Всички живи организми живеят на Земята не в изолация един от друг, а под формата на общности. В тях всичко е взаимосвързано, както живите организми, така и факторите от неживата природа. Такава формация в природата се нарича екосистема, която живее според собствените си специфични закони и има специфични признаци и качества, с които ще се опитаме да се запознаем.
Концепция за екосистема
Проучването на всяка екосистема е доста трудно, тъй като включва огромен брой живи организми, както и абиотични фактори.
Има такава наука като екологията, която се занимава с изучаването на връзката между живата природа и неживата. Но тези отношения могат да се осъществяват само в рамките на определена екосистема и не възникват спонтанно и случайно, но според някои закони.
Видовете екосистеми са различни, но всички те представляват съвкупност от живи организми, които си взаимодействат помежду си и с околната среда чрез обмен на вещества, енергия и информация. Ето защо екосистемата остава стабилна и устойчива за дълъг период от време.
Класификация по екосистеми
Въпреки голямото разнообразие от екосистеми, всички те са отворени, без които съществуването им не би било възможно. Видовете екосистеми са различни и класификацията може да е различна. Ако имаме предвид произхода, тогава екосистемите са:
Естествено или естествено. В тях цялото взаимодействие се осъществява без прякото участие на човека. Те от своя страна се делят на:
- Екосистеми, които са напълно зависими от слънчевата енергия.
- Системи, които получават енергия както от слънцето, така и от други източници.
2. Изкуствени екосистеми. Създаден от човешки ръце и може да съществува само с негово участие. Те също са разделени на:
- Агроекосистеми, тоест тези, свързани с човешката икономическа дейност.
- Техно-екосистемите се появяват във връзка с индустриалната дейност на хората.
- Градски екосистеми.
Друга класификация разграничава следните видове естествени екосистеми:
1. Земя:
- Дъждовните гори.
- Пустиня с тревиста и храстовидна растителност.
- Саваната.
- Степни.
- Широколистна гора.
- Tundra.
2. Сладководни екосистеми:
- Изправени езера (езеро, езерце).
- Течащи води (реки, потоци).
- Блато.
3. Морски екосистеми:
- Океанът.
- Континентален шелф.
- Зони за риболов.
- Устия, заливи.
- Зони на дълбоки водни разриви.
Независимо от класификацията, можете да видите многообразието от видове екосистеми, което се характеризира със своя набор от форми на живот и числен състав.
Отличителни характеристики на екосистемата
Понятието екосистема може да се отдаде както на природни образувания, така и изкуствено създадено от човека. Ако говорим за естествени, тогава те се характеризират със следните симптоми:
- Задължителни елементи във всяка екосистема са живите организми и абиотичните фактори на околната среда.
- Във всяка екосистема има затворен цикъл от производството на органични вещества до разпадането им в неорганични компоненти.
- Взаимодействието на видовете в екосистемите осигурява устойчивост и саморегулация.
Целият околен свят е представен от различни екосистеми, които се основават на жива материя с определена структура.
Структура на биотичната екосистема
Дори ако екосистемите се различават във видовото разнообразие, изобилието от живи организми, техните форми на живот, но биотичната структура във всяка от тях все още е същата.
Всички видове екосистеми включват едни и същи компоненти, без тяхното присъствие функционирането на системата е просто невъзможно.
- Производителите.
- Консумативи от първата поръчка.
- Консумативи от втория ред.
- Разлагащи.
Първата група организми включва всички растения, които са способни на фотосинтеза. Те произвеждат органична материя. Хемотрофите, които образуват органични съединения, принадлежат към една и съща група. Но само за това те не използват слънчева енергия, а енергията на химичните съединения.
Потребителите включват всички организми, които трябва да получават органична материя отвън, за да изграждат телата си. Това включва всички тревопасни организми, хищници и всеядни.
Редукторите, които включват бактерии, гъби, превръщат остатъците от растения и животни в неорганични съединения, подходящи за употреба от живи организми.
Функциониране на екосистемата
Най-голямата биологична система е биосферата, тя от своя страна се състои от отделни компоненти. Можете да съставите следната верига: видове-популация - екосистема. Най-малката единица в екосистемите е видът. При всяка биогеоценоза броят им може да варира от няколко десетки до стотици и хиляди.
Независимо от броя на индивидите и отделните видове във всяка екосистема, има постоянен обмен на материя, енергия не само помежду им, но и с околната среда.
Ако говорим за обмен на енергия, тогава е напълно възможно да се приложат законите на физиката. Първият закон на термодинамиката гласи, че енергията не изчезва без следа. Той се превръща само от един вид в друг. Според втория закон при затворена система енергията може само да се увеличи.
Ако физическите закони се прилагат към екосистемите, можем да заключим, че те поддържат прехраната си поради наличието на слънчева енергия, която организмите са в състояние не само да улавят, но и да ги трансформират, използват и след това да дават в околната среда.
Енергията се прехвърля от едно трофично ниво на друго, по време на прехвърлянето един вид енергия се трансформира в друг. Част от него, разбира се, се губи под формата на топлина.
Каквито и видове естествени екосистеми да съществуват, такива закони важат за абсолютно всички.
Структура на екосистемата
Ако погледнете някоя екосистема, определено в нея можете да видите, че различни категории, като производители, потребители и редуктори, винаги са представени от цял набор от видове. Природата предвижда, че ако нещо внезапно се случи с един от видовете, тогава екосистемата няма да умре от това, тя винаги може успешно да бъде заменена с друга. Това обяснява устойчивостта на естествените екосистеми.
Голямото разнообразие от видове в екосистемата, разнообразие от хранителни вериги гарантират устойчивостта на всички процеси, които протичат в общността.
Освен това всяка система има свои собствени закони, на които се подчиняват всички живи организми. Въз основа на това могат да бъдат разграничени няколко структури в рамките на биогеоценозата:
- Видовата структура. Показва съотношението на растителните и животинските видове. Във всяка система този показател е различен, зависи от много фактори: географско местоположение, климат, възраст на екосистемата. Вид, който е по-превъзходен по брой на всички останали, се нарича среден предишен. Но малките представители в някои случаи са показател за благополучие в системата.
- Трофична структура. Разнообразието от видове, разклонени хранителни вериги в екосистемата са показател за устойчивост. Във всяка биогеоценоза организмите са свързани помежду си предимно с хранителни връзки. Винаги можете да съставите веригата на захранване. Обикновено започват с растителен организъм и завършват с хищник. Например един скакалец яде трева, синигер ще я изяде, а хвърчилото ще я хване.
- Пространствена структура. Възниква въпросът как съществува толкова голям брой различни видове на една територия. Всичко това се дължи на определена структура, придържане към кои видове са разпространени. В гората първият ред е зает от фотофилни дървета. Някои видове птици също гнездят тук. Следващото ниво са дърветата по-ниски и отново обиталището на някои видове животни.
Всяка структура задължително присъства във всяка екосистема, но тя може да варира значително. Например, ако сравним биогеоценозата на пустинята и тропическите гори, разликата е видима с просто око.
Изкуствени екосистеми
Такива системи са създадени от човешки ръце. Въпреки факта, че всички компоненти на биотичната структура са задължителни в тях, както и в естествените, все още има значителни разлики. Сред тях са следните:
- Агроценозите се отличават с лош видов състав. Растат само тези растения, които хората отглеждат там. Но природата взема своя данък и винаги например в пшенично поле можете да видите царевици, маргаритки, различни членестоноги. В някои системи дори птиците успяват да построят гнездо на земята и да отглеждат пилета.
- Ако човек не се грижи за тази екосистема, тогава култивираните растения няма да издържат на конкуренция с дивите си роднини.
- Агроценозите все още съществуват поради допълнителната енергия, която човек носи, например, торене.
- Тъй като отглежданата биомаса на растенията се изтегля заедно с реколтата, почвата се изчерпва с хранителни вещества. Следователно за по-нататъшното съществуване отново е необходима намесата на човек, който ще трябва да прави торове, за да отглежда следващата култура.
Може да се заключи, че изкуствените екосистеми не принадлежат към стабилни и саморегулиращи се системи. Ако човек престане да се грижи за тях, той няма да оцелее. Постепенно дивите видове ще изместят култивираните растения и агроценозата ще бъде унищожена.
Например, изкуствена екосистема от три вида организми лесно може да бъде създадена у дома. Ако поставите аквариум, изсипете вода в него, сложите няколко клонки елодея и уредите две риби, ето че сте подготвили изкуствената система. Дори такъв прост не може да съществува без човешка намеса.
Стойността на екосистемите в природата
Говорейки в световен мащаб, всички живи организми са разпределени в екосистемите, така че тяхното значение трудно може да бъде подценено.
- Всички екосистеми са свързани помежду си от цикъл от вещества, които могат да мигрират от една система в друга.
- Поради наличието на екосистеми в природата се съхранява биоразнообразието.
- Всички ресурси, които черпим от природата, ни дават именно екосистемата: чиста вода, въздух, плодородна почва.
Всяка екосистема е много лесна за унищожаване, особено като се имат предвид възможностите на човека.
