Wat is een ecosysteem?
Een ecosysteem is een systeem dat levende organismen combineert met hun interactie tussen zichzelf en de natuur. In het ecosysteem is absoluut alles verbonden, van vertegenwoordigers van dieren in het wild, eindigend met levenloos.
De essentie van het ecosysteem
Elk organisme is op zijn eigen manier belangrijk; het neemt een bepaalde plaats in. In het voorbeeld van het ecosysteem van kleine meren kan men elk type levend wezen beschouwen, van bacteriën tot meercellige planten en dieren. Elk organisme kan niet leven zonder afzonderlijke objecten van levenloze aard; alles heeft lucht, zon en water nodig. Zelfs de minerale samenstelling van water heeft een directe invloed op de ontwikkeling van organismen in meren.
Wanneer een ecosysteem wordt aangetast door ongebruikelijke organismen, kunnen er altijd onuitwisbare gevolgen optreden. Nieuwe organismen verstoren op de een of andere manier de natuurlijke gang van zaken, verstoren het natuurlijke evenwicht en schaden het milieu. Dus naar het voorbeeld van Australië kunnen we begrijpen dat na de vestiging van honden, katten en vossen op het eiland verschillende buideldieren werden uitgeroeid.
Biotische leden van elk ecosysteem zijn rechtstreeks van elkaar afhankelijk. We kunnen zeggen dat als één lid van het ecosysteem verdwijnt, het hele systeem aanzienlijke veranderingen zal ondergaan. In het geval dat levende wezens licht, water en lucht missen, beginnen ze geleidelijk uit te sterven, dieren kunnen niet zonder planten leven en organismen die er rechtstreeks van afhankelijk zijn, beginnen uit te sterven zonder dieren.
In de natuurlijke aard van het systeem werken volgens een enkel mechanisme. Elk onderdeel van het systeem is afhankelijk van het andere, werkt er tegelijkertijd mee. Om het natuurlijke evenwicht te bewaren, moet een persoon elk levend wezen beschermen. De vernietiging van ecologische systemen vindt plaats door de schuld van de mens en natuurrampen.
Ecosysteem en biogeocenose
Het is onmogelijk om de begrippen ecosysteem en biogeocenose als synoniemen te beschouwen. Ze hebben een goede betekenis. Biogeocenose is hetzelfde ecosysteem dat wordt beperkt door fytocenose. Fytocenose is een gemeenschap van planten, evenals een reeks organismen die samen bestaan op één enkel perceel van het aardoppervlak. Een ecosysteem kan alle concepten generaliseren. Elke biogeocenose is een ecosysteem, maar niet elk systeem kan een biogeocenose zijn.
Soorten ecosystemen
Ecosystemen kunnen verschillende afmetingen hebben, bestaan in verschillende ruimtes, zowel groot als klein. Je ecosysteem kan onder rotsen in kleine watermassa's liggen. Ecologische systemen kunnen uitgestrekte gebieden bestrijken - bossen, woestijnen, steppen. Technisch gezien is de hele planeet Aarde één groot ecosysteem dat gemeenschappelijk is voor alle wezens die erin leven.
Typen ecosystemen naar schaal
Ecosystemen zijn:
- Microsystemen - Kleine ecologische systemen zoals kleine vijvers, plassen, individuele bomen enzovoort.
- Mesoecosystemen vertegenwoordigen ecologische systemen die grote gebieden beslaan.
- Biomen (macro-ecosystemen) - een enorm ecologisch systeem, evenals een reeks ecosystemen, waarvan de factoren op elkaar lijken. Er zijn uitgestrekte tropische bossen waarin miljoenen dieren zich bevinden, objecten van levenloze natuur zoals meren.
Geen enkel ecosysteem heeft duidelijk gedefinieerde grenzen. Vaak wordt elk systeem gescheiden door een specifieke barrière: woestijnen, archipels, rivieren, enzovoort. Omdat er geen duidelijke grenzen zijn, gaan ecologische systemen soepel in elkaar over. Daarom kunnen meerdere meren tegelijkertijd in meren worden gecombineerd. Tegelijkertijd zal elk ecosysteem unieke kenmerken hebben die het van andere onderscheiden. Vergelijkbare mengsels van ecosystemen worden ecotonen genoemd.
Typen ecosystemen afhankelijk van het type optreden
Er zijn bepaalde ecosystemen, ze kunnen worden onderscheiden door het type uiterlijk.Ze zijn meestal van natuurlijke oorsprong, maar er zijn ook kunstmatig gemaakte.
- Natuurlijk ecosysteem - gemaakt door de natuur. Het kan bossen, meren, zeeën enzovoort omvatten.
- Kunstmatige ecosystemen de mens creëert zelf: verschillende tuinen, tuinen, etc.
Soorten ecosystemen
Er zijn twee soorten: water, land. De resterende subtypes van ecosystemen behoren tot een van deze groepen.
Terrestrische ecosystemen
Verspreid over de hele aarde, te vinden in alle uithoeken van de planeet, zijn uniek, zoals bijvoorbeeld in Australië:
Bosecosystemen
Hier leven een groot aantal levende organismen in relatief kleine ruimtes. De bevolkingsdichtheid van bossen is extreem hoog, maar zelfs de kleinste veranderingen kunnen het natuurlijke evenwicht op de grond sterk veranderen. In dergelijke ecosystemen bestaat de massa van vertegenwoordigers van de dieren- en plantenwereld. Bosecologische systemen zijn onderverdeeld in:
- Regenwoudenwaar jaarlijkse regenval plaatsvindt. De belangrijkste kenmerken van tropische bossen zijn: dichte vegetatie met overwegend hoge bomen die zich op verschillende hoogtes bevinden. In dergelijke gebieden leven veel levende organismen, waar veel dieren hun toevlucht zoeken.
- Bladverliezend regenwoudwaarin naast verschillende soorten tropische bomen ook struiken groeien. Bladverliezende tropen zijn te vinden in alle uithoeken van de planeet, ze leven niet alleen een massa planten, maar ook een verscheidenheid aan dieren.
- Gematigde groenblijvende bossenwaarin er niet veel bomen zijn. In dergelijke gebieden overheersen evergreens, die jaarlijks hun gebladerte geleidelijk bijwerken.
- Loofbossengroeien in gebieden met een matige luchtvochtigheid, waar genoeg regen valt voor het leven. In de winter laten bomen bladeren vallen, waardoor de dekking in het voorjaar wordt vernieuwd.
- Taigagroeit direct in de buurt van de toendra. Het bevat groenblijvende coniferen, de temperatuur is meestal negatief en de grond is extreem zuur. In de zomer vliegen hier veel trekkende vogelsoorten, insecten worden wakker, het leven van de rest van de taiga-dieren is in volle gang.
Voorbeeld: gemengd bosecosysteem
Producenten worden vertegenwoordigd door een verscheidenheid aan bomen (eiken, sparren, dennen, esp, berk, enz.), Struiken (14) en kruiden (zegge, harig, starlet, bosbessen, enz.). Consumenten worden vertegenwoordigd door tal van insecten (2). Primaire bosproducten worden geconsumeerd door woelmuizen (9) en muizen, eekhoorns, elanden (15), wilde zwijnen (12), herten en van vogels - kruisbek, vinken, gaaien (7). Het tweede niveau van consumenten, die dieren consumeren, wordt vertegenwoordigd door spinnen, roofwantsen - gemalen kevers, wespen, mieren (10), bloedzuigende muggen (11). Van de zoogdieren - insectenetende spitsmuizen, das, vos, marter (4), beer. Van de vogels - insectenetende spechten, lijsters (8), zeis (1), vliegenvangers (13), boomklever (6), evenals roofvogels - haviken (5) en uilen.
Woestijnecosysteem
Er zijn niet veel dieren, planten. De systemen zelf bevinden zich naast halfwoestijngebieden en beslaan ongeveer 17% van het totale landoppervlak. De temperatuur is erg hoog, er is weinig water en er is te veel licht.
Weide-ecosysteem
Meadows zijn over de hele wereld te vinden. Op hun grondgebied groeien voornamelijk kruiden, een paar bomen, struiken. In de weilanden grazen dieren zowel insectenetend als herbivoor.
Er kunnen drie ecologische weidesystemen worden onderscheiden
- Savannahs, dat zijn tropische weiden met een droog seizoen, bomen en struiken groeien afzonderlijk in de savanne. Dergelijke planten zijn de belangrijkste voedselbron voor herbivoren die door roofdieren worden opgejaagd.
- Prairies, wat neerkomt op gematigde grasweiden, waar praktisch geen grote struiken, bomen zijn. Forbs zijn daar te vinden. Het klimaat is vrij droog.
- Steppe weidenwaar korte vegetatie te vinden is. Steppe-gebieden worden vaak gevonden in de buurt van semi-woestijnen. Bomen zijn zeer zelden te vinden, meestal in de buurt van rivieren, beken. Meestal leven er kleine dieren in de steppen.
Berg-ecosystemen
In de bergen zie je de diversiteit aan habitats waarin veel dieren leven, planten groeien. Op de toppen van de bergen heerst meestal een hard klimaat waarin alleen alpenplanten overleven. Bergdieren hebben vaak een dikke huid die ze tegen de kou beschermt. Naaldbomen groeien op de lagere hellingen van de bergen.
Aquatische ecosystemen
Aquatische ecologische systemen bevinden zich alleen in de aquatische omgeving. Elk waterlichaam kan ondanks zijn grootte worden toegeschreven aan watermedia. Een soortgelijk systeem combineert flora, fauna, watereigenschappen zoals zoutgehalte van water. Per type zijn aquatische ecosystemen onderverdeeld in verschillende soorten.
Mariene ecosystemen
Grote ecosystemen kunnen als marien worden beschouwd. Ze bezetten meer dan 70% van de planeet. Ze bevatten meer dan 97% van de waterreserves van de aarde. Zeewater bevat een massa mineralen en zouten. Ecosystemen van de zeeën zijn onderverdeeld in:
- Oceanisch - een relatief klein deel van de oceanen op het continentaal plat;
- Diepzinnig deel - niet verzadigd met zonlicht, gelegen op grote diepte;
- Bental het deel waar de bodem levende organismen leven;
- Getijdenzone;
- Estuaire zone;
- Coral Areas;
- Kwelders;
- Warmwaterkraterswaarin veel chemosynthetische bacteriën een voedselbasis vormen voor andere wezens.
In mariene ecosystemen zijn veel organismen alleen inherent aan hen: koralen, verschillende soorten algen, mariene organismen.
Zoetwaterecosystemen
Zoetwaterecosystemen vormen een klein deel van het aardoppervlak - minder dan 1%. Ze bevatten 0,009% van het totale water. Er zijn drie soorten zoetwaterecosystemen:
- Staandwaarin de cursus volledig afwezig is. Deze omvatten zwembaden, vijvers en meren.
- Stromendwiens wateren snel bewegen. Deze omvatten beken, rivieren.
- Moeraswaar de grond constant onder water staat.
Zoetwaterecosystemen zijn leefgebieden voor reptielen, amfibieën en ongeveer 40% van 's werelds vissoorten. Stromende ecosystemen bevatten veel zuurstof en ondersteunen veel levende soorten. Er zijn veel meer organismen dan in stilstaande wateren.
Gesloten ecosysteem
In een gesloten ecosysteem is er totaal geen metabolisme met de externe omgeving.
Ervaring met een tuin in een fles David Latimer
In 1960 besloot de Brit David Latimer een ongewoon experiment uit te voeren - hij plantte een tuintje in een fles zonder het water te geven. De tuin heeft een eigen gesloten ecologisch systeem gevormd, waar zuurstof niet binnenkomt.
David stopte zeer sterke tradescans in de fles, die geleidelijk een volume van 40 liter vulde. Ze overleefden op recyclebare materialen - lucht, afbraakproducten en water.
De fles stond de hele tijd op ongeveer 2 meter van het raam. De plant kreeg dus een bepaalde hoeveelheid zonlicht en ontsproot in de richting van de zon. Van tijd tot tijd draaide David het voor een uniforme groei.
Latimer zei dat hij nog nooit een plant had gesnoeid, maar het zag eruit alsof hij speciaal tot aan de rand van de container was gegroeid.
Hoe werken gebottelde tuinen?
Dergelijke tuinen in gesloten ruimtes werken als een ecosysteem omdat krapte een apart ecologisch systeem creëert waar levende organismen leven, ontwikkelen en vermenigvuldigen. Planten gebruiken fotosynthese en gebruiken daarbij voedingsstoffen.
De enige factor die door dergelijke ecosystemen uit de omgeving wordt gebruikt, is zonlicht, zonder welke fotosynthese onmogelijk is. Het licht dat op de bladeren van de plant valt, wordt geabsorbeerd door de eiwitten in de bladeren.Een deel van de energie van de zon blijft opgeslagen in de vorm van ATP-moleculen.
De rest van de wereld wordt gebruikt om water te verwerken dat door de wortels van de plant uit de grond wordt opgenomen. Het fotosyntheseproces is het tegenovergestelde van cellulaire ademhaling die kenmerkend is voor andere organismen.
Het ecosysteem gebruikt ook cellulaire ademhaling bij zijn activiteiten en vernietigt gerecyclede materialen. In dit deel van de processen zijn bodembacteriën betrokken, die afval verwerken met de uitstoot van kooldioxide in de atmosfeer. De fabriek hergebruikt dit gas. De cirkel sluit zich.
'S Nachts gebruikt de plant zelf cellulaire ademhaling om het leven in stand te houden, terwijl het de overdag opgeslagen voedingsstoffen afbreekt. Ook de waterkringloop in de tuin achter het glas is volledig geautomatiseerd. Water wordt opgenomen door de wortels van de plant, tijdens transpiratie komt het vrij in de omgeving en valt het als condensaat in de bladeren en de grond. De cyclus begint ook opnieuw.
Biosfeer 2
Rond het einde van de jaren 80 werd een project gelanceerd genaamd "Biosphere-2". De planeet zelf wordt beschouwd als biosfeer-1. Het doel was om de mogelijkheid van reproductie van het terrestrische ecosysteem te achterhalen. Hiervoor is een gesloten omgeving van 12.000 m2 gebouwd, gelegen in de woestijn van Sonora, Arizona.
Het idee van het project was om te controleren of mensen lange tijd in de ruimte kunnen overleven in een kunstmatig gecreëerd terrestrisch ecosysteem. 8 vrijwilligers waagden zich in 1991 op het grondgebied van Biosphere-2. Mensen moesten twee jaar op deze plek wonen, volledig gescheiden van de beschaving. Het contact met de buitenwereld zou via een computer worden onderhouden.
Het experiment was vanaf het begin niet succesvol - een van de vrijwilligers raakte gewond en ging naar huis. Ongeveer een jaar verstreken, de hoeveelheid zuurstof begon geleidelijk af te nemen, dus moest deze kunstmatig worden gepompt. Onder dergelijke omstandigheden is het onmogelijk om over de zuiverheid van een experiment te praten.
Het volgende probleem dat zich voordeed in Biosphere-2 is het onvermogen om producten te laten groeien. Mensen verloren hun cohesie, verdeeld in twee groepen. Wetenschappers begonnen serieus te vrezen voor het leven en de gezondheid van de proefpersonen, dus werd het experiment stopgezet.
De tweede lancering van het experiment vond plaats in 1994. Enkele problemen die in de eerste groep ontstonden, waren opgelost, maar de groepsleden hadden ernstige meningsverschillen, het experiment moest opnieuw worden stopgezet, maar na zes maanden. Nu is het project volledig eigendom van de Universiteit van Arizona, die in 2011 de experimenten hervatte.
De structuur, componenten, ecosysteemfactoren
Alle ecosysteemcomponenten zijn nauw verwant. Absoluut elk systeem bestaat uit meerdere componenten.
Abiotische componenten
Abiotische componenten werken op geen enkele manier samen met externe factoren. Ze beïnvloeden direct gedragskenmerken, interactie, het leven van wezens in de uitgestrekte ecosystemen. Ze worden vertegenwoordigd door twee typen:
- temperatuur;
- edaphische factoren.
Abiotische componenten spelen een belangrijke rol in het leven, de ontwikkeling van levende organismen. Planten hebben zonlicht nodig, zonder zuurstof bestaat er geen levend wezen, noch zonder water.
Biotische componenten
Dit zijn natuurcomponenten die in drie soorten vallen:
- producenten (creëer organisch materiaal, verwerk kooldioxide, energie);
- consumenten (dieren);
- verloopstukken (recycle afval).
Als de cirkel rond is, beginnen de processen opnieuw.
Ecosysteemniveaus
Ecosystemen worden gekenmerkt door de volgende niveaus:
- Een individu (elk levend wezen).
- Populatie (een groep wezens van een bepaalde soort in een bepaald gebied).
- Gemeenschap (de totaliteit van alle wezens op de grond).
- Ecosysteem (een reeks natuurlijke factoren).
- Biosphere (de totaliteit van elk ecosysteem van de planeet).
De voedselketen en energie in het ecosysteem
Iedereen heeft energie nodig voor leven en ontwikkeling. Levende organismen eten anders.Planten krijgen dus de nodige voedingsstoffen uit de grond en uit de zon. Dieren kunnen planten of andere dieren eten. Deze verhouding wordt gewoonlijk de voedselketen genoemd.
Verwar de trofische ketting niet met de voedselketen - dit zijn twee verschillende concepten. De trofische keten is het geheel van alle voedselketens; het heeft een uiterst complexe structuur. Energie wordt geleidelijk overgedragen van het ene element van de ketting naar het andere, een deel wordt voor het leven gebruikt, dus het kan niet verder gaan. Bij kortsluiting wordt energie meer opgeslagen. Uiteindelijk wordt energie volledig opgenomen door de buitenwereld.