Visi dzīvie organismi nedzīvo uz Zemes izolēti viens no otra, bet veido kopienas. Viss tajos ir savstarpēji saistīts, gan dzīvie organismi, gan nedzīvās dabas faktori. Šādu veidojumu dabā sauc par ekosistēmu, kas dzīvo pēc saviem specifiskiem likumiem un kurai ir specifiskas iezīmes un īpašības, ar kurām mēs centīsimies iepazīties.
Ekosistēmas koncepcija
Ir diezgan grūti rūpīgi izpētīt jebkuru ekosistēmu, jo tajā ir ļoti daudz dzīvo organismu, kā arī abiotiskie faktori.
Ir tāda zinātne kā ekoloģija, kas pēta savvaļas un nedzīvās attiecības. Taču šīs attiecības var īstenot tikai noteiktas ekosistēmas ietvaros un notikt nevis spontāni un haotiski, bet gan saskaņā ar noteiktiem likumiem.
Ekosistēmu veidi ir dažādi, taču tie visi ir dzīvo organismu kopums, kas mijiedarbojas savā starpā un ar vidi, apmainoties ar vielu, enerģiju un informāciju. Tāpēc ekosistēma saglabājas stabila un ilgtspējīga ilgu laiku.
Ekosistēmu klasifikācija
Neskatoties uz lielo ekosistēmu daudzveidību, tās visas ir atvērtas, bez kurām to pastāvēšana nebūtu iespējama. Ekosistēmu veidi ir dažādi, un klasifikācija var būt atšķirīga. Ja paturam prātā izcelsmi, tad ekosistēmas ir:
Dabiski vai dabiski. Tajos visa mijiedarbība tiek veikta bez personas tiešas līdzdalības. Tos savukārt iedala:
- Ekosistēmas ir pilnībā atkarīgas no saules enerģijas.
- Sistēmas, kas saņem enerģiju gan no saules, gan citiem avotiem.
2. mākslīgās ekosistēmas. Radīts ar cilvēka rokām, un var pastāvēt tikai ar viņa līdzdalību. Tie ir arī iedalīti šādi:
- Agroekosistēmas, tas ir, tās, kas saistītas ar cilvēka saimniecisko darbību.
- Tehnoekosistēmas parādās saistībā ar cilvēku rūpnieciskajām darbībām.
- Pilsētu ekosistēmas.
Cita klasifikācija identificē šādus dabisko ekosistēmu veidus:
1. Zeme:
- Lietusmeži.
- Tuksnesis ar zālaugu un krūmainu veģetāciju.
- Savanna.
- Stepes.
- lapu mežs.
- Tundra.
2. Saldūdens ekosistēmas:
- Stāvūdens objekti (ezers, dīķis).
- Plūstošie ūdeņi (upes, strauti).
- Purvi.
3. Jūras ekosistēmas:
- Okeāns.
- Kontinentālais šelfs.
- Makšķerēšanas apgabali.
- Upju grīvas, līči.
- Dziļas ūdens plaisu zonas.
Neatkarīgi no klasifikācijas var redzēt ekosistēmu sugu daudzveidību, ko raksturo dzīvības formu kopums un skaitliskais sastāvs.
Ekosistēmas atšķirīgās iezīmes
Ekosistēmas jēdzienu var attiecināt gan uz dabiskiem veidojumiem, gan cilvēka mākslīgi radītiem. Ja runājam par dabiskajiem, tad tiem ir raksturīgas šādas pazīmes:
- Jebkurā ekosistēmā galvenie elementi ir dzīvi organismi un abiotiski vides faktori.
- Jebkurā ekosistēmā ir noslēgts cikls no organisko vielu ražošanas līdz to sadalīšanai neorganiskās sastāvdaļās.
- Sugu mijiedarbība ekosistēmās nodrošina ilgtspējību un pašregulāciju.
Visu pasauli mums apkārt pārstāv dažādas ekosistēmas, kuru pamatā ir dzīva matērija ar noteiktu struktūru.
Ekosistēmas biotiskā struktūra
Pat ja ekosistēmas atšķiras pēc sugu daudzveidības, dzīvo organismu pārpilnības, to dzīvības formām, bet biotiskā struktūra jebkurā no tām joprojām ir tāda pati.
Visu veidu ekosistēmās ir vienas un tās pašas sastāvdaļas, bez tām sistēmas darbība vienkārši nav iespējama.
- Producenti.
- Pirmās kārtas patērētāji.
- Otrā pasūtījuma patērētāji.
- Sadalītāji.
Pirmajā organismu grupā ietilpst visi augi, kas spēj fotosintēzes procesā. Tie ražo organiskās vielas. Šai grupai pieder arī ķīmijtrofi.kas veido organiskos savienojumus. Bet tikai šim nolūkam viņi izmanto nevis saules enerģiju, bet gan ķīmisko savienojumu enerģiju.
Patērētāju vidū ir visi organismi, kuriem ķermeņa veidošanai nepieciešamas organiskas vielas no ārpuses. Tas ietver visus zālēdājus organismus, plēsējus un visēdājus.
Sadalītāji, kas ietver baktērijas, sēnītes, pārvērš augu un dzīvnieku atliekas neorganiskos savienojumos, kas piemēroti lietošanai dzīviem organismiem.
Ekosistēmas darbība
Lielākā bioloģiskā sistēma ir biosfēra, kas, savukārt, sastāv no atsevišķām sastāvdaļām. Jūs varat izveidot šādu ķēdi: suga-populācija - ekosistēma. Mazākā vienība ekosistēmā ir suga. Katrā biogeocenozē to skaits var svārstīties no vairākiem desmitiem līdz simtiem un tūkstošiem.
Neatkarīgi no indivīdu un atsevišķu sugu skaita jebkurā ekosistēmā notiek nemitīga matērijas, enerģijas apmaiņa ne tikai savā starpā, bet arī ar vidi.
Ja runājam par enerģijas apmaiņu, tad pilnīgi iespējams pielietot fizikas likumus. Pirmais termodinamikas likums nosaka, ka enerģija nepazūd bez pēdām. Tas mainās tikai no vienas sugas uz otru. Saskaņā ar otro likumu enerģija var pieaugt tikai slēgtā sistēmā.
Ja fizikālie likumi tiek piemēroti ekosistēmām, mēs varam secināt, ka tās atbalsta to dzīvībai svarīgo darbību, pateicotiessaules enerģiju, ko organismi spēj ne tikai uztvert, bet arī pārveidot, izmantot un pēc tam izlaist vidē.
Enerģija tiek pārnesta no viena trofiskā līmeņa uz citu, pārneses laikā notiek viena enerģijas veida transformācija citā. Daļa no tā, protams, tiek zaudēta kā siltums.
Lai kāda veida dabiskās ekosistēmas pastāvētu, šādi likumi ir spēkā pilnīgi katrā.
Ekosistēmas struktūra
Ja ņemam vērā jebkuru ekosistēmu, tad noteikti redzam, ka dažādas kategorijas, piemēram, ražotājus, patērētājus un sadalītājus, vienmēr pārstāv vesels sugu kopums. Daba paredz, ja ar kādu no sugām pēkšņi kaut kas notiek, tad ekosistēma no tā nenomirs, to vienmēr var veiksmīgi aizstāt ar citu. Tas izskaidro dabisko ekosistēmu ilgtspējību.
Plašā sugu daudzveidība ekosistēmā, barības ķēžu daudzveidība nodrošina visu sabiedrībā notiekošo procesu ilgtspēju.
Turklāt jebkurai sistēmai ir savi likumi, kuriem pakļaujas visi dzīvie organismi. Pamatojoties uz to, biogeocenozes ietvaros var izdalīt vairākas struktūras:
- Skata struktūra. Parāda augu un dzīvnieku sugu attiecību. Katrā sistēmā šis rādītājs ir atšķirīgs, tas ir atkarīgs no daudziem faktoriem: ģeogrāfiskā novietojuma, klimata, ekosistēmas vecuma. Sugas, kuru skaits pārsniedz visas pārējās, sauc par biotopu veidojošo sugu. Bet mazie pārstāvji dažos gadījumos ir labsajūtas rādītājs sistēmā.
- Trofiskā struktūra. Sugu daudzveidība, sazarotās barības ķēdes ekosistēmā ir ilgtspējības rādītāji. Jebkurā biogeocenozē organismi galvenokārt ir savstarpēji saistīti ar pārtikas saitēm. Jūs vienmēr varat izveidot pārtikas ķēdes. Tie parasti sākas ar augu organismu un beidzas ar plēsēju. Piemēram, sienāzis ēd zāli, zīlīte to ēd, pūķis to noķers.
- Telpiskā struktūra. Rodas jautājums, kā vienā teritorijā sadzīvo tik liels skaits dažādu sugu. Tas viss ir saistīts ar noteiktu struktūru, pie kuras sugas apmetas. Mežā pašu pirmo līmeni aizņem gaismu mīloši koki. Šeit ligzdo arī dažas putnu sugas. Nākamais līmenis ir zemākie koki un atkal dažu dzīvnieku sugu dzīvotne.
Jebkurā ekosistēmā noteikti ir jebkura struktūra, taču tā var ievērojami atšķirties. Piemēram, ja salīdzinām tuksneša un lietus meža biogeocenozi, atšķirība ir redzama ar neapbruņotu aci.
Mākslīgās ekosistēmas
Šādas sistēmas rada cilvēka rokas. Neskatoties uz to, ka tajos, tāpat kā dabiskajos, obligāti ir visas biotiskās struktūras sastāvdaļas, joprojām pastāv būtiskas atšķirības. Starp tiem ir šādi:
- Agrocenozēm raksturīgs slikts sugu sastāvs. Tur aug tikai tie augi, kurus aug cilvēks. Taču daba dara savu, un vienmēr, piemēram, uz kviešu lauka var redzēt, ka apmetas rudzupuķes, margrietiņas, dažādi posmkāji. ATdažās sistēmās pat putniem ir laiks izveidot ligzdu uz zemes un izperēt cāļus.
- Ja cilvēks nerūpējas par šo ekosistēmu, tad kultivētie augi neizturēs konkurenci ar saviem savvaļas radiniekiem.
- Agrocenozes pastāv arī pateicoties papildu enerģijai, ko cilvēks nes, piemēram, mēslojot.
- Tā kā izaudzētā augu biomasa tiek izņemta līdz ar ražas novākšanu, augsnē trūkst barības vielu. Tāpēc turpmākai eksistencei atkal ir nepieciešama cilvēka iejaukšanās, kurai nāksies mēslot, lai izaudzētu nākamo ražu.
Var secināt, ka mākslīgās ekosistēmas nepieder pie ilgtspējīgām un pašregulējošām sistēmām. Ja cilvēks pārstāj par viņiem rūpēties, viņš neizdzīvos. Pamazām savvaļas sugas izstums kultivētos augus, un agrocenoze tiks iznīcināta.
Piemēram, trīs veidu organismu mākslīgu ekosistēmu var viegli izveidot mājās. Ja ieliek akvāriju, ielej tajā ūdeni, ievieto dažus elodejas zarus un nosēdina divas zivis, šeit jums ir gatava mākslīgā sistēma. Pat tik vienkāršs nevar pastāvēt bez cilvēka iejaukšanās.
Ekosistēmu nozīme dabā
Globāli runājot, visi dzīvie organismi ir sadalīti pa ekosistēmām, tāpēc to nozīmi nevar novērtēt par zemu.
- Visas ekosistēmas ir savstarpēji saistītas ar vielu cirkulāciju, kas var migrēt no vienas sistēmas uz otru.
- PaldiesEkosistēmu klātbūtne dabā saglabā bioloģisko daudzveidību.
- Visi resursi, ko mēs iegūstam no dabas, dod mums tieši ekosistēmas: tīru ūdeni, gaisu, auglīgu augsni.
Ir ļoti viegli iznīcināt jebkuru ekosistēmu, īpaši ņemot vērā cilvēka spējas.
Ekosistēmas un cilvēks
Kopš cilvēka parādīšanās viņa ietekme uz dabu ar katru gadu ir palielinājusies. Attīstoties, cilvēks iedomājās sevi par dabas karali, bez vilcināšanās sāka iznīcināt augus un dzīvniekus, iznīcināt dabiskās ekosistēmas, tādējādi sāka cirst zaru, uz kura viņš pats sēž.
Iejaucoties gadsimtiem vecās ekosistēmās un pārkāpjot organismu pastāvēšanas likumus, cilvēks ir novedis pie tā, ka visi pasaules vides aizstāvji jau vienā balsī kliedz, ka ir pienākusi pasaules ekoloģiskā krīze. Vairums zinātnieku ir pārliecināti, ka dabas katastrofas, kas pēdējā laikā sāk notikt biežāk, ir dabas reakcija uz cilvēka nepārdomātu iejaukšanos tās likumos. Ir pienācis laiks apstāties un padomāt, ka jebkura veida ekosistēmas veidojās gadsimtiem ilgi, ilgi pirms cilvēka parādīšanās, un lieliski pastāvēja bez viņa. Vai cilvēce var dzīvot bez dabas? Atbilde šķiet pati par sevi.
