Minden élő szervezet nem egymástól elszigetelten él a Földön, hanem közösségeket alkot. Minden bennük összefügg, mind az élő szervezeteket, mind az ilyen természeti képződményeket ökoszisztémának nevezzük, amely saját törvényei szerint él, és sajátos jellemzőkkel és tulajdonságokkal rendelkezik, amelyeket megpróbálunk megismerni.

Az ökoszisztéma fogalma

Létezik olyan tudomány, mint az ökológia, amely tanulmányozza De ezek a kapcsolatok csak egy bizonyos ökoszisztéma keretein belül valósulhatnak meg, és nem spontán és kaotikus módon, hanem bizonyos törvények szerint alakulnak ki.

Különféle típusú ökoszisztémák léteznek, de ezek mind élő szervezetek halmaza, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással és környezet anyag-, energia- és információcserén keresztül. Ez az oka annak, hogy az ökoszisztéma hosszú ideig stabil és fenntartható marad.

Ökoszisztéma osztályozás

Az ökoszisztémák sokfélesége ellenére mind nyitottak, enélkül létük lehetetlen lenne. Az ökoszisztémák típusai eltérőek, és az osztályozás is eltérő lehet. Ha az eredetet tartjuk szem előtt, akkor az ökoszisztémák a következők:

1. természetes vagy természetes. Bennük minden interakció egy személy közvetlen részvétele nélkül történik. Ők viszont a következőkre oszlanak:

• Teljesen a napenergiától függő ökoszisztémák.
• Olyan rendszerek, amelyek a napból és más forrásokból is kapnak energiát.

2. Mesterséges ökoszisztémák. Emberi kéz alkotta, és csak az ő közreműködésével létezhet. Ezek is fel vannak osztva:

• Agroökoszisztémák, vagyis azok, amelyekhez kapcsolódnak gazdasági aktivitás személy.
• A technológiai ökoszisztémák az emberek ipari tevékenységei kapcsán jelennek meg.
• városi ökoszisztémák.

Egy másik osztályozás a következő típusú természetes ökoszisztémákat különbözteti meg:

1. Föld:

• Esőerdők.
• Sivatag füves és cserjés növényzettel.
• Savannah.
• Sztyeppék.
• Lombhullató erdő.
• Tundra.

2. Édesvízi ökoszisztémák:

• pangó tározók
• Folyó vizek (folyók, patakok).
• Mocsarak.

3. Tengeri ökoszisztémák:

• Óceán.
• kontinentális talapzat.
• Horgászterületek.
• Folyók torkolatai, öblök.
• Mélyvízi hasadékzónák.

A besorolástól függetlenül látható az ökoszisztéma fajainak sokfélesége, amelyet életforma-készlete és számszerű összetétele jellemez.

Az ökoszisztéma megkülönböztető jellemzői

Az ökoszisztéma fogalma a természetes képződményeknek és az ember által mesterségesen létrehozottnak egyaránt tulajdonítható. Ha természetesről beszélünk, akkor a következő tulajdonságok jellemzik őket:

• Minden ökoszisztémában az alapvető elemek az élő szervezetek és az abiotikus környezeti tényezők.
• Minden ökoszisztémában van egy zárt körforgás a szerves anyagok termelésétől azok szervetlen komponensekre való lebontásáig.
• A fajok kölcsönhatása az ökoszisztémákban biztosítja a stabilitást és az önszabályozást.

Egész a világ Különféle ökoszisztémák képviselik, amelyek egy bizonyos szerkezetű élő anyagon alapulnak.

Az ökoszisztéma biotikus szerkezete

Még ha az ökoszisztémák fajdiverzitásukban, élőlények bőségében, életformáiban különböznek is, a biotikus szerkezet mindegyikben ugyanaz.

Bármilyen típusú ökoszisztéma ugyanazokat az összetevőket tartalmazza, jelenlétük nélkül a rendszer működése egyszerűen lehetetlen.

1. Producerek.
2. Másodrendű fogyasztók.
3. Reduktorok.

Az organizmusok első csoportjába minden olyan növény tartozik, amely képes a fotoszintézis folyamatára. Szerves anyagot termelnek. Ebbe a csoportba tartoznak a kemotrófok is, amelyek képződnek szerves vegyületek. De csak erre nem a napenergiát, hanem a kémiai vegyületek energiáját használják fel.

A fogyasztók közé tartozik minden olyan szervezet, amelynek kívülről származó szerves anyagra van szüksége testük felépítéséhez. Ez magában foglalja az összes növényevő szervezetet, ragadozót és mindenevőt.

A lebontók, amelyek közé tartoznak a baktériumok, gombák, a növények és állatok maradványait az élő szervezetek általi felhasználásra alkalmas szervetlen vegyületekké alakítják.

Az ökoszisztémák működése

A legnagyobb biológiai rendszer a bioszféra, amely viszont egyedi összetevőkből áll. A következő láncot készítheti: faj-populáció-ökoszisztéma. Az ökoszisztéma legkisebb egysége a faj. Mindegyik biogeocenózisban számuk több tíztől több száz és ezerig változhat.

Egyedszámtól függetlenül és bizonyos fajták minden ökoszisztémában folyamatos az anyag-, energiacsere, nemcsak egymás között, hanem a környezettel is.

Ha az energiacseréről beszélünk, akkor teljesen lehetséges a fizika törvényeinek alkalmazása. A termodinamika első főtétele szerint az energia nem tűnik el nyomtalanul. Csak egyik fajról a másikra változik. A második törvény szerint zárt rendszerben az energia csak növekedhet.

Ha a fizikai törvényeket alkalmazzuk az ökoszisztémákra, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy azok a napenergia jelenléte révén támogatják élettevékenységüket, amelyet az élőlények nemcsak felfogni, hanem átalakítani, felhasználni, majd a környezetbe juttatni. környezet.

Az energia egyik trofikus szintről a másikra kerül át, az átvitel során az egyik energiafajta átalakul egy másikká. Egy része természetesen hő formájában elvész.

Bármilyen típusú természetes ökoszisztéma létezik is, ezek a törvények mindegyikben abszolút érvényesek.

Ökoszisztéma szerkezete

Ha bármilyen ökoszisztémát figyelembe veszünk, akkor biztosan látni fogjuk, hogy a különféle kategóriákat, például a termelőket, a fogyasztókat és a lebontókat mindig fajok egész halmaza képviseli. A természet úgy rendelkezik, hogy ha az egyik fajjal hirtelen történik valami, akkor az ökoszisztéma ettől nem hal meg, mindig sikeresen helyettesíthető egy másikkal. Ez magyarázza a természetes ökoszisztémák stabilitását.

A fajok sokfélesége az ökoszisztémában, a diverzitás biztosítja a közösségen belüli összes folyamat stabilitását.

Ezenkívül minden rendszernek megvannak a maga törvényei, amelyeknek minden élő szervezet engedelmeskedik. Ez alapján a biogeocenózison belül több struktúra különíthető el:

Bármilyen szerkezet benne hibátlanul bármely ökoszisztémában jelen van, de jelentősen változhat. Például, ha összehasonlítjuk a sivatag és az esőerdő biogeocenózisát, a különbség szabad szemmel is látható.

mesterséges ökoszisztémák

Az ilyen rendszereket emberi kéz hozza létre. Annak ellenére, hogy bennük, akárcsak a természetesekben, a biotikus szerkezet minden összetevője szükségszerűen jelen van, még mindig jelentős különbségek vannak. Köztük a következők:

1. Az agrocenózisokat rossz fajösszetétel jellemzi. Csak azok a növények nőnek ott, amiket az ember. De a természet megteszi a hatását, és mindig, például egy búzatáblán látni lehet búzavirágot, százszorszépeket, különféle ízeltlábúakat megtelepedni. Egyes rendszerekben még a madaraknak is van idejük fészket rakni a földön, és kikeltetni a fiókákat.
2. Ha valaki nem gondoskodik erről az ökoszisztémáról, akkor a kultúrnövények nem fogják ellenállni a versenyt vadon élő rokonaikkal.
3. Az agrocenózisok is léteznek annak a többletenergiának köszönhetően, amelyet az ember például műtrágyák kijuttatásával hoz.
4. Mivel a növények megnövekedett biomasszáját a betakarítással együtt visszavonják, a talaj tápanyagtartalma kimerül. Ezért a további léthez ismét egy olyan személy beavatkozására van szükség, akinek műtrágyáznia kell a következő termés termesztéséhez.

Megállapítható, hogy a mesterséges ökoszisztémák nem tartoznak a fenntartható és önszabályozó rendszerek közé. Ha valaki nem törődik velük, nem éli túl. Fokozatosan a vadon élő fajok kiszorítják a termesztett növényeket, és az agrocenózis elpusztul.

Például egy háromféle organizmusból álló mesterséges ökoszisztéma könnyen létrehozható otthon. Ha raksz egy akváriumot, önts bele vizet, helyezz el néhány elodea ágat és két halat letelepítesz, itt kész a mesterséges rendszer. Még egy ilyen egyszerű sem létezhet emberi beavatkozás nélkül.

Az ökoszisztémák értéke a természetben

Globálisan nézve minden élő szervezet az ökoszisztémák között oszlik el, így fontosságukat nehéz alábecsülni.

1. Minden ökoszisztémát összekapcsol az anyagok körforgása, amelyek egyik rendszerből a másikba vándorolhatnak.
2. Az ökoszisztémák természetben való jelenléte miatt a biológiai sokféleség megmarad.
3. Minden erőforrást, amit a természetből nyerünk, az ökoszisztémák adják nekünk: tiszta víz, levegő,

Bármely ökoszisztémát nagyon könnyű elpusztítani, különösen az ember képességeit figyelembe véve.

Az ökoszisztémák és az ember

Az ember megjelenése óta a természetre gyakorolt ​​hatása évről évre nőtt. Fejlődően az ember a természet királyának képzelte magát, habozás nélkül elkezdte pusztítani a növényeket és az állatokat, pusztítani a természetes ökoszisztémákat, ezáltal elkezdte vágni azt az ágat, amelyen ő maga ül.

Az évszázados ökoszisztémákba való beavatkozással és az élőlények létezésének törvényeinek megsértésével az ember oda vezetett, hogy a világ összes ökológusa máris egy hangon azt kiabálja, hogy eljött a világ.A legtöbb tudós biztos abban, hogy a természeti katasztrófák amely be mostanában gyakrabban fordultak elő, ezek a természet válasza arra, hogy az ember meggondolatlan beleavatkozik a törvényeibe. Ideje megállni, és elgondolkodni azon, hogy mindenféle ökoszisztéma évszázadokon keresztül, jóval az ember megjelenése előtt alakult ki, és tökéletesen létezett nélküle. Élhet-e az emberiség természet nélkül? A válasz önmagát sugallja.

Az ökoszisztémák az ökológia egyik kulcsfogalma, amely több összetevőből álló rendszer: állatok, növények és mikroorganizmusok közössége, jellegzetes élőhely, kapcsolatrendszer egésze, amelyen keresztül az anyagok és energiák cseréje megvalósul.

A tudományban az ökoszisztémák többféle osztályozása létezik. Az egyik az összes ismert ökoszisztémát két nagy osztályba osztja: természetes, a természet által létrehozott és mesterséges, az ember által létrehozott. Nézzük meg részletesebben az egyes osztályokat.

természetes ökoszisztémák

Mint fentebb említettük, a természetes, természetes ökoszisztémák a természeti erők hatására jöttek létre. Jellemzőjük:

• A szoros kapcsolat szerves és szervetlen anyagok
• Az anyagok körforgásának teljes, ördögi köre: kezdve a szerves anyag megjelenésétől és annak bomlásával és szervetlen komponensekre való bomlásával bezárólag.
• Rugalmasság és öngyógyító képesség.

Minden természetes ökoszisztémát a következő jellemzők határoznak meg:

• 1. fajszerkezet: az egyes állat- vagy növényfajok számát a természeti viszonyok szabályozzák.
  2. Térszerkezet: minden élőlény szigorú vízszintes vagy függőleges hierarchiában van elrendezve. Például egy erdei ökoszisztémában egyértelműen megkülönböztethetők a szintek, a vízi ökoszisztémában az élőlények eloszlása ​​a víz mélységétől függ.
  3. Biotikus és abiotikus anyagok. Az ökoszisztémát alkotó szervezetek szervetlen (abiotikus: fény, levegő, talaj, szél, páratartalom, nyomás) és szerves (biotikus - állatok, növények) szervezetekre oszthatók.
  4. A biotikus komponens viszont termelőkre, fogyasztókra és pusztítókra oszlik. A termelők közé tartoznak a növények és baktériumok, amelyek napfény és energia segítségével szervetlen anyagokból szerves anyagokat hoznak létre. A fogyasztók olyan állatok és húsevő növények, amelyek ezzel a szerves anyaggal táplálkoznak. A pusztítók (gombák, baktériumok, egyes mikroorganizmusok) jelentik a tápláléklánc koronáját, mivel ezek fordított folyamatot produkálnak: a szerves anyagok szervetlen anyagokká alakulnak.

Az egyes természetes ökoszisztémák térbeli határai nagyon feltételhez kötöttek. A tudományban ezeket a határokat a domborzat természetes körvonalai alapján szokás meghatározni: például mocsár, tó, hegyek, folyók. Összességében azonban a bolygónk bioburkáját alkotó összes ökoszisztémát nyitottnak tekintjük, mivel kölcsönhatásba lépnek a környezettel és a térrel. A nagyon alapgondolat a kép így néz ki: az élő szervezetek energiát, kozmikus és földi anyagokat kapnak a környezetből, és a kimeneten - üledékes kőzetekés a végül az űrbe jutó gázok.

A természetes ökoszisztéma minden összetevője szorosan összefügg egymással. Ennek a kapcsolatnak az alapelvei évek, néha évszázadok során alakulnak ki. De éppen ezért válnak olyan stabillá, mert ezek a kapcsolatok ill éghajlati viszonyokés meghatározza az ezen a területen élő állat- és növényfajokat. A természetes ökoszisztéma bármely egyensúlyhiánya annak eltűnéséhez vagy gyengüléséhez vezethet. Ilyen jogsértés lehet például az erdőirtás, egy adott állatfaj populációjának kiirtása. Ebben az esetben a tápláléklánc azonnal megszakad, és az ökoszisztéma "megbukni" kezd.

Egyébként további elemek ökoszisztémákba kerülése is megzavarhatja. Például, ha egy személy olyan állatokat kezd tenyészteni a kiválasztott ökoszisztémában, amelyek eredetileg nem voltak ott. Ennek élénk megerősítése a nyulak tenyésztése Ausztráliában. Eleinte nyereséges volt, mert egy ilyen termékeny környezetben és a tenyésztéshez kiváló éghajlati körülmények között a nyulak hihetetlen gyorsasággal kezdtek szaporodni. De a végén minden összeomlott. Nyulak számtalan hordája pusztította a legelőket, ahol a birkák legeltek. A birkák száma csökkenni kezdett. Egy ember sokkal több táplálékot kap egy juhtól, mint 10 nyúltól. Ez az eset még a közmondásba is bekerült: "A nyulak megették Ausztráliát." A tudósok hihetetlen erőfeszítésébe és nagy kiadásokba telt, mire sikerült megszabadulniuk a nyúlpopulációtól. Ausztráliában nem lehetett teljesen kiirtani populációjukat, de számuk csökkent, és már nem fenyegette az ökoszisztémát.

mesterséges ökoszisztémák

A mesterséges ökoszisztémák olyan állatok és növények közösségei, amelyek az ember által számukra teremtett körülmények között élnek. Ezeket noobiogeocenózisoknak vagy szocioökoszisztémáknak is nevezik. Példák: mező, legelő, város, társaság, űrhajó, állatkert, kert, mesterséges tavak, víztározó.

a legtöbben egyszerű példa mesterséges ökoszisztéma egy akvárium. Itt az élőhelyet az akvárium falai korlátozzák, az energia, a fény és a tápanyagok beáramlását az ember végzi, ő szabályozza a víz hőmérsékletét és összetételét is. A lakosok számát is kezdetben meghatározzák.

Az első jellemző: minden mesterséges ökoszisztéma heterotróf, azaz készétel fogyasztása. Vegyünk például egy várost, az egyik legnagyobb ember alkotta ökoszisztémát. Itt óriási szerepe van a mesterségesen előállított energia (gázvezeték, áram, élelmiszer) beáramlásának. Ugyanakkor az ilyen ökoszisztémákat a mérgező anyagok magas hozama jellemzi. Vagyis azok az anyagok, amelyek a természetes ökoszisztémában később szerves anyagok előállítását szolgálják, gyakran használhatatlanná válnak a mesterségesekben.

Másik megkülönböztető vonás mesterséges ökoszisztémák – az anyagcsere nyitott ciklusa. Vegyük például a mezőgazdasági ökoszisztémákat – a legfontosabbakat az ember számára. Ide tartoznak a szántók, gyümölcsösök, veteményeskertek, legelők, tanyák és egyéb mezőgazdasági területek, amelyeken a személy megteremti a fogyasztási cikkek elszállításának feltételeit. Az ilyen ökoszisztémák táplálékláncának egy részét az ember kiveszi (termés formájában), és ezért a tápláléklánc megsemmisül.

A harmadik különbség a mesterséges és a természetes ökoszisztémák között a fajhiány.. Valójában az ember egy ökoszisztémát hoz létre egy (ritkán több) növény- vagy állatfaj tenyésztése érdekében. Például egy búzatáblában minden kártevő és gyom elpusztul, csak a búzát termesztik. Ez lehetővé teszi a legjobb termés elérését. Ugyanakkor az élőlények ember számára „veszteséges” elpusztítása instabillá teszi az ökoszisztémát.

Természetes és mesterséges ökoszisztémák összehasonlító jellemzői

Kényelmesebb a természetes ökoszisztémák és a társadalmi-ökoszisztémák összehasonlítását táblázat formájában bemutatni:

természetes ökoszisztémák	mesterséges ökoszisztémák
A fő összetevő a napenergia.	Főleg üzemanyagból és főtt ételekből nyer energiát (heterotróf)
Termékeny talajt képez	Kimeríti a talajt
Minden természetes ökoszisztéma elnyeli a szén-dioxidot és oxigént termel.	A legtöbb mesterséges ökoszisztéma oxigént fogyaszt és szén-dioxidot termel.
Nagy fajok sokfélesége	Korlátozott számú élőlényfaj
Magas stabilitás, önszabályozási és öngyógyító képesség	Gyenge fenntarthatóság, mivel egy ilyen ökoszisztéma az emberi tevékenységektől függ
zárt anyagcsere	Zárt anyagcsere-lánc
Élőhelyet teremt a vadon élő állatok és növények számára	Elpusztítja a vadon élő állatok élőhelyeit
Felhalmozódik a víz, okosan használja és tisztítja	Magas vízfogyasztás, szennyezettsége

lecke típusa - kombinált

Mód: részben feltáró, problémabemutató, reproduktív, magyarázó-szemléltető.

Cél:

A tanulók tudatában vannak a megvitatott kérdések fontosságának, a természettel és a társadalommal való kapcsolatuk kialakításának képessége az élet tiszteletén, minden élőlény, mint a bioszféra egyedülálló és felbecsülhetetlen része iránt;

Feladatok:

Nevelési: bemutatni a természetben élő szervezetekre ható tényezők sokféleségét, a "káros és jótékony tényezők" fogalmának viszonylagosságát, a Föld bolygó életének sokféleségét és az élőlények alkalmazkodási lehetőségeit a környezeti feltételek teljes köréhez.

Fejlesztés: fejleszteni kell a kommunikációs készségeket, az önálló ismeretek elsajátításának és ösztönzésének képességét kognitív tevékenység; az információk elemzésének képessége, kiemelve a tanult anyagban a legfontosabb dolgot.

Nevelési:

A természetben a viselkedéskultúrát, a toleráns ember tulajdonságait ápolni, érdeklődést és szeretetet kelteni a vadon élő állatok iránt, stabil pozitív hozzáállást kialakítani a Föld minden élő szervezetével szemben, kialakítani a szépséglátás képességét.

Személyes: kognitív érdeklődés az ökológia iránt.A természetes biocenózisok megőrzése érdekében szükséges ismeretek megszerzése a biotikus kapcsolatok sokféleségéről a természetes közösségekben. Az a képesség, hogy megválasszák a célt és a szemantikai beállításokat cselekvéseikben és tetteikben a vadon élő állatokkal kapcsolatban. A saját és az osztálytársak munkájának igazságos értékelésének igénye

kognitív: a különböző információforrásokkal való munka, egyik formából a másikba konvertálás, az információk összehasonlítása és elemzése, következtetések levonása, üzenetek és prezentációk elkészítésének képessége.

Szabályozó: képesség a feladatok végrehajtásának önálló megszervezésére, a munka helyességének értékelésére, tevékenységük tükrözésére.

Kommunikatív: részt venni a párbeszédben az osztályteremben; válaszoljon egy tanár, osztálytársak kérdéseire, beszéljen a közönséggel multimédiás eszközökkel vagy egyéb demonstrációs eszközökkel

Tervezett eredmények

Tantárgy: ismeri - az „élőhely”, „ökológia”, „környezeti tényezők” fogalmait, azok élő szervezetekre gyakorolt ​​hatását, „élő és élettelen kapcsolatokat”; Legyen képes - meghatározni a "biotikus tényezők" fogalmát; jellemezze a biotikus tényezőket, mondjon példákat.

Személyes: döntéseket hozni, információkat keresni és kiválasztani, összefüggéseket elemezni, összehasonlítani, választ találni egy problémás kérdésre

Metasubject: linkek ilyenekkel akadémiai diszciplínák mint a biológia, kémia, fizika, földrajz. Cselekvések tervezése meghatározott céllal; keresse meg a szükséges információkat a tankönyvben és referencia irodalom; a természet tárgyainak elemzését végezni; levonni a következtetést; fogalmazza meg saját véleményét.

Szervezeti forma tanulási tevékenységek - egyén, csoport

Tanítási módszerek: vizuális és szemléltető, magyarázó és szemléltető, részben feltáró, önálló munkavégzés kiegészítő irodalommal és tankönyvvel, DER-vel.

Fogadások: elemzés, szintézis, következtetés, információ átadása egyik típusból a másikba, általánosítás.

Új anyagok tanulása

Természetes és mesterséges ökoszisztémák

Az „ökoszisztéma” kifejezés különböző méretű biocenózisokra és biotópokra vonatkozik. Meg lehet különböztetni:

mikroökoszisztémák(például egy elhalt fa törzse);

mezoökoszisztémák(például egy erdő vagy egy tavacska);

makroökoszisztémák(például az óceán).

Ezek mind természetesek, ökoszisztémák. Példaként egy természetes, viszonylag egyszerű ökoszisztémára vegyük egy kis tó ökoszisztémáját.

Tavi ökoszisztéma több főkomponens formájában is ábrázolható.

Abiotikus komponens.

Ezek a főbb szerves és szervetlen vegyületek - víz, szén-dioxid, oxigén, kalcium-sók, salétrom- és foszforsav sói, aminosavak, huminsavak, valamint a levegő és a víz hőmérséklete és annak ingadozásai más időévek, vízsűrűség, nyomás stb.

Biotikus komponens.

Producerek.

A tóban nagy, általában csak sekély vízben élő növények, kis úszó növények (algák), úgynevezett fitoplanktonok, és végül fenékflóra - fitobentosz, amelyet szintén főként algák képviselnek. A fitoplankton bőségével a víz zöldes színt kap.

Fogyasztók.

Ebbe a csoportba tartoznak az állatok (rovarlárvák, rákfélék, halak). Az elsődleges fogyasztók (növényevők) közvetlenül élő növényekből vagy növényi törmelékből táplálkoznak. Két típusra oszthatók: zooplanktonra és zoobentoszra. A másodlagos fogyasztók (ragadozók), mint például a ragadozó rovarok és a ragadozó halak, az elsődleges fogyasztókon vagy egymáson táplálkoznak.

Szaprotrófok.

A vízi baktériumok, flagellák és gombák mindenütt jelen vannak a tóban, de különösen nagy mennyiségben vannak jelen a tóban, a víz és az iszap határán, ahol az elhalt növények és állatok felhalmozódnak.

A természetes ökoszisztémák meglehetősen összetettek, és nagyon nehéz tanulmányozni őket a "tapasztalat és ellenőrzés" hagyományos tudományos módszerével. Ezért a környezettudósok laboratóriumi mesterséges mikroökoszisztémákat használnak, amelyek szimulálják a természetes körülmények között előforduló folyamatokat. A következő oldalon két példát mutatunk be a laboratóriumi mikroökoszisztémákra. Próbáld meg elmagyarázni működésük mechanizmusát.

Van egy tévhit az akvárium „egyensúlyával” kapcsolatban. Az akváriumban csak akkor lehet hozzávetőleges egyensúlyt elérni a gáz- és táplálékrendszerek tekintetében, ha kevés hal lesz benne, és sok víz és növény. J. Warrington még 1857-ben létrehozta "ezt a csodálatos és elragadó egyensúlyt az állat- és növényvilág között" egy 12 gallonos (54,6 literes) akváriumban, amelyben számos aranyhalat és csigát telepített. Emellett nagyszámú évelő vízinövényt, a Vallisneria-t ültetett, amelyek a halak táplálékul szolgálnak. J. Warrington helyesen értékelte nemcsak a halak és növények kölcsönhatását, hanem a roncsevő csigák jelentőségét "a növényi maradványok és a nyálka lebontásában", aminek eredményeként "ami mérgező princípiumként működhet, termékeny környezetté változott" a növények növekedéséhez. A legtöbb hobbi kísérlet az akvárium egyensúlyára kudarcot vall, mert túl sok hal van az akváriumban (a túlzsúfoltság elemi esete). Ezért az amatőr akvaristáknak időszakonként mesterségesen kell fenntartaniuk az egyensúlyt az akváriumban (kiegészítő táplálás, levegőztetés, az akvárium időszakos tisztítása).

Megkülönböztetninyisd kiés zárt típusú űrhajók.

Nyitott rendszerben (regeneráció nélkül) az anyagok és az energia áramlása egy irányba halad, és a rendszer élettartama a víz-, élelmiszer- és oxigénellátástól függ. A használt anyagokat és hulladékot az űrrepülőgépen tárolják mindaddig, amíg vissza nem térnek a földre, vagy ki nem dobják az űrbe (!).

A minden tekintetben (az energia kivételével) zárt rendszerben az anyagok körforgása megy végbe, amely az energiaáramláshoz hasonlóan külső mechanizmusok segítségével szabályozható. Ma szinte minden űrhajók nyitott típusú rendszert alkalmaznak különböző regenerációs fokokkal.

Az ökológia által vizsgált alapfogalom. Ez egy olyan tudomány, amely az élő szervezetek és a környezet közötti összes kapcsolatot tanulmányozza. Ez magában foglalja az emberek és állatok, az emberek és a növények kapcsolatát, és figyelembe veszi az emberiség környezettel való bánásmódját is.

Mi az ökoszisztéma?

Ezt a kifejezést először 1935-ben vették figyelembe. A. Tensley javasolta, az ökológiai rendszert több fő összetevőre osztva:

Anyagcsere a környezetben élő szervezetek között.

Az összes élő szervezet közössége, amelyet biocenózisnak neveznek.

Élőhely - biotóp.

Minden kapcsolat és kapcsolattípus az élőlények között az egyes élőhelyeken.

Minden élőhelynek megvan a maga éghajlati, energia- és biológiai jellemzők. Rajtuk múlik, hogy mely szervezetek élnek majd egy ökoszisztémában.

A Földet egyetlen nagy ökoszisztémának tekintik, amely alfajokra oszlik - különféle környezetek egy élőhely. A legfontosabb energiaforrás számára a Nap.

Minden mesterséges ökoszisztémában a fogyasztók az ott élő szervezetek.

mesterséges ökoszisztémák

Először is értsük meg, mi az a mesterséges élőhely. Ez egy ember által létrehozott ökoszisztéma. A mesterséges ökoszisztémák fő fogyasztói az ott elhelyezett élő szervezetek.

Ha bárkit megkérdezünk egy mesterséges ökoszisztémáról, azonnal eszünkbe jut egy otthoni akvárium gondolata. Bár nem nagy élőhely, az ember által létrehozott mesterséges ökoszisztémák közé tartozik.

Meglehetősen korlátozott, és minden belső körülményét a tulajdonos szabályozza. Önállóan választja ki, hogy az akváriumi halak milyen tápanyagokat kapnak. Ezenkívül beállítja a fényt, a hőmérsékletet, szabályozza a víz fő összetevőit, és kiválasztja azokat a növényeket is, amelyek az akváriumban fognak növekedni.

A mesterséges ökoszisztémák fő típusai

A 21. században mindenhol mesterséges élőhely található. Például az akvárium, amiről fentebb írtunk.

Az ökoszisztémák típusai:

Terület. Ez a szokásos búzatáblának tudható be. Az akváriumhoz képest az a különbség, hogy az élő szervezetek fő energiája a nap, amely nincs emberi ellenőrzés alatt. Az emberek azonban maguk döntik el, hogy mely növények nőnek a táblán, mit trágyáznak, és azt is, hogy mit esznek.

Legelő. Nagyon hasonlít egy mezőre, mivel a napenergia az állatállomány számára is fontos input. A különbség a szántóföldhöz képest az, hogy a fő élőlények az állatok, nem a növények. Az ember megválasztja, hogy mit eszik. Bizonyos tápláló növényeket tud a legelőn termeszteni, de ez már a szántóföld és a legelő hibridje.

Város. Az emberiség egyik fő ökoszisztémája. Összes települések mesterséges ökoszisztémák, a fő fogyasztó az ember. Ismét a nap energiája az egyetlen dolog, ami nincs alávetve neki. A többi az ő munkája, az élelemtől az áramig.

A mesterséges ökoszisztémák jellemzői

A fő különbség a heterotrófia. Vagyis a mesterséges ökoszisztémák összes fő fogyasztója előfőzött ételt eszik.

Ezenkívül a mesterséges ökoszisztémák összes tápláléklánca megsemmisül. Például egy kert. Az ember maga szüretel, nem engedi, hogy a rovarok és más típusú kártevők egyenek. Ez a tápláléklánc tönkremeneteléhez vezet.

A mesterséges és a természetes ökoszisztémák közötti különbség

Elég sok különbség van. Az első az, hogy a természetes ökoszisztémákban az élő szervezetek számára minden tápanyagot a vadon élő állatok biztosítanak.

Ezenkívül a mesterséges ökoszisztémákban a fő fogyasztók sokkal kisebbek, mint a természetesekben. Ennek oka az a tény, hogy az emberek csak egy, néha több fajta növényt ültetnek a földre. A legelőiken csak bizonyos típusú állatokat tenyésztenek.

Ezenkívül az állatvilág nem minden képviselője alkalmas arra, hogy mesterséges élőhelyen éljen.

Az ökoszisztéma magában foglal minden élő szervezetet (növények, állatok, gombák és mikroorganizmusok), amelyek valamilyen szinten kölcsönhatásba lépnek egymással és élettelen környezetükkel (klíma, talaj, napfény, levegő, légkör, víz stb.). .

Az ökoszisztémának nincs határozott mérete. Lehet akkora, mint egy sivatag vagy egy tó, vagy olyan kicsi, mint egy fa vagy egy tócsa. A víz, a hőmérséklet, a növények, az állatok, a levegő, a fény és a talaj kölcsönhatásban vannak egymással.

Az ökoszisztéma lényege

Az ökoszisztémában minden élőlénynek megvan a maga helye vagy szerepe.

Tekintsük egy kis tó ökoszisztémáját. Mindenféle élő szervezet megtalálható benne, a mikroszkopikustól az állatokig és növényekig. Olyan dolgoktól függenek, mint a víz, a napfény, a levegő, és még a vízben lévő tápanyagok mennyisége is. (Kattintson, ha többet szeretne megtudni az élő szervezetek öt alapvető szükségletéről).

A tó ökoszisztéma diagramja

Bármikor, amikor egy "kívülálló" (élőlény(ek) vagy külső tényező, például a hőmérséklet emelkedése) bekerül egy ökoszisztémába, katasztrofális következményekkel járhat. Ennek az az oka, hogy az új szervezet (vagy faktor) képes torzítani a kölcsönhatások természetes egyensúlyát, és potenciális károkat vagy pusztítást okozni a nem őshonos ökoszisztémában.

Jellemzően egy ökoszisztéma biotikus tagjai, azokkal együtt abiotikus tényezők függnek egymástól. Ez azt jelenti, hogy egy tag vagy egy abiotikus tényező hiánya az egész ökológiai rendszerre hatással lehet.

Ha nincs elég fény és víz, vagy ha a talaj tápanyagszegény, a növények elpusztulhatnak. Ha a növények elpusztulnak, a tőlük függő állatok is veszélyben vannak. Ha a növényektől függő állatok elpusztulnak, a tőlük függő többi állat is elpusztul. A természetben az ökoszisztéma ugyanígy működik. Minden alkatrészének együtt kell működnie az egyensúly fenntartásához!

Sajnos az ökoszisztémákat elpusztíthatják természeti katasztrófák, például tüzek, árvizek, hurrikánok és vulkánkitörések. Az emberi tevékenység számos ökoszisztéma pusztulásához is hozzájárul, ill.

Az ökoszisztémák fő típusai

Az ökológiai rendszereknek határozatlan dimenziói vannak. Képesek létezni kis helyen, például egy kő alatt, egy korhadó fatönk alatt vagy egy kis tóban, és nagy területeket is elfoglalnak (mint az egész trópusi erdő). Technikai szempontból bolygónk egyetlen hatalmas ökoszisztémának nevezhető.

Egy kis rothadó tuskó ökoszisztéma diagramja

Az ökoszisztémák típusai a léptéktől függően:

• mikroökoszisztéma- egy kis méretű ökoszisztéma, mint egy tavacska, tócsa, fatönk stb.
• mezoökoszisztéma- ökoszisztéma, például erdő vagy nagy tó.
• Biome. Nagyon nagy ökoszisztéma vagy ökoszisztémák gyűjteménye hasonló biotikus és abiotikus tényezőkkel, mint például egy egész esőerdő több millió állattal és fával, és sok különböző víztesttel.

Az ökoszisztéma határai nincsenek világos vonalakkal jelölve. Gyakran földrajzi akadályok választják el őket, például sivatagok, hegyek, óceánok, tavak és folyók. Mivel a határok nincsenek szigorúan rögzítettek, az ökoszisztémák hajlamosak összeolvadni egymással. Ez az oka annak, hogy egy tónak sok kisebb ökoszisztémája lehet, amelyek sajátos egyedi jellemzőkkel rendelkeznek. A tudósok ezt a keveréket Ecotonnak nevezik.

Az ökoszisztémák típusai az előfordulás típusa szerint:

A fenti ökoszisztéma-típusokon kívül még természetes és mesterséges ökológiai rendszerekre oszlik. A természetes ökoszisztémát a természet (erdő, tó, sztyepp stb.), mesterséges ökoszisztémát pedig az ember (kert, kerti telek, park, mező stb.) hoz létre.

Ökoszisztéma típusok

Az ökoszisztémáknak két fő típusa van: vízi és szárazföldi. A világ összes többi ökoszisztémája e két kategória valamelyikébe tartozik.

Szárazföldi ökoszisztémák

A szárazföldi ökoszisztémák a világon bárhol megtalálhatók, és a következőkre oszthatók:

erdei ökoszisztémák

Ezek olyan ökoszisztémák, amelyekben bőséges a növényzet vagy nagyszámú élőlény viszonylag kis helyen. Így az élő szervezetek sűrűsége az erdei ökoszisztémákban meglehetősen magas. Egy kis változás ebben az ökoszisztémában hatással lehet annak teljes egyensúlyára. Ezenkívül az ilyen ökoszisztémákban az állatvilág hatalmas számú képviselője található. Ezenkívül az erdei ökoszisztémák a következőkre oszlanak:

• Trópusi örökzöld erdők vagy trópusi esőerdők:évi átlagos csapadékmennyiség meghaladja a 2000 mm-t. Sűrű növényzet jellemzi őket, amelyet különböző magasságban elhelyezkedő magas fák uralnak. Ezek a területek menedéket jelentenek különféle fajtákállatokat.
• Trópusi lombhullató erdők: A sokféle fafaj mellett cserjék is megtalálhatók itt. Ez az erdőtípus a világ jó néhány részén megtalálható, és otthont ad nagy változatosság a növény- és állatvilág képviselői.
• : Van jó néhány fajuk. Az örökzöld fák uralják, amelyek egész évben megújítják lombozatukat.
• Széles levelű erdők: Nedves mérsékelt égövi területeken találhatók, ahol elegendő csapadék van. A téli hónapokban a fák lehullatják a leveleiket.
• : A közvetlenül előtte elhelyezkedő tajgát örökzöld tűlevelűek, hat hónapig fagypont alatti hőmérséklet és savas talajok határozzák meg. A meleg évszakban nagyszámú vándormadárral, rovarral és rovarral találkozhat.

sivatagi ökoszisztéma

A sivatagi ökoszisztémák sivatagi régiókban találhatók, és évente kevesebb mint 250 mm csapadékot kapnak. A Föld teljes szárazföldi tömegének körülbelül 17%-át foglalják el. A rendkívül magas levegőhőmérséklet, a rossz hozzáférés és az intenzív napfény miatt nem olyan gazdag, mint más ökoszisztémákban.

füves ökoszisztéma

A gyepek a világ trópusi és mérsékelt égövi vidékein találhatók. A rét területe főként füvekből áll, kevés fával és cserjével. A réteken legelő állatok, rovarevők és növényevők élnek. A réti ökoszisztémáknak két fő típusa van:

• : Száraz évszakkal rendelkező trópusi gyepek, amelyeket egyenként növekvő fák jellemeznek. Számos növényevő táplálékot biztosítanak, emellett számos ragadozó vadászterülete.
• Prérik (mérsékelt övi gyepek): Ez egy mérsékelt füves terület, amely teljesen mentes a nagy bokroktól és fáktól. A prérin fűfélék és magas fű található, és száraz éghajlati viszonyok is megfigyelhetők.
• Sztyepp rétek: Száraz gyepek területei, amelyek félszáraz sivatagok közelében helyezkednek el. Ezeknek a gyepeknek a növényzete rövidebb, mint a szavannákon és a prérin. A fák ritkák, és általában a folyók és patakok partjain találhatók.

hegyi ökoszisztémák

A hegyvidék változatos élőhelyeket kínál, ahol számos állat és növény található. A magasságban általában zord éghajlati viszonyok uralkodnak, amelyekben csak az alpesi növények képesek életben maradni. A magasan a hegyekben élő állatoknak vastag bundája van, hogy megvédje őket a hidegtől. Az alsó lejtőket általában tűlevelű erdők borítják.

Vízi ökoszisztémák

A vízi ökoszisztéma olyan ökoszisztéma, amely ben található vízi környezet(például folyók, tavak, tengerek és óceánok). Ez magában foglalja a vízi flóra, fauna és víz tulajdonságait, és két típusra oszlik: tengeri és édesvízi ökológiai rendszerekre.

tengeri ökoszisztémák

Ezek a legnagyobb ökoszisztémák, amelyek a Föld felszínének körülbelül 71%-át borítják, és a bolygó vizének 97%-át tartalmazzák. Tengervíz nagy mennyiségben tartalmaz oldott ásványi anyagokat és sókat. A tengeri ökológiai rendszer a következőkre oszlik:

• Óceáni (az óceán viszonylag sekély része, amely a kontinentális talapzaton található);
• Profundális zóna (mélyvízi terület, amelyet nem hatol át a napfény);
• Bentális régió (bentikus élőlények által lakott terület);
• árapály-zóna (apály és dagály közötti hely);
• Torkolatok;
• Korallzátonyok;
• Sós mocsarak;
• Hidrotermikus szellőzőnyílások, ahol kemoszintetikus adagoló található.

A tengeri ökoszisztémákban sokféle organizmus él, nevezetesen: barna algák, korallok, lábasfejűek, tüskésbőrűek, dinoflagellák, cápák stb.

Édesvízi ökoszisztémák

A tengeri ökoszisztémákkal ellentétben az édesvízi ökoszisztémák a Föld felszínének csak 0,8%-át fedik le, és 0,009%-át tartalmazzák teljes a világ vízkészletei. Az édesvízi ökoszisztémáknak három fő típusa van:

• Stagnáló: Olyan vizek, ahol nincs áram, például medencék, tavak vagy tavak.
• Folyó: Gyorsan mozgó vizek, például patakok és folyók.
• Vizes élőhelyek: olyan helyek, ahol a talaj tartósan vagy időszakosan elöntött.

Az édesvízi ökoszisztémák hüllőknek, kétéltűeknek és a világ halfajainak mintegy 41%-ának adnak otthont. A gyorsan mozgó vizek jellemzően nagyobb koncentrációban tartalmaznak oldott oxigént, ezáltal több biodiverzitást támogatnak, mint állóvíz tavak vagy tavak.

Az ökoszisztéma szerkezete, összetevői és tényezői

Az ökoszisztéma olyan természetes funkcionális ökológiai egység, amely élő szervezetekből (biocenózis) és azok élettelen környezetéből (abiotikus vagy fizikai-kémiai) áll, amelyek kölcsönhatásba lépnek egymással, és stabil rendszert hoznak létre. Tó, tó, sivatag, legelő, rét, erdő stb. gyakori példái az ökoszisztémáknak.

Minden ökoszisztéma abiotikus és biotikus összetevőkből áll:

Ökoszisztéma szerkezete

Abiotikus komponensek

Az abiotikus komponensek az élet vagy a fizikai környezet független tényezői, amelyek befolyásolják az élő szervezetek szerkezetét, eloszlását, viselkedését és kölcsönhatásait.

Az abiotikus komponenseket főként két típus képviseli:

• éghajlati tényezők amelyek közé tartozik az eső, hőmérséklet, fény, szél, páratartalom stb.
• Edafikus tényezők, beleértve a talaj savasságát, domborzatát, mineralizációját stb.

Az abiotikus komponensek jelentősége

A légkör biztosítja az élő szervezeteket szén-dioxid(fotoszintézishez) és oxigénhez (légzéshez). A párolgási, transzspirációs és a légkör és a Föld felszíne közötti folyamatok.

A napsugárzás felmelegíti a légkört és elpárologtatja a vizet. A fény a fotoszintézishez is nélkülözhetetlen. a növényeket energiával látja el a növekedéshez és az anyagcseréhez, valamint biotermékeket más életformák táplálásához.

A legtöbb élő szövetből áll magas százalék víz, akár 90% vagy még több is. Kevés sejt képes életben maradni, ha a víztartalom 10% alá csökken, és legtöbbjük elpusztul, amikor a víztartalom 30-50% alá csökken.

A víz az a közeg, amelyen keresztül ásványi anyag élelmiszer termékek be a növényekbe. A fotoszintézishez is nélkülözhetetlen. A növények és állatok a Föld felszínéről és a talajból nyernek vizet. A víz fő forrása a légköri csapadék.

Biotikus komponensek

Az ökoszisztémában jelenlévő élőlények, beleértve a növényeket, állatokat és mikroorganizmusokat (baktériumokat és gombákat), biotikus összetevők.

Az ökológiai rendszerben betöltött szerepük alapján a biotikus komponensek három fő csoportra oszthatók:

• Producerek napenergia felhasználásával szerves anyagokat állítanak elő szervetlen anyagokból;
• Fogyasztók készen enni szerves anyag termelők által termelt (növényevők, ragadozók és);
• Reduktorok. Baktériumok és gombák, amelyek elpusztítják a termelők (növények) és a fogyasztók (állatok) elhalt szerves vegyületeit élelmiszerek céljára, és kikerülnek a környezetbe egyszerű anyagok(szervetlen és szerves) anyagcseréjük melléktermékeiként képződnek.

Ezek az egyszerű anyagok a biotikus közösség és az ökoszisztéma abiotikus környezete közötti ciklikus anyagcsere eredményeként termelődnek újra.

Ökoszisztéma szintek

Az ökoszisztéma rétegeinek megértéséhez vegye figyelembe a következő ábrát:

Ökoszisztéma rétegdiagram

Egyedi

Az egyén bármely élőlény vagy szervezet. Az egyedek nem szaporodnak más csoportok egyedeivel. Az állatok, a növényektől eltérően, általában beletartoznak ebbe a fogalomba, mivel a növényvilág egyes képviselői más fajokkal kereszteződhetnek.

A fenti ábrán látható, hogy az aranyhal kölcsönhatásba lép a környezettel, és kizárólag saját fajának tagjaival szaporodik.

népesség

A populáció egy adott faj egyedeinek csoportja, amelyek egy adott földrajzi területen egy adott időben élnek. (Példa erre az aranyhal és fajának képviselői). Vegye figyelembe, hogy egy populációban ugyanazon faj egyedei vannak, amelyek genetikai eltérései lehetnek, például szőrzet/szem/bőrszín és testméret.

Közösség

A közösség magában foglalja az összes élő szervezetet bizonyos terület, ebben az időpontban. Különböző fajokhoz tartozó élő szervezetek populációit tartalmazhatja. A fenti ábrán figyelje meg, hogyan élnek együtt aranyhal, lazac, rákok és medúza egy adott környezetben. Egy nagy közösség általában magában foglalja a biológiai sokféleséget.

Ökoszisztéma

Az ökoszisztéma a környezettel kölcsönhatásban lévő élő szervezetek közösségeit foglalja magában. Ezen a szinten az élő szervezetek más abiotikus tényezőktől függenek, mint például a kőzetek, a víz, a levegő és a hőmérséklet.

Biome

Egyszerűen fogalmazva, ez olyan ökoszisztémák gyűjteménye, amelyek hasonló jellemzőkkel rendelkeznek, és a környezethez alkalmazkodó abiotikus tényezőik.

Bioszféra

Ha megvizsgáljuk a különböző biomokat, amelyek mindegyike átmegy egy másikba, akkor egy hatalmas közösség alakul ki emberekből, állatokból és növényekből, amelyek bizonyos élőhelyeken élnek. a Földön található összes ökoszisztéma.

Tápláléklánc és energia egy ökoszisztémában

Minden élőlénynek ennie kell, hogy megkapja a növekedéshez, mozgáshoz és szaporodáshoz szükséges energiát. De mit esznek ezek az élő szervezetek? A növények a napból nyerik energiájukat, egyes állatok növényeket esznek, mások pedig állatokat. Ezt a táplálkozási arányt egy ökoszisztémában táplálékláncnak nevezzük. A táplálékláncok általában azt a sorrendet képviselik, hogy ki kivel táplálkozik egy biológiai közösségben.

Az alábbiakban felsorolunk néhány élő szervezetet, amelyek beilleszkedhetnek a táplálékláncba:

tápláléklánc diagram

A tápláléklánc nem ugyanaz, mint. A trofikus háló számos tápláléklánc kombinációja, és összetett szerkezet.

Energiaátvitel

Az energia a táplálékláncok mentén kerül átadásra egyik szintről a másikra. Az energia egy részét növekedésre, szaporodásra, mozgásra és egyéb szükségletekre használják fel, és nem áll rendelkezésre a következő szintre.

A rövidebb élelmiszerláncok több energiát tárolnak, mint a hosszúak. Az elhasznált energiát a környezet elnyeli.