Všetky živé organizmy nežijú na Zemi izolovane od seba, ale tvoria spoločenstvá. Všetko je v nich prepojené, ako živé organizmy, tak aj takýto útvar v prírode sa nazýva ekosystém, ktorý žije podľa svojich špecifických zákonitostí a má špecifické črty a vlastnosti, s ktorými sa pokúsime zoznámiť.

Koncept ekosystému

Existuje taká veda ako ekológia, ktorá študuje. Tieto vzťahy sa však môžu uskutočňovať iba v rámci určitého ekosystému a nevyskytujú sa spontánne a chaoticky, ale podľa určitých zákonov.

Existujú rôzne typy ekosystémov, ale všetky sú súborom živých organizmov, ktoré interagujú medzi sebou a životné prostredie prostredníctvom výmeny hmoty, energie a informácií. To je dôvod, prečo ekosystém zostáva stabilný a udržateľný počas dlhého obdobia.

Klasifikácia ekosystémov

Napriek veľkej rozmanitosti ekosystémov sú všetky otvorené, bez ktorých by ich existencia nebola možná. Typy ekosystémov sú rôzne a klasifikácia môže byť odlišná. Ak máme na pamäti pôvod, potom ekosystémy sú:

1. prirodzené alebo prirodzené. V nich sa všetka interakcia uskutočňuje bez priamej účasti osoby. Tie sa zase delia na:

• Ekosystémy, ktoré sú úplne závislé od slnečnej energie.
• Systémy, ktoré prijímajú energiu zo slnka aj iných zdrojov.

2. Umelé ekosystémy. Stvorený ľudskou rukou a môže existovať len s jeho účasťou. Tiež sa delia na:

• Agroekosystémy, teda tie, ktoré sú spojené s ekonomická aktivita osoba.
• Technoekosystémy sa objavujú v súvislosti s priemyselnými aktivitami ľudí.
• mestské ekosystémy.

Ďalšia klasifikácia rozlišuje tieto typy prírodných ekosystémov:

1. Zem:

• Dažďové pralesy.
• Púšť s trávnatou a krovinou vegetáciou.
• Savannah.
• stepi.
• Listnatý les.
• Tundra.

2. Sladkovodné ekosystémy:

• stojatých nádrží
• Tečúce vody (rieky, potoky).
• Močiare.

3. Morské ekosystémy:

• oceán.
• kontinentálny šelf.
• Rybárske oblasti.
• Ústia riek, zátoky.
• Zóny hlbokej vody.

Bez ohľadu na klasifikáciu je možné vidieť rozmanitosť druhov ekosystému, ktorá sa vyznačuje súborom životných foriem a číselným zložením.

Charakteristické črty ekosystému

Pojem ekosystém možno pripísať tak prírodným útvarom, ako aj umelo vytvoreným človekom. Ak hovoríme o prírodných, potom sa vyznačujú nasledujúcimi vlastnosťami:

• V každom ekosystéme sú základnými prvkami živé organizmy a abiotické environmentálne faktory.
• V každom ekosystéme existuje uzavretý kolobeh od produkcie organických látok až po ich rozklad na anorganické zložky.
• Interakcia druhov v ekosystémoch zabezpečuje stabilitu a samoreguláciu.

Celý svet Predstavujú ho rôzne ekosystémy, ktorých základom je živá hmota s určitou štruktúrou.

Biotická štruktúra ekosystému

Aj keď sa ekosystémy líšia druhovou diverzitou, množstvom živých organizmov, ich životnými formami, biotická štruktúra v ktoromkoľvek z nich je stále rovnaká.

Všetky typy ekosystémov obsahujú rovnaké zložky, bez ich prítomnosti je fungovanie systému jednoducho nemožné.

1. Výrobcovia.
2. Spotrebitelia druhého rádu.
3. Reduktory.

Do prvej skupiny organizmov patria všetky rastliny, ktoré sú schopné procesu fotosyntézy. Produkujú organickú hmotu. Do tejto skupiny patria aj chemotrofy, ktoré sa tvoria Organické zlúčeniny. Ale iba na to nepoužívajú slnečnú energiu, ale energiu chemických zlúčenín.

Spotrebitelia zahŕňajú všetky organizmy, ktoré na stavbu tela potrebujú organickú hmotu zvonku. Patria sem všetky bylinožravé organizmy, predátory a všežravce.

Rozkladače, medzi ktoré patria baktérie, huby, premieňajú zvyšky rastlín a živočíchov na anorganické zlúčeniny vhodné na využitie pre živé organizmy.

Fungovanie ekosystémov

Najväčším biologickým systémom je biosféra, ktorá sa skladá z jednotlivých zložiek. Môžete vytvoriť nasledujúci reťazec: druh-populácia-ekosystém. Najmenšou jednotkou v ekosystéme je druh. V každej biogeocenóze sa ich počet môže meniť od niekoľkých desiatok až po stovky a tisíce.

Bez ohľadu na počet jednotlivcov a určité typy v každom ekosystéme prebieha neustála výmena hmoty, energie, nielen medzi sebou, ale aj s okolím.

Ak hovoríme o výmene energie, potom je celkom možné aplikovať fyzikálne zákony. Prvý zákon termodynamiky hovorí, že energia nezmizne bez stopy. Mení sa len z jedného druhu na druhý. Podľa druhého zákona sa v uzavretom systéme môže energia len zvyšovať.

Ak sa na ekosystémy aplikujú fyzikálne zákony, potom môžeme dospieť k záveru, že podporujú svoju životnú činnosť vďaka prítomnosti slnečnej energie, ktorú organizmy dokážu nielen zachytiť, ale aj premeniť, využiť a následne uvoľniť do životné prostredie.

Energia sa prenáša z jednej trofickej úrovne na druhú, počas prenosu sa jeden druh energie premieňa na iný. Časť sa, samozrejme, stráca vo forme tepla.

Bez ohľadu na to, aké typy prírodných ekosystémov existujú, takéto zákony platia absolútne v každom z nich.

Štruktúra ekosystému

Ak vezmeme do úvahy akýkoľvek ekosystém, potom je isté, že rôzne kategórie, napríklad výrobcovia, spotrebitelia a rozkladači, sú vždy zastúpené celým súborom druhov. Príroda poskytuje, že ak sa niečo náhle stane s jedným z druhov, ekosystém na to nezomrie, vždy ho môže úspešne nahradiť iný. To vysvetľuje stabilitu prírodných ekosystémov.

Veľká rozmanitosť druhov v ekosystéme, diverzita zabezpečuje stabilitu všetkých procesov, ktoré prebiehajú v rámci spoločenstva.

Okrem toho má každý systém svoje vlastné zákony, ktoré dodržiavajú všetky živé organizmy. Na základe toho možno v rámci biogeocenózy rozlíšiť niekoľko štruktúr:

Akákoľvek štruktúra v celkom určite prítomný v akomkoľvek ekosystéme, ale môže sa výrazne líšiť. Ak napríklad porovnáme biogeocenózu púšte a dažďového pralesa, rozdiel je viditeľný voľným okom.

umelé ekosystémy

Takéto systémy sú vytvorené ľudskou rukou. Napriek tomu, že v nich, rovnako ako v prírodných, sú nevyhnutne prítomné všetky zložky biotickej štruktúry, stále existujú značné rozdiely. Medzi nimi sú nasledujúce:

1. Agrocenózy sa vyznačujú zlým druhovým zložením. Rastú tam len tie rastliny, ktoré pestuje človek. Príroda si však vyberá svoju daň a vždy, napríklad, na pšeničnom poli môžete vidieť usadzovať chrpy, sedmokrásky, rôzne článkonožce. V niektorých systémoch majú dokonca vtáky čas postaviť si hniezdo na zemi a vyliahnuť kurčatá.
2. Ak sa človek nestará o tento ekosystém, kultivované rastliny nevydržia konkurenciu so svojimi divokými príbuznými.
3. Agrocenózy existujú aj vďaka dodatočnej energii, ktorú si človek prináša napríklad aplikáciou hnojív.
4. Keďže vypestovaná biomasa rastlín sa odoberá spolu so zberom, pôda sa vyčerpáva o živiny. Pre ďalšiu existenciu je teda opäť nevyhnutný zásah človeka, ktorý bude musieť prihnojovať, aby dopestoval ďalšiu úrodu.

Možno konštatovať, že umelé ekosystémy nepatria k udržateľným a samoregulačným systémom. Ak sa o nich človek prestane starať, neprežijú. Postupne divé druhy vytlačia kultúrne rastliny a zničí sa agrocenóza.

Napríklad umelý ekosystém troch druhov organizmov sa dá ľahko vytvoriť doma. Ak postavíte akvárium, nalejete doň vodu, položíte niekoľko konárov elodea a usadíte dve rybky, tu máte pripravený umelý systém. Ani taký jednoduchý nemôže existovať bez ľudského zásahu.

Hodnota ekosystémov v prírode

Globálne povedané, všetky živé organizmy sú distribuované v ekosystémoch, takže ich význam je ťažké podceniť.

1. Všetky ekosystémy sú vzájomne prepojené cirkuláciou látok, ktoré môžu migrovať z jedného systému do druhého.
2. Vďaka prítomnosti ekosystémov v prírode je zachovaná biologická diverzita.
3. Všetky zdroje, ktoré čerpáme z prírody, nám poskytujú ekosystémy: čistá voda, vzduch,

Akýkoľvek ekosystém je veľmi ľahké zničiť, najmä vzhľadom na schopnosti človeka.

Ekosystémy a človek

Od objavenia sa človeka sa jeho vplyv na prírodu každým rokom zvyšuje. Vo vývoji si človek predstavoval, že je kráľom prírody, začal bez váhania ničiť rastliny a zvieratá, ničiť prírodné ekosystémy, čím si začal podrezávať konár, na ktorom sám sedí.

Zásahmi do stáročných ekosystémov a porušovaním zákonov existencie organizmov človek viedol k tomu, že všetci ekológovia sveta už jedným hlasom kričia, že svet prišiel.Väčšina vedcov si je istá, že prírodné katastrofy, ktorý v nedávne časy sa začali vyskytovať častejšie, sú odpoveďou prírody na bezmyšlienkovité zasahovanie človeka do jej zákonov. Je čas zastaviť sa a myslieť si, že akýkoľvek druh ekosystémov sa formoval po stáročia, dávno pred objavením sa človeka, a dokonale existoval bez neho. Môže ľudstvo žiť bez prírody? Odpoveď sa ponúka sama.

Ekosystémy sú jedným z kľúčových pojmov ekológie, čo je systém, ktorý zahŕňa niekoľko zložiek: spoločenstvo živočíchov, rastlín a mikroorganizmov, charakteristický biotop, celý systém vzťahov, prostredníctvom ktorých sa uskutočňuje výmena látok a energií.

Vo vede existuje niekoľko klasifikácií ekosystémov. Jeden z nich rozdeľuje všetky známe ekosystémy do dvoch veľkých tried: prírodné, vytvorené prírodou, a umelé, tie, ktoré vytvoril človek. Pozrime sa na každú z týchto tried podrobnejšie.

prírodné ekosystémy

Ako je uvedené vyššie, prírodné, prirodzené ekosystémy sa vytvorili v dôsledku pôsobenia prírodných síl. Vyznačujú sa:

• Úzky vzťah medzi organickým a anorganické látky
• Úplný, začarovaný kruh obehu látok: počnúc objavením sa organickej hmoty a končiac jej rozpadom a rozkladom na anorganické zložky.
• Odolnosť a schopnosť samoliečby.

Všetky prírodné ekosystémy sú definované týmito vlastnosťami:

• 1. druhová štruktúra: počet jednotlivých druhov živočíchov alebo rastlín je regulovaný prírodnými podmienkami.
  2. Priestorová štruktúra: všetky organizmy sú usporiadané v prísnej horizontálnej alebo vertikálnej hierarchii. Napríklad v lesnom ekosystéme sú vrstvy jasne rozlíšené, vo vodnom ekosystéme závisí rozmiestnenie organizmov od hĺbky vody.
  3. Biotické a abiotické látky. Organizmy, ktoré tvoria ekosystém, sa delia na anorganické (abiotické: svetlo, vzduch, pôda, vietor, vlhkosť, tlak) a organické (biotické – živočíchy, rastliny).
  4. Biotická zložka sa zase delí na producentov, konzumentov a ničiteľov. Medzi výrobcov patria rastliny a baktérie, ktoré pomocou slnečného žiarenia a energie vytvárajú organickú hmotu z anorganických látok. Spotrebiteľmi sú zvieratá a mäsožravé rastliny, ktoré sa živia touto organickou hmotou. Ničitelia (huby, baktérie, niektoré mikroorganizmy) sú korunou potravinového reťazca, pretože produkujú opačný proces: organické látky sa premieňajú na anorganické látky.

Priestorové hranice každého prírodného ekosystému sú veľmi podmienené. Vo vede je zvykom definovať tieto hranice prirodzenými obrysmi reliéfu: napríklad močiar, jazero, hory, rieky. Celkovo sa však všetky ekosystémy, ktoré tvoria bioobal našej planéty, považujú za otvorené, keďže interagujú s prostredím a priestorom. Vo veľmi Všeobecná myšlienka obraz vyzerá takto: živé organizmy prijímajú energiu, kozmické a pozemské látky z prostredia a na výstupe - sedimentárne horniny a plyny, ktoré nakoniec uniknú do vesmíru.

Všetky zložky prírodného ekosystému sú úzko prepojené. Princípy tohto spojenia sa formujú rokmi, niekedy storočiami. Ale práve preto sa stávajú takými stabilnými, pretože tieto spojenia a klimatickými podmienkami a určiť druhy živočíchov a rastlín, ktoré žijú v tejto oblasti. Akákoľvek nerovnováha v prírodnom ekosystéme môže viesť k jeho zániku alebo útlmu. Takýmto porušením môže byť napríklad odlesňovanie, vyhladzovanie populácie určitého druhu zvierat. V tomto prípade sa potravinový reťazec okamžite naruší a ekosystém začne „zlyhávať“.

Mimochodom, narušiť ho môže aj zavádzanie ďalších prvkov do ekosystémov. Napríklad, ak človek začne vo vybranom ekosystéme chovať zvieratá, ktoré tam pôvodne neboli. Živým potvrdením toho je chov králikov v Austrálii. Spočiatku to bolo ziskové, pretože v takom úrodnom prostredí a výborných klimatických podmienkach na chov sa králiky začali množiť neskutočnou rýchlosťou. Ale nakoniec to všetko stroskotalo. Nespočetné zástupy králikov zdevastovali pastviny, kde sa pásli ovce. Počet oviec začal klesať. Od jednej ovce dostane človek oveľa viac potravy ako od 10 králikov. Tento prípad dokonca vstúpil do príslovia: "Králiky jedli Austráliu." Trvalo neuveriteľné úsilie vedcov a veľké náklady, kým sa im podarilo zbaviť králičej populácie. V Austrálii nebolo možné úplne vyhubiť ich populáciu, no ich počet klesol a už neohrozoval ekosystém.

umelé ekosystémy

Umelé ekosystémy sú spoločenstvá živočíchov a rastlín, ktoré žijú v podmienkach, ktoré im vytvoril človek. Nazývajú sa aj noobiogeocenózy alebo socioekosystémy. Príklady: pole, pasienok, mesto, spoločnosť, vesmírna loď, zoologická záhrada, záhrada, umelé jazierko, nádrž.

najviac jednoduchý príklad umelým ekosystémom je akvárium. Tu je stanovište obmedzené stenami akvária, prílev energie, svetla a živín vykonáva človek, reguluje aj teplotu a zloženie vody. Pôvodne sa určuje aj počet obyvateľov.

Prvá vlastnosť: všetky umelé ekosystémy sú heterotrofné, teda konzumácia pripraveného jedla. Vezmime si napríklad mesto, jeden z najväčších umelo vytvorených ekosystémov. Obrovskú úlohu tu zohráva prílev umelo vytvorenej energie (plynovod, elektrina, potraviny). Zároveň sa takéto ekosystémy vyznačujú vysokým výnosom toxických látok. Teda tie látky, ktoré v prirodzenom ekosystéme neskôr slúžia na produkciu organickej hmoty, sa v umelých často stávajú nepoužiteľné.

Ďalší rozlišovacia črta umelé ekosystémy – otvorený cyklus metabolizmu. Vezmime si napríklad agroekosystémy – najdôležitejšie pre ľudí. Patria sem polia, ovocné sady, zeleninové záhrady, pasienky, farmy a iné poľnohospodárske pozemky, na ktorých človek vytvára podmienky na odvoz spotrebných výrobkov. Časť potravinového reťazca v takýchto ekosystémoch odoberá človek (vo forme úrody), a preto sa potravinový reťazec ničí.

Tretím rozdielom medzi umelými a prírodnými ekosystémami je ich druhový nedostatok.. V skutočnosti človek vytvára ekosystém za účelom chovu jedného (zriedka niekoľkých) druhov rastlín alebo zvierat. Napríklad na pšeničnom poli sú zničení všetci škodcovia a burina, pestuje sa iba pšenica. To umožňuje získať najlepšiu úrodu. Ale zároveň ničenie organizmov pre človeka „nerentabilných“ spôsobuje, že ekosystém je nestabilný.

Porovnávacie charakteristiky prírodných a umelých ekosystémov

Porovnanie prírodných ekosystémov a socioekosystémov je vhodnejšie uviesť vo forme tabuľky:

prírodné ekosystémy	umelé ekosystémy
Hlavnou zložkou je slnečná energia.	Energiu získava hlavne z paliva a vareného jedla (heterotrofné)
Vytvára úrodnú pôdu	Vyčerpáva pôdu
Všetky prírodné ekosystémy absorbujú oxid uhličitý a produkujú kyslík.	Väčšina umelých ekosystémov spotrebúva kyslík a produkuje oxid uhličitý.
Veľká druhová diverzita	Obmedzený počet druhov organizmov
Vysoká stabilita, schopnosť sebaregulácie a samoliečby	Slabá udržateľnosť, keďže takýto ekosystém závisí od ľudských aktivít
uzavretý metabolizmus	Neuzavretý metabolický reťazec
Vytvára biotopy pre voľne žijúce zvieratá a rastliny	Ničí biotopy voľne žijúcich živočíchov
Akumuluje vodu, používa ju múdro a čistí	Vysoká spotreba vody, jej znečistenie

typ lekcie - kombinované

Metódy:čiastočne exploračný, problémový prezentačný, reprodukčný, vysvetľovací-ilustračný.

Cieľ:

Uvedomenie si dôležitosti všetkých diskutovaných otázok, schopnosť budovať svoj vzťah k prírode a spoločnosti na základe úcty k životu, ku všetkému živému ako jedinečnej a neoceniteľnej súčasti biosféry;

Úlohy:

Vzdelávacie: ukázať mnohorakosť faktorov pôsobiacich na organizmy v prírode, relativitu pojmu „škodlivé a prospešné faktory“, rozmanitosť života na planéte Zem a možnosti adaptácie živých bytostí na celý rad podmienok prostredia.

vyvíja sa: rozvíjať komunikačné zručnosti, schopnosť samostatne získavať vedomosti a stimulovať ich kognitívna aktivita; schopnosť analyzovať informácie, zdôrazniť hlavnú vec v študovanom materiáli.

Vzdelávacie:

Pestovať kultúru správania v prírode, vlastnosti tolerantného človeka, vzbudzovať záujem a lásku k prírode, formovať stabilný pozitívny vzťah ku každému živému organizmu na Zemi, formovať schopnosť vidieť krásu.

Osobné: kognitívny záujem o ekológiu Pochopenie potreby získavania poznatkov o diverzite biotických vzťahov v prírodných spoločenstvách v záujme zachovania prirodzených biocenóz. Schopnosť zvoliť si cieľové a sémantické nastavenia vo svojom konaní a skutkoch vo vzťahu k voľne žijúcim živočíchom. Potreba spravodlivého hodnotenia vlastnej práce a práce spolužiakov

poznávacie: schopnosť pracovať s rôznymi zdrojmi informácií, previesť ich z jednej formy do druhej, porovnávať a analyzovať informácie, vyvodzovať závery, pripravovať správy a prezentácie.

Regulačné: schopnosť samostatne organizovať vykonávanie úloh, hodnotiť správnosť práce, reflexia svojich činností.

Komunikatívne: zúčastňovať sa na dialógu v triede; odpovedať na otázky učiteľa, spolužiakov, hovoriť s publikom pomocou multimediálneho zariadenia alebo iných demonštračných prostriedkov

Plánované výsledky

Predmet: poznať pojmy „biotop“, „ekológia“, „faktory životného prostredia“ ich vplyv na živé organizmy, „spojenie živého a neživého“;. Vedieť - definovať pojem „biotické faktory“; charakterizovať biotické faktory, uviesť príklady.

Osobné: robiť úsudky, vyhľadávať a vyberať informácie, analyzovať súvislosti, porovnávať, nájsť odpoveď na problematickú otázku

Metasubjekt: odkazy s takými akademických disciplín ako biológia, chémia, fyzika, geografia. Plánujte akcie so stanoveným cieľom; nájsť potrebné informácie v učebnici a referenčná literatúra; vykonávať analýzu objektov prírody; vyvodiť závery; formulovať svoj vlastný názor.

Forma organizácie vzdelávacie aktivity - individuálne, skupinové

Vyučovacie metódy: názorné a názorné, vysvetľujúce a názorné, čiastočne prieskumné, samostatná práca s doplnkovou literatúrou a učebnicou, s DER.

Recepcie: analýza, syntéza, záver, prenos informácií z jedného typu na druhý, zovšeobecnenie.

Učenie sa nového materiálu

Prírodné a umelé ekosystémy

Pojem „ekosystém“ je použiteľný pre biocenózy a biotopy rôznych veľkostí. Možno rozlíšiť:

mikroekosystémy(napríklad kmeň mŕtveho stromu);

mezoekosystémy(napríklad les alebo rybník);

makroekosystémy(napríklad oceán).

Toto všetko sú prírodné ekosystémy. Ako príklad prirodzeného, ​​relatívne jednoduchého ekosystému si predstavte ekosystém malého jazierka.

Ekosystém rybníka môžu byť reprezentované vo forme niekoľkých hlavných komponentov.

Abiotická zložka.

Sú to hlavné organické a anorganické zlúčeniny – voda, oxid uhličitý, kyslík, vápenaté soli, soli kyseliny dusičnej a fosforečnej, aminokyseliny, humínové kyseliny, ako aj teplota vzduchu a vody a jej kolísanie iný čas rokov, hustota vody, tlak a pod.

Biotická zložka.

Výrobcovia.

V jazierku sa prezentujú vo forme veľkých rastlín, žijúcich obyčajne len v plytkej vode, malých plávajúcich rastlín (rias), nazývaných fytoplanktón, a napokon flóry dna – fytobentosu, tiež zastúpeného prevažne riasami. S množstvom fytoplanktónu získava voda zelenkastú farbu.

Spotrebitelia.

Do tejto skupiny patria živočíchy (larvy hmyzu, kôrovce, ryby). Primárni konzumenti (bylinožravce) sa živia priamo živými rastlinami alebo rastlinnými zvyškami. Delia sa na dva typy: zooplanktón a zoobentos. Sekundárni konzumenti (mäsožravce), ako je dravý hmyz a dravé ryby, sa živia primárnymi konzumentmi alebo sa navzájom živia.

Saprotrofy.

Vodné baktérie, bičíky a plesne sú v jazierku všadeprítomné, no najmä na dne, na pomedzí vody a bahna, kde sa hromadia odumreté rastliny a živočíchy, sú obzvlášť hojné.

Prírodné ekosystémy sú pomerne zložité a je veľmi ťažké ich študovať pomocou tradičnej vedeckej metódy „skúsenosti a kontroly“. Environmentalisti preto využívajú laboratórne umelé mikroekosystémy, ktoré simulujú procesy prebiehajúce v prírodných podmienkach. Na ďalšej strane sú uvedené dva príklady laboratórnych mikroekosystémov. Pokúste sa vysvetliť mechanizmus ich fungovania.

Existuje mylná predstava o "rovnováhe" v akváriu. Približnú rovnováhu v akváriu s ohľadom na plynový a potravinový režim je možné dosiahnuť len za predpokladu, že v ňom bude málo rýb, veľa vody a rastlín. Už v roku 1857 J. Warrington nastolil „túto nádhernú a rozkošnú rovnováhu medzi ríšou zvierat a rastlín“ v 12-galónovom (54,6 l) akváriu a usadil v ňom niekoľko zlatých rybiek a slimákov. Okrem toho vysadil veľké množstvo trvácich vodných rastlín Vallisneria, ktoré slúžia ako potrava pre ryby. J. Warrington správne zhodnotil nielen vzájomné pôsobenie rýb a rastlín, ale aj význam detritívnych slimákov „pre rozklad rastlinných zvyškov a hlienu“, v dôsledku čoho „to, čo mohlo pôsobiť ako jedovatý princíp, sa zmenilo na úrodné prostredie pre rast rastlín. Väčšina amatérskych pokusov o vyváženie akvária zlyhá, pretože v akváriu je umiestnených príliš veľa rýb (základný prípad preplnenia). Preto amatérski akvaristi musia pravidelne umelo udržiavať rovnováhu v akváriu (doplnková výživa, prevzdušňovanie, pravidelné čistenie akvária).

RozlišovaťOTVORENÉ a uzavreté typy vesmírnych lodí.

V otvorenom systéme (bez regenerácie) ide tok látok a energie jedným smerom a životnosť systému bude závisieť od prísunu vody, potravy a kyslíka. Použitý materiál a odpad sa skladujú na kozmickej lodi, kým sa nevrátia na zem alebo nie sú vyhodené do vesmíru (!).

V systéme, ktorý je vo všetkých ohľadoch (okrem energie) uzavretý, dochádza k obehu látok, ktoré je možné podobne ako tok energie regulovať pomocou vonkajších mechanizmov. Dnes takmer všetky vesmírne lode používa sa systém otvoreného typu s rôznym stupňom regenerácie.

Základný koncept, ktorý študuje ekológia. Ide o vedu, ktorá študuje všetky vzťahy medzi živými organizmami a prostredím. Zahŕňa to vzťah ľudí a zvierat, ľudí a rastlín a zvažuje aj zaobchádzanie s ľudstvom a životným prostredím.

Čo je to ekosystém?

Prvýkrát sa o tomto termíne uvažovalo v roku 1935. Navrhol ho A. Tensley, pričom ekologický systém rozdelil na niekoľko hlavných zložiek:

Výmena látok medzi živými organizmami v životnom prostredí.

Spoločenstvo všetkých živých organizmov, ktoré sa nazýva biocenóza.

Habitat – biotop.

Všetky spojenia a typy spojení medzi organizmami v každom jednotlivom biotope.

Každý biotop má svoje vlastné klimatické, energetické a biologické vlastnosti. Od nich závisí, ktoré organizmy budú žiť v jednom ekosystéme.

Zem je považovaná za jeden veľký ekosystém, ktorý je rozdelený na poddruhy - rôzne prostredia biotop. Najdôležitejším zdrojom energie je pre ňu slnko.

Vo všetkých umelých ekosystémoch sú konzumentmi organizmy, ktoré tam žijú.

umelé ekosystémy

Najprv pochopíme, čo je umelý biotop. Toto je ekosystém, ktorý vytvoril človek. Hlavnými konzumentmi v umelých ekosystémoch sú živé organizmy, ktoré tam boli umiestnené.

Ak sa kohokoľvek opýtate na umelý ekosystém, okamžite vám napadne myšlienka na domáce akvárium. Hoci nejde o veľký biotop, patrí k umelým ekosystémom vytvoreným človekom.

Je dosť obmedzený a všetky jeho vnútorné podmienky upravuje majiteľ. Nezávisle si vyberá, aké živiny akváriové ryby dostanú. Okrem toho prispôsobuje svetlo, teplotu, reguluje hlavné zložky vody a tiež vyberá rastliny, ktoré budú rásť vo vnútri akvária.

Hlavné typy umelých ekosystémov

V 21. storočí, kam sa pozriete, všade je umelý biotop. Napríklad akvárium, o ktorom sme písali vyššie.

Typy ekosystémov:

Lúka. To možno pripísať obvyklému pšeničnému poľu. Rozdiel od akvária je v tom, že hlavnou energiou pre živé organizmy je slnko, ktoré nepodlieha ľudskej kontrole. Ľudia si však sami vyberajú, ktoré rastliny budú na poli rásť, čím budú hnojiť, a tiež, čo budú jesť.

Pastvina. Veľmi podobné poli, pretože slnečná energia je tiež dôležitým vstupom pre hospodárske zvieratá. Rozdiel od poľa je v tom, že hlavnými živými organizmami sú zvieratá, nie rastliny. Človek si vyberá, čo bude jesť. Na pastvinách môže pestovať určité výživné rastliny, ale toto je už kríženec poľa a pasienky.

Mesto. Jeden z hlavných ekosystémov ľudstva. Všetky osady sú umelé ekosystémy, hlavným konzumentom je človek. Opäť platí, že energia slnka je jediná vec, ktorá jej nepodlieha. Ostatné je jeho práca, od jedla až po elektrinu.

Vlastnosti umelých ekosystémov

Hlavným rozdielom je heterotrofia. To znamená, že všetci hlavní konzumenti umelých ekosystémov jedia predvarené jedlo.

Okrem toho sú zničené všetky potravinové reťazce v umelých ekosystémoch. Napríklad záhrada. Muž sám zbiera úrodu, nedovolí hmyzu a iným druhom škodcov jesť. To vedie k zničeniu potravinového reťazca.

Rozdiel medzi umelými a prírodnými ekosystémami

Rozdielov je pomerne dosť. Prvým je, že v prirodzených ekosystémoch všetky živiny pre živé organizmy poskytuje divoká zver.

Taktiež v umelých ekosystémoch sú hlavní spotrebitelia oveľa menší ako v prirodzených. Je to spôsobené tým, že ľudia na poliach vysádzajú len jeden, niekedy aj niekoľko druhov rastlín. Na ich pastvinách sa chovajú len určité druhy zvierat.

Okrem toho nie všetci predstavitelia živočíšneho sveta sú vhodní pre život v umelom prostredí.

Ekosystém zahŕňa všetky živé organizmy (rastliny, živočíchy, huby a mikroorganizmy), ktoré v tej či onej miere vzájomne pôsobia a so svojím neživým prostredím (klíma, pôda, slnečné svetlo, vzduch, atmosféra, voda atď.) .) .

Ekosystém nemá presne určenú veľkosť. Môže byť veľký ako púšť alebo jazero, alebo malý ako strom či kaluž. Voda, teplota, rastliny, zvieratá, vzduch, svetlo a pôda spolu vzájomne pôsobia.

Podstata ekosystému

V ekosystéme má každý organizmus svoje vlastné miesto alebo úlohu.

Predstavte si ekosystém malého jazera. Nájdete v ňom všetky druhy živých organizmov, od mikroskopických až po živočíchy a rastliny. Závisia od vecí ako voda, slnečné svetlo, vzduch a dokonca aj množstvo živín vo vode. (Kliknutím sa dozviete viac o piatich základných potrebách živých organizmov).

Schéma ekosystému jazera

Kedykoľvek sa do ekosystému dostane „outsider“ (živá bytosť (živé bytosti) alebo vonkajší faktor, ako napríklad zvýšenie teploty), môže dôjsť ku katastrofálnym následkom. Je to preto, že nový organizmus (alebo faktor) je schopný narušiť prirodzenú rovnováhu interakcie a spôsobiť potenciálne poškodenie alebo zničenie nepôvodného ekosystému.

Typicky, biotickí členovia ekosystému spolu s ich abiotické faktory závisieť jeden od druhého. To znamená, že absencia jedného člena alebo jedného abiotického faktora môže ovplyvniť celý ekologický systém.

Ak nie je dostatok svetla a vody, alebo ak má pôda málo živín, rastliny môžu zomrieť. Ak rastliny uhynú, ohrozené sú aj zvieratá, ktoré sú na nich závislé. Ak zomrú zvieratá závislé na rastlinách, zomrú aj iné zvieratá, ktoré sú na nich závislé. Ekosystém v prírode funguje rovnako. Všetky jeho časti musia fungovať spoločne, aby bola zachovaná rovnováha!

Bohužiaľ, ekosystémy môžu byť zničené prírodnými katastrofami, ako sú požiare, záplavy, hurikány a sopečné erupcie. Ľudská činnosť tiež prispieva k ničeniu mnohých ekosystémov a.

Hlavné typy ekosystémov

Ekologické systémy majú neurčité rozmery. Sú schopní existovať v malom priestore, napríklad pod kameňom, hnijúcim pňom stromu alebo v malom jazierku, a tiež zaberať veľké plochy (ako celý tropický prales). Z technického hľadiska možno našu planétu nazvať jedným obrovským ekosystémom.

Schéma ekosystému malého hnijúceho pňa

Typy ekosystémov v závislosti od mierky:

• mikroekosystém- ekosystém malého rozsahu ako rybník, mláka, peň atď.
• mezoekosystém- ekosystém, napríklad les alebo veľké jazero.
• Biome. Veľmi rozsiahly ekosystém alebo súbor ekosystémov s podobnými biotickými a abiotickými faktormi, ako je celý dažďový prales s miliónmi zvierat a stromov a mnoho rôznych vodných plôch.

Hranice ekosystému nie sú vyznačené jasnými čiarami. Často sú oddelené geografickými bariérami, ako sú púšte, hory, oceány, jazerá a rieky. Keďže hranice nie sú presne stanovené, ekosystémy majú tendenciu sa navzájom spájať. To je dôvod, prečo jazero môže mať mnoho menších ekosystémov s vlastnými jedinečnými vlastnosťami. Toto miešanie vedci nazývajú „Ecoton“.

Typy ekosystémov podľa typu výskytu:

Okrem vyššie uvedených typov ekosystémov existuje aj delenie na prírodné a umelé ekologické systémy. Prirodzený ekosystém vytvára príroda (les, jazero, step atď.) a umelý vytvára človek (záhrada, záhradný pozemok, park, pole atď.).

Typy ekosystémov

Existujú dva hlavné typy ekosystémov: vodné a suchozemské. Každý iný ekosystém na svete patrí do jednej z týchto dvoch kategórií.

Suchozemské ekosystémy

Suchozemské ekosystémy možno nájsť kdekoľvek na svete a delia sa na:

lesné ekosystémy

Ide o ekosystémy, ktoré majú dostatok vegetácie alebo veľké množstvo organizmov žijúcich na relatívne malom priestore. Hustota živých organizmov v lesných ekosystémoch je teda dosť vysoká. Malá zmena v tomto ekosystéme môže ovplyvniť celú jeho rovnováhu. V takýchto ekosystémoch tiež nájdete veľké množstvo zástupcov fauny. Okrem toho sa lesné ekosystémy delia na:

• Tropické vždyzelené lesy alebo tropické dažďové pralesy: s priemernými zrážkami viac ako 2000 mm za rok. Vyznačujú sa hustou vegetáciou, ktorej dominujú vysoké stromy umiestnené v rôznych výškach. Tieto oblasti sú rajom pre rôzne druhy zvierat.
• Tropické listnaté lesy: Okrem veľkého množstva druhov stromov sa tu nachádzajú aj kríky. Tento typ lesa sa nachádza v niekoľkých častiach sveta a je domovom veľká rozmanitosť zástupcovia flóry a fauny.
• : Majú dosť stromov. Dominujú v ňom vždyzelené dreviny, ktoré obnovujú olistenie počas celého roka.
• Listnaté lesy: Nachádzajú sa vo vlhkých oblastiach mierneho pásma s dostatkom zrážok. Počas zimných mesiacov stromy zhadzujú listy.
• : Tajgu, ktorá sa nachádza priamo vpredu, charakterizujú vždyzelené ihličnany, teploty pod nulou počas šiestich mesiacov a kyslé pôdy. V teplom období tu môžete stretnúť veľké množstvo sťahovavých vtákov, hmyzu a.

púštny ekosystém

Púštne ekosystémy sa nachádzajú v púštnych oblastiach a ročne spadne menej ako 250 mm zrážok. Zaberajú asi 17% celej zemskej hmoty Zeme. Kvôli extrémne vysokej teplote vzduchu, zlému prístupu a intenzívnemu slnečnému žiareniu a nie tak bohatému ako v iných ekosystémoch.

trávnatý ekosystém

Pasienky sa nachádzajú v tropických a miernych oblastiach sveta. Plochu lúky tvoria prevažne trávy, s malým počtom stromov a kríkov. Lúky obývajú pasúce sa zvieratá, hmyzožravce a bylinožravce. Existujú dva hlavné typy lúčnych ekosystémov:

• : Tropické trávnaté porasty, ktoré majú obdobie sucha a vyznačujú sa jednotlivo rastúcimi stromami. Poskytujú potravu veľkému počtu bylinožravcov a sú tiež loviskom mnohých predátorov.
• Prérie (trávne porasty mierneho pásma): Ide o oblasť s miernym trávnatým porastom, úplne bez veľkých kríkov a stromov. V prériách sa nachádzajú forbíny a vysoká tráva a pozorujú sa aj suché klimatické podmienky.
• Stepné lúky:Územia suchých pastvín, ktoré sa nachádzajú v blízkosti polosuchých púští. Vegetácia týchto pastvín je kratšia ako na savanách a prériách. Stromy sú zriedkavé a zvyčajne sa vyskytujú na brehoch riek a potokov.

horské ekosystémy

Vysočiny poskytujú pestrú škálu biotopov, kde možno nájsť veľké množstvo zvierat a rastlín. V nadmorskej výške zvyčajne prevládajú drsné klimatické podmienky, v ktorých prežijú iba vysokohorské rastliny. Zvieratá, ktoré žijú vysoko v horách, majú hrubé kožušiny, ktoré ich chránia pred chladom. Nižšie svahy sú zvyčajne pokryté ihličnatými lesmi.

Vodné ekosystémy

Vodný ekosystém je ekosystém nachádzajúci sa v vodné prostredie(napríklad rieky, jazerá, moria a oceány). Zahŕňa vlastnosti vodnej flóry, fauny a vody a delí sa na dva typy: morské a sladkovodné ekologické systémy.

morské ekosystémy

Sú to najväčšie ekosystémy, ktoré pokrývajú asi 71 % povrchu Zeme a obsahujú 97 % vody na planéte. Morská voda obsahuje veľké množstvo rozpustených minerálov a solí. Morský ekologický systém je rozdelený na:

• oceánsky (pomerne plytká časť oceánu, ktorá sa nachádza na kontinentálnom šelfe);
• Profundálna zóna (hlboká vodná oblasť nepreniknutá slnečným žiarením);
• Bental región (oblasť obývaná bentickými organizmami);
• prílivová zóna (miesto medzi odlivom a prílivom);
• ústia riek;
• Koralové útesy;
• Soľné močiare;
• Hydrotermálne prieduchy, kde sú podávače chemosyntetiky.

V morských ekosystémoch žije veľa druhov organizmov, konkrétne: hnedé riasy, koraly, hlavonožce, ostnokožce, dinoflageláty, žraloky atď.

Sladkovodné ekosystémy

Na rozdiel od morských ekosystémov pokrývajú sladkovodné ekosystémy iba 0,8 % povrchu Zeme a obsahujú 0,009 % Celkom svetové zásoby vody. Existujú tri hlavné typy sladkovodných ekosystémov:

• Stagnant: Vody, kde nie je prúd, ako sú bazény, jazerá alebo rybníky.
• Tečúce: Rýchlo sa pohybujúce vody, ako sú potoky a rieky.
• Mokrade: miesta, kde je pôda trvalo alebo prerušovane zaplavovaná.

Sladkovodné ekosystémy sú domovom plazov, obojživelníkov a asi 41 % svetových druhov rýb. Rýchlo tečúce vody zvyčajne obsahujú vyššiu koncentráciu rozpusteného kyslíka, čím podporujú väčšiu biodiverzitu ako stojatá voda rybníky alebo jazerá.

Štruktúra, zložky a faktory ekosystému

Ekosystém je definovaný ako prirodzená funkčná ekologická jednotka pozostávajúca zo živých organizmov (biocenóza) a ich neživého prostredia (abiotického alebo fyzikálno-chemického), ktoré sa navzájom ovplyvňujú a vytvárajú stabilný systém. Rybník, jazero, púšť, pasienok, lúka, les atď. sú bežné príklady ekosystémov.

Každý ekosystém pozostáva z abiotických a biotických zložiek:

Štruktúra ekosystému

Abiotické zložky

Abiotické zložky sú nesúvisiace faktory života alebo fyzického prostredia, ktoré ovplyvňujú štruktúru, distribúciu, správanie a interakciu živých organizmov.

Abiotické zložky sú zastúpené hlavne dvoma typmi:

• klimatické faktory ktoré zahŕňajú dážď, teplotu, svetlo, vietor, vlhkosť atď.
• Edafické faktory vrátane kyslosti pôdy, topografie, mineralizácie atď.

Význam abiotických zložiek

Atmosféra poskytuje živé organizmy oxid uhličitý(na fotosyntézu) a kyslík (na dýchanie). Procesy vyparovania, transpirácie a prebiehajú medzi atmosférou a povrchom Zeme.

Slnečné žiarenie ohrieva atmosféru a vyparuje vodu. Svetlo je tiež nevyhnutné pre fotosyntézu. poskytuje rastlinám energiu pre rast a metabolizmus, ako aj organické produkty na kŕmenie iných foriem života.

Väčšina živého tkaniva sa skladá z vysoké percento vody až do 90 % alebo aj viac. Len málo buniek je schopných prežiť, ak obsah vody klesne pod 10% a väčšina z nich odumrie, keď je obsah vody nižší ako 30-50%.

Voda je médium, ktorým prechádza minerál produkty na jedenie vstúpiť do rastlín. Je tiež nevyhnutný pre fotosyntézu. Rastliny a živočíchy získavajú vodu z povrchu Zeme a pôdy. Hlavným zdrojom vody sú atmosférické zrážky.

Biotické zložky

Živé veci vrátane rastlín, zvierat a mikroorganizmov (baktérie a huby) prítomné v ekosystéme sú biotické zložky.

Na základe ich úlohy v ekologickom systéme možno biotické zložky rozdeliť do troch hlavných skupín:

• Výrobcovia vyrábať organické látky z anorganických látok pomocou slnečnej energie;
• Spotrebitelia jesť pripravené organickej hmoty vyprodukované výrobcami (bylinožravce, dravce a);
• Reduktory. Baktérie a huby, ktoré ničia odumreté organické zlúčeniny producentov (rastliny) a konzumentov (živočíchov) pre potraviny a uvoľňujú sa do životného prostredia jednoduché látky(anorganické a organické) vznikajú ako vedľajšie produkty ich metabolizmu.

Tieto jednoduché látky sa reprodukujú ako výsledok cyklickej výmeny látok medzi biotickým spoločenstvom a abiotickým prostredím ekosystému.

Úrovne ekosystémov

Ak chcete pochopiť vrstvy ekosystému, zvážte nasledujúci obrázok:

Diagram úrovne ekosystému

Individuálne

Jednotlivec je akákoľvek živá bytosť alebo organizmus. Jednotlivci sa nerozmnožujú s jedincami z iných skupín. Zvieratá, na rozdiel od rastlín, sú zvyčajne zahrnuté v tomto koncepte, pretože niektorí predstavitelia flóry sa môžu krížiť s inými druhmi.

Vo vyššie uvedenom diagrame môžete vidieť, že zlatá rybka interaguje s prostredím a bude sa množiť výlučne s príslušníkmi svojho vlastného druhu.

populácia

Populácia je skupina jedincov daného druhu, ktorí žijú v určitej geografickej oblasti v danom čase. (Príkladom je zlatá rybka a zástupcovia jej druhov). Všimnite si, že populácia zahŕňa jedincov rovnakého druhu, ktorí môžu mať rôzne genetické rozdiely, ako je farba srsti/očí/kože a veľkosť tela.

Spoločenstva

Spoločenstvo zahŕňa všetky živé organizmy na určité územie, v tomto okamihu. Môže obsahovať populácie živých organizmov rôznych druhov. Na obrázku vyššie si všimnite, ako zlatá rybka, losos, kraby a medúzy koexistujú v konkrétnom prostredí. Veľká komunita zvyčajne zahŕňa biodiverzitu.

Ekosystém

Ekosystém zahŕňa spoločenstvá živých organizmov, ktoré interagujú s prostredím. Na tejto úrovni sú živé organizmy závislé od iných abiotických faktorov, ako sú horniny, voda, vzduch a teplota.

Biome

Zjednodušene povedané, je to súbor ekosystémov, ktoré majú podobné charakteristiky s ich abiotickými faktormi prispôsobenými prostrediu.

Biosféra

Keď sa pozrieme na rôzne biómy, z ktorých každý prechádza do iného, ​​vzniká obrovské spoločenstvo ľudí, zvierat a rastlín, žijúcich v určitých biotopoch. je súhrn všetkých ekosystémov prítomných na Zemi.

Potravinový reťazec a energia v ekosystéme

Všetky živé bytosti musia jesť, aby získali energiu, ktorú potrebujú na rast, pohyb a reprodukciu. Čo však tieto živé organizmy jedia? Rastliny získavajú energiu zo slnka, niektoré zvieratá jedia rastliny a iné zvieratá. Tento pomer výživy v ekosystéme sa nazýva potravinový reťazec. Potravinové reťazce vo všeobecnosti predstavujú postupnosť toho, kto sa na kom živí v biologickej komunite.

Nasledujú niektoré zo živých organizmov, ktoré môžu zapadnúť do potravinového reťazca:

diagram potravinového reťazca

Potravinový reťazec nie je rovnaký ako. Trofická sieť je kombináciou mnohých potravinových reťazcov a je zložitou štruktúrou.

Prenos energie

Energia sa prenáša v potravinových reťazcoch z jednej úrovne na druhú. Časť energie sa využíva na rast, reprodukciu, pohyb a iné potreby a nie je k dispozícii pre ďalšiu úroveň.

Kratšie potravinové reťazce skladujú viac energie ako dlhšie. Spotrebovaná energia je absorbovaná prostredím.