عادة ما يتم تطبيق مفهوم النظام البيئي على الطبيعةكائنات متفاوتة التعقيد والأحجام: التايغا أو غابة صغيرة أو محيط أو بركة صغيرة. عمليات طبيعية متوازنة معقدة تعمل فيها. هناك أيضًا أنظمة بيولوجية اصطناعية. مثال على ذلك هو النظام البيئي لحوض السمك الذي يحافظ فيه البشر على التوازن الضروري.
أنواع النظم البيئية وخصائصها
النظام البيئي هو مجموعة من الأحياءالكائنات الحية من أنواع مختلفة في جزء معين من المحيط الحيوي ، والتي لا ترتبط ببعضها البعض فحسب ، بل ترتبط أيضًا بمكونات الطبيعة غير الحية عن طريق تداول المواد وتحويل الطاقة. يمكن أن تكون طبيعية أو اصطناعية.
النظم البيئية الطبيعية (الغابات ، السهوب ، السافانا ،البحيرات والبحار وغيرها) هيكل ذاتي التنظيم. يتم إنشاء ودعم النظم البيئية الاصطناعية (التكاثر الزراعي ، أحواض السمك وغيرها) من قبل البشر.
هيكل النظام البيئي
في علم البيئة ، النظام البيئي هو الرئيسيوحدة وظيفية. ويشمل البيئة والكائنات غير الحية كمكونات تؤثر بشكل متبادل على خصائص بعضها البعض. يتضمن هيكلها ، بغض النظر عن الأنواع ، سواء كان نظامًا بيئيًا لخزان طبيعي أو نظام بيئي للأحواض المائية ، المكونات التالية:
- المكاني - وضع الكائنات الحية في نظام بيولوجي محدد.
- الأنواع - عدد الأنواع التي تعيش ونسبة أعدادها.
- مكونات المجتمع: اللاأحيائية (الطبيعة غير الحية) والأحيائية (الكائنات الحية - المستهلكين والمنتجين والمدمرين).
- يعد تداول المواد والطاقة شرطًا مهمًا لوجود نظام بيئي.
- استقرار النظام البيئي ، اعتمادًا على عدد الأنواع التي تعيش فيه وطول السلاسل الغذائية المتكونة.
فكر في مثال على أحد الأنظمة البيولوجية -حوض سمك. يشمل نظامها البيئي الاصطناعي جميع الوحدات الهيكلية. يعيش المكون الحي للنظام (الأسماك والنباتات والكائنات الحية الدقيقة) في حوض مائي بحجم معين (التوزيع المكاني). مكوناته هي أيضًا الماء والتربة والأخشاب الطافية. حوض السمك هو نظام بيئي مغلق ، لذلك ، يتم إنشاء ظروف قريبة من الطبيعة بشكل مصطنع لسكانه. ما هي الإضاءة المستخدمة ، حيث لا يمكن للعيش أن يتطور بشكل كامل ويعيش بدون ضوء ؛ التنظيم الحراري - للحفاظ على مستوى درجة حرارة ثابت ؛ التهوية والترشيح - لتزويد الماء بالأكسجين وتنقيته باستمرار.
اختلافات النظام البيئي
للوهلة الأولى ، قد يبدو أن النظام البيئيلا يختلف حوض السمك كثيرًا عن الخزان الطبيعي. بعد كل شيء ، الحوض نفسه هو نوع من نسخة صغيرة من خزان مغلق ، مخصص لحفظ وتربية الأسماك والنباتات. تستمر الحياة فيه وفقًا لعمليات بيولوجية مماثلة. فقط الحوض هو نظام بيئي صناعي صغير. في ذلك ، يتم موازنة درجة تأثير المكونات اللاأحيائية (درجة الحرارة والضوء وعسر الماء ودرجة الحموضة وغيرها) على المكونات الحيوية من قبل الشخص. كما أنه يدعم جميع الأنشطة الحيوية الضرورية في الحوض ، والتي تعتمد مدتها إلى حد كبير على خبرة الحوض ، وقدرته على إدارة توازن البيئة. ومع ذلك ، حتى مع الرعاية المناسبة ، فإنه يتحلل بشكل دوري ، وسيتعين على الشخص ترتيبه بصبر مرة أخرى في خزان الغرفة. لماذا يحدث هذا؟
العوامل المسببة
يعتمد النظام البيئي للحوض على عمرهالبيئة المائية. تمر بمراحل التنشئة والشباب والنضج والانحطاط. قليل من النباتات يمكنها تحمل الاختلالات في النظام البيئي ، وتتوقف الأسماك عن التكاثر.
يلعب حجم الحوض أيضًا دورًا مهمًا. يعتمد عمر البيئة بشكل مباشر على حجمها. إنه مثل نظام بيئي في الطبيعة. من المعروف أنه كلما زاد حجم الخزان ، زادت مقاومته لانتهاكات التوازن الضروري. في حوض مائي يصل سعته إلى 200 لتر ، ليس من الصعب تكوين موطن قريب من الطبيعة ، ولكن من الصعب جدًا الإخلال بالتوازن فيه بأفعالك غير الكفؤة.
أحواض مائية صغيرة تصل إلى 30-40 لترًاتتطلب تغييرات منتظمة في المياه. في حدود معقولة ، يمكن أن يؤدي تغييره إلى 1/3-1 / 5 إلى زعزعة استقرار التوازن ، لكن البيئة تتعافى في غضون يومين من تلقاء نفسها ، ولكن إذا تم استبدال كل الماء ، يمكن أن يزعج التوازن الثابت بسهولة.
يجب أن يدرك aquarist أنه بمجرد تكوين النظام البيئي ، من الضروري الحفاظ على التوازن فيه بأقل قدر من التدخل.
نموذج النظام البيئي
الحوض عبارة عن نظام بيئي صناعي صغير ،يختلف هيكلها قليلاً عن الهيكل الطبيعي. مكونات النظام البيئي هي biotope و biocenosis. في حوض السمك ، الطبيعة غير العضوية (البيئة الحيوية) هي الماء والتربة وخصائصها. ويشمل أيضًا حجم مساحة البيئة المائية وقابليتها للتنقل ودرجة الحرارة والإضاءة وغيرها من المعلمات. يتم إنشاء الخصائص الضرورية للموئل والحفاظ عليها من قبل الإنسان. يطعم سكان الحوض ، ويهتم بنقاء التربة والمياه. وبالتالي ، فإنه يخلق فقط نموذجًا للنظام البيئي. في الطبيعة ، إنها مغلقة ومستقلة.
العوامل غير الحيوية
يتميز المجمع الطبيعي بأكثر من ذلك بكثيرالترابط العميق والاعتماد المتبادل. في بركة المنزل ، يتم تنظيمها من قبل البشر. تقليديا ، تسمى جميع الكائنات الحية في الخزان المنزلي بالتكاثر الحيوي في الحوض. إنهم يشغلون بعض المنافذ البيئية فيه ، مما يخلق تناغمًا في الموائل. يتم خلق ظروف مواتية للحياة لهم ، مع مراعاة العوامل اللاأحيائية - درجة الحرارة المناسبة والإضاءة وحركة المياه.
نظام درجة الحرارة يعتمد على السكانحوض سمك. نظرًا لأن التغييرات الطفيفة في ذلك يمكن أن تؤدي إلى موت بعض أنواع الأسماك ، فمن المستحسن استخدام السخانات مع منظم الحرارة المدمج.
وضع الإضاءة مطلوب في الوضع العاديأداء جميع مكونات بيئة الحوض. عادة ما توجد مصادر الضوء فوق سطح الماء. يجب أن يتوافق طول ساعات النهار مع الفترة الضوئية للسكان في ظروف معيشتهم الطبيعية.
في الطبيعة ، تكون المياه الراكدة أكثر قدرة على الحركة بسببالتعرض للمطر والرياح والأمواج الأخرى. يحتاج الحوض إلى دورة مياه ثابتة. يتم تحقيقه عن طريق التهوية أو عن طريق تشغيل المياه من خلال مرشح.
يضمن الدوران المستمر الدوران الرأسي للمياه في الحوض. كما أنه يسوي مؤشر الحموضة ، ويمنع الانخفاض السريع في إمكانات الأكسدة في الطبقات السفلية
المركبات العضوية وغير العضوية
الماء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والأحماض الأمينية ،أملاح النيتريك والفوسفوريك ، والأحماض الدبالية هي مركبات عضوية أساسية وغير عضوية ، والتي تنتمي أيضًا إلى عناصر غير حيوية. يوجد معظمها في كائنات الحوض نفسها وفي الرواسب السفلية.
معدل نقل هذه العناصر الغذائية إلىيتم توفير محلول مائي نتيجة لعمل منتجي ومحللات النظام البيئي. تستخدم الإفرازات العضوية المحتوية على النيتروجين البكتيريا وتحولها إلى مواد أبسط ضرورية لاستيعاب النباتات. يتم تحويل المركبات العضوية إلى شكل معدني (غير عضوي) أيضًا بسبب أنواع مختلفة من البكتيريا.
تعتمد هذه العمليات الأكثر أهمية على نظام درجة حرارة الماء ، ومؤشر الحموضة ، وتشبع الأكسجين. ينظمون الأداء الطبيعي للنظام البيئي.
عند إنشاء نظام بيئي مغلق لأحواض الأسماك ، من المهم أناعلم أنها مستعدة لاستقبال سكانها ، لكنها غير متوازنة تمامًا ، حيث تستقر العديد من أنواع البكتيريا المهمة خلال أسبوعين.
استدامة النظام البيئي ودورة المواد في الحوض
لا يمكن لسكان الحوض تقديم كاملتداول المواد. يكشف عن انقطاع في السلسلة بين المستهلكين والمنتجين. يتم تسهيل ذلك من خلال النظام البيئي المغلق لحوض السمك. الجمبري والرخويات والقشريات (المستهلكون) يأكلون النباتات (المنتجون) ، لكن لا أحد يتغذى على المستهلكين أنفسهم. السلسلة مكسورة. في الوقت نفسه ، هناك سلسلة طعام سمكية أخرى - ديدان الدم وغيرها من الأطعمة - يحتفظ بها البشر بشكل مصطنع.
في النظم البيئية الطبيعية ، كل نوع متوازننسبة مع الأنواع الأخرى. كل واحد منهم يحتل مكانته الخاصة ، ويحدد الترابط بين الأنواع. نسب الحيوانات المفترسة وفرائسها في تطوير النظام البيئي متوازنة بشكل صارم. لا يمكن تحقيق هذا التوازن في مكان ضيق مثل حوض السمك. يتطلب النظام البيئي الاصطناعي اختيارًا كفؤًا لسكانه. يجب أن تتزاوج المنافذ البيئية للأسماك والنباتات ، ولكن لا تتداخل مع بعضها البعض. يتم اختيارهم بحيث لا تضر احتياجاتهم الحيوية وما يسمى بـ "المهن" (المستهلكون والمنتجون والمدمرون) بالآخرين.
يعتبر الاختيار المتوازن للسكان وفقًا للغرض "المهني" في نموذج النظام البيئي للأحواض المائية هو أهم شرط لصحته على المدى الطويل.
"عنوان" سكان الحوض
الموطن في الخزان لكل نوع له أيضًاليس له قيمة صغيرة. يجب أن يجد كل منهم منزلًا مناسبًا لأنفسهم. لا ينبغي أن يكون الحوض مفرط التشبع حتى لا يتلف الأنواع الأخرى. لذلك ، فإن النباتات العائمة ، التي تنمو ، تحجب ضوء الطحالب التي تنمو في الأسفل ، وعدم وجود مأوى في القاع وموائل لأنواع الأسماك القاعية يؤدي إلى اشتباكات وموت الأفراد الأضعف.
من أجل الحفاظ على استقرار النظام البيئي في الحوض ، من الضروري مع أي محاولة للتدخل النظر فيما إذا كان ذلك سيضر بالتوازن.
