Tutti gli organismi viventi non vivono sulla Terra isolati gli uni dagli altri, ma formano comunità. Tutto in essi è interconnesso, sia gli organismi viventi che tale formazione in natura è chiamato un ecosistema che vive secondo le proprie leggi specifiche e ha caratteristiche e qualità specifiche che cercheremo di conoscere.

Il concetto di ecosistema

Esiste una scienza come l'ecologia, che studia. Ma queste relazioni possono essere svolte solo nell'ambito di un determinato ecosistema e si verificano non spontaneamente e caoticamente, ma secondo determinate leggi.

Esistono diversi tipi di ecosistemi, ma sono tutti un insieme di organismi viventi che interagiscono tra loro e con ambiente attraverso lo scambio di materia, energia e informazioni. Ecco perché l'ecosistema rimane stabile e sostenibile per un lungo periodo di tempo.

Classificazione degli ecosistemi

Nonostante la grande diversità degli ecosistemi, sono tutti aperti, senza i quali la loro esistenza sarebbe impossibile. I tipi di ecosistemi sono diversi e la classificazione può essere diversa. Se teniamo presente l'origine, gli ecosistemi sono:

1. naturale o naturale. In essi, tutta l'interazione viene eseguita senza la partecipazione diretta di una persona. Essi, a loro volta, si dividono in:

• Ecosistemi completamente dipendenti dall'energia solare.
• Sistemi che ricevono energia sia dal sole che da altre fonti.

2. Ecosistemi artificiali. Creato da mani umane, e può esistere solo con la sua partecipazione. Si dividono inoltre in:

• Agroecosistemi, cioè quelli associati attività economica persona.
• I tecnoecosistemi appaiono in connessione con le attività industriali delle persone.
• ecosistemi urbani.

Un'altra classificazione distingue i seguenti tipi di ecosistemi naturali:

1. Terreno:

• Foreste pluviali.
• Deserto con vegetazione erbosa e arbustiva.
• Savana.
• Steppe.
• Foresta decidua.
• Tundra.

2. Ecosistemi d'acqua dolce:

• serbatoi stagnanti
• Acque correnti (fiumi, torrenti).
• paludi.

3. Ecosistemi marini:

• Oceano.
• piattaforma continentale.
• Zone di pesca.
• Foci di fiumi, baie.
• Zone di rift in acque profonde.

Indipendentemente dalla classificazione, si può vedere la diversità delle specie ecosistemiche, che è caratterizzata dall'insieme delle forme di vita e dalla composizione numerica.

Caratteristiche distintive di un ecosistema

Il concetto di ecosistema può essere attribuito sia a formazioni naturali che create artificialmente dall'uomo. Se parliamo di naturale, sono caratterizzati dalle seguenti caratteristiche:

• In ogni ecosistema, gli elementi essenziali sono gli organismi viventi e i fattori ambientali abiotici.
• In ogni ecosistema esiste un ciclo chiuso dalla produzione di sostanze organiche alla loro decomposizione in componenti inorganiche.
• L'interazione delle specie negli ecosistemi garantisce stabilità e autoregolazione.

Totale il mondoÈ rappresentato da vari ecosistemi, che si basano su materia vivente con una certa struttura.

Struttura biotica di un ecosistema

Anche se gli ecosistemi differiscono per la diversità delle specie, l'abbondanza di organismi viventi, le loro forme di vita, la struttura biotica in ognuno di essi è sempre la stessa.

Qualsiasi tipo di ecosistema include gli stessi componenti; senza la loro presenza, il funzionamento del sistema è semplicemente impossibile.

1. Produttori.
2. Consumatori di secondo ordine.
3. Riduttori.

Il primo gruppo di organismi comprende tutte le piante capaci del processo di fotosintesi. Producono materia organica. Questo gruppo include anche i chemiotrofi, che si formano composti organici. Ma solo per questo non usano l'energia solare, ma l'energia dei composti chimici.

I consumatori includono tutti gli organismi che hanno bisogno di materia organica dall'esterno per costruire i loro corpi. Questo include tutti gli organismi erbivori, predatori e onnivori.

I decompositori, che includono batteri, funghi, convertono i resti di piante e animali in composti inorganici adatti all'uso da parte degli organismi viventi.

Funzionamento degli ecosistemi

Il più grande sistema biologico è la biosfera, che, a sua volta, è costituita da singoli componenti. Puoi creare la seguente catena: specie-popolazione-ecosistema. L'unità più piccola in un ecosistema è la specie. In ogni biogeocenosi, il loro numero può variare da diverse decine a centinaia e migliaia.

Indipendentemente dal numero di individui e alcuni tipi in ogni ecosistema c'è un continuo scambio di materia, di energia, non solo tra loro, ma anche con l'ambiente.

Se parliamo di scambio di energia, allora è del tutto possibile applicare le leggi della fisica. La prima legge della termodinamica afferma che l'energia non scompare senza lasciare traccia. Cambia solo da una specie all'altra. Secondo la seconda legge, in un sistema chiuso l'energia non può che aumentare.

Se le leggi fisiche vengono applicate agli ecosistemi, allora possiamo concludere che supportano la loro attività vitale per la presenza di energia solare, che gli organismi sono in grado non solo di catturare, ma anche di trasformare, utilizzare e quindi rilasciare nel ambiente.

L'energia viene trasferita da un livello trofico all'altro; durante il trasferimento, un tipo di energia viene convertita in un altro. Parte di esso, ovviamente, si perde sotto forma di calore.

Qualunque siano i tipi di ecosistemi naturali esistenti, tali leggi operano assolutamente in ciascuno.

Struttura dell'ecosistema

Se consideriamo un ecosistema, allora possiamo sicuramente vedere in esso che varie categorie, ad esempio produttori, consumatori e decompositori, sono sempre rappresentate da un intero insieme di specie. La natura prevede che se accade improvvisamente qualcosa a una delle specie, l'ecosistema non morirà per questo, potrà sempre essere sostituito con successo da un altro. Questo spiega la stabilità degli ecosistemi naturali.

Una grande varietà di specie nell'ecosistema, la diversità garantisce la stabilità di tutti i processi che avvengono all'interno della comunità.

Inoltre, ogni sistema ha le sue leggi, a cui obbediscono tutti gli organismi viventi. Sulla base di ciò, all'interno della biogeocenosi si possono distinguere diverse strutture:

Qualsiasi struttura in senza fallire presente in qualsiasi ecosistema, ma può variare in modo significativo. Ad esempio, se confrontiamo la biogeocenosi del deserto e della foresta pluviale, la differenza è visibile ad occhio nudo.

ecosistemi artificiali

Tali sistemi sono creati da mani umane. Nonostante in essi, come in quelli naturali, siano necessariamente presenti tutti i componenti della struttura biotica, ci sono ancora differenze significative. Tra questi ci sono i seguenti:

1. Le agrocenosi sono caratterizzate da una scarsa composizione delle specie. Solo quelle piante crescono lì che cresce l'uomo. Ma la natura ha il suo tributo e sempre, ad esempio, su un campo di grano si possono vedere fiordalisi, margherite, vari artropodi. In alcuni sistemi, anche gli uccelli hanno il tempo di costruire un nido a terra e schiudere i pulcini.
2. Se una persona non si prende cura di questo ecosistema, le piante coltivate non resisteranno alla concorrenza con i loro parenti selvatici.
3. Le agrocenosi esistono anche a causa dell'energia aggiuntiva che una persona apporta, ad esempio applicando fertilizzanti.
4. Poiché la biomassa coltivata delle piante viene ritirata insieme al raccolto, il terreno viene esaurito in sostanze nutritive. Pertanto, per un'ulteriore esistenza, è necessario, ancora una volta, l'intervento di una persona che dovrà concimare per coltivare il raccolto successivo.

Si può concludere che gli ecosistemi artificiali non appartengono a sistemi sostenibili e autoregolanti. Se una persona smette di prendersi cura di loro, non sopravviverà. A poco a poco, le specie selvatiche sostituiranno le piante coltivate e l'agrocenosi verrà distrutta.

Ad esempio, in casa è possibile creare facilmente un ecosistema artificiale di tre tipi di organismi. Se metti un acquario, versaci dentro dell'acqua, posiziona alcuni rami di elodea e sistema due pesci, qui hai un sistema artificiale pronto. Anche una persona così semplice non può esistere senza l'intervento umano.

Il valore degli ecosistemi in natura

A livello globale, tutti gli organismi viventi sono distribuiti negli ecosistemi, quindi la loro importanza è difficile da sottovalutare.

1. Tutti gli ecosistemi sono interconnessi dalla circolazione di sostanze che possono migrare da un sistema all'altro.
2. Grazie alla presenza di ecosistemi in natura, la diversità biologica viene preservata.
3. Tutte le risorse che attingiamo dalla natura ci vengono donate dagli ecosistemi: acqua pulita, aria,

Qualsiasi ecosistema è molto facile da distruggere, soprattutto date le capacità dell'uomo.

Ecosistemi e uomo

Dalla comparsa dell'uomo, la sua influenza sulla natura è aumentata ogni anno. Sviluppando, l'uomo si è immaginato il re della natura, ha iniziato senza esitazione a distruggere piante e animali, distruggere gli ecosistemi naturali, quindi ha iniziato a tagliare il ramo su cui si siede lui stesso.

Interferendo con ecosistemi secolari e violando le leggi dell'esistenza degli organismi, l'uomo ha portato al fatto che tutti gli ecologisti del mondo stanno già gridando con una sola voce che il mondo è arrivato.La maggior parte degli scienziati è sicura che i disastri naturali, che in tempi recenti cominciarono a verificarsi sempre più spesso, sono la risposta della natura all'ingerenza sconsiderata dell'uomo nelle sue leggi. È tempo di fermarsi a pensare che qualsiasi tipo di ecosistema si è formato per secoli, molto prima della comparsa dell'uomo, ed è esistito perfettamente senza di lui. L'umanità può vivere senza natura? La risposta si suggerisce.

Gli ecosistemi sono uno dei concetti chiave dell'ecologia, che è un sistema che comprende più componenti: una comunità di animali, piante e microrganismi, un habitat caratteristico, un intero sistema di relazioni attraverso il quale si realizza lo scambio di sostanze ed energie.

Nella scienza, ci sono diverse classificazioni degli ecosistemi. Uno di essi divide tutti gli ecosistemi conosciuti in due grandi classi: naturali, creati dalla natura, e artificiali, quelli creati dall'uomo. Diamo un'occhiata a ciascuna di queste classi in modo più dettagliato.

ecosistemi naturali

Come notato sopra, gli ecosistemi naturali e naturali si sono formati come risultato dell'azione delle forze della natura. Sono caratterizzati da:

• Lo stretto rapporto tra organico e sostanze inorganiche
• Un circolo vizioso e completo della circolazione delle sostanze: a partire dalla comparsa della materia organica e termina con il suo decadimento e decomposizione in componenti inorganiche.
• Resilienza e capacità di autoguarigione.

Tutti gli ecosistemi naturali sono definiti dalle seguenti caratteristiche:

• 1. struttura delle specie: il numero di ciascuna specie animale o vegetale è regolato dalle condizioni naturali.
  2. Struttura spaziale: tutti gli organismi sono disposti in una rigida gerarchia orizzontale o verticale. Ad esempio, in un ecosistema forestale i livelli sono chiaramente distinti, in un ecosistema acquatico la distribuzione degli organismi dipende dalla profondità dell'acqua.
  3. Sostanze biotiche e abiotiche. Gli organismi che compongono un ecosistema si dividono in inorganici (abiotici: luce, aria, suolo, vento, umidità, pressione) e organici (biotici - animali, piante).
  4. A sua volta, la componente biotica si divide in produttori, consumatori e distruttori. I produttori includono piante e batteri che, con l'aiuto della luce solare e dell'energia, creano materia organica da sostanze inorganiche. I consumatori sono animali e piante carnivore che si nutrono di questa materia organica. I distruttori (funghi, batteri, alcuni microrganismi) sono il coronamento della catena alimentare, poiché producono il processo inverso: le sostanze organiche vengono convertite in sostanze inorganiche.

I confini spaziali di ogni ecosistema naturale sono molto condizionali. Nella scienza, è consuetudine definire questi confini dai contorni naturali del rilievo: ad esempio una palude, un lago, montagne, fiumi. Ma nel complesso, tutti gli ecosistemi che compongono il bioinvolucro del nostro pianeta sono considerati aperti, poiché interagiscono con l'ambiente e lo spazio. Nel molto idea generale l'immagine si presenta così: gli organismi viventi ricevono energia, sostanze cosmiche e terrestri dall'ambiente e, in uscita - rocce sedimentarie e gas che alla fine scappano nello spazio.

Tutti i componenti dell'ecosistema naturale sono strettamente interconnessi. I principi di questa connessione si sono formati nel corso degli anni, a volte secoli. Ma è per questo che diventano così stabili, perché queste connessioni e condizioni climatiche e determinare le specie di animali e piante che vivono in questa zona. Qualsiasi squilibrio nell'ecosistema naturale può portare alla sua scomparsa o attenuazione. Tale violazione può essere, ad esempio, la deforestazione, lo sterminio di una popolazione di una particolare specie di animali. In questo caso, la catena alimentare viene immediatamente interrotta e l'ecosistema inizia a "fallire".

A proposito, anche l'introduzione di elementi aggiuntivi negli ecosistemi può interromperlo. Ad esempio, se una persona inizia ad allevare animali nell'ecosistema selezionato che inizialmente non c'erano. Una vivida conferma di ciò è l'allevamento di conigli in Australia. All'inizio era redditizio, perché in un ambiente così fertile e condizioni climatiche eccellenti per l'allevamento, i conigli iniziarono a moltiplicarsi con incredibile velocità. Ma alla fine è crollato tutto. Innumerevoli orde di conigli devastavano i pascoli dove pascolavano le pecore. Il numero delle pecore iniziò a diminuire. Una persona riceve molto più cibo da una pecora che da 10 conigli. Questo caso è persino entrato nel proverbio: "I conigli hanno mangiato l'Australia". Ci sono voluti uno sforzo incredibile di scienziati e grandi spese prima che riuscissero a sbarazzarsi della popolazione di conigli. Non è stato possibile sterminare completamente la loro popolazione in Australia, ma il loro numero è diminuito e non ha più minacciato l'ecosistema.

ecosistemi artificiali

Gli ecosistemi artificiali sono comunità di animali e piante che vivono nelle condizioni create per loro dall'uomo. Sono anche chiamati noobiogeocenosi o socioecosistemi. Esempi: campo, pascolo, città, società, astronave, zoo, giardino, stagno artificiale, bacino idrico.

al massimo semplice esempio l'ecosistema artificiale è un acquario. Qui l'habitat è limitato dalle pareti dell'acquario, l'afflusso di energia, luce e sostanze nutritive è svolto dall'uomo, regola anche la temperatura e la composizione dell'acqua. Inizialmente viene determinato anche il numero degli abitanti.

Prima caratteristica: tutti gli ecosistemi artificiali sono eterotrofi, ovvero consumare cibi preparati. Prendi, ad esempio, una città, uno dei più grandi ecosistemi artificiali. L'afflusso di energia creata artificialmente (gasdotti, elettricità, cibo) gioca un ruolo enorme qui. Allo stesso tempo, tali ecosistemi sono caratterizzati da un'elevata resa di sostanze tossiche. Cioè, quelle sostanze che nell'ecosistema naturale servono poi per la produzione di materia organica spesso diventano inutilizzabili in quelle artificiali.

Un altro caratteristica distintiva ecosistemi artificiali: un ciclo aperto di metabolismo. Prendi, ad esempio, gli ecosistemi agricoli, i più importanti per l'uomo. Questi includono campi, frutteti, orti, pascoli, fattorie e altri terreni agricoli su cui una persona crea le condizioni per la rimozione dei prodotti di consumo. Una parte della catena alimentare in tali ecosistemi viene estratta da una persona (sotto forma di raccolto) e quindi la catena alimentare viene distrutta.

La terza differenza tra ecosistemi artificiali e naturali è la loro scarsità di specie.. In effetti, una persona crea un ecosistema per allevare una (raramente diverse) specie di piante o animali. Ad esempio, in un campo di grano, tutti i parassiti e le erbacce vengono distrutti, viene coltivato solo il grano. Ciò consente di ottenere il miglior raccolto. Ma allo stesso tempo, la distruzione di organismi "non redditizi" per l'uomo rende l'ecosistema instabile.

Caratteristiche comparative degli ecosistemi naturali e artificiali

È più conveniente presentare un confronto tra ecosistemi naturali e socio-ecosistemi sotto forma di tabella:

ecosistemi naturali	ecosistemi artificiali
La componente principale è l'energia solare.	Ottiene energia principalmente dal carburante e dai cibi cotti (eterotrofi)
Forma terreno fertile	Impoverisce il terreno
Tutti gli ecosistemi naturali assorbono anidride carbonica e producono ossigeno.	La maggior parte degli ecosistemi artificiali consuma ossigeno e produce anidride carbonica.
Grande diversità di specie	Numero limitato di specie di organismi
Elevata stabilità, capacità di autoregolazione e autoguarigione	Sostenibilità debole, in quanto tale ecosistema dipende dalle attività umane
metabolismo chiuso	Catena metabolica non chiusa
Crea habitat per animali selvatici e piante	Distrugge gli habitat della fauna selvatica
Accumula l'acqua, usandola con saggezza e purificandola	Elevato consumo di acqua, il suo inquinamento

tipo di lezione - combinato

Metodi: parzialmente esplorativo, di presentazione del problema, riproduttivo, esplicativo e illustrativo.

Obbiettivo:

Consapevolezza degli studenti sull'importanza di tutte le questioni affrontate, capacità di costruire il loro rapporto con la natura e la società basato sul rispetto della vita, di tutti gli esseri viventi come parte unica e inestimabile della biosfera;

Compiti:

Educativo: mostrare la molteplicità dei fattori che agiscono sugli organismi in natura, la relatività del concetto di "fattori nocivi e benefici", la diversità della vita sul pianeta Terra e le opzioni per adattare gli esseri viventi all'intera gamma delle condizioni ambientali.

Sviluppando: sviluppare le capacità di comunicazione, la capacità di acquisire autonomamente conoscenze e stimolare le proprie attività cognitiva; la capacità di analizzare le informazioni, evidenziare la cosa principale nel materiale studiato.

Educativo:

Coltivare una cultura del comportamento in natura, le qualità di una persona tollerante, infondere interesse e amore per la fauna selvatica, formare un atteggiamento positivo stabile verso ogni organismo vivente sulla Terra, formare la capacità di vedere la bellezza.

Personale: interesse cognitivo per l'ecologia Comprendere la necessità di acquisire conoscenze sulla diversità delle relazioni biotiche nelle comunità naturali al fine di preservare le biocenosi naturali. La capacità di scegliere l'obiettivo e le impostazioni semantiche nelle loro azioni e azioni in relazione alla fauna selvatica. La necessità di un'equa valutazione del proprio lavoro e del lavoro dei compagni di classe

cognitivo: la capacità di lavorare con diverse fonti di informazione, convertirle da un modulo all'altro, confrontare e analizzare informazioni, trarre conclusioni, preparare messaggi e presentazioni.

Regolamentazione: la capacità di organizzare autonomamente l'esecuzione dei compiti, valutare la correttezza del lavoro, riflettere le proprie attività.

Comunicativo: partecipare al dialogo in classe; rispondere alle domande di un insegnante, compagni di classe, parlare a un pubblico utilizzando apparecchiature multimediali o altri mezzi di dimostrazione

Risultati pianificati

Materia: conoscere - i concetti di "habitat", "ecologia", "fattori ambientali" la loro influenza sugli organismi viventi, "connessioni tra viventi e non viventi";. Essere in grado di - definire il concetto di "fattori biotici"; caratterizzare i fattori biotici, fornire esempi.

Personale: formulare giudizi, cercare e selezionare informazioni; analizzare connessioni, confrontare, trovare una risposta a una domanda problematica

Metasoggetto: collegamenti con tali discipline accademiche come biologia, chimica, fisica, geografia. Pianificare le azioni con un obiettivo prefissato; trovare le informazioni necessarie nel libro di testo e letteratura di riferimento; effettuare l'analisi di oggetti della natura; trarre conclusioni; formulare la propria opinione.

Forma di organizzazione attività didattiche - individuale, di gruppo

Metodi di insegnamento: visivo e illustrativo, esplicativo e illustrativo, parzialmente esplorativo, lavoro indipendente con letteratura aggiuntiva e libro di testo, con DER.

Ricevimenti: analisi, sintesi, conclusione, trasferimento di informazioni da un tipo all'altro, generalizzazione.

Imparare nuovo materiale

Ecosistemi naturali e artificiali

Il termine "ecosistema" è applicabile a biocenosi e biotopi di varie dimensioni. Si possono distinguere:

microecosistemi(ad esempio il tronco di un albero morto);

mesoecosistemi(ad esempio, una foresta o uno stagno);

macroecosistemi(ad esempio, l'oceano).

Tutti questi sono ecosistemi naturali. Come esempio di un ecosistema naturale relativamente semplice, si consideri l'ecosistema di un piccolo stagno.

Ecosistema dello stagno può essere rappresentato sotto forma di diversi componenti principali.

Componente abiotica.

Questi sono i principali composti organici e inorganici: acqua, anidride carbonica, ossigeno, sali di calcio, sali degli acidi nitrico e fosforico, amminoacidi, acidi umici, nonché la temperatura dell'aria e dell'acqua e le sue fluttuazioni tempo diverso anni, densità dell'acqua, pressione, ecc.

Componente biotica.

Produttori.

Nello stagno si presentano sotto forma di grandi piante, che di solito vivono solo in acque poco profonde, piccole piante galleggianti (alghe), dette fitoplancton, e infine, flora di fondo - fitobenthos, anch'essa rappresentata principalmente dalle alghe. Con un'abbondanza di fitoplancton, l'acqua acquisisce un colore verdastro.

Consumatori.

Questo gruppo comprende animali (larve di insetti, crostacei, pesci). I consumatori primari (erbivori) si nutrono direttamente di piante viventi o residui vegetali. Si dividono in due tipi: zooplancton e zoobenthos. I consumatori secondari (carnivori), come insetti predatori e pesci predatori, si nutrono dei consumatori primari o gli uni degli altri.

Saprotrofi.

Batteri acquatici, flagelli e funghi sono onnipresenti nello stagno, ma sono particolarmente abbondanti sul fondo, al confine tra acqua e limo, dove si accumulano piante e animali morti.

Gli ecosistemi naturali sono piuttosto complessi ed è molto difficile studiarli utilizzando il metodo scientifico tradizionale di "esperienza e controllo". Pertanto, gli scienziati ambientali utilizzano microecosistemi artificiali di laboratorio che simulano i processi che si verificano in condizioni naturali. La pagina successiva mostra due esempi di microecosistemi di laboratorio. Prova a spiegare il meccanismo del loro funzionamento.

C'è un malinteso riguardo all'"equilibrio" in un acquario. È possibile ottenere un equilibrio approssimativo nell'acquario per quanto riguarda il regime di gas e cibo solo a condizione che ci siano pochi pesci e molta acqua e piante. Nel 1857, J. Warrington stabilì "questo meraviglioso e delizioso equilibrio tra il regno animale e vegetale" in un acquario da 12 galloni (54,6 l), stabilendovi diversi pesci rossi e lumache. Inoltre, ha piantato un gran numero di piante acquatiche perenni, Vallisneria, che servono da cibo per i pesci. J. Warrington ha valutato correttamente non solo l'interazione di pesci e piante, ma anche l'importanza delle lumache detritivore "per la decomposizione di resti vegetali e muco", a seguito della quale "quello che potrebbe agire come un principio velenoso si è trasformato in un ambiente fertile per la crescita delle piante. La maggior parte dei tentativi degli hobbisti di bilanciare l'acquario falliscono perché troppi pesci sono inseriti nell'acquario (un caso elementare di sovraffollamento). Pertanto, gli acquariofili dilettanti devono periodicamente mantenere artificialmente l'equilibrio nell'acquario (alimentazione aggiuntiva, aerazione, pulizia periodica dell'acquario).

Distinguereaprire e tipi chiusi di navi spaziali.

In un sistema aperto (senza rigenerazione), il flusso di sostanze ed energia va in una direzione e la vita del sistema dipenderà dalla fornitura di acqua, cibo e ossigeno. I materiali usati e i rifiuti vengono immagazzinati sul veicolo spaziale fino a quando non ritornano sulla terra o vengono gettati nello spazio (!).

In un sistema chiuso a tutti gli effetti (tranne che per l'energia) avviene la circolazione di sostanze che, come il flusso di energia, possono essere regolate tramite meccanismi esterni. Oggi, quasi tutti astronavi viene utilizzato un sistema di tipo aperto con diversi gradi di rigenerazione.

Il concetto di base che è studiato dall'ecologia. Questa è una scienza che studia tutte le relazioni tra gli organismi viventi e l'ambiente. Ciò include il rapporto tra persone e animali, persone e piante e considera anche il trattamento dell'uomo con l'ambiente.

Che cos'è un ecosistema?

Questo termine è stato considerato per la prima volta nel 1935. È stato proposto da A. Tensley, dividendo il sistema ecologico in diverse componenti principali:

Lo scambio di sostanze tra organismi viventi nell'ambiente.

La comunità di tutti gli organismi viventi, che si chiama biocenosi.

Habitat - biotopo.

Tutte le connessioni e i tipi di connessioni tra organismi in ogni singolo habitat.

Ogni habitat ha il suo clima, energia e caratteristiche biologiche. Dipende da loro quali organismi vivranno in un ecosistema.

La terra è considerata un grande ecosistema, diviso in sottospecie - vari ambienti un habitat. La fonte di energia più importante per esso è il Sole.

In tutti gli ecosistemi artificiali, i consumatori sono gli organismi che li abitano.

ecosistemi artificiali

Per prima cosa capiamo cos'è un habitat artificiale. Questo è un ecosistema che è stato creato dall'uomo. I principali consumatori negli ecosistemi artificiali sono gli organismi viventi che vi sono stati collocati.

Se chiedi a qualcuno di un ecosistema artificiale, allora viene subito in mente il pensiero di un acquario domestico. Sebbene non sia un grande habitat, appartiene a ecosistemi artificiali creati dall'uomo.

È piuttosto limitato e tutte le sue condizioni interne sono regolate dal proprietario. Sceglie autonomamente quali nutrienti riceveranno i pesci d'acquario. Inoltre, regola la luce, la temperatura, regola i componenti principali dell'acqua e seleziona anche le piante che cresceranno all'interno dell'acquario.

Principali tipologie di ecosistemi artificiali

Nel 21° secolo, ovunque guardi, c'è un habitat artificiale ovunque. Ad esempio, l'acquario, di cui abbiamo parlato sopra.

Tipi di ecosistemi:

Campo. Questo può essere attribuito al solito campo di grano. La differenza da un acquario è che l'energia principale per gli organismi viventi è il sole, che non è soggetto al controllo umano. Tuttavia, le persone stesse scelgono quali piante cresceranno sul campo, cosa concimeranno e anche cosa mangeranno.

Pascolo. Molto simile a un campo, poiché l'energia solare è anche un input importante per il bestiame. La differenza rispetto al campo è che i principali organismi viventi sono animali, non piante. Una persona sceglie cosa mangerà. Può coltivare alcune piante nutrienti al pascolo, ma questo è già un ibrido di campo e pascolo.

Città. Uno dei principali ecosistemi dell'umanità. Tutto insediamenti sono ecosistemi artificiali, il principale consumatore è l'uomo. Ancora una volta, l'energia del sole è l'unica cosa che non è soggetta ad essa. Il resto è il suo lavoro, dal cibo all'elettricità.

Caratteristiche degli ecosistemi artificiali

La differenza principale è l'eterotrofia. Cioè, tutti i principali consumatori di ecosistemi artificiali mangiano cibi precotti.

Inoltre, tutte le catene alimentari negli ecosistemi artificiali vengono distrutte. Ad esempio, un giardino. L'uomo stesso raccoglie, non permettendo a insetti e altri tipi di parassiti di mangiare. Questo porta alla distruzione della catena alimentare.

La differenza tra ecosistemi artificiali e naturali

Ci sono alcune differenze. Il primo è che negli ecosistemi naturali, tutti i nutrienti per gli organismi viventi sono forniti dalla fauna selvatica.

Inoltre, negli ecosistemi artificiali, i principali consumatori sono molto più piccoli rispetto a quelli naturali. Ciò è dovuto al fatto che le persone piantano solo uno, a volte diversi tipi di piante nei campi. Nei loro pascoli vengono allevati solo alcuni tipi di animali.

Inoltre, non tutti i rappresentanti del mondo animale sono adatti alla vita in un habitat artificiale.

L'ecosistema comprende tutti gli organismi viventi (piante, animali, funghi e microrganismi), che, in un modo o nell'altro, interagiscono tra loro e il loro ambiente inanimato (clima, suolo, luce solare, aria, atmosfera, acqua, ecc.) .) .

L'ecosistema non ha dimensioni definite. Può essere grande come un deserto o un lago, o piccolo come un albero o una pozzanghera. Acqua, temperatura, piante, animali, aria, luce e suolo interagiscono tutti insieme.

L'essenza dell'ecosistema

In un ecosistema, ogni organismo ha il suo posto o ruolo.

Considera l'ecosistema di un piccolo lago. In esso puoi trovare tutti i tipi di organismi viventi, dai microscopici agli animali e alle piante. Dipendono da cose come acqua, luce solare, aria e persino dalla quantità di sostanze nutritive nell'acqua. (Clicca per saperne di più sui cinque bisogni fondamentali degli organismi viventi).

Diagramma dell'ecosistema lacustre

Ogni volta che un "estraneo" (uno o più esseri viventi o un fattore esterno come l'aumento delle temperature) viene introdotto in un ecosistema, possono verificarsi conseguenze catastrofiche. Questo perché il nuovo organismo (o fattore) è in grado di distorcere l'equilibrio naturale dell'interazione e causare potenziali danni o distruzione all'ecosistema non nativo.

Tipicamente, i membri biotici di un ecosistema, insieme ai loro fattori abiotici dipendono gli uni dagli altri. Ciò significa che l'assenza di un membro o di un fattore abiotico può influenzare l'intero sistema ecologico.

Se non c'è abbastanza luce e acqua, o se il terreno è povero di nutrienti, le piante possono morire. Se le piante muoiono, anche gli animali che dipendono da esse sono a rischio. Se muoiono animali che dipendono dalle piante, moriranno anche altri animali che dipendono da loro. L'ecosistema in natura funziona allo stesso modo. Tutte le sue parti devono funzionare insieme per mantenere l'equilibrio!

Sfortunatamente, gli ecosistemi possono essere distrutti da disastri naturali come incendi, inondazioni, uragani ed eruzioni vulcaniche. L'attività umana contribuisce anche alla distruzione di molti ecosistemi e.

Principali tipi di ecosistemi

I sistemi ecologici hanno dimensioni indefinite. Possono esistere in un piccolo spazio, ad esempio sotto una pietra, un ceppo d'albero in decomposizione o in un laghetto, e occupano anche vaste aree (come l'intera foresta tropicale). Da un punto di vista tecnico, il nostro pianeta può essere definito un enorme ecosistema.

Schema di un piccolo ecosistema di ceppi in decomposizione

Tipi di ecosistemi a seconda della scala:

• microecosistema- un ecosistema su piccola scala come uno stagno, una pozzanghera, un ceppo d'albero, ecc.
• mesoecosistema- un ecosistema, come una foresta o un grande lago.
• Bioma. Un ecosistema molto vasto o un insieme di ecosistemi con fattori biotici e abiotici simili, come un'intera foresta pluviale con milioni di animali e alberi e molti corpi idrici diversi.

I confini dell'ecosistema non sono contrassegnati da linee chiare. Sono spesso separati da barriere geografiche come deserti, montagne, oceani, laghi e fiumi. Poiché i confini non sono rigorosamente fissi, gli ecosistemi tendono a fondersi tra loro. Questo è il motivo per cui un lago può avere molti ecosistemi più piccoli con le proprie caratteristiche uniche. Gli scienziati chiamano questa miscelazione "Ecoton".

Tipi di ecosistemi per tipo di occorrenza:

Oltre ai suddetti tipi di ecosistemi, esiste anche una divisione in sistemi ecologici naturali e artificiali. Un ecosistema naturale è creato dalla natura (foresta, lago, steppa, ecc.) e uno artificiale è creato dall'uomo (giardino, orto, parco, campo, ecc.).

Tipi di ecosistema

Esistono due tipi principali di ecosistemi: acquatici e terrestri. Ogni altro ecosistema nel mondo rientra in una di queste due categorie.

Ecosistemi terrestri

Gli ecosistemi terrestri si trovano ovunque nel mondo e sono suddivisi in:

ecosistemi forestali

Questi sono ecosistemi che hanno un'abbondanza di vegetazione o un gran numero di organismi che vivono in uno spazio relativamente piccolo. Pertanto, la densità degli organismi viventi negli ecosistemi forestali è piuttosto elevata. Un piccolo cambiamento in questo ecosistema può influire sul suo intero equilibrio. Inoltre, in tali ecosistemi puoi trovare un numero enorme di rappresentanti della fauna. Inoltre, gli ecosistemi forestali sono suddivisi in:

• Foreste tropicali sempreverdi o foreste pluviali tropicali: ricevendo una piovosità media di oltre 2000 mm all'anno. Sono caratterizzati da una fitta vegetazione dominata da alberi ad alto fusto posti a diverse altezze. Queste aree sono un paradiso per vari tipi animali.
• Foreste decidue tropicali: Insieme a un'enorme varietà di specie arboree, qui si trovano anche arbusti. Questo tipo di foresta si trova in alcune parti del mondo e ne ospita grande varietà rappresentanti di flora e fauna.
• : Hanno un bel po' di alberi. È dominato da alberi sempreverdi che rinnovano il loro fogliame durante tutto l'anno.
• Boschi di latifoglie: Si trovano in regioni temperate umide con precipitazioni sufficienti. Durante i mesi invernali, gli alberi perdono le foglie.
• : Situata direttamente di fronte, la taiga è definita da conifere sempreverdi, temperature sotto lo zero per sei mesi e terreni acidi. Nella stagione calda è possibile incontrare un gran numero di uccelli migratori, insetti e.

ecosistema desertico

Gli ecosistemi desertici si trovano nelle regioni desertiche e ricevono meno di 250 mm di precipitazioni all'anno. Occupano circa il 17% dell'intera massa terrestre della Terra. A causa della temperatura dell'aria estremamente elevata, dello scarso accesso e della luce solare intensa e non così ricca come in altri ecosistemi.

ecosistema delle praterie

Le praterie si trovano nelle regioni tropicali e temperate del mondo. L'area del prato è costituita principalmente da erbe, con un piccolo numero di alberi e arbusti. I prati sono abitati da animali al pascolo, insettivori ed erbivori. Esistono due tipi principali di ecosistemi prativi:

• : Praterie tropicali che hanno una stagione secca e sono caratterizzate da alberi che crescono singolarmente. Forniscono cibo a un gran numero di erbivori e sono anche terreno di caccia per molti predatori.
• Praterie (praterie temperate): Si tratta di un'area a moderata inerbimento, completamente priva di grandi arbusti e alberi. Nelle praterie si trovano forbs ed erba alta e si osservano anche condizioni climatiche aride.
• Prati della steppa: Territori di praterie aride, che si trovano vicino a deserti semiaridi. La vegetazione di queste praterie è più corta che nelle savane e nelle praterie. Gli alberi sono rari e di solito si trovano sulle rive di fiumi e torrenti.

ecosistemi di montagna

Gli altopiani offrono una vasta gamma di habitat in cui è possibile trovare un gran numero di animali e piante. In quota prevalgono solitamente condizioni climatiche rigide, in cui possono sopravvivere solo piante alpine. Gli animali che vivono in alta montagna hanno una spessa pelliccia per proteggerli dal freddo. I pendii inferiori sono generalmente ricoperti da boschi di conifere.

Ecosistemi acquatici

Un ecosistema acquatico è un ecosistema situato in ambiente acquatico(ad esempio, fiumi, laghi, mari e oceani). Comprende flora, fauna e proprietà acquatiche ed è diviso in due tipi: sistemi ecologici marini e d'acqua dolce.

ecosistemi marini

Sono i più grandi ecosistemi che coprono circa il 71% della superficie terrestre e contengono il 97% dell'acqua del pianeta. Acqua di mare contiene una grande quantità di sali e minerali disciolti. Il sistema ecologico marino è suddiviso in:

• Oceanico (parte relativamente poco profonda dell'oceano, che si trova sulla piattaforma continentale);
• Zona profonda (zona di acque profonde non penetrata dalla luce solare);
• Regione del Bento (zona abitata da organismi bentonici);
• zona intertidale (un luogo tra la bassa e l'alta marea);
• estuari;
• Barriere coralline;
• Saline;
• Prese d'aria idrotermali dove si alimentano chemiosintetici.

Molti tipi di organismi vivono negli ecosistemi marini, in particolare: alghe brune, coralli, cefalopodi, echinodermi, dinoflagellati, squali, ecc.

Ecosistemi d'acqua dolce

A differenza degli ecosistemi marini, gli ecosistemi di acqua dolce coprono solo lo 0,8% della superficie terrestre e contengono lo 0,009% di totale riserve idriche mondiali. Esistono tre tipi principali di ecosistemi di acqua dolce:

• Stagnante: Acque dove non c'è corrente, come stagni, laghi o stagni.
• Scorrevole: acque in rapido movimento come ruscelli e fiumi.
• Zone umide: luoghi in cui il suolo è allagato permanentemente o in modo intermittente.

Gli ecosistemi di acqua dolce ospitano rettili, anfibi e circa il 41% delle specie ittiche del mondo. Le acque in rapido movimento contengono tipicamente una maggiore concentrazione di ossigeno disciolto, supportando così più biodiversità di acqua stagnante stagni o laghi.

Struttura, componenti e fattori dell'ecosistema

Un ecosistema è definito come un'unità ecologica funzionale naturale costituita da organismi viventi (biocenosi) e dal loro ambiente inanimato (abiotico o fisico-chimico), che interagiscono tra loro e creano un sistema stabile. Stagno, lago, deserto, pascolo, prato, foresta, ecc. sono esempi comuni di ecosistemi.

Ogni ecosistema è costituito da componenti abiotiche e biotiche:

Struttura dell'ecosistema

Componenti abiotici

I componenti abiotici sono fattori non correlati della vita o dell'ambiente fisico che influenzano la struttura, la distribuzione, il comportamento e l'interazione degli organismi viventi.

Le componenti abiotiche sono rappresentate principalmente da due tipi:

• fattori climatici che includono pioggia, temperatura, luce, vento, umidità, ecc.
• Fattori edafici, inclusa l'acidità del suolo, la topografia, la mineralizzazione, ecc.

Importanza dei componenti abiotici

L'atmosfera fornisce organismi viventi diossido di carbonio(per la fotosintesi) e ossigeno (per la respirazione). I processi di evaporazione, traspirazione e traspirazione avvengono tra l'atmosfera e la superficie terrestre.

La radiazione solare riscalda l'atmosfera ed evapora l'acqua. La luce è anche essenziale per la fotosintesi. fornisce alle piante energia per la crescita e il metabolismo, nonché prodotti organici per nutrire altre forme di vita.

La maggior parte dei tessuti viventi è costituita da alta percentuale acqua, fino al 90% o anche più. Poche cellule sono in grado di sopravvivere se il contenuto di acqua scende al di sotto del 10% e la maggior parte di esse muore quando il contenuto di acqua è inferiore al 30-50%.

L'acqua è il mezzo attraverso il quale minerale prodotti alimentari entra nelle piante. È anche essenziale per la fotosintesi. Piante e animali ottengono l'acqua dalla superficie e dal suolo della Terra. La principale fonte di acqua sono le precipitazioni atmosferiche.

Componenti biotici

Gli esseri viventi, inclusi piante, animali e microrganismi (batteri e funghi) presenti in un ecosistema sono componenti biotiche.

In base al loro ruolo nel sistema ecologico, i componenti biotici possono essere suddivisi in tre gruppi principali:

• Produttori produrre sostanze organiche da sostanze inorganiche utilizzando l'energia solare;
• Consumatori mangiare pronto materia organica prodotto dai produttori (erbivori, predatori e);
• Riduttori. Batteri e funghi che distruggono i composti organici morti dei produttori (piante) e dei consumatori (animali) per il cibo e vengono rilasciati nell'ambiente sostanze semplici(inorganici e organici) formati come sottoprodotti del loro metabolismo.

Queste sostanze semplici si riproducono a seguito di scambi ciclici di sostanze tra la comunità biotica e l'ambiente abiotico dell'ecosistema.

Livelli di ecosistema

Per comprendere gli strati di un ecosistema, considera la figura seguente:

Diagramma dei livelli dell'ecosistema

Individuale

Un individuo è qualsiasi essere vivente o organismo. Gli individui non si riproducono con individui di altri gruppi. Gli animali, a differenza delle piante, sono solitamente inclusi in questo concetto, poiché alcuni rappresentanti della flora possono incrociarsi con altre specie.

Nel diagramma sopra, puoi vedere che il pesce rosso interagisce con l'ambiente e si riprodurrà esclusivamente con membri della sua stessa specie.

popolazione

Una popolazione è un gruppo di individui di una data specie che vivono in una particolare area geografica in un dato momento. (Un esempio è il pesce rosso e i rappresentanti della sua specie). Si noti che una popolazione comprende individui della stessa specie che possono avere varie differenze genetiche come il colore del mantello/occhi/pelle e le dimensioni del corpo.

Comunità

La comunità comprende tutti gli organismi viventi determinato territorio, a questo punto. Può contenere popolazioni di organismi viventi di specie diverse. Nel diagramma sopra, nota come pesci rossi, salmone, granchi e meduse coesistono in un particolare ambiente. Una grande comunità di solito include la biodiversità.

Ecosistema

Un ecosistema comprende comunità di organismi viventi che interagiscono con l'ambiente. A questo livello, gli organismi viventi dipendono da altri fattori abiotici come rocce, acqua, aria e temperatura.

Bioma

In parole povere, è un insieme di ecosistemi che hanno caratteristiche simili con i loro fattori abiotici adattati all'ambiente.

Biosfera

Quando osserviamo diversi biomi, ognuno dei quali si trasforma in un altro, si forma un'enorme comunità di persone, animali e piante, che vivono in determinati habitat. è la totalità di tutti gli ecosistemi presenti sulla Terra.

Catena alimentare ed energia in un ecosistema

Tutti gli esseri viventi devono mangiare per ottenere l'energia di cui hanno bisogno per crescere, muoversi e riprodursi. Ma cosa mangiano questi organismi viventi? Le piante ottengono la loro energia dal sole, alcuni animali mangiano piante e altri mangiano animali. Questo rapporto di alimentazione in un ecosistema è chiamato catena alimentare. Le catene alimentari rappresentano generalmente la sequenza di chi si nutre di chi in una comunità biologica.

Di seguito sono riportati alcuni degli organismi viventi che possono inserirsi nella catena alimentare:

diagramma della catena alimentare

La catena alimentare non è la stessa di. La rete trofica è una combinazione di molte catene alimentari ed è una struttura complessa.

Trasferimento di energia

L'energia viene trasferita lungo le catene alimentari da un livello all'altro. Parte dell'energia viene utilizzata per la crescita, la riproduzione, il movimento e altri bisogni e non è disponibile per il livello successivo.

Le catene alimentari più corte immagazzinano più energia di quelle più lunghe. L'energia spesa viene assorbita dall'ambiente.