Byl zaveden ekologický systém. ekologický systém

Ekologický systém nebo ekosystém je vědou považován za rozsáhlou interakci živých organismů s jejich neživým prostředím. Navzájem se ovlivňují a jejich spolupráce umožňuje udržení života. Pojem „ekosystém“ je zobecněný, nemá fyzickou velikost, protože zahrnuje oceán a zároveň malou loužičku a květinu. Ekosystémy jsou velmi rozmanité, závisí na velkém množství faktorů, jako je klima, geologické podmínky a lidské aktivity.

Obecná koncepce

Chcete-li plně porozumět pojmu „ekosystém“, zvažte jej na příkladu lesa. Les není jen velké množství stromů či keřů, ale komplexní soubor vzájemně propojených prvků živé a neživé (země, sluneční světlo, vzduch) přírody. Mezi živé organismy patří:

hmyz;
lišejníky;
bakterie;
houby.

Každý organismus plní svou jasně definovanou roli a celková práce všech živých i neživých prvků vytváří rovnováhu pro bezproblémový chod ekosystému. Pokaždé, když cizí faktor nebo nová živá bytost vstoupí do ekosystému, může tam být Negativní důsledky způsobit zničení a potenciální poškození. Ekosystém může být zničen v důsledku lidské činnosti nebo přírodních katastrof.

Typy ekosystémů

V závislosti na rozsahu projevů existují tři hlavní typy ekosystémů:

Makroekosystém. Velký systém složený z malých systémů. Příkladem je poušť, nebo oceán, který obývají tisíce druhů mořských živočichů a rostlin.
Mezoekosystém. Ekosystém malé velikosti (rybník, lesní plocha nebo samostatná mýtina).
Mikroekosystém. Malý ekosystém, který v miniaturách napodobuje povahu různých ekosystémů (akvárium, zvířecí mrtvola, lesní pařez, vodní tůň obývaná mikroorganismy).

Jedinečnost ekosystémů spočívá v tom, že nemají jasně definované hranice. Nejčastěji se doplňují nebo je oddělují pouště, oceány a moře.

Člověk hraje významnou roli v životě ekosystémů. V naší době, aby lidstvo splnilo své vlastní cíle, vytváří nové a ničí stávající ekologické systémy. V závislosti na způsobu formování se ekosystémy také dělí do dvou skupin:

přírodní ekosystém. Je vytvořen jako výsledek přírodních sil, je schopen samostatně se zotavovat a vytvářet začarovaný kruh látek, od stvoření až po rozpad.
Umělý nebo antropogenní ekosystém. Skládá se z rostlin a živočichů, kteří žijí v podmínkách vytvořených lidskou rukou (pole, pastviny, nádrž, botanická zahrada).

Jedním z největších umělých ekosystémů je město. Člověk to vymyslel pro pohodlí své vlastní existence a vytvořil umělé přítoky energie v podobě plynovodů a vodovodů, elektřiny a vytápění. Umělý ekosystém však vyžaduje dodatečné přílivy energie a látek zvenčí.

globální ekosystém

Souhrn všech ekologických systémů tvoří globální ekosystém -. Jde o největší soubor interakcí mezi živou a neživou přírodou na planetě Zemi. Je v rovnováze díky rovnováze obrovské rozmanitosti ekosystémů a různých druhů živých organismů. Je tak obrovský, že pokrývá:

povrch Země;
horní část litosféry;
spodní část atmosféry;
všechny vodní plochy.

Díky konstantě si globální ekosystém udržuje svou životně důležitou aktivitu po miliardy let.

Ekosystém je funkční jednota živých organismů a jejich prostředí. Hlavní vlastnosti ekosystémy - jeho bezrozměrnost a nedostatek hodnosti. Nahrazení některých biocenóz jinými po dlouhou dobu se nazývá sukcese. Sukcese vyskytující se na nově vytvořeném substrátu se nazývá primární. Sukcese v oblasti již obsazené vegetací se nazývá sekundární.

Klasifikační jednotkou ekosystémů je biom - přírodní zóna nebo oblast s určitými klimatickými podmínkami a odpovídajícím souborem dominantních rostlinných a živočišných druhů.

Speciální ekosystém - biogeocenóza - lokalita povrch Země s podobnými přírodními jevy. Složkami biogeocenózy jsou klimatotop, edafotop, hydrotop (biotop), dále fytocenóza, zoocenóza a mikrobiocenóza (biocenóza).

Aby člověk získal potravu, uměle vytváří agroekosystémy. Od přírodních se liší nízkou odolností a stabilitou, ale vyšší produktivitou.

Ekosystémy jsou hlavní stavební jednotky biosféry

Ekologický systém, neboli ekosystém, je základní funkční jednotkou v ekologii, protože zahrnuje organismy a

neživé prostředí - složky, které se vzájemně ovlivňují svými vlastnostmi, a nezbytnými podmínkami pro udržení života v podobě, která existuje na Zemi. Období ekosystému byl poprvé navržen v roce 1935 anglickým ekologem A. Tansley.

Ekosystém je tedy chápán jako soubor živých organismů (společenstev) a jejich biotopů, které díky koloběhu látek tvoří stabilní systém života.

Společenstva organismů jsou spojena s anorganickým prostředím nejbližšími hmotnými a energetickými vazbami. Rostliny mohou existovat pouze díky neustálému přísunu oxidu uhličitého, vody, kyslíku a minerálních solí. Heterotrofové žijí z autotrofů, ale potřebují je anorganické sloučeniny jako kyslík a voda.

V každém konkrétním stanovišti by zásoby anorganických sloučenin nezbytné k udržení vitální aktivity organismů, které je obývají, stačily na krátkou dobu, pokud by tyto zásoby nebyly obnoveny. K návratu biogenních prvků do prostředí dochází jak v průběhu života organismů (v důsledku dýchání, vylučování, defekace), tak po jejich smrti v důsledku rozkladu mrtvol a rostlinných zbytků.

V důsledku toho komunita tvoří s anorganickým prostředím určitý systém, ve kterém tok atomů, způsobený vitální činností organismů, má tendenci se uzavírat do cyklu.

Rýže. 1. Struktura biogeocenózy a schéma interakce mezi složkami

V domácí literatuře je široce používán termín "biogeocenóza", navržený v roce 1940. B. H Sukačev. Podle jeho definice je biogeocenóza „soubor homogenních přírodních jevů (atmosféra, Skála, půdní a hydrologické poměry), která má zvláštní specifika interakcí těchto složek a určitý typ výměny hmoty a energie mezi nimi a jinými přírodními jevy a je vnitřně protichůdnou dialektickou jednotou, která je v v neustálém pohybu, vývoj".

V biogeocenóze V.N. Sukačev vyčlenil dva bloky: ekotop— soubor podmínek abiotické prostředí a biocenóza- souhrn všech živých organismů (obr. 1). Ekotop je často považován za abiotické prostředí netransformované rostlinami (primární komplex faktorů fyzického a geografického prostředí) a biotop je považován za soubor prvků abiotického prostředí modifikovaný environmentálně-tvornou činností živých organismů. organismy.

Existuje názor, že termín "biogeocenóza" v mnohem větší míře odráží strukturální charakteristiky zkoumaného makrosystému, přičemž pojem „ekosystém“ zahrnuje především jeho funkční podstatu. Ve skutečnosti mezi těmito pojmy není žádný rozdíl.

Je třeba zdůraznit, že kombinace specifického fyzikálního a chemického prostředí (biotopu) se společenstvím živých organismů (biocenóza) tvoří ekosystém:

Ekosystém = Biotop + Biocenóza.

Rovnovážný (stabilní) stav ekosystému je zajišťován na základě oběhu látek. Všechny složky ekosystémů jsou přímo zapojeny do těchto cyklů.

Pro udržení oběhu látek v ekosystému je nutné mít zásobu anorganických látek v asimilované formě a tři funkčně odlišné ekologické skupiny organismů: producenty, konzumenty a rozkladače.

Producenti objevují se autotrofní organismy, schopné budovat svá těla na úkor anorganických sloučenin (obr. 2).

Rýže. 2. Výrobci

Spotřebitelé heterotrofní organismy, které konzumují organická hmota výrobců nebo jiných spotřebitelů a přetvářet je do nových forem.

rozkladačežijí na úkor mrtvé organické hmoty a přeměňují ji opět na anorganické sloučeniny. Tato klasifikace je relativní, protože jak spotřebitelé, tak sami výrobci během svého života částečně působí jako rozkladači a uvolňují do životního prostředí minerální metabolické produkty.

V zásadě lze cirkulaci atomů v systému udržet bez mezičlánku – konzumentů, a to díky aktivitě dvou dalších skupin. Takové ekosystémy se však vyskytují spíše výjimečně například v oblastech, kde fungují společenstva tvořená pouze z mikroorganismů. Roli konzumentů v přírodě plní především živočichové, jejich činnost při udržování a urychlování cyklické migrace atomů v ekosystémech je složitá a různorodá.

Rozsah ekosystému v přírodě je velmi odlišný. Stupeň uzavření v nich udržovaných cyklů hmoty také není stejný, tzn. opakované zapojování stejných prvků do cyklů. Za samostatné ekosystémy lze považovat například polštář lišejníků na kmeni stromu a hroutící se pařez s jeho populací a malou dočasnou nádrž, louku, les, step, poušť, celý oceán a nakonec celý povrch Země zabírá život.

U některých typů ekosystémů je odvádění hmoty mimo jejich hranice tak velké, že je jejich stabilita zachována především díky přílivu stejného množství hmoty zvenčí, přičemž vnitřní oběh je neúčinný. Jsou to tekoucí nádrže, řeky, potoky, oblasti na strmých svazích hor. Ostatní ekosystémy mají mnohem ucelenější koloběh látek a jsou relativně autonomní (lesy, louky, jezera atd.).

Ekosystém je téměř uzavřený systém. To je základní rozdíl mezi ekosystémy a komunitami a populacemi, které jsou otevřené systémy výměna energie, hmoty a informací s okolím.

Ani jeden ekosystém Země však nemá zcela uzavřený cyklus, protože stále dochází k minimální výměně hmoty s prostředím.

Ekosystém je soubor vzájemně propojených spotřebitelů energie, kteří pracují na udržení svého nerovnovážného stavu vzhledem k životnímu prostředí pomocí toku sluneční energie.

V souladu s hierarchií společenství se život na Zemi projevuje i v hierarchii odpovídajících ekosystémů. Ekosystémová organizace života je jednou z nezbytných podmínek jeho existence. Jak již bylo uvedeno, zásoby biogenních prvků nezbytných pro život organismů na Zemi jako celku a v každé konkrétní oblasti na jejím povrchu nejsou neomezené. Pouze systém cyklů mohl dát těmto rezervám vlastnost nekonečna, nezbytnou pro pokračování života.

Cyklus mohou podporovat a provádět pouze funkčně odlišné skupiny organismů. Funkční a ekologická diverzita živých bytostí a organizace toku těžby z životní prostředí látky v cyklech – nejstarší vlastnost života.

Z tohoto hlediska je udržitelné existence mnoha druhů v ekosystému dosaženo prostřednictvím narušení přirozeného prostředí, které se v něm neustále vyskytuje, což umožňuje novým generacím obsadit nově uvolněný prostor.

Koncept ekosystému

Hlavním předmětem studia ekologie jsou ekologické systémy, neboli ekosystémy. Ekosystém zaujímá po biocenóze další místo v systému úrovní zvěře. Když jsme u biocenózy, měli jsme na mysli pouze živé organismy. Pokud vezmeme v úvahu živé organismy (biocenózu) ve spojení s faktory prostředí, pak se již jedná o ekosystém. Ekosystém je tedy přirozený komplex (bioinertní systém) tvořený živými organismy (biocenóza) a jejich stanovištěm (např. atmosféra je inertní, půda, nádrž bioinertní atd.), propojený tzv. metabolismus a energie.

Termín „ekosystém“ obecně přijímaný v ekologii zavedl v roce 1935 anglický botanik A. Tensley. Domníval se, že ekosystémy jsou „z pohledu ekologa základními přírodními jednotkami na povrchu Země“, které zahrnují „nejen komplex organismů, ale také celý komplex fyzikálních faktorů, které tvoří to, co prostředí biomu nazýváme faktory stanoviště v nejširším slova smyslu." Tensley zdůraznil, že ekosystémy se vyznačují různými druhy metabolismu nejen mezi organismy, ale také mezi organickými a anorganická hmota. Nejde jen o komplex živých organismů, ale také o kombinaci fyzikálních faktorů.

Ekosystém (ekologický systém)- hlavní funkční jednotka ekologie, která je jednotou živých organismů a jejich biotopů, organizovaných energetickými toky a biologickým cyklem látek. To je základní společný rys života a jeho biotopu, jakéhokoli souboru živých organismů žijících společně a podmínek jejich existence (obr. 3).

Rýže. 3. Různé ekosystémy: a - rybníky středního pásu (1 - fytoplankton; 2 - zooplankton; 3 - brouci plovoucí (larvy a dospělci); 4 - mláďata kaprů; 5 - štiky; 6 - larvy horonomidů (škubající komáři); 7 - bakterie; 8 - hmyz pobřežní vegetace; b - louky (I - abiotické látky, tj. hlavní anorganické a organické složky); II - producenti (vegetace); III - makrokonzumenti (živočichové): A - býložravci (fily, pole myši atd.); B – nepřímí konzumenti nebo konzumenti živící se detritus nebo saprobi (půdní bezobratlí); C – „jezdící“ predátoři (jestřábi); IV – rozkladači (hnilobné bakterie a houby)

Pojem „ekosystém“ lze aplikovat na objekty různé míry složitost a velikost. Příkladem ekosystému může být tropický prales na určitém místě a v určitém čase, obývaný tisíci druhů rostlin, zvířat a mikrobů, kteří spolu žijí a jsou vázáni interakcemi, které mezi nimi probíhají. Ekosystémy jsou takové přírodní útvary, jako je oceán, moře, jezero, louka, bažina. Ekosystém může být humna v bažině a hnijící strom v lese s organismy žijícími na nich a v nich, mraveniště s mravenci. Největším ekosystémem je planeta Země.

Každý ekosystém lze charakterizovat určitými hranicemi (smrkový lesní ekosystém, nížinný bažinný ekosystém). Samotný koncept „ekosystému“ je však nesmyslný. Má znak bezrozměrnosti, nevyznačuje se územním omezením. Ekosystémy jsou obvykle vymezeny prvky abiotického prostředí, jako je topografie, druhová diverzita, fyzikálně-chemické a trofické podmínky atd. Velikost ekosystémů nelze vyjádřit pomocí fyzikální jednotky rozměry (plocha, délka, objem atd.). Vyjadřuje se systémovým opatřením, které zohledňuje procesy metabolismu a energie. Ekosystém je proto obvykle chápán jako soubor složek biotického (živé organismy) a abiotického prostředí, při jejichž interakci dochází k víceméně úplnému biotickému cyklu, na kterém se podílejí producenti, konzumenti a rozkladači. Termín „ekosystém“ se také používá ve vztahu k umělým útvarům, například ekosystému parku, zemědělskému ekosystému (agroekosystému).

Ekosystémy lze rozdělit na mikroekosystémy(strom v lese, pobřežní houštiny vodních rostlin), mezoekosystémy(bažina, borový les, žitné pole) a makroekosystémy(oceán, moře, poušť).

O rovnováze v ekosystémech

Rovnovážné ekosystémy jsou takové, které „řídí“ koncentrace živin a udržují jejich rovnováhu s pevnými fázemi. Pevné fáze (pozůstatky živých organismů) jsou produkty vitální činnosti bioty. Rovnováha budou ta společenstva a populace, které jsou součástí rovnovážného ekosystému. Tento typ biologické rovnováhy se nazývá mobilní, pohybliví, protože procesy odumírání jsou neustále kompenzovány výskytem nových organismů.

Rovnovážné ekosystémy se řídí Le Chatelierovým principem udržitelnosti. V důsledku toho mají tyto ekosystémy homeostázu, jinými slovy, jsou schopny minimalizovat vnější dopady při zachování vnitřní rovnováhy. Odolnosti ekosystému není dosaženo vysídlením chemické rovnováhy, ale změnou rychlosti syntézy a rozkladu biogenů.

Zvláště zajímavý je způsob zachování udržitelnosti ekosystémů, založený na zapojení do biologického koloběhu organických látek dříve produkovaných ekosystémem a uložených „v rezervě“ – dřeva a hlíny (rašelina, humus, stelivo). Dřevo v tomto případě slouží jako jakési individuální materiální bohatství, zatímco mrtvá hmota slouží jako kolektivní bohatství, které patří k ekosystému jako celku. Toto „hmotné bohatství“ zvyšuje míru odolnosti ekosystémů a zajišťuje jejich přežití tváří v tvář nepříznivým klimatickým změnám, přírodním katastrofám atd.

Stabilita ekosystému je tím větší, čím větší je velikostí a čím bohatší a rozmanitější je jeho druhové a populační složení.

ekosystémy jiný typ využívat různé možnosti individuálních a kolektivních způsobů uložení stability s různým poměrem individuálního a kolektivního materiálního bohatství.

Hlavní funkcí celku živých bytostí (společenstev) zahrnutých do ekosystému je tedy zajištění rovnovážného (udržitelného) stavu ekosystému na základě uzavřeného oběhu látek.

Ekosystém odkazuje na klíčové pojmy ekologie. Samotné slovo znamená „ekologický systém“. Termín navrhl ekolog A. Tensley v roce 1935. Ekosystém kombinuje několik konceptů:

Biocenóza - společenství živých organismů
Biotop - stanoviště těchto organismů
Typy vztahů organismů v daném biotopu
Výměna látek, ke které mezi těmito organismy v daném biotopu dochází.

To znamená, že ekosystém je ve skutečnosti kombinací složek živé a neživé přírody, mezi nimiž dochází k výměně energie. A díky této výměně je možné vytvořit podmínky nutné k udržení života. Základem každého ekosystému na naší planetě je energie slunečního záření.

Pro klasifikaci ekosystémů si vědci vybrali jednu vlastnost – lokalitu. Je tedy vhodnější vyčlenit jednotlivé ekosystémy, protože právě oblast určuje klimatické, bioenergetické a biologické vlastnosti. Zvažte typy ekosystémů.

přírodní ekosystémy vznikají na Zemi spontánně, za účasti přírodních sil. Například přírodní jezera, řeky, pouště, hory, lesy atd.

Agroekosystémy- jedná se o jeden z typů umělých ekosystémů vytvořených člověkem. Vyznačují se slabými vazbami mezi složkami, menší druhovou skladbou organismů a umělostí záměny, ale zároveň jsou agroekosystémy nejproduktivnější. Jejich člověk tvoří za účelem získání zemědělských produktů. Příklady agroekosystémů: orná půda, pastviny, sady, sady, pole, vysázené lesy, umělé rybníky...

Lesní ekosystémy jsou společenstvím živých organismů, které žijí ve stromech. Na naší planetě zabírají třetinu země lesy. Téměř polovina z nich je tropická. Zbytek jsou jehličnaté, listnaté, smíšené, širokolisté.

Ve struktuře lesního ekosystému se rozlišují samostatné úrovně. V závislosti na výšce vrstvy se mění složení živých organismů.

Rostliny jsou hlavními v lesním ekosystému a hlavní je jeden (zřídka několik) rostlinný druh. Všechny ostatní živé organismy jsou buď konzumenty nebo ničiteli, tak či onak ovlivňují metabolismus a energii...

Rostliny a zvířata jsou pouze nedílnou součástí jakéhokoli ekosystému. Ano, zvířata jsou nejdůležitější přírodní zdroj, bez nichž je existence ekosystému nemožná. Jsou pohyblivější než rostliny. A přestože fauna v druhové diverzitě ztrácí s flórou, jsou to právě živočichové, kteří zajišťují stabilitu ekosystému aktivní účastí na metabolismu a energii.

Všichni živočichové přitom tvoří genetický fond planety, žijí pouze v těch ekologických nikách, kde jsou pro ně vytvořeny všechny podmínky pro přežití a reprodukci.

Rostliny jsou základem existence každého ekosystému. Právě oni jsou nejčastěji rozkladači – tedy organismy, které zpracovávají solární energie. A slunce, jak bylo uvedeno výše, je základem existence forem života na Zemi.

Pokud vezmeme v úvahu zástupce flóry a fauny samostatně, pak každé zvíře a rostlina jsou mikroekosystémem v té či oné fázi existence. Například kmen stromu, jak se vyvíjí, je jeden celý ekosystém. Kmen padlého stromu je dalším ekosystémem. Stejné je to se zvířaty: embryo ve fázi rozmnožování lze považovat za mikroekosystém ...

Vodní ekosystémy jsou systémy přizpůsobené životu ve vodě. Právě voda určuje jedinečnost společenství živých organismů, které v ní žijí. Diverzita živočišných a rostlinných druhů, stav, stabilita vodního ekosystému závisí na pěti faktorech:

Slanost vody
Procento kyslíku, které obsahuje
Průhlednost vody v nádrži
Teploty vody
Dostupnost živin.

Je zvykem dělit všechny vodní ekosystémy do dvou velkých tříd: sladkovodní a mořské. Mořské zabírají více než 70 % zemského povrchu. Jsou to oceány, moře, slaná jezera. Sladkých vod je méně: většina řek, jezer, bažin, rybníků a dalších menších nádrží...

Stabilita ekosystému je schopnost daného systému odolávat změnám vnějších faktorů a udržovat svou strukturu.

V ekologii je obvyklé rozlišovat dva typy udržitelnosti ES:

odporový- jedná se o typ stability, ve které je ekosystém schopen zachovat svou strukturu a funkčnost beze změny, navzdory změnám vnějších podmínek.
elastický- tento typ stability je vlastní těm ekosystémům, které mohou obnovit svou strukturu po změně podmínek nebo dokonce po zničení. Když se například les po požáru vzpamatuje, mluví se právě o elastické stabilitě ekosystému.
Lidský ekosystém

V lidském ekosystému budou dominantním druhem lidé. Je vhodnější rozdělit takové ekosystémy do oblastí:

Ekosystém je stabilní systém složek živého a neživého původu, na kterém se podílejí předměty neživé přírody i předměty živé přírody: rostliny, zvířata a lidé. Každý člověk, bez ohledu na místo narození a bydliště (ať už je to hlučná metropole nebo vesnice, ostrov nebo velká země atd.), je součástí ekosystému....

V současnosti je všude cítit vliv člověka na jakýkoli ekosystém. Pro své vlastní účely člověk buď ničí, nebo zlepšuje ekosystémy naší planety.

Takže nehospodárný přístup k půdě, odlesňování, odvodňování bažin jsou připisovány destruktivnímu dopadu člověka. A naopak, tvorba rezerv, obnova populací zvířat přispívá k obnově ekologické rovnováhy Země a je tvůrčím vlivem člověka na ekosystémy...

Hlavním rozdílem mezi takovými ekosystémy je způsob jejich utváření.

přírodní, nebo jsou přírodní ekosystémy vytvářeny za účasti přírodních sil. Člověk je buď neovlivňuje vůbec, nebo je tam vliv, ale nevýznamný. Největší přírodní ekosystém je naše planeta.

umělý Ekosystémy se také nazývají antropogenní. Jsou vytvářeny člověkem za účelem získání „výhod“ v podobě jídla, čistého vzduchu a dalších produktů nezbytných k přežití. Příklady: zahrada, zeleninová zahrada, farma, nádrž, skleník, akvárium. Dokonce kosmická loď lze považovat za příklad antropogenního ekosystému.

Hlavní rozdíly mezi umělými ekosystémy a přírodními.

Ekosystém je biologický systém, který se skládá ze souboru živých organismů, jejich biotopů a také ze systému spojení, které mezi nimi vyměňují energii. V současnosti je tento termín hlavním pojmem ekologie.

Struktura

jsou studovány relativně nedávno. Vědci v něm rozlišují dvě hlavní složky – biotickou a abiotickou. První se dělí na heterotrofní (zahrnuje organismy, které přijímají energii v důsledku oxidace organické hmoty - konzumenty a rozkladače) a přijímají primární energii pro fotosyntézu a chemosyntézu, tedy producenty).

Jediným a nejdůležitějším zdrojem energie nezbytným pro existenci celého ekosystému jsou producenti, kteří absorbují energii slunce, tepla a chemické vazby. Proto jsou autotrofní zástupci prvního z celého ekosystému. Druhou, třetí a čtvrtou úroveň tvoří spotřebitelé. Uzavírají se reduktory schopnými přeměnit neživou organickou hmotu na abiotickou složku.

Vlastnosti ekosystému, o kterých si můžete krátce přečíst v tomto článku, implikují možnost přirozeného vývoje a obnovy.

Hlavní složky ekosystému

Struktura a vlastnosti ekosystému jsou hlavními pojmy, kterými se ekologie zabývá. Je obvyklé zvýraznit následující ukazatele:

Klimatický režim, okolní teplota, vlhkost a světelné podmínky;

Organické látky, které vážou abiotickou a biotickou složku v koloběhu látek;

Anorganické sloučeniny zahrnuté v energetickém cyklu;

Producenti jsou organismy, které vytvářejí primární produkty;

Fagotrofové - heterotrofní, kteří se živí jinými organismy nebo velkými částicemi organické hmoty;

Saprotrofy jsou heterotrofy schopné ničit mrtvou organickou hmotu, mineralizovat ji a vracet do koloběhu.

Souhrn posledních tří složek tvoří biomasu ekosystému.

Ekosystém, vlastnosti a které jsou studovány v ekologii, fungují díky blokům organismů:

Saprofágy – živí se mrtvou organickou hmotou.
Biofágy – požírá jiné živé organismy.

Udržitelnost ekosystému a biodiverzita

Vlastnosti ekosystému souvisí s rozmanitostí druhů, které v něm žijí. Čím větší je biologická rozmanitost a komplexnost, tím větší je odolnost ekosystému.

Biodiverzita je velmi důležitá, protože umožňuje vytvářet velké množství společenstev, která se liší formou, strukturou a funkcí, a poskytuje skutečnou příležitost k jejich formování. Čím vyšší je tedy biodiverzita, tím větší počet společenstev může žít a tím větší množství biogeochemických reakcí lze provádět při zajištění komplexní existence biosféry.

Jsou pravdivé? následující rozsudky o vlastnostech ekosystému? Tento koncept se vyznačuje integritou, stabilitou, samoregulací a sebereprodukovatelností. Mnoho vědeckých experimentů a pozorování dává na tuto otázku kladnou odpověď.

Produktivita ekosystému

Během studia produktivity byly předloženy pojmy jako biomasa a plodiny nastojato. Druhý termín definuje hmotnost všech organismů žijících na jednotkové ploše vody nebo země. Biomasa je ale také hmotností těchto těles, ale z hlediska energie nebo suché organické hmoty.

Biomasa zahrnuje celá těla (včetně odumřelých tkání u zvířat a rostlin). Biomasa se stává nekromasou, až když celý organismus zemře.

Komunity jsou tvorbou biomasy výrobci bez výjimky energie, kterou lze vynaložit na dýchání na jednotku plochy za jednotku času.

Rozdělit hrubou a čistou primární produkci. Rozdíl mezi nimi je cena dýchání.

Čistá produktivita společenstva je míra akumulace organické hmoty, která není spotřebována heterotrofy a v důsledku toho rozkladači. Je obvyklé počítat na rok nebo vegetační období.

Sekundární produktivita komunity je rychlost, jakou spotřebitelé akumulují energii. Čím více spotřebitelů v ekosystému, tím více energie se zpracovává.

Samoregulace

Mezi vlastnosti ekosystému patří také samoregulace, jejíž účinnost je regulována diverzitou obyvatel a potravními vztahy mezi nimi. Když se počet jednoho z primárních konzumentů sníží, dravci přecházejí k dalším druhům, které pro ně byly druhořadé.

Dlouhé řetězce se mohou protínat a vytvářet tak možnost různých potravních vztahů v závislosti na počtu kořisti nebo výnosu rostliny. V nejpříznivějších dobách lze počet druhů obnovit - normalizují se tak vztahy v biogenocenóze.

Nerozumné lidské zásahy do ekosystému mohou mít negativní důsledky. Dvanáct párů králíků přivezených do Austrálie za čtyřicet let se rozmnožilo na několik set milionů jedinců. Stalo se tak kvůli nedostatečnému počtu predátorů, kteří se jimi živí. Výsledkem je, že chlupatá zvířata ničí veškerou vegetaci na pevnině.

Biosféra

Biosféra je ekosystém nejvyšší úrovně, spojující všechny ekosystémy do jednoho celku a poskytující možnost života na planetě Zemi.

Jak je globální ekosystém studován vědou o ekologii. Je důležité vědět, jak jsou uspořádány procesy, které ovlivňují život všech organismů jako celku.

Složení biosféry zahrnuje následující složky:

- Hydrosféra je vodní vrstva země. Je mobilní a proniká všude. Voda je jedinečná sloučenina, která je jedním ze základů života každého organismu.

- Atmosféra- nejlehčí vzduchová hranice vesmír. Díky ní dochází k výměně energie s vnějším prostorem;

- Litosféra- pevný obal Země skládající se z vyvřelých a usazených hornin.

- Pedosféra- horní vrstva litosféry včetně půdy a procesu tvorby půdy. Hraničí se všemi předchozími skořápkami a uzavírá všechny cykly energie a hmoty v biosféře.

Biosféra není uzavřený systém, protože je téměř zcela zajištěna sluneční energií.

umělé ekosystémy

Umělé ekosystémy jsou systémy vytvořené jako výsledek lidské činnosti. Patří sem agrocenózy a přírodní ekonomické systémy.

Složení a základní vlastnosti ekosystému vytvořeného člověkem se jen málo liší od toho skutečného. Má také výrobce, spotřebitele a rozkladače. Existují ale rozdíly v přerozdělování hmoty a energetických toků.

Umělé ekosystémy se liší od přírodních v následujících ohledech:

Mnohem menší počet druhů a jasná převaha jednoho nebo více z nich.
Relativně nízká stabilita a silná závislost na všech druzích energie (včetně člověka).
Krátké potravní řetězce kvůli nízké druhové diverzitě.
Otevřený oběh látek v důsledku stažení komunitních produktů nebo plodin lidmi. Přitom přírodní ekosystémy toho naopak do koloběhu zahrnou co nejvíce.

Vlastnosti ekosystému vytvořeného v umělém prostředí jsou horší než vlastnosti přirozeného prostředí. Pokud nepodporujete energetické toky, tak skrz určitý čas přirozené procesy jsou obnoveny.

lesní ekosystém

Složení a vlastnosti lesního ekosystému se liší od ostatních ekosystémů. V tomto prostředí spadne mnohem více srážek než nad polem, ale většina se nedostane na povrch země a vypaří se přímo z listů.

Ekosystém listnatých lesů je zastoupen několika stovkami druhů rostlin a několika tisíci živočišnými druhy.

Rostliny rostoucí v lese jsou skutečnými konkurenty a bojují o sluneční světlo. Čím nižší je úroveň, tím více se tam usazují druhy tolerantní vůči stínu.

Primárními spotřebiteli jsou zajíci, hlodavci a ptáci a velcí býložravci. Všechno živin, které jsou obsaženy v létě v listech rostlin, na podzim přecházejí do větví a kořenů.

Mezi primární konzumenty patří také housenky a kůrovec. Každá úroveň potravy je zastoupena velkým počtem druhů. Velmi důležitá je role býložravého hmyzu. Jsou opylovači a slouží jako zdroj potravy pro další úroveň potravního řetězce.

sladkovodní ekosystém

Nejpříznivější podmínky pro život živých organismů jsou vytvořeny v pobřežní zóna nádrž. Právě zde se voda nejlépe prohřívá a obsahuje nejvíce kyslíku. A právě zde žije velké množství rostlin, hmyzu a drobných živočichů.

Systém potravních vztahů ve sladké vodě je velmi složitý. Vyšší rostliny konzumují býložravé ryby, měkkýše a larvy hmyzu. Ty jsou zase zdrojem potravy pro korýše, ryby a obojživelníky. Dravé ryby se živí menšími druhy. Potravu zde nacházejí i savci.

Ale zbytky organické hmoty padají na dno nádrže. Vyvíjejí se na nich bakterie, které konzumují prvoci a filtrační škeble.

Přednáška 2. Ekologický systém

obecná charakteristika ekosystémy

Definice a pojetí ekosystému. Koncept ekosystému je jedním z základní pojmy v moderní ekologii. Termín „ekosystém“ zavedl A. Tensley v roce 1935, později více než půl století poté ekologie jako samostatný obor vědeckého poznání (1866).

Ekosystém- to je funkční jednota živých organismů a jejich prostředí.

Pod ekosystému je chápán jako souhrn živých organismů (společenstev) a jejich biotopů, které díky koloběhu látek tvoří stabilní systém života

Společenstva organismů jsou spojena s anorganickým prostředím nejbližšími hmotnými a energetickými vazbami. Rostliny mohou existovat pouze díky neustálému přísunu oxidu uhličitého, vody, kyslíku a minerálních solí. Heterotrofy žijí z autotrofů, ale potřebují anorganické sloučeniny, jako je kyslík a voda.

V důsledku toho komunita tvoří s anorganickým prostředím určitý systém, ve kterém tok atomů, způsobený vitální činností organismů, má tendenci se uzavírat do cyklu.

V domácí literatuře je široce používán termín "biogeocenóza", navržený v roce 1940. B. Nsukačev.

Rýže. 1. Struktura biogeocenózy a schéma interakce mezi složkami

V biogeocenóze V.N. Sukačev vyčlenil dva bloky: ekotop- soubor podmínek abiotického prostředí a biocenóza- souhrn všech živých organismů (obr..1). Ekotop je často považován za abiotické prostředí netransformované rostlinami (primární komplex faktorů fyzického a geografického prostředí) a biotop je považován za soubor prvků abiotického prostředí modifikovaný environmentálně-tvornou činností živých organismů. organismy.

Struktura ekosystému je na příkladu znázorněno docela dobře biogeocenóza, jejichž všechny složky spolu úzce souvisejí

Jednota území

Obecný tok energie (ze Slunce k autotrofům a od nich k heterotrofům), výměna biogenních chemické prvky,

sezónní výkyvy klimatické podmínky,

Počet a vzájemná zdatnost druhů na všech úrovních organizace.

Typy ekosystémů.

Nejdůležitější z hlediska organizace ekosystémů je jejich druhová struktura.

Ekosystém je komplexní objekt, při jehož studiu se používají metody systémové analýzy. Klasifikace takových komplexní systémy by měly být prováděny z různých důvodů nebo znaků rozdělení do tříd.

Podle prostorové měřítko Rozlišují se ekosystémy různých úrovní:

mikroekosystémy,

mezoekosystémy,

makroekosystémy a

globální ekosystém.

mít nejnižší hodnost mikroekosystémy, jejichž příklady jsou malá vodní plocha, mrtvola zvířete s organismy, které ji obývají, nebo kmen padlého stromu ve stádiu biologického rozkladu, domácí akvárium a dokonce i louže či kapka vody, pokud obsahují živé organismy schopné koloběhu látek.

Ekosystémy střední úrovně se nazývají mezo-ekosystémy(les, rybník, řeka)

makroekosystémy mají velké prostorové měřítko a jsou spojeny s velkými geografickými objekty, které svou velikostí tvoří významnou část zemského povrchu (např. oceán, kontinent atd.).

Nejvyšší hodnost je globální ekosystém, ekvivalentní biosféře Země jako celku. Mezi větší ekosystémy tedy patří i menší ekosystémy.

Pro pohodlí zvažování některých rysy interakce mezi společností a přírodou v rámci studovaného oboru rozlišujeme podle míry antropogenního vlivu na přírodní prostředí tyto tři typy ekosystémů:

přírodní,

antropogenní .

sociálně-přírodní

přírodní ekosystémy, jsou přírodní ekosystémy, jejichž studium nezohledňuje žádné antropogenní vlivy.

Podle charakteru prostředí společenstva živých organismů přírodní (přirozené) ekosystémy se dělí na přízemní a vodní mezi posledně jmenovanými se někdy rozlišují sladkovodní a mořské ekosystémy.

Hlavní ekologické vlastnosti ekosystémů výrazně závisí na rozdílnosti podmínek prostředí (geografické, hydrografické, klimatické, půdní atd.). Proto tyto typy přírodní ekosystémy střídavě rozděleny do různých typů ekosystémů. Ve třídě suchozemských ekosystémů se rozlišuje tundra, tajga, step atd., sladkovodní ekosystémy se dělí na jezerní, říční, bažinaté atd.

Antropogenní ekosystémy- umělé ekosystémy, přímo a cíleně vytvářené člověkem k uspokojení jeho potřeb. Je vhodné je rozdělit na technogenní a agroekosystémy.

Na technogenní zahrnují ekosystémy cíleně vytvořené k řešení určitých problémů ochrany životního prostředí a managementu přírody, např. komplexní léčebná zařízení a komplexy biologická léčba odpadní voda V mnoha velká města mír.

Agroekosystémy jsou vytvářeny téměř ve všech zemích a jsou navrženy tak, aby dramaticky zvýšily úrodnost půdy a zvýšily výnosy plodin pomocí chemizace a používání nových technologií zemědělské výroby.

Sociálně-přírodní ekosystémy, které se tvoří ne v důsledku úmyslu lidské činnosti, ale vznikají nepřímo v důsledku interakce lidské společnosti s přírodním prostředím. Nevědomá činnost člověka, spojená s uspokojováním jeho neustále rostoucích potřeb, vede k tomu, že přirozené ekosystémy v jeho prostředí se přetvářejí (transformují) na ekosystémy socio-přírodní, skládající se z přírody živé i neživé a nepřírody, tzn. kultura.

Rysem zohlednění socio-přírodních ekosystémů je začlenění člověka do ekosystému jako nositel kultury . Potřeba takového sociálně-přirozeného přístupu k zohlednění ekosystémů v moderní ekologii je dána i tím, že se člověk v moderních podmínkách stal geologická transformační síla, aniž bychom vzali v úvahu, že je nemožné rozvíjet strategie pro udržitelný rozvoj civilizace a racionální environmentální management.

Ekologické systémy různých úrovní jsou hlavními funkčními jednotkami biosféry.