องค์ประกอบและคุณสมบัติของระบบนิเวศ ฟังก์ชั่นระบบนิเวศ

ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเราเชื่อมโยงความสัมพันธุ์. ไม่มีสิ่งมีชีวิตแบบนี้ที่สามารถอยู่แยกจากทุกคนได้โดยแยกเป็นรายบุคคลอย่างเคร่งครัด อย่างไรก็ตามไม่เพียง แต่สิ่งมีชีวิตเท่านั้นที่มีความสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิด แต่ยังรวมถึงปัจจัยของสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในที่มีผลต่อสิ่งมีชีวิตทั้งหมดด้วย ความซับซ้อนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตและธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตแสดงถึงโครงสร้างของระบบนิเวศและคุณสมบัติของพวกมัน แนวคิดนี้คืออะไรพารามิเตอร์อะไรบ้างลองหาดูในบทความ

แนวคิดของระบบนิเวศ

ระบบนิเวศคืออะไร?จากมุมมองของนิเวศวิทยานี่คือกิจกรรมที่สำคัญร่วมกันสะสมของสิ่งมีชีวิตทุกประเภทโดยไม่คำนึงถึงชั้นเรียนและปัจจัยแวดล้อมทั้งทางชีวภาพและทางชีวภาพ

คุณสมบัติของระบบนิเวศอธิบายได้จากลักษณะของพวกมันการกล่าวถึงคำนี้เป็นครั้งแรกปรากฏในปีพ. ศ. 2478 A. Tensley แนะนำให้ใช้เพื่อหมายถึง "ความซับซ้อนที่ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตไม่เพียงเท่านั้น แนวคิดนี้ค่อนข้างกว้างเป็นหน่วยนิเวศวิทยาที่ใหญ่ที่สุดและสำคัญด้วย อีกชื่อหนึ่งคือไบโอจีโอซีโนซิสแม้ว่าแนวคิดเหล่านี้จะยังคงมีความแตกต่างกันเล็กน้อย

คุณสมบัติหลักของระบบนิเวศคือปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องภายในสารอินทรีย์และอนินทรีย์พลังงานการกระจายความร้อนการโยกย้ายองค์ประกอบผลกระทบที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกันและกัน โดยรวมแล้วคุณสมบัติหลักหลายประการสามารถแยกแยะได้ซึ่งเรียกว่าคุณสมบัติ

คุณสมบัติพื้นฐานของระบบนิเวศ

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือสาม:

• การควบคุมตนเอง
• ความยั่งยืน;
• การสืบพันธุ์ด้วยตนเอง
• เปลี่ยนจากคนหนึ่งไปสู่อีกคนหนึ่ง
• ความสมบูรณ์;
• คุณสมบัติที่เกิดขึ้น

เมื่อถามว่าคุณสมบัติหลักคืออะไรระบบนิเวศสามารถตอบได้หลายวิธี ทั้งหมดนี้มีความสำคัญเนื่องจากมีเพียงการปรากฏร่วมกันเท่านั้นที่ทำให้แนวคิดนี้ดำรงอยู่ได้ ให้เราพิจารณารายละเอียดคุณลักษณะแต่ละอย่างเพื่อที่จะหลอมรวมความสำคัญและเข้าใจสาระสำคัญ

การควบคุมตนเองของระบบนิเวศ

นี่คือคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศซึ่งหมายถึงการจัดการชีวิตอย่างอิสระภายในแต่ละไบโอจีโอซีโนซิส นั่นคือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับสิ่งมีชีวิตอื่นตลอดจนปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมมีผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้างทั้งหมดโดยรวม เป็นกิจกรรมสำคัญที่อาจส่งผลต่อความมั่นคงและการควบคุมตนเองของระบบนิเวศ

ตัวอย่างเช่นถ้าเราพูดถึงสัตว์นักล่าพวกมันกินสัตว์กินพืชในสายพันธุ์เดียวกันจนกว่าจำนวนจะลดลง ยิ่งไปกว่านั้นการหยุดกินอาหารและนักล่าก็เปลี่ยนไปใช้แหล่งอาหารอื่น (นั่นคือสัตว์กินพืชอีกชนิดหนึ่ง) ดังนั้นปรากฎว่าสายพันธุ์ไม่ได้ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์มันยังคงอยู่เฉยๆจนกว่าจะได้รับจำนวนที่ต้องการ

ภายในระบบนิเวศไม่สามารถเกิดขึ้นได้การสูญพันธุ์ตามธรรมชาติของสิ่งมีชีวิตอันเป็นผลมาจากการถูกกินโดยบุคคลอื่น นี่คือการควบคุมตนเอง นั่นคือสัตว์พืชเชื้อราจุลินทรีย์ซึ่งกันและกันควบคุมซึ่งกันและกันทั้งๆที่มันเป็นอาหาร

นอกจากนี้การควบคุมตนเองเป็นทรัพย์สินหลักระบบนิเวศด้วยเนื่องจากมีกระบวนการควบคุมในการแปลงพลังงานประเภทต่างๆ สารอนินทรีย์สารประกอบอินทรีย์องค์ประกอบทั้งหมดอยู่ในการเชื่อมต่ออย่างใกล้ชิดและการไหลเวียนทั่วไป พืชใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรงสัตว์กินพืชเปลี่ยนพลังงานนี้เป็นพันธะเคมีหลังจากที่พวกมันตายไปจุลินทรีย์จะย่อยสลายให้เป็นอนินทรีย์อีกครั้ง กระบวนการนี้เป็นไปอย่างต่อเนื่องและเป็นวัฏจักรโดยไม่มีการรบกวนจากภายนอกซึ่งเรียกว่าการควบคุมตนเอง

ความยั่งยืน

ยังมีคุณสมบัติอื่น ๆ ของระบบนิเวศด้วยการกำกับดูแลตนเองมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความยั่งยืน สิ่งนี้หรือระบบนิเวศนั้นจะคงอยู่นานแค่ไหนระบบจะอนุรักษ์ไว้อย่างไรและจะมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นกับผู้อื่นหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับหลายสาเหตุ

ความมั่นคงที่แท้จริงคือสิ่งที่อยู่ภายในไม่มีที่ว่างสำหรับการแทรกแซงของมนุษย์ มีความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตทุกประเภทอย่างต่อเนื่องไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมหรือไม่มีนัยสำคัญ โดยพื้นฐานแล้วระบบนิเวศใด ๆ ก็สามารถยั่งยืนได้

บุคคลสามารถละเมิดสถานะนี้ได้ด้วยตนเองการแทรกแซงและความล้มเหลวของคำสั่งที่กำหนดไว้ (การตัดไม้ทำลายป่าการยิงสัตว์การทำลายแมลง ฯลฯ ) นอกจากนี้ความเสถียรอาจได้รับอิทธิพลจากธรรมชาติหากสภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างมากโดยไม่ให้เวลาสิ่งมีชีวิตในการปรับตัว ตัวอย่างเช่นภัยธรรมชาติการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศปริมาณน้ำลดลงและอื่น ๆ

ยิ่งมีสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดมากเท่าไหร่ระบบนิเวศมีอยู่นานขึ้น คุณสมบัติของระบบนิเวศ - ความยั่งยืนและการควบคุมตนเอง - เป็นพื้นฐานที่แนวคิดนี้วางอยู่โดยทั่วไป มีคำที่สรุปลักษณะเหล่านี้ - สภาวะสมดุล นั่นคือการรักษาความมั่นคงในทุกสิ่ง - ความหลากหลายของสายพันธุ์จำนวนของพวกมันปัจจัยภายนอกและภายใน ตัวอย่างเช่นระบบนิเวศของทุนดรามีแนวโน้มที่จะได้รับการเปลี่ยนแปลงมากกว่าป่าเขตร้อน อันที่จริงแล้วความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตนั้นไม่ได้มีมากนักซึ่งหมายความว่า และอัตราการรอดชีวิตลดลงอย่างรวดเร็ว

การจำลองตัวเอง

หากคุณคิดอย่างรอบคอบเกี่ยวกับคำถามของวิธีการคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศแล้วเราสามารถสรุปได้ว่าการสืบพันธุ์ด้วยตนเองเป็นเงื่อนไขที่สำคัญไม่แพ้กันสำหรับการดำรงอยู่ของพวกมัน อันที่จริงหากไม่มีการทำซ้ำส่วนประกอบอย่างต่อเนื่องเช่น:

• สิ่งมีชีวิต;
• องค์ประกอบของดิน
• ความโปร่งใสของน้ำ
• ส่วนประกอบออกซิเจนของอากาศเป็นต้น

เป็นเรื่องยากที่จะพูดถึงความยั่งยืนและการควบคุมตนเองเพื่อให้มวลชีวภาพสามารถฟื้นฟูและรักษาจำนวนได้อย่างต่อเนื่องสิ่งสำคัญคือต้องมีอาหารน้ำและสภาพความเป็นอยู่ที่เพียงพอในปริมาณที่เพียงพอ ภายในระบบนิเวศใด ๆ มีการแทนที่คนชราเป็นคนหนุ่มสาวคนป่วยที่มีสุขภาพดีแข็งแรงและบึกบึน นี่เป็นเงื่อนไขปกติสำหรับการดำรงอยู่ของพวกเขา สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อมีการจำลองตัวเองในเวลาที่เหมาะสม

การแสดงคุณสมบัติของระบบนิเวศประเภทนี้ -นี่คือกุญแจสำคัญในการอนุรักษ์พันธุกรรมของอัลลีลของแต่ละสปีชีส์ มิฉะนั้นสกุลและประเภทชั้นเรียนและครอบครัวของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดจะต้องสูญพันธุ์โดยไม่มีการบูรณะในภายหลัง

การสืบทอด

คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของระบบนิเวศคือการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศกระบวนการนี้เรียกว่าการสืบทอด เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอกภายนอกและใช้เวลาหลายสิบปีจนถึงหลายล้าน สาระสำคัญของปรากฏการณ์นี้คือการแทนที่อย่างต่อเนื่องของระบบนิเวศหนึ่งกับอีกระบบหนึ่งภายใต้อิทธิพลของทั้งปัจจัยภายในที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตและสภาพภายนอกของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเป็นเวลานาน

นอกจากนี้เหตุผลสำคัญสำหรับการสืบทอดคือกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ ดังนั้นป่าไม้จึงหลีกทางให้กับทุ่งหญ้าและหนองน้ำทะเลสาบกลายเป็นทะเลทรายหรือทุ่งหญ้าที่ราบลุ่มทุ่งหญ้ารกไปด้วยต้นไม้และป่าก็ก่อตัวขึ้น ตามธรรมชาติแล้วสัตว์เหล่านี้ก็มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเช่นกัน

การสืบทอดจะเกิดขึ้นนานแค่ไหน?ตรงกับขั้นตอนที่จะเกิดการเกิด Biogeocenosis ที่สะดวกที่สุดสำหรับเงื่อนไขเฉพาะ ตัวอย่างเช่นป่าสนในตะวันออกไกล (ไทกา) เป็นที่ยอมรับแล้วว่าเป็น biocenosis ของชนพื้นเมืองซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป มันก่อตัวขึ้นมานับพันปีในช่วงเวลานั้นมีการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศมากกว่าหนึ่งครั้ง

คุณสมบัติฉุกเฉิน

คุณสมบัติเหล่านี้ของระบบนิเวศเป็นตัวแทนอีกครั้งเกิดขึ้นใหม่และคุณสมบัติที่ไม่เคยมีมาก่อนที่ปรากฏในไบโอจีโอซีโนซิส สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นจากการทำงานที่ซับซ้อนของผู้เข้าร่วมทั้งหมดหรือหลายคนในระบบทั่วไป

ชุมชนเป็นตัวอย่างทั่วไปแนวปะการังซึ่งเกิดจากปฏิสัมพันธ์ระหว่าง coelenterates และสาหร่าย ปะการังเป็นแหล่งที่มาหลักของมวลชีวภาพองค์ประกอบสารประกอบที่ไม่เคยมีอยู่ในชุมชนนี้มาก่อน

ฟังก์ชั่นระบบนิเวศ

คุณสมบัติและหน้าที่ของระบบนิเวศใกล้เคียงกันการเชื่อมต่อระหว่างกัน ตัวอย่างเช่นคุณสมบัติเช่นความสมบูรณ์หมายถึงการคงไว้ซึ่งปฏิสัมพันธ์ที่คงที่ระหว่างผู้เข้าร่วมทั้งหมด รวมทั้งปัจจัยของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต และหนึ่งในฟังก์ชั่นคือการเปลี่ยนพลังงานประเภทต่างๆที่ประสานกันอย่างแม่นยำซึ่งเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขของการหมุนเวียนภายในขององค์ประกอบระหว่างการเชื่อมโยงทั้งหมดของประชากรและ biocenoses กันเอง

โดยทั่วไปแล้วบทบาทของระบบนิเวศจะถูกกำหนดโดยสิ่งเหล่านี้ประเภทของการโต้ตอบที่มีอยู่ภายใน Biogeocenosis ใด ๆ ควรให้ชีวมวลเพิ่มขึ้นทางชีวภาพอันเป็นผลมาจากการดำรงอยู่ นี่จะเป็นหนึ่งในฟังก์ชัน การเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับการรวมกันของปัจจัยของธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตและสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายในขอบเขตที่กว้าง ดังนั้นชีวมวลจึงสูงกว่ามากในพื้นที่ที่มีความชื้นสูงและมีแสงสว่างเพียงพอ นั่นหมายความว่าการเติบโตของมันจะยิ่งใหญ่กว่ามากเมื่อเทียบกับสิ่งนั้นเช่นในทะเลทราย

ฟังก์ชันระบบนิเวศอีกอย่างหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลง มันหมายถึงการเปลี่ยนแปลงในทิศทางของพลังงานการเปลี่ยนแปลงเป็นรูปแบบต่างๆภายใต้การกระทำของสิ่งมีชีวิต

โครงสร้าง

องค์ประกอบและคุณสมบัติของระบบนิเวศเป็นตัวกำหนดโครงสร้าง. โครงสร้างของ Biogeocenosis คืออะไร? เห็นได้ชัดว่ามันมีลิงค์หลักทั้งหมด (ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีตัวตน) สิ่งสำคัญคือโครงสร้างทั้งหมดเป็นวัฏจักรปิดซึ่งเป็นการยืนยันคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศอีกครั้ง

มีการเชื่อมโยงหลักสองประการใน bigeocenosis ใด ๆ

1. Ecotope เป็นชุดของปัจจัยที่มีลักษณะเป็น abiotic ในทางกลับกันเขาถูกนำเสนอ:

• ภูมิอากาศ (บรรยากาศความชื้นแสงสว่าง);
• edaphotop (ส่วนประกอบของดินในดิน)

2. Biocenosis - ชุดของสิ่งมีชีวิตทุกประเภทในระบบนิเวศที่กำหนด ประกอบด้วยลิงก์หลักสามลิงก์:

• zoocenosis - สัตว์ทุกชนิด
• phytocenosis - สิ่งมีชีวิตในพืชทั้งหมด
• microbocenosis - ตัวแทนแบคทีเรียทั้งหมด

จากโครงสร้างข้างต้นจะเห็นได้ชัดว่าการเชื่อมโยงทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดและสร้างเครือข่ายเดียว การเชื่อมต่อนี้แสดงให้เห็นตัวเองประการแรกในการดูดซึมและการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน กล่าวอีกนัยหนึ่งคือในห่วงโซ่อาหารและใยอาหารภายในกลุ่มประชากรและระหว่างพวกมัน

โครงสร้างที่คล้ายกันของไบโอจีโอซีโนซิสถูกเสนอโดย V.N. Sukachev ในปีพ. ศ. 2483 และยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน

ระบบนิเวศที่สมบูรณ์

อายุของไบโอจีโอซีโนสที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันไป ตามธรรมชาติแล้วลักษณะของระบบนิเวศที่อายุน้อยและโตเต็มที่ควรจะแตกต่างกัน และมันก็เกิดขึ้น

คุณสมบัติใดของระบบนิเวศที่เติบโตเต็มที่ทำให้เกิดความแตกต่างจากระบบนิเวศที่เพิ่งสร้างขึ้นเมื่อไม่นานมานี้? มีหลายอย่างให้พิจารณาทั้งหมด:

1. สายพันธุ์ของประชากรแต่ละชนิดก่อตัวขึ้นมีเสถียรภาพและไม่ถูกแทนที่ (พลัดถิ่น) โดยผู้อื่น
2. ความหลากหลายของแต่ละบุคคลคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป
3. ชุมชนทั้งหมดมีอิสระในการควบคุมตนเองมีสภาวะสมดุลในระดับสูง
4. สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอย่างเต็มที่การอยู่ร่วมกันของ biocenosis และ ecotope นั้นสะดวกสบายที่สุด

ระบบนิเวศแต่ละแห่งจะได้รับการสืบทอดต่อไปจนกว่าจะถึงจุดสุดยอด - ความหลากหลายของสายพันธุ์ที่มีประสิทธิผลและเป็นที่ยอมรับมากที่สุดอย่างต่อเนื่อง เมื่อถึงเวลานั้นชีวจีโอซีโนซิสจะเริ่มค่อยๆเปลี่ยนเป็นชุมชนที่โตเต็มที่

กลุ่มของสิ่งมีชีวิตในไบโอจีโอซีโนซิส

โดยธรรมชาติแล้วสิ่งมีชีวิตทั้งหมดอยู่ในที่เดียวระบบนิเวศเชื่อมต่อกันเป็นส่วนเดียว ในเวลาเดียวกันพวกเขายังมีผลกระทบอย่างมากต่อองค์ประกอบของดินอากาศน้ำในส่วนประกอบที่ไม่เป็นพิษทั้งหมด

เป็นเรื่องปกติที่จะแยกแยะกลุ่มของสิ่งมีชีวิตหลายกลุ่มตามความสามารถในการดูดซับและเปลี่ยนรูปพลังงานภายในชีวจีโอซีโนซิสแต่ละชนิด

1. ผู้ผลิตคือผู้ที่ผลิตเกษตรอินทรีย์สารจากส่วนประกอบอนินทรีย์ สิ่งเหล่านี้คือพืชสีเขียวและแบคทีเรียบางชนิด วิธีการดูดซับพลังงานของพวกเขาคือออโตโทรฟิกพวกมันดูดซึมรังสีดวงอาทิตย์โดยตรง
2. วัสดุสิ้นเปลืองหรือ biophages คือผู้ที่บริโภคอินทรียวัตถุสำเร็จรูปโดยการกินสิ่งมีชีวิต สิ่งเหล่านี้คือสัตว์กินเนื้อแมลงและพืชบางชนิด นอกจากนี้ยังรวมถึงตัวแทนที่กินพืชเป็นอาหาร
3. Saprotrophs เป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถย่อยสลายอินทรียวัตถุได้ดังนั้นจึงต้องบริโภคสารอาหาร นั่นคือพวกมันกินซากพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว

เห็นได้ชัดว่าผู้เข้าร่วมทั้งหมดในระบบอยู่ในตำแหน่งที่พึ่งพาซึ่งกันและกัน สัตว์กินพืชจะไม่สามารถหาอาหารได้หากไม่มีพืชและสัตว์กินพืชจะตายหากไม่มีพวกมัน Saprophages จะไม่แปรรูปสารประกอบและปริมาณของสารประกอบอนินทรีย์ที่จำเป็นจะไม่ถูกเรียกคืน ความสัมพันธ์ทั้งหมดนี้เรียกว่าสายใยอาหาร ในชุมชนขนาดใหญ่โซ่จะรวมกันเป็นเครือข่ายและมีการสร้างปิรามิดขึ้น วิทยาศาสตร์นิเวศวิทยามีส่วนร่วมในการศึกษาประเด็นที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ทางโภชนาการ

บทบาทของมนุษย์ต่อผลกระทบต่อระบบนิเวศ

มีการพูดถึงเรื่องนี้มากมายในวันนี้ในที่สุดบุคคลก็ได้ตระหนักถึงความเสียหายทั้งหมดที่เกิดขึ้นกับระบบนิเวศในช่วง 200 ปีที่ผ่านมา ผลที่ตามมาของพฤติกรรมนี้เห็นได้ชัด: ฝนกรด, ปรากฏการณ์เรือนกระจก, ภาวะโลกร้อน, แหล่งน้ำจืดที่ลดลง, การพร่องของดิน, การตัดไม้ทำลายป่าและอื่น ๆ เป็นไปได้ที่จะกำหนดปัญหาเป็นเวลานานอย่างไม่มีที่สิ้นสุดเนื่องจากมีการสะสมจำนวนมาก

ทั้งหมดนี้คือบทบาทที่เล่นและยังคงถูกเล่นโดยมนุษย์ในระบบนิเวศ การขยายตัวเป็นเมืองจำนวนมากการทำให้เป็นอุตสาหกรรมการพัฒนาทางเทคโนโลยีการสำรวจอวกาศและการกระทำอื่น ๆ ของมนุษย์ไม่เพียงนำไปสู่ความซับซ้อนของสถานะของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการสูญพันธุ์และการลดลงของมวลชีวภาพของโลกด้วย

ระบบนิเวศใด ๆ ต้องการการปกป้องจากภายนอกมนุษย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปัจจุบัน ดังนั้นหน้าที่ของเราแต่ละคนคือให้การสนับสนุนเธอ คุณไม่ต้องการสิ่งนี้มากนัก - ในระดับรัฐบาลมีการพัฒนาวิธีการเพื่อปกป้องธรรมชาติคนธรรมดาควรยึดมั่นในกฎที่กำหนดไว้และพยายามรักษาระบบนิเวศให้ไม่เปลี่ยนแปลงโดยไม่แนะนำให้ใช้สารต่างๆในปริมาณที่มากเกินไปและ องค์ประกอบ