Compoziția și proprietățile ecosistemelor. Funcțiile ecosistemului

Toată varietatea de organisme de pe planeta noastrălegate indisolubil. Nu există o astfel de creatură care ar putea exista izolat de toată lumea, strict individual. Cu toate acestea, nu numai organismele sunt strâns legate, ci și factorii mediului extern și intern afectează întregul biom. Împreună, întregul complex de natură vie și neînsuflețită reprezintă structura ecosistemelor și proprietățile acestora. Care este acest concept, prin ce parametri se caracterizează, să încercăm să-l dăm seama în articol.

Conceptul de ecosisteme

Ce este un ecosistem?Din punct de vedere al ecologiei, aceasta este activitatea vitală comună combinată a tuturor tipurilor de organisme, indiferent de clasa și factorii de mediu, atât biotici, cât și abiotici.

Proprietățile ecosistemelor sunt explicate prin caracteristicile lor.Primele mențiuni despre acest termen au apărut în 1935. A. Tensley a sugerat utilizarea acestuia pentru a însemna „un complex format nu numai din organisme, ci și din mediul lor”. Conceptul în sine este destul de larg, este cea mai mare unitate de ecologie și, de asemenea, importantă. Un alt nume este biogeocenoza, deși există încă mici diferențe între aceste concepte.

Principala proprietate a ecosistemelor esteinteracțiune continuă în interiorul acestora cu materie organică și anorganică, energie, redistribuirea căldurii, migrarea elementelor, impactul complex al ființelor vii unul pe celălalt. În total, se pot distinge mai multe trăsături caracteristice principale, care se numesc proprietăți.

Proprietățile de bază ale ecosistemelor

Cele mai importante dintre ele sunt trei:

• autoreglare;
• durabilitate;
• auto-reproducere;
• schimbați de la unul la altul;
• integritate;
• proprietăți emergente.

La întrebarea care este proprietatea principalăecosistemelor li se poate răspunde în diferite moduri. Toate acestea sunt importante, deoarece doar prezența lor combinată permite acestui concept să existe. Să luăm în considerare în detaliu fiecare trăsătură caracteristică pentru a-i asimila importanța și a înțelege esența.

Autoreglarea ecosistemelor

Aceasta este principala proprietate a ecosistemului, careimplică gestionarea independentă a vieții în cadrul fiecărei biogeocenoze. Adică, un grup de organisme care este în strânsă relație cu alte viețuitoare, precum și cu factorii de mediu, are un impact direct asupra întregii structuri ca întreg. Activitatea lor vitală poate afecta stabilitatea și autoreglarea ecosistemului.

De exemplu, dacă vorbim despre prădători, atunci eimănâncă ierbivore din aceeași specie exact până când numărul lor scade. Mai mult, mâncarea se oprește, iar prădătorul trece la o altă sursă de hrană (adică la un alt tip de erbivor). Astfel, se dovedește că specia nu este complet distrusă, rămâne latentă până la restabilirea numărului necesar.

În cadrul ecosistemului, nu se poate întâmpladispariția naturală a speciei ca urmare a consumării altor indivizi. Aceasta este autoreglarea. Adică, animalele, plantele, ciupercile, microorganismele se controlează reciproc, în ciuda faptului că sunt alimente.

De asemenea, autoreglarea este proprietatea principalăecosistemelor și pentru că datorită acestuia există un proces controlat de conversie a diferitelor tipuri de energie. Substanțe anorganice, compuși organici, elemente - toate sunt în strânsă interconectare și circulație comună. Plantele folosesc direct energia solară, animalele mănâncă plante, transformând această energie în legături chimice, după ce se sting, microorganismele le descompun din nou în anorganice. Procesul este continuu și ciclic, fără interferențe exterioare, ceea ce se numește autoreglare.

Durabilitate

Există și alte proprietăți ale ecosistemelor.Autoreglementarea este strâns legată de durabilitate. Cât timp va rezista acest ecosistem, cum va fi conservat și dacă vor exista modificări la alții, depinde de o serie de motive.

Cu adevărat stabil este cel în carenu este loc pentru intervenția umană. Are o abundență constantă ridicată de toate tipurile de organisme, nu apar modificări sub influența condițiilor de mediu sau sunt nesemnificative. Practic, orice ecosistem poate fi durabil.

O persoană poate încălca această stare cu a sainterferența și eșecul ordinii stabilite (defrișări, împușcarea animalelor, distrugerea insectelor etc.). De asemenea, stabilitatea poate fi influențată de natură însăși, dacă condițiile climatice se schimbă dramatic, fără a da organismelor timp să se adapteze. De exemplu, dezastrele naturale, schimbările climatice, scăderea cantității de apă și așa mai departe.

Cu cât varietatea speciilor de organisme este mai mare, cu atâtecosistemele au existat mai mult timp. Proprietățile ecosistemului - durabilitatea și autoreglarea - stau la baza acestui concept. Există un termen care rezumă aceste caracteristici - homeostazia. Adică, menținerea constanței în toate - diversitatea speciilor, numărul lor, factorii externi și interni. De exemplu, ecosistemele tundrei sunt mai susceptibile de a suferi modificări decât pădurile tropicale. Într-adevăr, în ele diversitatea genetică a ființelor vii nu este atât de mare, ceea ce înseamnă. iar rata de supraviețuire scade brusc.

Auto-replicare

Dacă vă gândiți cu atenție la întrebarea cumprincipala proprietate a ecosistemelor, atunci putem ajunge la concluzia că auto-reproducerea este o condiție la fel de importantă pentru existența lor. Într-adevăr, fără reproducerea constantă a unor componente precum:

• organisme;
• compoziția solului;
• transparența apei;
• componenta de oxigen a aerului și așa mai departe.

Este greu să vorbim despre durabilitate și autoreglare.Pentru ca biomasa să-și reînvie și să își mențină constant numărul, este important să aveți o cantitate suficientă de hrană, apă, precum și condiții de viață favorabile. În cadrul oricărui ecosistem, există o înlocuire constantă a indivizilor bătrâni cu cei tineri, cei bolnavi cu cei sănătoși, puternici și rezistenți. Aceasta este o condiție normală pentru existența oricăruia dintre ei. Acest lucru este posibil numai dacă se auto-reproduce în timp util.

Manifestarea proprietăților unui ecosistem de acest fel -aceasta este cheia conservării genetice a alelelor fiecărei specii. În caz contrar, genuri și tipuri întregi, clase și familii de ființe vii ar fi supuse dispariției fără restaurare ulterioară.

Serie

O altă proprietate importantă a ecosistemelor este schimbarea ecosistemelor.Acest proces se numește succesiune. Apare sub influența unei schimbări a factorilor abiotici externi și durează de la câteva zeci de ani la milioane. Esența acestui fenomen este înlocuirea succesivă a unui ecosistem cu altul sub influența atât a factorilor interni care apar între organismele vii, cât și a condițiilor externe de natură neînsuflețită pentru o lungă perioadă de timp.

De asemenea, un motiv semnificativ pentru succesiuni esteactivitatea economică umană. Deci, pădurile cedează loc pajiștilor și mlaștinilor, lacurile se transformă în deșerturi sau pajiști inundabile, câmpurile sunt acoperite de copaci și se formează o pădure. În mod natural, fauna suferă și schimbări semnificative.

Cât timp va avea loc succesiunea?Exact în stadiul în care se formează cea mai convenabilă biogeocenoză adaptată la condiții specifice. De exemplu, pădurile de conifere din Orientul Îndepărtat (taiga) sunt deja o biocenoză indigenă stabilită, care nu se va mai schimba. Se formează de milenii, timp în care au existat mai multe schimbări ale ecosistemului.

Proprietăți emergente

Aceste proprietăți ale ecosistemelor reprezintă din nouau apărut, trăsături noi și anterior necaracteristice care apar în biogeocenoză. Ele apar ca urmare a muncii complexe a tuturor sau a mai multor participanți la sistemul comun.

Comunitatea este un exemplu tipic.recifele de corali, care au apărut din interacțiunea dintre celenterați și alge. Coralii sunt principala sursă a unei cantități uriașe de biomasă, elemente, compuși care nu existau înainte în această comunitate.

Funcțiile ecosistemului

Proprietățile și funcțiile ecosistemelor sunt apropiateinterconectare între ele. De exemplu, o astfel de proprietate ca integritatea implică menținerea unei interacțiuni constante între toți participanții. Inclusiv cu factori de natură neînsuflețită. Iar una dintre funcții este tocmai tranziția armonioasă a diferitelor tipuri de energie între ele, care este posibilă în condițiile circulației interne a elementelor între toate legăturile populației și ale biocenozelor între ele.

În general, rolul ecosistemelor este determinat de acesteatipurile de interacțiuni care există în interiorul lor. Orice biogeocenoză ar trebui să dea o anumită creștere biologică a biomasei ca urmare a existenței sale. Aceasta va fi una dintre funcții. Creșterea depinde de o combinație de factori de natură animată și neînsuflețită și poate fluctua în limite largi. Astfel, biomasa este mult mai mare în zonele cu umiditate ridicată și iluminare bună. Aceasta înseamnă că creșterea sa va fi mult mai mare în comparație cu cea, de exemplu, în deșert.

O altă funcție a ecosistemului este transformarea. Aceasta implică o schimbare direcționată a energiei, transformarea ei în diferite forme sub acțiunea ființelor vii.

structură

Compoziția și proprietățile ecosistemelor le determinăstructura. Care este structura biogeocenozei? Evident, include toate legăturile principale (atât vii, cât și abiotice). De asemenea, este important ca întreaga structură să fie un ciclu închis, care confirmă încă o dată principalele proprietăți ale ecosistemelor.

Există două legături principale principale în orice biogeocenoză.

1. Ecotopul este un ansamblu de factori de natură abiotică. El, la rândul său, este prezentat:

• climatopom (atmosferă, umiditate, iluminare);
• edafotop (componenta solului solului).

2. Biocenoza - un ansamblu de toate tipurile de viețuitoare dintr-un ecosistem dat. Acesta include trei legături principale:

• zoocenoza - toate ființele animale;
• fitocenoza - toate organismele vegetale;
• microbocenoza - toți reprezentanții bacterieni.

Din structura de mai sus, este evident că toate legăturilestrâns interconectate și formează o singură rețea. Această conexiune se manifestă, în primul rând, prin absorbția și transformarea energiei. Cu alte cuvinte, în lanțurile alimentare și în rețelele dintr-o populație și între ele.

O structură similară a biogeocenozei a fost propusă de V. N. Sukachev în 1940 și rămâne relevantă astăzi.

Ecosistem matur

Vârsta diferitelor biogeocenoze poate varia foarte mult. În mod firesc, caracteristicile unui ecosistem tânăr și matur ar trebui să fie diferite. Și așa se întâmplă.

Ce proprietate a unui ecosistem matur îl deosebește de unul relativ recent format? Există mai multe dintre ele, ia în considerare toate:

1. Speciile fiecărei populații sunt formate, stabile și nu sunt înlocuite (deplasate) de altele.
2. Diversitatea indivizilor este constantă și nu se mai schimbă.
3. Întreaga comunitate este liberă să se autoregleze, există un grad ridicat de homeostazie.
4. Fiecare organism este complet adaptat condițiilor de mediu, coexistența biocenozei și a ecotopului este cât se poate de confortabilă.

Fiecare ecosistem va suferi succesiuni până lapână la stabilirea punctului culminant - cea mai productivă și acceptabilă diversitate de specii constantă. Atunci biogeocenoza începe să se transforme treptat într-o comunitate matură.

Grupuri de organisme dintr-o biogeocenoză

Bineînțeles, toate ființele vii din interiorul unuiaecosistemele sunt interconectate într-un singur întreg. În același timp, au și un efect uriaș asupra compoziției solului, aerului, apei - asupra tuturor componentelor abiotice.

Se obișnuiește să distingem mai multe grupuri de organisme în funcție de capacitatea lor de a absorbi și transforma energia în cadrul fiecărei biogeocenoze.

1. Producătorii sunt cei care produc organico substanță din componente anorganice. Acestea sunt plante verzi și unele tipuri de bacterii. Modul lor de a absorbi energia este autotrof, asimilează direct radiația solară.
2. Consumabilele sau biofagii sunt cei care consumămaterie organică gata preparată prin consumul de viețuitoare. Acestea sunt carnivore, insecte și unele plante. Aceasta include, de asemenea, reprezentanți erbivori.
3. Saprotrofele sunt organisme care pot descompune materia organică, consumând astfel substanțe nutritive. Adică se hrănesc cu rămășițele moarte ale plantelor și animalelor.

Este evident că toți participanții la sistem sunt înpoziție interdependentă. Ierbivorele nu vor putea obține hrană fără plante, iar prădătorii vor muri fără ele. Saprofagele nu vor procesa compuși, iar cantitatea de compuși anorganici necesari nu va fi restabilită. Toate aceste relații se numesc rețele alimentare. În comunitățile mari, lanțurile intră în rețele și se formează piramide. Știința ecologiei este angajată în studiul problemelor legate de interacțiunile trofice.

Rolul oamenilor în impactul asupra ecosistemelor

Astăzi se spun multe despre acest lucru.În cele din urmă, o persoană a realizat amploarea completă a daunelor care au fost aduse ecosistemului în ultimii 200 de ani. Consecințele acestui comportament au devenit evidente: ploi acide, efect de seră, încălzirea globală, reducerea surselor de apă dulce, epuizarea solului, defrișări etc. Este posibil să desemnați probleme pentru o perioadă infinită de lungă, deoarece un număr imens de ele s-au acumulat.

Toate acestea sunt chiar rolul pe carejucat și este încă jucat de oameni în ecosistem. Urbanizarea în masă, industrializarea, dezvoltarea tehnologică, explorarea spațiului și alte acțiuni umane duc nu numai la complicația stării de natură neînsuflețită, ci și la dispariția și reducerea biomasei planetei.

Orice ecosistem are nevoie de protecție din exterioromule, mai ales astăzi. Prin urmare, sarcina fiecăruia dintre noi este să îi oferim sprijin. Nu aveți nevoie de mult pentru acest lucru - metodele de protejare a naturii sunt dezvoltate la nivel guvernamental, oamenii obișnuiți ar trebui să respecte doar regulile stabilite și să încerce să păstreze ecosistemele neschimbate, fără a introduce o cantitate excesivă de substanțe și elemente variate în compoziția lor .