bütünlük nedeniyle çevresel faktörler . Onları daha ayrıntılı olarak ele alalım.

2. Ekosistemlerin biyotik yapısı

Ekosistem, canlı ve cansız maddelerin birliğine dayanır. Bu birliğin özü aşağıda kendini göstermektedir. Başta CO2 ve H2O molekülleri olmak üzere cansız doğadaki elementlerden güneş enerjisinin etkisi altında gezegendeki tüm yaşamı oluşturan organik maddeler sentezlenir. Doğada organik madde oluşturma süreci, zıt süreçle aynı anda gerçekleşir - bu maddenin tekrar orijinal inorganik bileşiklere tüketilmesi ve ayrışması. Bu süreçlerin toplamı, farklı hiyerarşi seviyelerindeki ekosistemler içinde gerçekleşir. Bu süreçlerin dengelenebilmesi için doğa milyarlarca yıl boyunca belli bir düzen içinde çalıştı. sistemin canlı maddesinin yapısı .

Herhangi bir malzeme sistemindeki itici güç enerjidir. Ekosistemlerde, esas olarak güneşten gelir. Bitkiler, içerdikleri pigment klorofil nedeniyle güneş radyasyonunun enerjisini yakalar ve herhangi bir organik maddenin temelini sentezlemek için kullanır - glikoz C6H12O6.

Güneş radyasyonunun kinetik enerjisi böylece glikozda depolanan potansiyel enerjiye dönüştürülür. Topraktan elde edilen mineral besinlerle birlikte glikozdan - besinler - bitki dünyasının tüm dokuları oluşur - proteinler, karbonhidratlar, yağlar, lipitler, DNA, RNA, yani gezegenin organik maddesi.

Bitkilere ek olarak, bazı bakteriler de organik madde üretebilir. Bitkiler gibi, güneş enerjisinin katılımı olmadan karbondioksitten potansiyel enerji depolayarak dokularını yaratırlar. Bunun yerine, amonyak, demir ve özellikle kükürt gibi inorganik bileşiklerin oksidasyonu ile üretilen enerjiyi kullanırlar (güneş ışığının nüfuz etmediği, ancak hidrojen sülfürün bolca biriktiği derin okyanus havzalarında, benzersiz ekosistemler keşfedilmiştir). ). Bu sözde kimyasal sentezin enerjisidir, bu yüzden organizmalar denir kemosentetik .

Böylece bitkiler ve kemosentetikler, çevrenin enerjisini kullanarak inorganik bileşenlerden organik madde oluştururlar. Arandılar üreticiler veya ototroflar . Üreticiler tarafından depolanan potansiyel enerjinin serbest bırakılması, gezegendeki diğer tüm yaşam türlerinin varlığını sağlar. Üreticiler tarafından madde ve enerji kaynağı olarak yaratılan organik maddeleri yaşam faaliyetleri için tüketen türlere denir. tüketiciler veya heterotroflar .

Tüketiciler çok çeşitli organizmalardır (mikroorganizmalardan mavi balinalara): protozoa, böcekler, sürüngenler, balıklar, kuşlar ve son olarak, insanlar dahil memeliler.

Tüketiciler ise besin kaynaklarındaki farklılıklara göre bir takım alt gruplara ayrılmaktadır.

Doğrudan üreticilerle beslenen hayvanlara birincil tüketiciler veya birinci dereceden tüketiciler denir. Kendileri ikincil tüketiciler tarafından yenir. Örneğin, havuç yiyen bir tavşan birinci dereceden bir tüketicidir ve bir tavşanı avlayan bir tilki ikinci dereceden bir tüketicidir. Bazı canlı organizma türleri, bu tür birkaç seviyeye karşılık gelir. Örneğin, bir kişi sebze yediğinde birinci dereceden bir tüketicidir, sığır eti ikinci dereceden bir tüketicidir ve yırtıcı balık yerken üçüncü dereceden bir tüketici olarak hareket eder.

Sadece bitkilerle beslenen birincil tüketicilere ne ad verilir? otçul veya fitofajlar . İkinci ve daha yüksek siparişlerin tüketicileri - etoburlar . Hem bitkileri hem de hayvanları yiyen türler, insanlar gibi omnivorlardır.

Dökülen yapraklar, hayvan leşleri, boşaltım sistemlerinin ürünleri gibi ölü bitki ve hayvan kalıntılarına detritus denir. Organik! Detritusla beslenmede uzmanlaşmış birçok organizma vardır. Onlar aranmaktadır detritivorlar . Bir örnek akbabalar, çakallar, solucanlar, kerevitler, termitler, karıncalar vb. Sıradan tüketiciler durumunda olduğu gibi, doğrudan döküntü, ikincil olanlar vb. ile beslenen birincil detritofajlar vardır.

Son olarak, ekosistemdeki döküntülerin önemli bir kısmı, özellikle düşen yapraklar, ölü odun, orijinal haliyle hayvanlar tarafından yenmez, ancak mantar ve bakterilerle beslendiklerinde çürür ve ayrışır.

Mantarların ve bakterilerin rolü çok spesifik olduğu için, genellikle özel bir detritofaj grubuna ayrılırlar ve denir. ayrıştırıcılar . Redüktörler, Dünya'da düzen görevi görür ve organik maddeyi orijinal inorganik bileşenlere - karbondioksit ve suya ayrıştırarak, maddelerin biyojeokimyasal döngüsünü kapatır.

Böylece, ekosistemlerin çeşitliliğine rağmen, hepsinin yapısal benzerlik. Her birinde fotosentetik bitkiler ayırt edilebilir - üreticiler, çeşitli tüketici seviyeleri, detritofajlar ve ayrıştırıcılar. teşkil ederler ekosistemlerin biyotik yapısı .

3. Çevresel faktörler

Bitkileri, hayvanları ve insanları çevreleyen cansız ve canlı doğaya denir. doğal ortam . Organizmaları etkileyen çevrenin bireysel bileşenlerinin kümesine denir. çevresel faktörler.

Menşe doğasına göre, abiyotik, biyotik ve antropojenik faktörler ayırt edilir. abiyotik faktörler - Bunlar, canlı organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğanın özellikleridir.

Biyotik faktörler - bunların hepsi canlı organizmaların birbirleri üzerindeki etki biçimleridir.

Daha önce, canlı organizmalar üzerindeki insan etkisi de biyotik faktörlere atfedildi, ancak şimdi insanlar tarafından üretilen özel bir faktör kategorisi ayırt ediliyor. antropojenik faktörler - bunlar, yaşam alanı ve diğer türler olarak doğada bir değişikliğe yol açan ve yaşamlarını doğrudan etkileyen insan toplumunun tüm faaliyet biçimleridir.

Böylece, her canlı organizma cansız doğadan, insanlar da dahil olmak üzere diğer türlerin organizmalarından etkilenir ve sırayla bu bileşenlerin her birini etkiler.

Çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisinin yasaları

Çevresel faktörlerin çeşitliliğine ve kökenlerinin farklı doğasına rağmen, bunların canlı organizmalar üzerindeki etkilerinin bazı genel kuralları ve kalıpları vardır.

Organizmaların yaşamı için belirli bir koşul kombinasyonu gereklidir. Biri hariç tüm çevresel koşullar uygunsa, söz konusu organizmanın yaşamı için belirleyici olan bu koşuldur. Organizmanın gelişimini sınırlar (sınırlar), bu nedenle denir sınırlayıcı faktör . Başlangıçta, canlı organizmaların gelişiminin, örneğin mineral tuzlar, nem, ışık vb. Gibi herhangi bir bileşenin eksikliği ile sınırlı olduğu bulundu. 19. yüzyılın ortalarında, Alman organik kimyager Eustace Liebig, bitki büyümesinin nispeten az miktarda bulunan besin elementine bağlı olduğunu deneysel olarak kanıtlayan ilk kişiydi. Bu fenomeni minimum yasası olarak adlandırdı; yazarın onuruna, aynı zamanda Liebig yasası olarak da adlandırılır.

Modern ifadeyle asgari kanun kulağa şöyle geliyor: Bir organizmanın dayanıklılığı, ekolojik ihtiyaçlar zincirindeki en zayıf halka tarafından belirlenir. Bununla birlikte, daha sonra ortaya çıktığı gibi, sadece bir eksiklik değil, aynı zamanda bir faktörün fazlalığı, örneğin, bir mahsulün yağmurlar nedeniyle ölümü, toprağın gübrelerle aşırı doygunluğu vb. Gibi sınırlayıcı olabilir. Minimumun yanı sıra maksimumun da sınırlayıcı bir faktör olabileceği kavramı, Liebig'den 70 yıl sonra, hoşgörü yasasını formüle eden Amerikalı zoolog W. Shelford tarafından tanıtıldı. Göre Hoşgörü yasasına göre, bir popülasyonun (organizmanın) refahı için sınırlayıcı faktör, hem minimum hem de maksimum çevresel etki olabilir ve bunlar arasındaki aralık, dayanıklılık miktarını (tolerans sınırı) veya ekolojik değerini belirler. organizmayı bu faktöre bağlar ((bkz. Ek Şekil 3).

Çevresel faktörün uygun aralığına denir. optimum bölge (normal aktivite). Faktörün optimumdan sapması ne kadar büyük olursa, bu faktör popülasyonun hayati aktivitesini o kadar fazla engeller. Bu aralık denir baskı bölgesi . Faktörün maksimum ve minimum tolere edilen değerleri, ötesinde bir organizmanın veya popülasyonun varlığının artık mümkün olmadığı kritik noktalardır.

Hoşgörü yasasına göre, herhangi bir fazla madde veya enerji, bir kirlilik kaynağı haline gelir. Bu nedenle, kurak bölgelerde bile fazla su zararlıdır ve optimal miktarlarda basitçe gerekli olmasına rağmen su yaygın bir kirletici olarak kabul edilebilir. Özellikle fazla su, chernozem bölgesinde normal toprak oluşumunu engeller.

Varlığı kesin olarak tanımlanmış çevresel koşullar gerektiren türlere stenobiyotik, ekolojik çevreye çok çeşitli parametre değişiklikleriyle uyum sağlayan türlere öribiyotik denir.

Bir bireyin veya bireyin çevresiyle etkileşimini belirleyen yasalar arasında, bir organizmanın genetik önceden belirlenmesi ile çevresel koşulların uygunluk kuralı . İddia ediyor Bir organizma türünün, onu çevreleyen doğal çevre, bu türün kendi dalgalanmalarına ve değişikliklerine uyum sağlamanın genetik olanaklarına tekabül ettiği sürece ve ölçüde var olabileceğine inanılır.

Abiyotik Habitat Faktörleri

Abiyotik faktörler, canlı organizmaları doğrudan veya dolaylı olarak etkileyen cansız doğanın özellikleridir. Şek. 5 (Ek'e bakınız) abiyotik faktörlerin sınıflandırmasını gösterir. İle başlayalım iklim faktörleri dış ortam.

Sıcaklık en önemli iklim faktörüdür. Organizmaların metabolizmasının yoğunluğunu ve coğrafi dağılımlarını belirler. Herhangi bir organizma belirli bir sıcaklık aralığında yaşayabilir. Ve bu aralıklar farklı organizma türleri (eurythermal ve stenothermal) için farklı olsa da, çoğu için hayati fonksiyonların en aktif ve verimli bir şekilde gerçekleştirildiği optimal sıcaklık bölgesi nispeten küçüktür. Yaşamın var olabileceği sıcaklık aralığı yaklaşık 300 C'dir: -200 ila +100 °C. Ancak çoğu tür ve aktivitenin çoğu, daha da dar bir sıcaklık aralığıyla sınırlıdır. Bazı organizmalar, özellikle uyku aşamasında olanlar, çok düşük sıcaklıklarda en azından bir süre hayatta kalabilirler. Başta bakteri ve algler olmak üzere belirli mikroorganizma türleri, kaynama noktasına yakın sıcaklıklarda yaşayabilir ve çoğalabilir. Kaplıca bakterileri için üst sınır 88 C, mavi-yeşil algler için 80 C ve en dayanıklı balık ve böcekler için 50 C civarındadır. alt olanlar, ancak tolerans aralığının üst sınırlarına yakın birçok organizma daha verimli çalışır.

Suda yaşayan hayvanlarda, sudaki sıcaklık dalgalanmalarının aralığı karadakinden daha az olduğundan, sıcaklık tolerans aralığı genellikle kara hayvanlarına göre daha dardır.

Bu nedenle, sıcaklık önemli ve sıklıkla sınırlayıcı bir faktördür. Sıcaklık ritimleri, bitki ve hayvanların mevsimsel ve günlük aktivitelerini büyük ölçüde kontrol eder.

Yağış ve nem, bu faktörün çalışmasında ölçülen ana miktarlardır. Yağış miktarı esas olarak hava kütlelerinin büyük hareketlerinin yollarına ve doğasına bağlıdır. Örneğin, okyanustan esen rüzgarlar, nemin çoğunu okyanusa bakan yamaçlarda bırakarak, dağların arkasında bir "yağmur gölgesi" bırakarak çölün oluşumuna katkıda bulunur. İç kısımlara doğru hareket eden hava, belirli bir miktarda nem biriktirir ve yağış miktarı tekrar artar. Çöller, yüksek dağ sıralarının arkasında veya Güney Batı Afrika'daki Nami Çölü gibi okyanustan ziyade rüzgarların geniş iç kuru bölgelerden estiği kıyılar boyunca bulunma eğilimindedir. Yağışların mevsimlere göre dağılımı organizmalar için son derece önemli bir sınırlayıcı faktördür.

Nem - havadaki su buharı içeriğini karakterize eden bir parametre. Mutlak nem, birim hava hacmi başına su buharı miktarıdır. Hava tarafından tutulan buhar miktarının sıcaklık ve basınca bağımlılığı ile bağlantılı olarak, bağıl nem kavramı ortaya atılmıştır - bu, belirli bir sıcaklık ve basınçta havada bulunan buharın doymuş buhara oranıdır. Doğada günlük bir nem ritmi olduğundan - geceleri bir artış ve gün boyunca bir azalma ve dikey ve yatay olarak dalgalanması, bu faktör, ışık ve sıcaklık ile birlikte organizmaların aktivitesini düzenlemede önemli bir rol oynar. Canlı organizmalar için mevcut olan yüzey suyunun temini, belirli bir bölgedeki yağış miktarına bağlıdır, ancak bu değerler her zaman aynı değildir. Böylece, suyun diğer bölgelerden geldiği yer altı kaynaklarını kullanarak, hayvanlar ve bitkiler yağışla aldığından daha fazla su alabilir. Tersine, yağmur suyu bazen organizmalar için hemen erişilemez hale gelir.

güneş radyasyonu çeşitli uzunluklarda elektromanyetik dalgalardır. Ana dış enerji kaynağı olduğu için yaşayan doğa için kesinlikle gereklidir. Güneş'in elektromanyetik radyasyon spektrumunun çok geniş olduğu ve frekans aralıklarının canlı maddeyi farklı şekillerde etkilediği unutulmamalıdır.

Canlı madde için ışığın niteliksel işaretleri önemlidir - dalga boyu, yoğunluğu ve maruz kalma süresi.

iyonlaştırıcı radyasyon elektronları atomlardan çıkarır ve pozitif ve negatif iyon çiftleri oluşturmak için onları diğer atomlara bağlar. Kaynağı kayalarda bulunan radyoaktif maddelerdir, ayrıca uzaydan gelir.

Farklı canlı organizma türleri, büyük dozlarda radyasyona maruz kalmaya dayanma yetenekleri bakımından büyük farklılıklar gösterir. Çoğu çalışmanın verilerinin gösterdiği gibi, hızla bölünen hücreler radyasyona en duyarlıdır.

Daha yüksek bitkilerde, iyonlaştırıcı radyasyona duyarlılık, hücre çekirdeğinin boyutuyla veya daha doğrusu kromozomların hacmi veya DNA içeriğiyle doğru orantılıdır.

Gaz bileşimi atmosfer de önemli bir iklim faktörüdür. Yaklaşık 3-3,5 milyar yıl önce atmosfer azot, amonyak, hidrojen, metan ve su buharı içeriyordu ve içinde serbest oksijen yoktu. Atmosferin bileşimi büyük ölçüde volkanik gazlar tarafından belirlendi. Oksijen eksikliğinden dolayı güneşin ultraviyole radyasyonunu engelleyecek bir ozon perdesi yoktu. Zamanla abiyotik süreçler nedeniyle gezegenin atmosferinde oksijen birikmeye başladı ve ozon tabakasının oluşumu başladı.

Rüzgâr özellikle diğer faktörlerin sınırlayıcı bir etkiye sahip olduğu alpin bölgeleri gibi habitatlarda, bitkilerin görünümünü bile değiştirebilir. Açık dağ habitatlarında rüzgarın bitkilerin büyümesini sınırladığı deneysel olarak gösterilmiştir: Bitkileri rüzgardan korumak için bir duvar inşa edildiğinde bitkilerin yüksekliği arttı. Eylemleri tamamen yerel olmasına rağmen, fırtınalar büyük önem taşır. Kasırgalar ve sıradan rüzgarlar hayvanları ve bitkileri uzun mesafelere taşıyabilir ve böylece toplulukların bileşimini değiştirebilir.

atmosfer basıncı görünüşe göre, doğrudan eylemin sınırlayıcı bir faktörü değildir, ancak doğrudan sınırlayıcı bir etkiye sahip olan hava ve iklim ile doğrudan ilişkilidir.

Su koşulları, esas olarak yoğunluk ve viskozite bakımından karasal olandan farklı olan organizmalar için kendine özgü bir yaşam alanı yaratır. Yoğunluk yaklaşık 800 kez su ve viskozite havadan yaklaşık 55 kat daha yüksektir. Birlikte yoğunluk ve viskozite Su ortamının en önemli fiziksel ve kimyasal özellikleri şunlardır: sıcaklık tabakalaşması, yani su kütlesinin derinliği boyunca sıcaklık değişimi ve periyodik olarak. Sıcaklık zamanla değişir, birlikte şeffaflık yüzeyinin altındaki ışık rejimini belirleyen su: yeşil ve mor alglerin, fitoplanktonların ve daha yüksek bitkilerin fotosentezi şeffaflığa bağlıdır.

Atmosferde olduğu gibi, önemli bir rol oynar. gaz bileşimi su ortamı. Su habitatlarında, suda çözünen ve dolayısıyla organizmalar için mevcut olan oksijen, karbondioksit ve diğer gazların miktarı zamanla büyük ölçüde değişir. Organik madde içeriği yüksek olan su kütlelerinde oksijen, en önemli sınırlayıcı faktördür.

asitlik - hidrojen iyonlarının konsantrasyonu (pH) - karbonat sistemi ile yakından ilgilidir. pH değeri 0 pH ile 14 arasında değişir: pH=7'de ortam nötrdür, pH'ta<7 - кислая, при рН>7 - alkali. Asitlik aşırı değerlere yaklaşmazsa, topluluklar bu faktördeki değişiklikleri telafi edebilir - topluluğun pH aralığına toleransı çok önemlidir. Düşük pH'lı sular az miktarda besin içerir, bu nedenle verimlilik son derece düşüktür.

Tuzluluk - karbonat, sülfat, klorür vb. içeriği - su kütlelerinde bir diğer önemli abiyotik faktördür. Tatlı sularda çok az tuz vardır ve bunların yaklaşık %80'i karbonattır. Dünya okyanuslarındaki mineral içeriği ortalama 35 g/l'dir. Açık okyanus organizmaları genellikle stenohalindir, kıyılardaki acı su organizmaları ise genellikle euryhaline'dir. Çoğu deniz organizmasının vücut sıvılarındaki ve dokularındaki tuz konsantrasyonu, deniz suyundaki tuz konsantrasyonu ile izotoniktir, bu nedenle ozmoregülasyonla ilgili herhangi bir sorun yoktur.

Akış sadece gazların ve besin maddelerinin konsantrasyonunu büyük ölçüde etkilemekle kalmaz, aynı zamanda doğrudan sınırlayıcı bir faktör olarak hareket eder. Birçok nehir bitkisi ve hayvanı, morfolojik ve fizyolojik olarak, akıştaki konumlarını korumak için özel bir şekilde uyarlanmıştır: akış faktörüne karşı iyi tanımlanmış tolerans sınırlarına sahiptirler.

hidrostatik basınç okyanusta çok önemlidir. 10 m'de suya daldırma ile basınç 1 atm (105 Pa) artar. Okyanusun en derin kısmında basınç 1000 atm'ye (108 Pa) ulaşır. Birçok hayvan, özellikle vücutlarında serbest hava yoksa, ani basınç dalgalanmalarını tolere edebilir. Aksi takdirde gaz embolisi gelişebilir. Büyük derinliklerin özelliği olan yüksek basınçlar, kural olarak, hayati süreçleri engeller.

Toprak .

Toprak, yerkabuğunun kayalarının üzerinde bulunan bir madde tabakasıdır. Rus bilim adamı - doğa bilimci Vasily Vasilyevich Dokuchaev 1870'de toprağı hareketsiz bir ortam değil, dinamik bir ortam olarak gören ilk kişiydi. Toprağın sürekli değişip geliştiğini, aktif bölgesinde kimyasal, fiziksel ve biyolojik süreçlerin gerçekleştiğini kanıtladı. Toprak, iklim, bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmaların karmaşık etkileşiminin bir sonucu olarak oluşur. Toprağın bileşimi dört ana yapısal bileşen içerir: mineral baz (genellikle toplam toprak bileşiminin %50-60'ı), organik madde (%10'a kadar), hava (%15-25) ve su (%25-30) ).

Toprağın mineral iskeleti - ana kayanın ayrışması sonucu oluşan inorganik bir bileşendir.

organik madde toprak, ölü organizmaların, parçalarının ve dışkılarının ayrışmasıyla oluşur. Tamamen ayrışmış organik kalıntılara çöp denir ve ayrışmanın son ürününe - artık orijinal materyali tanımanın mümkün olmadığı amorf bir madde - humus denir. Fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı humus, toprak yapısını ve havalandırmayı iyileştirir, ayrıca su ve besin maddelerini tutma kabiliyetini arttırır.

Toprak, fizikokimyasal özelliklerini etkileyen birçok bitki ve hayvan organizması türü tarafından yaşar: bakteri, alg, mantar veya protozoa, solucanlar ve eklembacaklılar. Çeşitli topraklardaki biyokütleleri (kg/ha): bakteri 1000-7000, mikroskobik mantarlar - 100-1000, algler 100-300, eklembacaklılar - 1000, solucanlar 350-1000.

Ana topografik faktör deniz seviyesinden yüksekliktir. Rakım ile ortalama sıcaklıklar azalır, günlük sıcaklık farkı artar, yağış miktarı, rüzgar hızı ve radyasyon şiddeti artar, atmosferik basınç ve gaz konsantrasyonları azalır. Tüm bu faktörler bitki ve hayvanları etkileyerek dikey bölgeliliğe neden olur.

dağ iklim bariyerleri olarak hizmet edebilir. Dağlar ayrıca organizmaların yayılmasına ve göçüne engel teşkil eder ve türleşme süreçlerinde sınırlayıcı bir faktör rolü oynayabilir.

Diğer bir topografik faktör ise eğime maruz kalma . Kuzey yarımkürede, güneye bakan yamaçlar daha fazla güneş ışığı alır, bu nedenle burada ışık yoğunluğu ve sıcaklık vadilerin dibine ve kuzeye bakan yamaçlara göre daha yüksektir. Güney yarım kürede durum tersine döndü.

Önemli bir rahatlama faktörü de eğim dikliği . Dik yamaçlar, hızlı drenaj ve toprak erozyonu ile karakterize edilir, bu nedenle buradaki topraklar daha ince ve daha kurudur.

Abiyotik koşullar için, çevresel faktörlerin canlı organizmalar üzerindeki etkisinin dikkate alınan tüm yasaları geçerlidir. Bu yasaların bilgisi şu soruyu cevaplamamızı sağlar: neden gezegenin farklı bölgelerinde farklı? ekosistemler? Bunun ana nedeni, her bölgenin abiyotik koşullarının kendine özgü olmasıdır.

Biyotik ilişkiler ve türlerin ekosistemdeki rolü

Her türün dağılım alanları ve organizma sayısı, yalnızca dış cansız ortamın koşullarıyla değil, aynı zamanda diğer türlerin organizmalarıyla olan ilişkileriyle de sınırlıdır. Bir organizmanın yakın yaşam ortamı, onun biyotik çevre , ve bu ortamın faktörleri denir biyotik . Her türün temsilcileri, diğer organizmalarla bağlantıların onlara normal yaşam koşulları sağladığı böyle bir ortamda var olabilir.

Çeşitli türlerdeki ilişkilerin karakteristik özelliklerini düşünün.

Yarışma iki popülasyonun ya da iki bireyin yaşam için gerekli koşullar için mücadelede birbirini etkilediği doğadaki en kapsamlı ilişki türüdür. olumsuz .

Rekabet olabilir tür içi ve türler arası .

tür içi mücadele aynı türün bireyleri arasında, türler arası rekabet ise farklı türlerin bireyleri arasında gerçekleşir. Rekabetçi etkileşimler, yaşam alanı, yiyecek veya besin maddeleri, ışık, barınak ve diğer birçok hayati faktörü içerebilir.

türler arası rekabet, neye dayalı olursa olsun, iki tür arasında bir dengeye ya da bir türün popülasyonunun yerine başka bir popülasyonun geçmesine ya da bir türün diğerini farklı bir yere yerleştirmesine veya zorlamasına neden olabilir. diğer kaynakların kullanımına geçmek için. Bunu belirledi ekolojik açıdan ve ihtiyaçlar açısından özdeş iki tür bir yerde bir arada yaşayamaz ve er ya da geç bir rakip diğerinin yerini alır. Bu, sözde dışlama ilkesi veya Gause ilkesidir.

Bir ekosistemin yapısında besin etkileşimleri baskın olduğu için, besin zincirlerindeki türler arasındaki en karakteristik etkileşim şekli, yırtıcı hayvan Yırtıcı olarak adlandırılan bir türün bireyinin, başka bir türün av adı verilen organizmaları (veya organizmaların parçaları) ile beslendiği ve avcının avdan ayrı yaşadığı. Bu gibi durumlarda, iki türün bir avcı-av ilişkisi içinde olduğu söylenir.

Tarafsızlık - bu, popülasyonların hiçbirinin diğeri üzerinde herhangi bir etkisinin olmadığı bir ilişki türüdür: popülasyonlarının dengedeki büyümesini ve yoğunluğunu etkilemez. Ancak gerçekte, doğal koşullarda gözlemler ve deneyler yoluyla iki türün birbirinden kesinlikle bağımsız olduğunu doğrulamak oldukça zordur.

Biyotik ilişki biçimlerinin değerlendirilmesini özetleyerek, aşağıdaki sonuçları çıkarabiliriz:

1) canlı organizmalar arasındaki ilişkiler, organizmaların doğadaki bolluğunun ve mekansal dağılımının ana düzenleyicilerinden biridir;

2) organizmalar arasındaki olumsuz etkileşimler, topluluk gelişiminin ilk aşamalarında veya bozulmuş doğal koşullarda ortaya çıkar; yeni kurulan veya yeni derneklerde, güçlü olumsuz etkileşimlerin olasılığı eski derneklerden daha fazladır;

3) ekosistemlerin evrimi ve gelişimi sürecinde, etkileşimli türlerin hayatta kalmasını artıran, olumlu etkileşimler pahasına olumsuz etkileşimlerin rolünü azaltma eğilimi vardır.

Bir kişi, ekolojik sistemleri ve bireysel popülasyonları kendi çıkarları doğrultusunda kullanmak için önlemler alırken tüm bu koşulları dikkate almalı ve ayrıca bu durumda oluşabilecek dolaylı sonuçları öngörmelidir.

4. Ekosistemlerin işleyişi

Ekosistemlerde enerji.

Ekosistemin birbirleriyle ve çevreyle sürekli olarak enerji, madde ve bilgi alışverişinde bulunan canlı organizmalar topluluğu olduğunu hatırlayın. Önce enerji alışverişi sürecini düşünün.

enerji iş yapabilme yeteneği olarak tanımlanır. Enerjinin özellikleri termodinamik yasalarıyla tanımlanır.

Termodinamiğin birinci yasası (başlangıç) veya enerji korunumu yasası enerjinin bir biçimden diğerine değişebileceğini, ancak yok olmadığını ya da yeniden yaratılmadığını belirtir.

Termodinamiğin ikinci yasası (başlangıç) veya yasa entropi, kapalı bir sistemde entropinin yalnızca artabileceğini belirtir. Uygulanan ekosistemlerdeki enerji aşağıdaki formülasyon uygundur: enerjinin dönüşümü ile ilgili süreçler, yalnızca enerjinin konsantre bir formdan dağınık bir forma geçmesi, yani bozulması koşuluyla kendiliğinden meydana gelebilir. Kullanılamaz hale gelen enerji miktarının bir ölçüsü veya başka bir şekilde enerji bozulduğunda meydana gelen değişimin bir ölçüsüdür. entropi . Sistemin sırası ne kadar yüksek olursa, entropisi o kadar düşük olur.

Böylece, ekosistem de dahil olmak üzere herhangi bir canlı sistem, öncelikle çevrede aşırı miktarda serbest enerjinin (Güneşin enerjisi) varlığı nedeniyle hayati aktivitesini korur; ikincisi, kurucu bileşenlerinin düzenlenmesi nedeniyle bu enerjiyi yakalama ve konsantre etme ve onu kullanarak çevreye yayma yeteneği.

Böylece, bir trofik seviyeden diğerine geçişle önce enerjiyi yakalamak ve sonra konsantre etmek, düzende bir artış, canlı bir sistemin organizasyonu, yani entropisinde bir azalma sağlar.

Ekosistemlerin enerjisi ve üretkenliği

Böylece, bir trofik seviyeden diğerine aktarılan enerjinin canlı maddesinden kesintisiz geçişi nedeniyle bir ekosistemdeki yaşam sürdürülür; bu durumda, bir biçimden diğerine sürekli bir enerji dönüşümü vardır. Ayrıca, enerjinin dönüşümü sırasında bir kısmı ısı şeklinde kaybolur.

O zaman şu soru ortaya çıkıyor: Ekosistemdeki farklı trofik seviyelerdeki topluluğun üyeleri enerji ihtiyaçlarını karşılamak için kendi aralarında hangi niceliksel oranlarda, oranlarda olmalı?

Tüm enerji rezervi organik madde kütlesinde yoğunlaşmıştır - biyokütle, bu nedenle, her seviyede organik maddenin oluşum ve yıkımının yoğunluğu, enerjinin ekosistemden geçişi ile belirlenir (biyokütle her zaman enerji birimlerinde ifade edilebilir). ).

Organik maddenin oluşum hızına verimlilik denir. Birincil ve ikincil üretkenlik arasında ayrım yapın.

Herhangi bir ekosistemde, biyokütle oluşur ve yok edilir ve bu süreçler tamamen alt trofik seviyenin - üreticilerin ömrü tarafından belirlenir. Diğer tüm organizmalar yalnızca bitkiler tarafından yaratılmış olan organik maddeleri tüketir ve bu nedenle ekosistemin genel üretkenliği onlara bağlı değildir.

Abiyotik faktörlerin elverişli olduğu doğal ve yapay ekosistemlerde ve özellikle dışarıdan ek enerji sağlandığında yüksek oranda biyokütle üretimi gözlenmekte ve bu da sistemin kendi yaşam destek maliyetlerini azaltmaktadır. Bu ek enerji, ekili bir alanda, fosil yakıt enerjisi ve bir insan veya hayvan tarafından yapılan iş gibi çeşitli biçimlerde olabilir.

Bu nedenle, bir ekosistemdeki canlı organizmalar topluluğunun tüm bireylerine enerji sağlamak için üreticiler, farklı siparişlerdeki tüketiciler, detritofajlar ve ayrıştırıcılar arasında belirli bir nicel oran gereklidir. Bununla birlikte, herhangi bir organizmanın ve dolayısıyla bir bütün olarak sistemin yaşamı için, sadece enerji yeterli değildir, canlı maddenin moleküllerini oluşturmak için gerekli olan çeşitli mineral bileşenleri, mikro elementleri, organik maddeleri mutlaka almaları gerekir.

Ekosistemdeki elementlerin döngüsü

Bir organizmanın inşası için gerekli bileşenler, başlangıçta canlı maddede nereden gelir? Besin zincirine aynı üreticiler tarafından tedarik edilirler. Topraktan inorganik mineraller ve su, havadan CO2 ve fotosentez sırasında oluşan glikozdan biyojenlerin yardımıyla çıkarırlar, ayrıca karmaşık organik moleküller oluştururlar - karbonhidratlar, proteinler, lipitler, nükleik asitler, vitaminler vb.

Gerekli elementlerin canlı organizmalar için mevcut olması için her zaman mevcut olmaları gerekir.

Bu ilişkide maddenin korunumu yasası gerçekleşir. Aşağıdaki gibi formüle etmek uygundur: kimyasal reaksiyonlarda atomlar asla kaybolmazlar, oluşmazlar ve birbirlerine dönüşmezler; sadece farklı moleküller ve bileşikler oluşturmak için yeniden düzenlenirler (eşzamanlı emilim veya enerji salınımı). Bu nedenle atomlar çok çeşitli bileşiklerde kullanılabilir ve kaynakları asla tükenmez. Bu tam olarak doğal ekosistemlerde element döngüleri şeklinde olan şeydir. Bu durumda, iki döngü ayırt edilir: büyük (jeolojik) ve küçük (biyotik).

Su döngüsü dünyanın yüzeyindeki görkemli süreçlerden biridir. Jeolojik ve biyotik döngüleri birbirine bağlamada önemli bir rol oynar. Biyosferde, sürekli olarak bir halden diğerine geçen su, küçük ve büyük döngüler yapar. Okyanus yüzeyinden suyun buharlaşması, atmosferdeki su buharının yoğunlaşması ve okyanus yüzeyindeki yağışlar küçük bir döngü oluşturur. Su buharı hava akımlarıyla karaya taşınırsa, döngü çok daha karmaşık hale gelir. Bu durumda, yağışın bir kısmı buharlaşarak atmosfere geri döner, diğer kısmı nehirleri ve rezervuarları besler, ancak sonunda nehir ve yeraltı akışıyla tekrar okyanusa dönerek büyük bir döngüyü tamamlar. Su döngüsünün önemli bir özelliği, litosfer, atmosfer ve canlı madde ile etkileşime girerek hidrosferin tüm kısımlarını birbirine bağlamasıdır: okyanus, nehirler, toprak nemi, yeraltı suyu ve atmosferik nem. Su, tüm canlıların vazgeçilmez bir bileşenidir. Bitkinin dokularına terleme sürecinde nüfuz eden yeraltı suyu, bitkilerin yaşamsal faaliyetleri için gerekli mineral tuzları getirir.

Ekosistemlerin işleyiş yasalarını özetleyerek, ana hükümlerini bir kez daha formüle edelim:

1) doğal ekosistemler, miktarı aşırı ve nispeten sabit olan, kirletmeyen serbest güneş enerjisi pahasına mevcuttur;

2) ekosistemdeki canlı organizmalar topluluğu aracılığıyla enerji ve madde aktarımı besin zinciri boyunca gerçekleşir; bir ekosistemdeki tüm canlı türleri, bu zincirde yerine getirdikleri işlevlere göre üreticiler, tüketiciler, detritofajlar ve ayrıştırıcılar olarak ayrılır - bu, topluluğun biyotik yapısıdır; trofik seviyeler arasındaki canlı organizma sayısının nicel oranı, topluluğun enerji ve maddenin geçiş hızını, yani ekosistemin üretkenliğini belirleyen topluluğun trofik yapısını yansıtır;

3) doğal ekosistemler, biyotik yapıları nedeniyle, kaynakların tükenmesinden ve kendi atıklarından kaynaklanan kirlilikten etkilenmeden, süresiz olarak istikrarlı bir durum sağlar; kaynakların elde edilmesi ve atıklardan kurtulmak tüm unsurların döngüsü içinde gerçekleşir.

5. Ekosistem üzerindeki insan etkisi.

Bir kişinin doğal çevresi üzerindeki etkisi, bu konunun çalışılma amacına bağlı olarak farklı açılardan değerlendirilebilir. bakış açısından ekoloji Ekolojik sistemler üzerindeki insan etkisini, insan eylemlerinin doğal ekosistemlerin işleyişinin nesnel yasalarına uygunluğu veya çelişkisi açısından ele almak ilgi çekicidir. Biyosferin görünümüne göre küresel ekosistem, biyosferdeki tüm insan faaliyetlerinin çeşitliliği değişikliklere yol açar: biyosferin bileşimi, döngüler ve onu oluşturan maddelerin dengesi; biyosferin enerji dengesi; biyota. Bu değişikliklerin yönü ve kapsamı öyledir ki, insanın kendisi tarafından bir isim verilmiştir. ekolojik kriz. Modern ekolojik kriz, aşağıdaki belirtilerle karakterize edilir:

Atmosferdeki gazların dengesindeki değişiklikler nedeniyle gezegenin ikliminde kademeli değişiklik;

Biyosferik ozon perdesinin genel ve yerel (kutupların üstünde, ayrı arazi alanları) tahribatı;

Ağır metaller, karmaşık organik bileşikler, petrol ürünleri, radyoaktif maddeler, suların karbondioksit ile doygunluğu ile Dünya Okyanusunun kirlenmesi;

Nehirler üzerindeki barajların inşası sonucunda okyanus ve kara suları arasındaki doğal ekolojik bağlantıların kopması, katı akışta, yumurtlama yollarında vb. bir değişikliğe yol açması;

Asit çökeltisi oluşumu ile atmosferik kirlilik, kimyasal ve fotokimyasal reaksiyonlar sonucu oldukça toksik maddeler;

İçme suyu temini için kullanılan nehir suları da dahil olmak üzere kara sularının dioksinler, ağır metaller, fenoller dahil olmak üzere oldukça toksik maddelerle kirlenmesi;

Gezegenin çölleşmesi;

Toprak tabakasının bozulması, tarıma uygun verimli toprak alanlarının azaltılması;

Radyoaktif atıkların bertarafı, insan yapımı kazalar vb. ile bağlantılı olarak belirli bölgelerin radyoaktif kirlenmesi;

Evsel çöplerin ve endüstriyel atıkların, özellikle pratik olarak bozunmayan plastiklerin arazi yüzeyinde birikmesi;

Tropikal ve boreal orman alanlarının azaltılması, gezegenin atmosferindeki oksijen konsantrasyonunda bir azalma da dahil olmak üzere atmosferik gazların dengesizliğine yol açar;

Yeraltı suları da dahil olmak üzere, onları su temini için uygun olmayan hale getiren ve litosferde henüz çok az çalışılan yaşamı tehdit eden yeraltı alanının kirliliği;

Canlı madde türlerinin büyük ve hızlı, çığ benzeri yok oluşu;

Başta kentleşmiş alanlar olmak üzere nüfuslu alanlarda yaşam ortamının bozulması;

İnsani gelişme için genel tükenme ve doğal kaynakların eksikliği;

Organizmaların boyutunu, enerjisini ve biyojeokimyasal rolünü değiştirmek, besin zincirlerini yeniden şekillendirmek, belirli organizma türlerinin toplu üremesi;

Ekosistemlerin hiyerarşisinin ihlali, gezegendeki sistemik tekdüzelikte bir artış.

Çözüm

Yirminci yüzyılın altmışlı yıllarının ortalarında, çevre sorunları dünya toplumunun ilgi odağı haline geldiğinde, şu soru ortaya çıktı: insanlığın ne kadar zamanı kaldı? Çevresini ihmal etmenin meyvelerini ne zaman toplamaya başlayacak? Bilim adamları hesapladılar: 30-35 yıl içinde. O zaman geldi. İnsan faaliyetinin kışkırttığı küresel bir çevre krizine tanık olduk. Aynı zamanda, son otuz yıl boşuna geçmedi: çevre sorunlarını anlamak için daha sağlam bir bilimsel temel oluşturuldu, her düzeyde düzenleyici kurumlar oluşturuldu, çok sayıda kamu çevre grubu örgütlendi, faydalı yasa ve yönetmelikler çıkarıldı. kabul edilmiş ve bazı uluslararası anlaşmalara varılmıştır.

Ancak, mevcut durumun nedenleri değil, esas olarak ortadan kaldırılan sonuçlardır. Örneğin, insanlar arabalarda giderek daha fazla kirlilik önleyici ürün kullanıyor ve aşırı ihtiyaçları karşılama ihtiyacını sorgulamak yerine daha fazla yağ çıkarmaya çalışıyorlar. İnsanoğlu, doğal ekosistemleri yeryüzünden silen kendi nüfus patlamasını görmezden gelerek, umutsuzca birkaç türü yok olmaktan kurtarmaya çalışıyor.

Öğreticide tartışılan materyalden elde edilen ana sonuç oldukça açıktır: doğal ilke ve yasalara aykırı sistemler istikrarsızdır. . Bunları koruma girişimleri giderek daha maliyetli ve karmaşık hale gelmekte ve her halükarda başarısız olmaya mahkumdur.

Uzun vadeli kararlar almak için sürdürülebilir kalkınmayı belirleyen ilkelere dikkat etmek gerekir, yani:

nüfus stabilizasyonu;

daha fazla enerji ve kaynak tasarrufu sağlayan bir yaşam tarzına geçiş;

çevre dostu enerji kaynaklarının geliştirilmesi;

düşük atıklı endüstriyel teknolojilerin yaratılması;

atık geri dönüşümü;

toprak ve su kaynaklarını tüketmeyen, toprağı ve gıdayı kirletmeyen dengeli tarımsal üretimin oluşturulması;

gezegendeki biyolojik çeşitliliğin korunması.

bibliyografya

1. Nebel B. Çevre hakkında bilim: Dünya nasıl çalışır: 2 ciltte - M.: Mir, 1993.

2. Odum Yu Ekoloji: 2 ciltte - M.: Mir, 1986.

3. Reimers N. F. Doğanın ve insan çevresinin korunması: Sözlük referans kitabı. - M.: Aydınlanma, 1992. - 320 s.

4. Stadnitsky G.V., Rodionov A. I. Ekoloji.

5. M.: Daha yüksek. okul, 1988. - 272 s.

Okul ve üniversite dersinde kavram, ekosistemlerin temel özellikleri, biyosenozlar, popülasyonlar, topluluklar mutlaka dikkate alınır. Bu tanımlar ve nesnelerin özü hakkında bir fikir, biyoloji ve ekoloji çerçevesinde verilir. Genellikle bu tür kavramlardan coğrafyada da bahsedilir. Modern bilim, çevremizdeki dünyanın doğasının ayrılmaz bir sistem olduğuna inanmaktadır. Çevresinin ne olduğu önemli değil - su veya karada yaşamak.

Teorik yaklaşım

Bir ekosistemin özellikleri, biyojeosinoz, karmaşık sistemlere ayrılmış genel bir bilim çerçevesinde ele alınır. Bu akımın kurucusu, yirminci yüzyılda çalışmış olan L. von Bertalanffy'dir. Kırklı yılların sonlarında, çevremizdeki dünyanın sayısız sorununa sistematik bir yaklaşım olasılığını değerlendiren birkaç eser yayınladı. Zamanımızda, geliştirdiği teori, doğal bir kriz ve antropomorfik etki zemininde giderek daha önemli hale geliyor.

Genel teori

Bir ekosistemin yapısı ve özellikleri göz önüne alındığında, ilke olarak neden bahsettiğimizi belirlemek önemlidir. Sistem, birbirine bağlı ve etkileşim halinde olan bileşenleri belirlemek için kullanılır ve bütünsel bir nesne oluşturur. Bütün olarak, kesin olarak tanımlanmış bir yapı ile, yani bireysel parçaların belirli konumu ve kesin olarak tanımlanmış bir karşılıklı etki doğası ile ayırt edilen çok sayıda unsurun oluşturduğu birliği anlamak gelenekseldir.

Ekosistemin temel özellikleri:

entegrasyon;
izolasyon;
bütünlük;
denge;
istikrar;
kontrol edilebilirlik;
direnç;
ortaya çıkma.

ortaya çıkma

Bu terim genellikle doğal ekosistemlerin evrensel bir özelliği olarak anlaşılır, bu da ortaklığın bir sistemde birleştirilen bileşenlerin niteliklerinin ve özelliklerinin basit bir toplamı olmadığını açıklar. Öğeler birbirine bağlandığında, önceki düzeyin, yani ilk bileşenlerin özelliği olmayan kendi benzersiz özelliklerine sahip işlevsel ölçek birimleri ortaya çıkar. Yeni ortaya çıkan özellikler, yalnızca belirli bir birimi oluşturan parçaların bilgisine dayanarak tahmin edilemez.

Ekolojistler, ortaya çıkan niteliklerin neredeyse bir ekosistemin ana özellikleri olduğunu söylüyorlar. Bileşenlerin doğasının korunması şartıyla, elemanların birbirleri üzerindeki karşılıklı etkisi ile başlatılırlar. Bu nitelikler dikkate alındığında, sistemin incelenmesi, içerdiği tüm unsurların tam ve ayrıntılı bir şekilde anlaşılması olmadan mümkündür. Bu, özellikle binlerce ve binlerce öğeyi aynı anda birleştiren sistemleri dikkate alan ekoloji için önemlidir. Şu anda, hepsini tam olarak araştırmak mümkün değil. Bilim adamlarının görevi, integral özelliklerini açıkça tanımlamaktır. Bunun için yıkım, farklı düzeylerde üretim, toplamda biyokütle ortaya çıkar. Ancak, özellikle sistemi bir bütün olarak tanımlamıyorlarsa, kalıp aramıyorlar. Sadece geleceği etkileyen ve öngörülebilir süreçler hakkında fikir sahibi olmak önemlidir.

Metanet

Ekosistemin bu özelliği ve böyle bir nesnenin yapısı yakından ilişkilidir. İçeride meydana gelen süreçler tarafından düzenlenen nesnelerle ilgili olarak, başlangıç noktasına geri dönme olasılığı hakkında konuşmak gelenekseldir. Bu fenomeni tanımlamak için temel yasa, istikrarlı bir konumdan çıkışa neden olan bir dış etkinin, dış faktörün zayıflamasına bağlı olarak dengede bir kaymaya yol açtığını belirten Le Chatelier-Brown teorisidir.

Ekosistemlerin özellikleri ve işlevleri düşünüldüğünde hem doğrudan ilişkilerin hem de ters ilişkilerin varlığının dikkate alınması gerekir. Doğrudan olarak, bir öğenin ikinciyi doğrudan etkilediği durumları anlamak gelenekseldir, ancak bu ters bir reaksiyona neden olmaz. Bir tepki etkisinin varlığında, geri bildirim kaydedilebilir. Herhangi bir modern ekosistemle ilgili olarak, geri bildirim, dayanıklılık seviyesini ve daha fazla ilerleme olasılığını belirleyen son derece önemli bir olgudur. Olumlu, olumsuz geri bildirim türleri tahsis edin.

Geri bildirim

Bir ekosistemin kavram ve özelliklerini analiz ederken, sürecin tetiklediği ve aynı yönde hareketini teşvik eden bu tür geri bildirimlere kesinlikle dikkat edilmelidir. Olumlu olarak kabul edilirler. Bu nedenle, bir orman kesilirse, bölge bir bataklık haline gelecek ve burada nem biriktiren bir sfagnum yosunu popülasyonu yakında aktif olarak gelişecektir. Bu daha fazla su basmasına neden olur.

Negatif geri besleme, bir ekosistemin temel özelliklerinden biridir ve belirli bir birinci öğenin ikinciye zıt yönde bir etkiye sahip olduğunu gösterir. Doğada, bu tür bir ilişki en sık görülür ve haklı olarak ekolojide en önemli olarak kabul edilir. Dış dünyadan klasik bir örnek, bir avcı ile yiyeceği arasındaki ilişkidir. Av popülasyonu artarsa, avcıların daha fazla yiyeceği olur, yani üreme koşulları ortaya çıkar, sayı artar. Bu, avın aktif olarak yok edilmesini uyarır, beslenme koşulları olumsuzlaşır ve yırtıcı hayvanın doğum oranı azalır. Yavaş yavaş, avcıların sayısı azalır, kurban üzerindeki baskı azalır ve çember yeniden başlar. Bu kendi kendini düzenleme mantığına dinamik denge denir. Çevreyi korumanın anahtarı, bu fenomenin kalıcılığıdır.

Sistemler: bunlar nedir?

Şu anda, ekosistemlerin ana özelliklerine odaklanarak, hepsini üç büyük gruba ayırmak gelenekseldir:

yalıtılmış;
kapalı;
açık.

Birincisi kesin olarak tanımlanmış sınırlara sahiptir ve enerji ve madde onların içinden içeri ve dışarı geçmez. Bu tür sistemler ancak yapay koşullarda oluşabilir. Kapalı olanlar, sadece dış dünya ile enerji alışverişi yapanları içerir. Son olarak üçüncü grup ise uzay ile enerji ve madde alışverişi yapan ekolojik sistemlerdir. Bunlar doğal sistemlerdir.

Teorinin alaka düzeyi

Ekosistemlerin özel bir özelliğini adlandırmak mümkün müdür? Bilim adamları uzun zaman önce, genel sistem teorisinin, temelde yeni bir metodoloji oluşturmayı mümkün kılan çevre biliminin önemli bir yönü olduğunu belirlediler. Sistem analizi denir. Bu yaklaşım çerçevesinde, doğanın nesneleri, çevremizdeki dünya, bir grup araştırmacı için belirlenen hedefler dikkate alınarak belirlenen sistemlerdir. Sistem ayrılmaz bir nesnedir, aynı zamanda çok sayıda bileşenin karmaşık bir kombinasyonu olarak düşünülebilir.

Sistem analizi, bir ekosistemin özelliklerini belirlemenize ve tek bir nesne haline gelmesi sayesinde tüm bu bağlantıları tanımlamanıza olanak tanır. Araştırma çalışmasının bir parçası olarak bilim adamları, sistemi hangi süreçlerin kontrol ettiğini, etrafındaki dünyayla nasıl bağlantılı olduğunu ve bazı etki faktörlerinin varlığında nasıl davranacağını belirler. Geliştirme fırsatlarını tahmin edin.

parametreler hakkında

Biyosferin özelliklerini küresel bir ekosistem, bileşenlerin daha küçük dernekleri olarak tanımlarken, temel parametreleri belirlemek ve onlara net bir tanım vermek zorunludur. En önemlileri:

kısıtlamalar;
bireysel bileşenlerin özellikleri;
bir bütün olarak nesnenin özellikleri;
yapısal özellikler;
bileşenlerin karşılıklı etkisinin özellikleri, sistem katmanları;
dış dünya ile incelenen nüfus arasındaki ilişkinin özellikleri.

Daha ayrıntılı olarak nasıl?

Bir ekosistemin özelliklerini incelerken belki de en zor şey onun kesin sınırlarını belirlemektir. Bu, büyük ölçüde nesnenin bütünlüğü ile ilgili olan çok zor bir özelliktir. Bunun nedeni, iç bağların dış bağlardan daha güçlü olmasıdır. Sadece bu koşullar altında bileşenlerin kombinasyonu, çevreleyen dünyanın olumsuz faktörlerine göre istikrarlı olabilir.

Doğal bileşenlerin kombinasyonunu nicel ve nitel olarak tanımlamaya izin veren göstergeler, hem bireysel bileşenlerin hem de bir bütün olarak sistemin tüm özellikleri hakkında fikir verir. Yapıyı doğru bir şekilde belirlemek için, zaman aralıklarını ve mekanı dikkate alarak aralarında ortaya çıkan unsurları ilişkilendirmek gerekir. İkincisi, nesnenin bileşenlerinin konum sırasının belirlendiği esastır. Zaman, sistemin durumundaki değişiklik hakkında, gelişimini yansıtan bir fikir veren bir göstergedir. Yapıdan, nesnedeki hiyerarşinin ne kadar güçlü olduğu, seviyelerin nasıl birbirine bağlı olduğu, tüm bunların birlikte nasıl organize edildiği sonucuna varılabilir.

Bağlantılar ve öğeler hakkında

Bilgi, enerji, madde alışverişi, karmaşık yapılı bir nesne ile etrafındaki dünya arasındaki bir iletişim şeklidir. Birçok yönden, sistem ve etrafındaki alan arasındaki etkileşimin özünü belirleyen bu değiş tokuştur. Sistemin bağlantıları varsa açık sınırlardan bahsedebiliriz, yoksa nesne kapalı olarak değerlendirilir. Aynı zamanda, bir ekosistemin sadece organik yaşam formları değil, aynı zamanda onları çevreleyen her şey, yani abiyotik bir ortam olduğunu anlamak gerekir. Bu bileşenler birbiriyle yakından bağlantılıdır ve sürekli etkileşim halindedir. Bu karmaşık karşılıklı etkide bir ekosistem oluşur. Ekosistemlerin özel bir özelliğini adlandırmadan önce, her şeyden önce, bu karmaşık nesneden nedenler ve sonuçlar arasındaki bağlantıların varlığı ile ayırt edilen işlevsel bir bütünlük olarak bahsetmemize izin veren karşılıklı bir yakın bağlantı vardır. Tüm bileşenler birbirini etkileyerek sistemde gözlemlenen süreçlere neden olur.

Ekolojik bir sistemin özellikleri, doğrudan maddelerin dolaşımı ile ilgilidir. Örneğin, otlatmanın toprak özellikleri ve ekosistem üzerinde bir etkisi olup olmayacağını düşünürsek, bunun mutlaka bulunacağı açıktır. Sistemleri oluşturan elementler, biyolojik bir ürün olan organik madde üretme yeteneğine sahiptir. Doğal yapılı bir nesnenin insan çabalarıyla oluşturulmuş yapay bir nesneye kıyasla ayırt edici bir özelliği, çevrenin istikrarının uzun ve sınırsız bir varoluş sağlamasıdır. Doğal ekolojik sistem, kendisini olumsuz dış etkenlerden korumak için yeterli kaynağa sahiptir. Rezervleri, işlevlerin, yapının sabitliğini korumanıza izin verir. Ekolojik sistem ne kadar büyük olursa, içindeki yapısal bileşenler o kadar küçük olur ve daha da küçük ölçekte kendi ekosistemlerine sahiptirler.

Boyutlar hakkında

Sistemleri ayırt etmek gelenekseldir:

mikro;
mezo;
makro;
küresel.

İlki küçük nesneleri içerir - göletler, ağaç gövdeleri, akvaryumlar. İkinci seviye - göletler ve ormanlar, nehirler ve göller. Makro - kıtalar, bölgeler. Küresel olan, tek bir nesne olarak biyolojik küredir.

Şartlar ve boyutlar

Karada ortaya çıkan ve oldukça büyük bir boyuta ulaşan ekolojik sistemler, kesin olarak tanımlanmış belirli bir coğrafi alanı karakterize ediyorsa, genellikle biyom olarak adlandırılır. Bunlara çöl, tayga ve benzeri arazi alanları dahildir. Biyom karmaşık bir nesnedir. Hepsi birbiriyle yakından bağlantılı çok sayıda daha küçük ölçekli ekolojik sistem içerir.

Biri birbiriyle karmaşık bir şekilde ilişkili hayvan popülasyonları olan ekolojik sistemin iki bloğundan bahsetmek gelenekseldir ve ikincisi habitat ve onu oluşturan faktörlerdir. Birincisine biyosenoz, ikincisi - ekotop denir. Normdaki ekosistem, hem biyosenoz hem de abiyotik bileşenler tarafından işleyen ve oluşturulan bir yaban hayatı unsurudur. Aralarında sürekli bir kimyasal bileşen değişimi vardır ve işlemler için enerji güneş ışığı tarafından sağlanır.

Sentez ve Enerji

Gezegenimizdeki en önemli canlı organizma türlerinden biri fotoototroflardır, yani güneş enerjisi varlığında minerallerden organik madde üretebilen organizmalardır. Fotosentez, daha sonra bitkilerin enerji temini için kullanılan maddelerin üretilmesini mümkün kılar. Bu bileşenler sayesinde bitki yaşam formları işlevlerini sürdürebilir ve çoğalabilirler. Ayrıca organik madde, fitomas oluşumu için bir yapı malzemesidir.

Heterotroflar, fotoototroflar tarafından oluşturulan gıdalarla beslenen mantarlar, bakteriler, daha büyük yaşam formlarıdır. Elde edilen bileşenler kendi dokularını oluşturmak ve yaşam için enerji üretmek için kullanılır. Heterotrofların metabolizması, enerji rezervlerinin salınmasını, fosfatların ve nitratların ortaya çıktığı maddenin mineralleşmesini içerir. Bu tür ürünler, ototrofların ömrü için gereklidir. Böylece, çevremizdeki çevrede kimyasal bileşiklerin döngüsü düzenlenir.

Yapısal özellikler

Birçok yönden, ekosistemlerin özellikleri, belirli bir nesnenin yapısal organizasyonunun özellikleri tarafından belirlenir. Tek tek parçalar arasındaki bağlantıları tanımlayan bir dizi model vardır. Bu kurallarda farklı sistemler farklılık gösterir, ancak normalde iki tür öğe vardır - canlı ve cansız bileşenler. Organizmalar biyotadır. Çevre ile ilişkilerini tanımlayan sistem, ekolojik sistem yapısının ne olduğunu formüle etmemizi sağlar.

Genellikle, kompozisyon ve yapı belirlenirken şunlara dikkat edilir:

inorganikler;
organikler;
hava, su, substrat;
üreticiler;
tüketiciler;
yıkıcılar.

Bu ne hakkında?

İnorganikler, metabolizmada yer alan mineralleri, kimyasal bileşenleri içerir. Organikler yağlar, protein yapıları, karbonhidrat molekülleridir. Çevre sadece hava ve toprağı değil, aynı zamanda iklimi ve özelliklerini, fiziksel faktörleri (örneğin sıcaklık) içerir. Üreticileri, güneş enerjisi kullanarak basit inorganik maddelerden organik madde üretebilen ototroflar olarak sınıflandırmak gelenekseldir. Gezegenimizdeki baskın üreticiler algler, yeşil bitkiler ve bazı bakterilerdir.

Tüketiciler etobur ve otoburdur. Tek kelimeyle, çeşitli heterotroflar, çeşitli organizmaları yiyen hayvanlar burada. Son olarak, yıkıcılar, ölü organik maddeleri işleyebilen heterotroflardır. Çoğunlukla bu kategori mantarları, bakterileri içerir, ancak birkaç çeşit omurgasız vardır.

meraklı

İnorganikler, organikler, kimyasallar, fiziksel faktörler toplamda bir biyotop, yani kendi yaşamı olmayan bir ekosistem unsuru oluşturur. Diğer bileşenler yaşam, yani biyosenozdur. Yıkıcılar, tüketiciler, üreticiler sistem yapısını oluşturan nesnelerdir. Üreticiler enerjiyi yakalayabilir ve buna bağlı olarak kimyasal bağlar oluşturabilir ve bunları gıda için kullanan tüketiciler yaşam için enerji rezervlerini harcarlar. Bu şekilde depolanan enerji hacimleri er ya da geç tükenir, yaratık ölür, yıkıcılar için besin olur, karmaşık organik maddeleri üreticiler için besin olabilecek minerallere ayırma yeteneğine sahiptir. Döngü tekrarlanır.

Ekolojik sistem yapısı, gezegendeki gazların, katıların, sıvıların dolaşımını sağlayan üç ana yaşam türü arasındaki karşılıklı bağlantıları temsil eder. Sorumluluk alanları güneş enerjisinin işlenmesidir. Ekosistemler, bulundukları ortamdan bağımsız olarak, üreticilerin ve heterotrofların birbirleri üzerindeki sürekli karşılıklı etkisini temsil eder. Aynı zamanda, etkileşim olanaklarını düzenleyen bir uzamsal bölünme vardır. Ototrofların sorumlu olduğu süreçler, güneş ışığına erişimi olan en üst sistem katmanında aktifken, tortulara, toprağa ve organik madde birikimlerine erişimin olduğu alt sistemlerde heterotroflar daha yoğundur.

Konu 1.2. : Ekosistem ve özellikleri

Giriş………………………………………………………………………………..3.

1. Ekosistem - ekolojinin temel kavramı ………………………………………………4

3. Çevresel faktörler ……………………………………………………………….6

4. Ekosistemlerin işleyişi………………………………………………………..12

5. Ekosistem üzerindeki insan etkisi…………………………………………………...14

Sonuç ……………………………………………………………………………….16

Kaynaklar……………………………………………………………………….17

giriiş

Canlı madde o kadar çeşitlidir ki, farklı organizasyon seviyelerinde ve farklı bakış açılarından incelenir.

Aşağıdaki biyosistem organizasyon seviyeleri ayırt edilir (Bkz. Ekler (Şekil 1)).

Organizmaların, popülasyonların ve ekosistemlerin seviyeleri, klasik ekoloji için bir ilgi alanıdır.

Çalışmanın amacına ve çalışıldığı bakış açısına bağlı olarak, ekolojide bağımsız bilimsel yönler oluşturulmuştur.

İle medya ve bileşenler kara, tatlı su, deniz, çöller, yaylalar ve diğer çevresel ve coğrafi alanların ekolojisini ayırt eder.

Ekoloji, çoğunlukla çevre koruma alanından çok sayıda ilgili bilgi dalını içerir.

Bu yazıda, öncelikle genel ekolojinin temelleri ele alınmaktadır, yani, canlı organizmaların çevre ile etkileşiminin klasik yasaları.

1. Ekosistem - ekolojinin temel kavramı

Böylece, doğal bir ekosistem üç özellik ile karakterize edilir:

1) bir ekosistem, zorunlu olarak canlı ve cansız bileşenlerin bir kombinasyonudur ((bkz. ek (Şekil 2));

2) ekosistem içinde, organik maddenin yaratılmasıyla başlayan ve inorganik bileşenlere ayrışmasıyla biten tam bir döngü gerçekleştirilir;

3) ekosistem, belirli bir biyotik ve abiyotik bileşen yapısı tarafından sağlanan bir süre sabit kalır.

Doğal ekosistem örnekleri göl, orman, çöl, tundra, kara, okyanus, biyosferdir.

2. Ekosistemlerin biyotik yapısı

Tüketiciler çok çeşitli organizmalardır (mikroorganizmalardan mavi balinalara): protozoa, böcekler, sürüngenler, balıklar, kuşlar ve son olarak, insanlar dahil memeliler.

Tüketiciler ise besin kaynaklarındaki farklılıklara göre bir takım alt gruplara ayrılmaktadır.

EKOLOJİK SİSTEM

3.1 Ekosistemin yapısı ve özellikleri

3.2 Besin zincirleri. Trofik seviyeler

3.3 Enerji ve ekosistem ürünleri

3.4. Bir ekosistemdeki dinamik süreçler

3.5. Ekosistem türleri

Bildiğiniz gibi canlı organizmalar ve onların cansız (abiyotik) çevreleri birbirleriyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır ve sürekli etkileşim halindedirler ve ekosistemleri oluştururlar.

Ekosistem - cansız çevreleriyle birlikte ortak bir alanda yaşayan tüm canlıların toplamıdır.

Ekosistem, ekolojideki ana işlevsel birimdir, çünkü hem organizmaları hem de cansız çevreyi içerir - birbirlerinin özelliklerini karşılıklı olarak etkileyen ve Dünya'da var olan biçimde yaşamı sürdürmek için gerekli olan bileşenler.

Her karasal ekosistemin abiyotik bir bileşeni vardır - biyotop (gr. topos- yer) – aynı manzara, iklim, toprak koşullarına sahip bir site; ve biyotik bileşen biyosenoz (bkz. koinolar - genel) - belirli bir biyotopta yaşayan tüm canlı organizmaların toplamı (Şekil 3.1). Biyotop, topluluğun tüm üyeleri için ortak bir yaşam alanıdır.

Biyosenozlar, birçok bitki, hayvan ve mikroorganizma türünün temsilcilerinden oluşur. Biyosenozdaki hemen hemen her tür, farklı cinsiyet ve yaştaki birçok birey tarafından temsil edilir. oluştururlar nüfus Bir ekosistemdeki belirli bir türün (veya bir popülasyonun parçası). Bir biyosenozu bir biyotoptan ayrı olarak düşünmek çok zordur, bu nedenle biyojeosenoz (biyotop + biyosenoz) gibi bir kavram ortaya çıkar.

biyojeosenoz- bilinen bir ölçüde, biyosenozun ve atmosferin, litosferin, hidrosferin ve pedosferin ilgili bölümlerinin homojen kaldığı ve aralarında aynı etkileşim doğasına sahip olduğu dünya yüzeyinin bir bölümü.

Ekosistem belirtileri:

1) dış madde ve enerji kaynaklarından bağımsızlık, ancak güneş ışığından değil. Enerji, iş yapabilme yeteneğidir.

2) maddenin dolaşımını sağlama yeteneği.

Ekosistem örnekleri: orman, göl, izole meşe. Biyosfer en büyük ekosistemdir.

Bazen ekolojik sisteme biyojeosenoz denir, ancak bu iki kavram eş anlamlı değildir.

Ekolojik sistem - organizmaların ve çevrelerinin herhangi bir kombinasyonu. (saksı, insanlı uzay aracı, teraryum).

Biyojeozozlar doğal oluşumlardır. Herhangi bir biyojeosenoz bir ekosistemdir, ancak her ekolojik sistem bir biyojeosinoz değildir.

Hem büyük hem de küçük ekosistemlerin genellikle net sınırları yoktur. Bitişik iki ekosistem arasındaki geçiş bölgesine denir. ekoton . Ekoton, hem bitişik ekosistemlerin temsilcilerini hem de genellikle bu ekosistemlerde bulunmayan canlı organizma türlerini içerir, sonuç olarak ekoton, yakın bölgelere göre daha fazla organizma çeşitliliğine sahiptir.

biyotik kısım

abiyotik kısım (ekotop)

Pirinç. 3.1 Ekosistem yapısı

Tüm canlı organizmalar, beslenme türüne göre iki büyük gruba ayrılır - ototroflar ve heterotroflar. İşlevsel olarak, biyotik bileşenler üç gruba ayrılabilir.

İlk organizma grubu - üreticiler (lat. üreticiler- yaratma, üretme) veya ototrofik organizmalar (lat. Oto-kendim, kupa-Foodie. "kendileri yiyecek"

Üreticiler veya ototroflar, besin maddesi olarak basit inorganik maddeleri kullanan organizmalardır: su, karbondioksit, nitratlar, fosfatlar, vb. Üreticiler, bir enerji malzemesi olarak güneş ışığını veya kimyasal reaksiyonların enerjisini kullanır. Foto ve kemoototroflara ayrılırlar.

Fotoototroflar, bir enerji kaynağı olarak güneş ışığını ve besin maddesi olarak esas olarak karbondioksit ve suyu kullanır. Bu organizma grubu, tüm fotosentetik organizmaları içerir: yeşil bitkiler ve bazı bakteriler. Yaşam sürecinde, hayvanların beslendiği hafif karbonhidratlar veya şekerler (CH 2 O) n'deki organik maddeleri sentezlerler:

n CO2 + n H 2 O \u003d (CH 2 O) n + O 2

Fotosentez(gr .fotoğraflar- ışık, sentez- bağlantı, bileşim) - güneş ışığı enerjisinin katılımıyla inorganik (CO 2, H 2 O, NH 3, PO 4 3-) organik maddelerin bitki hücreleri, algler ve bazı bakteriler tarafından sentezi. Oksijen yan ürün olarak açığa çıkar.

6CO 2 + 6H 2 O + güneş enerjisi = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Kemoototroflar, kimyasal reaksiyonlar sırasında açığa çıkan enerjiyi kullanır. Bu grup, örneğin, amonyağı nitröz ve ardından nitrik aside oksitleyen nitrifikasyon bakterileri içerir:

2NH 3 + 3O 2 \u003d 2HNO 2 + 2H20 + Q.

2HNO 2 + O 2 = 2HNO 3 + Q

Bu reaksiyonlar sırasında açığa çıkan kimyasal enerji (Q), bakteriler tarafından organik maddeleri sentezlemek için kullanılır.

Organik maddelerin oluşumunda ana rol yeşil bitki organizmalarına aittir. Bu süreçte kemosentetik bakterilerin rolü nispeten küçüktür. Her yıl, Dünya'daki fotosentetik organizmalar, güneş enerjisi biriktiren yaklaşık 150 milyar ton organik madde oluşturur.

İkinci organizma grubu - tüketiciler (lat. tüketmek- tüket) veya heterotrofik organizmalar (sütun heterolar- bir diğer, ganimet- Foodie. "başkalarından beslenmek."

Tüketiciler veya heterotroflar, hem enerji hem de besin maddesi kaynağı olarak hazır organik madde kullanırlar. Tüketiciler organik maddelerin ayrışma sürecini gerçekleştirir. Fagotroflara ayrılırlar (rp. fagos- yutan) ve saprotroflar (gr. sapros- çürük).

fagotroflar doğrudan bitki veya hayvan organizmaları ile beslenirler. Bunlar esas olarak büyük hayvanları içerir - makro tüketiciler.

Saprotroflar beslenme için ölü kalıntıların organik maddesini kullanın. Bu grup hem küçük organizmaları (karıncalar, solucanlar vb.) hem de büyük hayvanları (sırtlanlar, çakallar, kargalar vb.) içerir.

Besin kaynaklarına bağlı olarak fagotroflar üç ana sınıfa ayrılır:

- fitofajlar (otoburlar)- sadece bitkilerle beslenen birinci dereceden tüketiciler. Örneğin kuşlar tohum, tomurcuk ve yaprak yerler. Geyikler ve tavşanlar dallar ve yapraklarla beslenir. Çekirge bitkilerin tüm kısımlarını tüketir.

- yırtıcılar (etoburlar)- yalnızca otçul hayvanlarla (fitofajlar) beslenen ikinci dereceden tüketiciler ve yalnızca etoburlarla beslenen üçüncü dereceden tüketiciler. Örneğin, yırtıcı böcekleri yiyen örümcekler ve kuşlar ve ringa balığı ile beslenen ton balığı ikincil tüketicilerdir. Yılan ve kaktüsleri avlayan şahin ve şahinler ile diğer balıklarla beslenen köpekbalıkları üçüncül tüketicilerdir.

- öryfajlar (omnivorlar) Hem bitkisel hem de hayvansal gıdaları yiyebilirler. Örneğin domuzlar, sıçanlar, tilkiler, hamamböcekleri ve insanlar.

Üçüncü organizma grubu - ayrıştırıcılar (lat. azaltma- restorasyon) veya yıkıcılar (lat. yıkım- yıkım).

Redüktörler veya yıkıcılar, imhanın son aşamasına dahil olan tüketicilerdir, yani. inorganik bileşiklere (CO 2, H 2 O, vb.) geri yükledikleri organik maddelerin mineralizasyonunda. Redüktörler doğal çevreyi atıklardan arındırır, maddeleri dolaşıma geri döndürerek üreticilerin erişebileceği formlara dönüştürür. Böylece yaşam döngüsü yeniden başlatılır.

İndirgeyiciler esas olarak mikroskobik organizmaları (bakteri, mantar vb.) - mikro tüketicileri içerir. Ayrı bir gruba ayrılırlar çünkü ayrıştırıcıların maddelerin dolaşımındaki rolü son derece büyüktür. Onlar olmadan, biyosferde organik kalıntı yığınları birikecekti; üreticiler için gerekli mineral rezervleri tükenecek ve bildiğimiz formdaki yaşam sona erecekti.

Organizmalar beslenme türleri ve biçimleri bakımından oldukça çeşitli olduğundan, birbirleriyle karmaşık trofik (gıda) etkileşimlerine girerler. Bazıları ürün üretir, bazıları tüketir, bazıları ise onu inorganik bir forma dönüştürür. Böylece oluşur olarak adlandırılan bir organizmadan diğerine maddelerin art arda transfer zinciri trofik zincir.

Ekosistem, veya ekolojik sistem(eski Yunanca οἶκος - konut, ikamet ve σύστημα - sistemden) - canlı organizmalar topluluğundan oluşan biyolojik bir sistem ( biyosenoz), habitatları ( biyotop), aralarında madde ve enerji alışverişi yapan bir bağlantı sistemi.

Bilim adamları ekosistemleri mikro ekosistemler (örneğin bir ağaç), mezo ekosistemler (orman, gölet) ve makro ekosistemler (okyanus, kıta) olarak ayırırlar. Biyosfer küresel ekosistem haline geldi.

Yasal düzenleme nesnesi olarak hareket eden bir ekosistem kavramını tanımlamanıza izin veren özellikler-özellikler vardır. Bunlar şunları içerir:

1. Ekosistemin kapanması. Bağımsız işleyişi. Mesela bir damla su, bir orman, bir deniz vs diyebiliriz. ekosistemlerdir, çünkü bu nesnelerin her birinin kendi kararlı organizma sistemi vardır (damlada siliatlar, denizde balık vb.). Ekolojik sistemlerin kapalı doğası, doğa üzerindeki etkinin görünür belirtileri olmasa bile, tüm doğal kaynak kullanıcılarını eylemlerinin çevresel sonuçlarını dikkate almaya zorlar. Bu nedenle, açık bir alana yol döşemek, ilk bakışta çevreyi etkilemez. Ancak, belirli koşullar altında, örneğin, biriktiğinde zemin örtüsünü tahrip edebilecek sel sularının akışı dikkate alınmadan döşenirse, yol bir çevre felaketi kaynağı olabilir.

2. Ekosistemlerin Ara Bağlantısı. Bu özellik, uygulamada peyzaj olarak adlandırılan doğal nesnelerin kullanımına entegre bir yaklaşım gerektirir. Örneğin, ekilebilir arazi için arazi tahsis ederken veya arazi ıslahı yaparken, yabani fauna temsilcilerinin göç yollarını dikkate almak, bireysel çalıları, bataklıkları, koruları vb. sağlam tutmak, yani değil bölgede gelişen peyzajı bozar. Peyzaj yaklaşımı, doğal nesnelerin her türlü kullanımının doğal çevrenin ekolojik refahının gerekliliklerine tabi olması gerektiğine göre, doğa yönetiminde genel bir ekolojik önceliğin sağlanmasını mümkün kılar.

3. Biyoüretkenlik. Bu özellik, doğal bir nesnenin farklı yasal statüsünü belirleyen belirli bir işlevin performansı olan ekosistemin kendi kendini yeniden üretmesine katkıda bulunur. Bu nedenle, artan doğurganlık toprakları, tarımın ihtiyaçları için ve diğer amaçlar için - verimsiz olarak tahsis edilmelidir. Verimlilik, doğal bir nesnenin kullanımı için bir ücret belirlenirken, vergilendirilirken, zararın tazmini veya sigortalı bir olayın meydana gelmesi durumunda da dikkate alınır.

Ekosistem Örneği - içinde yaşayan bitkiler, balıklar, omurgasızlar, sistemin canlı bileşenini oluşturan mikroorganizmalar, biyosenoz içeren bir gölet. Bir ekosistem olarak bir gölet, belirli bir bileşime, kimyasal bileşime (iyonik bileşim, çözünmüş gazların konsantrasyonu) ve fiziksel parametrelere (su şeffaflığı, yıllık sıcaklık değişimleri eğilimi) ve ayrıca belirli biyolojik üretkenlik göstergelerine sahip dip tortuları ile karakterize edilir. rezervuarın trofik durumu ve bu rezervuarın özel koşulları.

Ekolojik sistemin bir başka örneği - Orta Rusya'da, belirli bir orman çöpü bileşimi, bu tür ormanların toprak özelliği ve istikrarlı bir bitki topluluğu ve sonuç olarak, kesin olarak tanımlanmış mikro iklim göstergeleri (sıcaklık, nem, ışık) ve bir hayvan kompleksi ile yaprak döken orman bu tür çevresel koşullara karşılık gelen organizmalar.

Ekosistemlerin türlerini ve sınırlarını belirlemeyi mümkün kılan önemli bir husus, topluluğun trofik yapısı ve biyokütle üreticilerinin, tüketicilerinin ve biyokütleyi yok eden organizmaların oranı ile madde ve enerjinin üretkenliği ve metabolizması göstergeleridir.

Ekosistem, karmaşık, kendi kendini organize eden, kendi kendini düzenleyen ve kendi kendini geliştiren bir sistemdir. Bir ekosistemin temel özelliği, uzayda ve zamanda nispeten kapalı, istikrarlı varlığıdır. madde ve enerji akışı Bir ekosistemin biyotik ve abiyotik kısımları arasında. Bundan, her biyolojik sistemin ekosistem olarak adlandırılamayacağı, örneğin bir akvaryum veya çürümüş bir kütük olmadığı sonucuna varılır.

Bu tür sistemler, daha düşük dereceli topluluklar veya mikrokozmoslar olarak adlandırılmalıdır. Bazen onlar için fasiyes kavramı kullanılır (örneğin, jeoekolojide), ancak bu tür sistemleri, özellikle yapay kökenli tam olarak tanımlayamaz.

Bir ekosistem açık bir sistemdir ve madde ve enerjinin girdi ve çıktı akışları ile karakterize edilir. Hemen hemen her ekosistemin varlığının temeli, Güneş'in doğrudan (fotosentez) veya dolaylı (organik maddenin ayrışması) biçimindeki termonükleer reaksiyonunun bir sonucu olan güneş ışığı enerjisinin akışıdır. Bunun istisnası, dünyanın iç ısısının ve kimyasal reaksiyonların enerjisinin olduğu enerji kaynağı olan derin deniz ekosistemleridir ("siyah" ve "beyaz" sigara içenler).

Tanımlara göre, "ekosistem" ve "biyojeosinoz" kavramları arasında hiçbir fark yoktur, biyojeosinoz ekosistem teriminin tam bir eş anlamlısı olarak kabul edilebilir. Bununla birlikte, "biyojeosinoz" terimi, bir biyosinozun belirli bir arazi alanı veya su ortamı, ekosistem ise herhangi bir soyut alanı ifade eder. Bu nedenle, biyojeosozlar genellikle bir ekosistemin özel bir durumu olarak kabul edilir.

Bir ekosistem iki bileşene ayrılabilir - biyotik ve abiyotik. Biyotik, ekosistemin trofik yapısını oluşturan ototrofik (foto ve kemosentez veya üreticilerden varoluş için birincil enerji alan organizmalar) ve heterotrofik (organik maddenin oksidasyon süreçlerinden enerji alan organizmalar - tüketiciler ve ayrıştırıcılar) bileşenlerine ayrılır. .

Bir ekosistemin varlığı ve içindeki çeşitli süreçlerin sürdürülmesi için tek enerji kaynağı, güneş enerjisini (ısı, kimyasal bağlar) %0,1 - %1, nadiren %3 - 4,5 verimle emen üreticilerdir. başlangıç miktarı. Ototroflar, bir ekosistemin ilk trofik seviyesini temsil eder. Ekosistemin sonraki trofik seviyeleri tüketiciler (2., 3., 4. ve sonraki seviyeler) nedeniyle oluşur ve cansız organik maddeyi bir ototrofik element tarafından asimile edilebilen bir mineral formuna (abiyotik bileşen) dönüştüren ayrıştırıcılar tarafından kapatılır.

Genellikle konsept ekotop belirli bir çevresel koşullar kombinasyonu ile karakterize edilen organizmaların bir habitatı olarak tanımlandı: toprak, toprak, mikro iklim, vb. Ancak, bu durumda bu kavram aslında kavramla neredeyse aynıdır. iklim tepesi.

Örneğin Hawaii adasında okyanusa akan lav, yeni bir kıyı ekotopu oluşturur.

Şu anda, bir ekotop, bir biyotopun aksine, organizmalar tarafından değiştirilmeyen bir biçimde toprak, toprak, mikro iklim ve diğer faktörlerin tüm set ve özelliklerine sahip belirli bir bölge veya su alanı olarak anlaşılmaktadır. Alüvyal topraklar, yeni oluşmuş volkanik veya mercan adaları, insan yapımı taş ocakları ve diğer yeni oluşmuş bölgeler ekotop örnekleridir. Bu durumda iklim tepesi ekotopun bir parçasıdır.

Biyotop- biyota tarafından dönüştürülmüş bir ekotop veya daha kesin olarak, belirli bitki veya hayvan türleri için yaşam koşulları veya belirli bir biyosinoz oluşumu için homojen olan bir bölge parçası.