Təbii və süni ekosistemlərin müqayisəsi. Ekosistemin növləri və nümunəsi

Təbii və sadələşdirilmiş antropogen ekosistemlərin müqayisəsi (Miller, 1993-dən sonra)

Yaradılan kənd təsərrüfatı sistemlərinin əsas məqsədi onlardan səmərəli istifadə etməkdir bioloji resurslar, insan fəaliyyəti sferasında bilavasitə iştirak edənlər - ərzaq məhsulları, texnoloji xammal, dərman mənbələri.

Aqroekosistemlər insanlar tərəfindən yüksək məhsuldarlıq əldə etmək üçün yaradılır - avtotrofların təmiz istehsalı.

Aqroekosistemlər haqqında artıq deyilən hər şeyi ümumiləşdirərək, onların təbii olanlardan aşağıdakı əsas fərqlərini vurğulayırıq (Cədvəl 2).

1. Aqroekosistemlərdə növlərin müxtəlifliyi kəskin şəkildə azalır:

§ mədəni bitkilərin növlərinin azalması biosenozun heyvan populyasiyasının görünən müxtəlifliyini də azaldır;

§ insanlar tərəfindən yetişdirilən heyvanların növ müxtəlifliyi təbiətlə müqayisədə cüzidir;

§ mədəni otlaqlar (ot bitkiləri ilə) növ müxtəlifliyinə görə kənd təsərrüfatı sahələrinə bənzəyir.

2. İnsanların becərdiyi bitki və heyvan növləri süni seleksiya nəticəsində “təkmilləşir” və insan dəstəyi olmadan vəhşi növlərə qarşı mübarizədə rəqabətə davamlıdır.

3. Aqroekosistemlər günəş enerjisindən əlavə, insanlar tərəfindən subsidiyalaşdırılan əlavə enerji alırlar.

4. Təmiz məhsullar (məhsul) ekosistemdən çıxarılaraq biosenozun qida zəncirinə daxil deyil, onun zərərvericilər tərəfindən qismən istifadəsi, məhsul yığımı zamanı itkilər, təbii trofik zəncirlərə də daxil ola bilər. Onlar insanlar tərəfindən hər cür şəkildə sıxışdırılır.

5. Tarlaların, bağların, otlaqların, tərəvəz bağlarının və digər aqrosenozların ekosistemləri varisliyin ilkin mərhələlərində insanlar tərəfindən dəstəklənən sadələşdirilmiş sistemlərdir və onlar təbii qabaqcıl icmalar kimi qeyri-sabit və özünütənzimləmə qabiliyyətinə malik deyillər və buna görə də onlar olmadan mövcud ola bilməzlər. insan dəstəyi.

cədvəl 2

Müqayisəli xüsusiyyətlər təbii ekosistemlər və aqroekosistemlər.

Süni ekosistem - antropogen, texnogen ekosistemdir. Təbiətin bütün əsas qanunları onun üçün keçərlidir, lakin təbii ekosistemlərdən fərqli olaraq onu açıq hesab etmək olmaz. Kiçik süni ekosistemlərin yaradılması və müşahidəsi bizə mümkün vəziyyət haqqında geniş məlumat əldə etməyə imkan verir. mühit, ona geniş miqyaslı insan təsirləri səbəbindən. Kənd təsərrüfatı məhsulları istehsal etmək üçün insanlar qeyri-sabit, süni yaradılmış və müntəzəm saxlanılan aqroekosistem (aqrobiosenoz) yaradırlar. ) - tarlalar, otlaqlar, tərəvəz bağları, meyvə bağları, üzüm bağları və s.

Aqrosenozlar və təbii biosenozlar arasındakı fərqlər: növ müxtəlifliyi əhəmiyyətsizdir (aqrosenoz yüksək bolluğa malik az sayda növdən ibarətdir); qısa elektrik dövrələri; maddələrin natamam dövrü (hissə qida maddələri məhsul ilə həyata keçirilir); enerji mənbəyi təkcə Günəş deyil, həm də insan fəaliyyətidir (meliorasiya, suvarma, gübrələrdən istifadə); süni seçim (fəaliyyət təbii seleksiya zəifləmiş, seçim insan tərəfindən həyata keçirilir); özünütənzimləmənin olmaması (tənzimləməni insanlar həyata keçirir) və s.Beləliklə, aqrosenozlar qeyri-sabit sistemlərdir və yalnız insan dəstəyi ilə mövcud ola bilərlər. Bir qayda olaraq, aqroekosistemlər təbii ekosistemlərlə müqayisədə yüksək məhsuldarlıqla xarakterizə olunur.

Şəhər sistemləri (şəhər sistemləri) -- şəhərsalma nəticəsində yaranan və əhalinin, yaşayış binalarının, sənaye, məişət, mədəniyyət obyektlərinin və s.

Bunlara aşağıdakı ərazilər daxildir: sənaye zonaları , sənaye obyektlərinin cəmləşdiyi yerlərdə müxtəlif sənaye sahələri təsərrüfatların və ətraf mühitin çirklənməsinin əsas mənbələri olması; yaşayış sahələri (yaşayış və ya yataq sahələri) ilə yaşayış binaları, inzibati binalar, məişət obyektləri, mədəniyyət və s.); istirahət zonaları , insanların istirahəti üçün nəzərdə tutulmuş (meşə parkları, istirahət mərkəzləri və s.); nəqliyyat sistemləri və strukturları , hər şeyə nüfuz edir şəhər sistemi(avtomobil və dəmir yolları, metro, yanacaqdoldurma məntəqələri, qarajlar, aerodromlar və s.). Şəhər ekosistemlərinin mövcudluğu aqroekosistemlər və qalıq yanacaqların enerjisi və nüvə sənayesi tərəfindən dəstəklənir.

Ekosistem bir-biri ilə və ətraf mühitlə davamlı olaraq maddə, məlumat və enerji mübadiləsi aparan canlı orqanizmlərin məcmusudur. Enerji iş istehsal etmək qabiliyyəti kimi müəyyən edilir. Onun xassələri termodinamika qanunları ilə təsvir olunur. Termodinamikanın birinci qanunu və ya enerjinin saxlanması qanunu bildirir ki, enerji bir formadan digərinə dəyişə bilər, lakin o, məhv edilmir və yeni yaranmır.

Termodinamikanın ikinci qanununda deyilir: enerjinin hər hansı transformasiyası zamanı onun bir hissəsi istilik şəklində itir, yəni. üçün əlçatmaz olur sonrakı istifadə. İstifadəsi mümkün olmayan enerji miqdarının ölçüsü və ya enerjinin deqradasiyası zamanı baş verən ardıcıllığın dəyişməsinin ölçüsü entropiyadır. Sistemin nizamı nə qədər yüksək olarsa, onun entropiyası bir o qədər aşağı olar.

Spontan proseslər sistemi ətraf mühitlə tarazlıq vəziyyətinə gətirir, entropiyanın artmasına, istehsalın artmasına səbəb olur. müsbət enerji. Əgər ətraf mühitlə tarazlığı olmayan cansız sistem təcrid olunarsa, onda onun içindəki bütün hərəkətlər tezliklə dayanacaq, sistem bütövlükdə sönəcək və ətraf mühitlə termodinamik tarazlıqda olan inert bir maddə qrupuna çevriləcək, yəni. maksimum entropiyaya malik vəziyyətdə.

Bu, sistem üçün ən çox ehtimal olunan vəziyyətdir və kənar təsirlər olmadan ondan kortəbii çıxa bilməyəcək. Beləliklə, məsələn, isti bir qızartma qab, soyuduqdan sonra istiliyi dağıtdıqdan sonra özünü qızdırmayacaq; enerji itmədi, havanı qızdırdı, amma enerjinin keyfiyyəti dəyişdi, daha iş görə bilməz. Beləliklə, cansız sistemlərdə onların tarazlıq vəziyyəti sabitdir.

Canlı sistemlərin cansız sistemlərdən bir əsas fərqi var - onlar fəaliyyət göstərirlər daimi işətraf mühitlə tarazlığa qarşı. Canlı sistemlərdə qeyri-tarazlıq vəziyyəti sabitdir. Həyat Yerdə entropiyanın azaldığı yeganə təbii kortəbii prosesdir. Bu mümkündür, çünki bütün canlı sistemlər enerji mübadiləsinə açıqdır.

Ətraf mühitdə Günəşdən çox böyük miqdarda sərbəst enerji var və canlı sistemin özündə bu enerjini ətraf mühitdə tutmaq, cəmləşdirmək və sonradan dağıtmaq üçün mexanizmləri olan komponentlər var. Enerjinin yayılması, yəni entropiyanın artması həm cansız, həm də canlı hər hansı bir sistem üçün xarakterik bir prosesdir və enerjinin müstəqil tutulması və konsentrasiyası yalnız canlı sistemin qabiliyyətidir. Bu zaman ətraf mühitdən nizam və təşkilat çıxarılır, yəni mənfi enerji - neentropiya yaranır. Ətraf mühitin xaosundan bir sistemdə nizamın formalaşması prosesi özünütəşkiletmə adlanır. Bu, canlı sistemin entropiyasının azalmasına gətirib çıxarır və onun ətraf mühitlə tarazlığına qarşı çıxır.

Beləliklə, hər hansı bir canlı sistem, o cümlədən ekosistem, ilk növbədə, ətraf mühitdə həddindən artıq sərbəst enerjinin olması səbəbindən öz həyat fəaliyyətini saxlayır; ikincisi, bu enerjini tutmaq və cəmləşdirmək və istifadə edildikdə, aşağı entropiyaya malik vəziyyətləri ətraf mühitə yaymaq qabiliyyəti.

Günəşin enerjisini tutun və onu potensial enerjiyə çevirin üzvi maddələr bitkilər istehsalçılardır. Formada alınan enerji günəş radiasiyası, fotosintez prosesində kimyəvi bağların enerjisinə çevrilir.

Günəşin Yerə çatan enerjisi aşağıdakı kimi paylanır: onun 33%-i atmosferin buludları və tozları ilə əks olunur (bu, Yerin albedo və ya əks etdirmə qabiliyyəti adlanır), 67%-i atmosfer tərəfindən udulur. Yerin və okeanın səthi. Bu miqdarda udulmuş enerjinin yalnız təxminən 1% -i fotosintezə sərf olunur və atmosferi, quruyu və okeanı qızdıran bütün qalan enerji istilik (infraqırmızı) şüalanma şəklində kosmosa yenidən şüalanır. Bu 1% enerji planetdəki bütün canlı maddələri təmin etmək üçün kifayətdir.

Fotosintetiklərin bədənində enerji yığılması prosesi bədən çəkisinin artması ilə əlaqələndirilir. Ekosistemin məhsuldarlığı istehsalçıların qida kimi istifadə oluna bilən üzvi maddələr istehsal edərək fotosintez prosesi vasitəsilə şüa enerjisini udma sürətidir. Fotosintetik istehsalçı tərəfindən yaradılan maddələrin kütləsi ilkin istehsal olaraq təyin olunur, bu, bitki toxumalarının biokütləsidir; İlkin istehsal iki səviyyəyə bölünür - ümumi və xalis istehsal. Ümumi ilkin istehsal tənəffüs üçün xərclər (həyati proseslərə sərf olunan enerjinin bir hissəsi; bu, biokütlənin azalmasına səbəb olur) daxil olmaqla, müəyyən bir fotosintez sürətində bir bitki tərəfindən yaradılan ümumi üzvi maddələrin ümumi kütləsidir.

Ümumi məhsulun nəfəs almağa sərf olunmayan hissəsi xalis ilkin istehsal adlanır. Xalis ilkin istehsal ehtiyatdır, onun bir hissəsi orqanizmlər - heterotroflar (birinci dərəcəli istehlakçılar) tərəfindən qida kimi istifadə olunur. Heterotrofların qida ilə qəbul etdiyi enerji (yüksək enerji adlanır) yeyilən qidanın ümumi miqdarının enerji dəyərinə uyğundur. Bununla belə, qidanın udulmasının səmərəliliyi heç vaxt 100% -ə çatmır və yemin tərkibindən, temperaturdan, mövsümdən və digər amillərdən asılıdır.

Ekosistemdə funksional əlaqələr, yəni. onun trofik strukturunu qrafik şəkildə ekoloji piramidalar şəklində təsvir etmək olar. Piramidanın əsası istehsalçı səviyyəsidir və sonrakı səviyyələr piramidanın mərtəbələrini və yuxarı hissəsini təşkil edir. Ekoloji piramidaların üç əsas növü var.

Rəqəmlər piramidası (Elton piramidası) hər səviyyədəki orqanizmlərin sayını əks etdirir. Bu piramida bir nümunəni əks etdirir - istehsalçılardan istehlakçılara ardıcıl bağlantılar silsiləsini təşkil edən şəxslərin sayı durmadan azalır.

Biokütlə piramidası müəyyən bir trofik səviyyədə bütün canlı maddələrin miqdarını aydın şəkildə göstərir. Quru ekosistemlərində biokütlə piramidasının qaydası tətbiq olunur: bitkilərin ümumi kütləsi bütün ot yeyənlərin kütləsindən, kütləsi isə yırtıcıların bütün biokütləsindən çoxdur. Okean üçün biokütlə piramidasının qaydası etibarsızdır - piramida tərs görünür. Okean ekosistemi yırtıcılar arasında biokütlənin yüksək səviyyədə yığılması ilə xarakterizə olunur.

Enerji (məhsullar) piramidası trofik zəncirlərdə enerjinin xərclənməsini əks etdirir. Enerji piramidasının qaydası: hər bir əvvəlki trofik səviyyədə zaman (yaxud enerji) vahidi üçün yaradılan biokütlənin miqdarı növbəti ilə müqayisədə daha çoxdur.

Bütün canlı orqanizmlər Yer kürəsində bir-birindən təcrid olunmuş vəziyyətdə deyil, icmalar əmələ gətirirlər. Onlarda hər şey bir-birinə bağlıdır, həm canlı orqanizmlər, həm də təbiətdəki belə bir formalaşma, öz xüsusi qanunlarına uyğun yaşayan və tanış olmağa çalışacağımız spesifik xüsusiyyətlərə və keyfiyyətlərə malik olan ekosistem adlanır.

Ekosistem anlayışı

Ekologiya kimi bir elm var ki, onu öyrənir, lakin bu əlaqələr yalnız müəyyən bir ekosistem daxilində həyata keçirilə bilər və kortəbii və xaotik şəkildə deyil, müəyyən qanunlara uyğun olaraq baş verir.

Müxtəlif növ ekosistemlər var, lakin onların hamısı maddələr, enerji və məlumat mübadiləsi yolu ilə bir-biri ilə və ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqədə olan canlı orqanizmlərin məcmusudur. Buna görə də ekosistem uzun müddət sabit və davamlı olaraq qalır.

Ekosistemin təsnifatı

Rəğmən böyük çeşid ekosistemlər, onların hamısı açıqdır, bunsuz onların mövcudluğu qeyri-mümkün olardı. Ekosistemlərin növləri müxtəlifdir və təsnifatı fərqli ola bilər. Mənşəyi nəzərə alsaq, ekosistemlər bunlardır:

1. Təbii və ya təbii. Onlarda bütün qarşılıqlı əlaqə birbaşa insanın iştirakı olmadan həyata keçirilir. Onlar öz növbəsində aşağıdakılara bölünür:

• Tamamilə günəş enerjisindən asılı olan ekosistemlər.
• Həm günəşdən, həm də digər mənbələrdən enerji alan sistemlər.

2. Süni ekosistemlər. Onlar insan əli ilə yaradılmışdır və yalnız onun iştirakı ilə mövcud ola bilər. Onlar da bölünür:

• Aqroekosistemlər, yəni insanın iqtisadi fəaliyyəti ilə əlaqəli olanlar.
• Texnoekosistemlər insanların sənaye fəaliyyəti ilə əlaqədar yaranır.
• Şəhər ekosistemləri.

Digər təsnifat təbii ekosistemlərin aşağıdakı növlərini müəyyən edir:

1. Torpaq:

• Yağış meşələri.
• Çəmən və kol bitkiləri olan səhra.
• Savanna.
• Çöllər.
• Yarpaqlı meşə.
• Tundra.

2. Şirin su ekosistemləri:

• Durğun su obyektləri
• Axar sular (çaylar, çaylar).
• Bataqlıqlar.

3. Dəniz ekosistemləri:

• Okean.
• Kontinental şelf.
• Balıqçılıq sahələri.
• Çayın ağızları, körfəzləri.
• Dərin dəniz rift zonaları.

Təsnifatdan asılı olmayaraq, öz həyat formaları və ədədi tərkibi ilə xarakterizə olunan ekosistem növlərinin müxtəlifliyini görmək olar.

Ekosistemin fərqli xüsusiyyətləri

Ekosistem anlayışını həm təbii formasiyalara, həm də süni şəkildə yaradılmışlara aid etmək olar. Təbii olanlar haqqında danışırıqsa, onlar aşağıdakı əlamətlərlə xarakterizə olunur:

• İstənilən ekosistemdə tələb olunan elementlər canlı orqanizmlər və abiotik mühit faktorlarıdır.
• Hər hansı bir ekosistemdə üzvi maddələrin istehsalından onların qeyri-üzvi komponentlərə parçalanmasına qədər qapalı bir dövr var.
• Ekosistemlərdə növlərin qarşılıqlı əlaqəsi sabitliyi və özünütənzimləməni təmin edir.

Hamısı dünya müəyyən struktura malik canlı materiyaya əsaslanan müxtəlif ekosistemlərlə təmsil olunur.

Ekosistemin biotik quruluşu

Ekosistemlər növ müxtəlifliyinə, canlı orqanizmlərin bolluğuna və onların həyat formalarına görə fərqlənsələr də, onların hər hansı birində biotik quruluş eynidir.

Hər hansı bir ekosistemə eyni komponentlər daxildir, onların iştirakı olmadan sistemin işləməsi sadəcə mümkün deyil;

1. İstehsalçılar.
2. İkinci dərəcəli istehlakçılar.
3. Parçalayıcılar.

Birinci qrup orqanizmlərə fotosintez edə bilən bütün bitkilər daxildir. Onlar üzvi maddələr istehsal edirlər. Bu qrupa həm də əmələ gələn kemotroflar daxildir üzvi birləşmələr. Amma bu məqsədlə günəş enerjisindən deyil, kimyəvi birləşmələrin enerjisindən istifadə edirlər.

İstehlakçılara bədənlərini qurmaq üçün xaricdən üzvi maddələrin verilməsini tələb edən bütün orqanizmlər daxildir. Buraya bütün ot yeyən orqanizmlər, yırtıcılar və hər şeydən yeyənlər daxildir.

Bakteriya və göbələkləri ehtiva edən reduktorlar bitki və heyvanların qalıqlarını canlı orqanizmlər tərəfindən istifadə üçün yararlı olan qeyri-üzvi birləşmələrə çevirir.

Ekosistemin işləməsi

Ən böyük bioloji sistem biosferdir, o da öz növbəsində fərdi komponentlərdən ibarətdir. Aşağıdakı zənciri edə bilərsiniz: növ-populyasiya - ekosistem. Ekosistemlərə daxil olan ən kiçik vahid növdür. Hər bir biogeosenozda onların sayı bir neçə onlarla, yüzlərlə və minlərlə dəyişə bilər.

Hər hansı bir ekosistemdə fərdlərin və ayrı-ayrı növlərin sayından asılı olmayaraq, təkcə öz aralarında deyil, həm də ətraf mühitlə daimi maddə və enerji mübadiləsi olur.

Əgər enerji mübadiləsindən danışırıqsa, onda burada fizika qanunlarını tətbiq etmək olar. Termodinamikanın birinci qanunu enerjinin izsiz yox olmadığını bildirir. Sadəcə bir növdən digərinə dəyişir. İkinci qanuna görə, in qapalı sistem enerji yalnız arta bilər.

Əgər fiziki qanunlar ekosistemlərə tətbiq edildikdə, orqanizmlərin təkcə tutmaq deyil, həm də çevirmək, istifadə etmək və sonra ətraf mühitə buraxmaq qabiliyyətinə malik olan günəş enerjisinin olması sayəsində həyati funksiyalarını dəstəklədikləri qənaətinə gələ bilərik.

Köçürmə zamanı enerji bir trofik səviyyədən digərinə keçir, bir növ enerji digərinə çevrilir; Onun bir hissəsi təbii ki, istilik şəklində itir.

Təbii ekosistemlərin hansı növləri mövcud olursa olsun, bu qanunlar tamamilə hər birində tətbiq olunur.

Ekosistem quruluşu

Hər hansı bir ekosistemi nəzərdən keçirsəniz, mütləq görəcəksiniz ki, istehsalçılar, istehlakçılar və parçalayıcılar kimi müxtəlif kateqoriyalar həmişə bütün növlər dəsti ilə təmsil olunur. Təbiət təmin edir ki, növlərdən birinə qəfil nəsə baş verərsə, ekosistem bundan ölməyəcək; Bu, təbii ekosistemlərin sabitliyini izah edir.

Ekosistemdə çoxlu növlər, müxtəliflik icma daxilində baş verən bütün proseslərin sabitliyini təmin edir.

Bundan əlavə, hər hansı bir sistemin bütün canlı orqanizmlərin tabe olduğu öz qanunları var. Buna əsaslanaraq biogeosenoz daxilində bir neçə strukturu ayırd edə bilərik:

Hər hansı bir ekosistemdə hər hansı bir quruluş mütləq mövcuddur, lakin əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Məsələn, səhranın biogeosenozunu müqayisə etsək və tropik meşə, fərq adi gözlə görünür.

Süni ekosistemlər

Belə sistemlər insan əli ilə yaradılmışdır. Təbii olanlar kimi, mütləq biotik quruluşun bütün komponentlərini ehtiva etmələrinə baxmayaraq, hələ də əhəmiyyətli fərqlər var. Onların arasında aşağıdakılar var:

1. Aqrosenozlar zəif növ tərkibi ilə xarakterizə olunur. Orada yalnız insanların yetişdirdiyi bitkilər bitir. Ancaq təbiət öz bəhrəsini alır və siz həmişə, məsələn, buğda tarlasında qarğıdalı, çobanyastığı və müxtəlif buğumayaqlıları görə bilərsiniz. Bəzi sistemlərdə hətta quşlar da yerdə yuva qurmağı və balalarını böyütməyi bacarırlar.
2. Əgər insan bu ekosistemin qayğısına qalmırsa, deməli mədəni bitkilər vəhşi qohumları ilə rəqabətə tab gətirməyəcəklər.
3. Aqrosenozlar insanların, məsələn, gübrələrin tətbiqi ilə gətirdiyi əlavə enerji hesabına da mövcuddur.
4. Yetişmiş bitki biokütləsi məhsulla birlikdə çıxarıldığı üçün torpaqda qida maddələri tükənir. Buna görə də, gələcək varlıq üçün növbəti məhsulu yetişdirmək üçün gübrə tətbiq etməli olan insan müdaxiləsi yenidən lazımdır.

Belə nəticəyə gəlmək olar ki, süni ekosistemlər dayanıqlı və özünü tənzimləyən sistemlərə aid deyil. Bir insan onlara qayğı göstərməyi dayandırsa, sağ qalmayacaq. Tədricən yabanı növlər mədəni bitkiləri sıxışdırıb çıxaracaq, aqrosenoz məhv ediləcək.

Məsələn, evdə üç növ orqanizmdən ibarət süni ekosistem asanlıqla yaradıla bilər. Bir akvarium qursanız, içinə su tökün, bir neçə budaq elodeya qoyun və iki balıq qoyun, orada var. süni sistem hazır. Hətta bu qədər sadə bir şey insan müdaxiləsi olmadan mövcud ola bilməz.

Ekosistemlərin təbiətdəki əhəmiyyəti

Qlobal miqyasda danışsaq, bütün canlı orqanizmlər ekosistemlər arasında paylanır, buna görə də onların əhəmiyyətini qiymətləndirmək çətindir.

1. Bütün ekosistemlər bir sistemdən digərinə keçə bilən maddələrin dövranı ilə bir-birinə bağlıdır.
2. Ekosistemlərin mövcudluğu sayəsində təbiətdə bioloji müxtəliflik qorunur.
3. Təbiətdən əldə etdiyimiz bütün resursları bizə ekosistemlər verir: Təmiz su, hava,

İstənilən ekosistemi məhv etmək çox asandır, xüsusən də insan imkanlarını nəzərə alsaq.

Ekosistemlər və insanlar

İnsan yaranandan bəri onun təbiətə təsiri ilbəil artır. İnkişaf edən insan özünü təbiətin padşahı kimi təsəvvür etdi və tərəddüd etmədən bitki və heyvanları məhv etməyə, təbii ekosistemləri məhv etməyə, bununla da özünün oturduğu budağı kəsməyə başladı.

İnsan çoxəsrlik ekosistemlərə müdaxilə edərək, orqanizmlərin mövcudluq qanunlarını pozaraq ona gətirib çıxarmışdır ki, dünyanın bütün ekoloqları bir ağızdan dünyanın gəldiyinə əmindirlər təbii fəlakətlər, hansı Son vaxtlar getdikcə daha tez-tez baş verməyə başladı, təbiətin öz qanunlarına düşüncəsiz insan müdaxiləsinə reaksiyasıdır. Artıq dayanıb düşünmək vaxtıdır ki, bütün növ ekosistemlər əsrlər boyu, insanın gəlişindən çox əvvəl formalaşıb və onsuz da mükəmməl şəkildə mövcud olub. Bəs bəşəriyyət təbiətsiz yaşaya bilərmi? Cavab özünü göstərir.

Çöl, yarpaqlı meşə, bataqlıq, akvarium, okean, tarla - bu siyahıdan hər hansı bir element ekosistemin nümunəsi hesab edilə bilər. Məqaləmizdə bu konsepsiyanın mahiyyətini açacağıq və onun komponentlərini nəzərdən keçirəcəyik.

Ekoloji icmalar

Ekologiya təbiətdəki canlı orqanizmlər arasındakı əlaqələrin bütün tərəflərini öyrənən bir elmdir. Ona görə də onun öyrənilməsinin predmeti fərd və onun mövcudluğu şərtləri deyil. Ekologiya onların qarşılıqlı əlaqəsinin xarakterini, nəticəsini və məhsuldarlığını araşdırır. Beləliklə, populyasiyaların cəmi biosenozun fəaliyyət xüsusiyyətlərini müəyyən edir, o cümlədən bütün xətt bioloji növlər.

Lakin təbii şəraitdə populyasiyalar təkcə bir-biri ilə deyil, həm də müxtəlif ətraf mühit şəraiti ilə qarşılıqlı əlaqədə olurlar. Belə ekoloji icma ekosistem adlanır. Bu anlayışı ifadə etmək üçün biogeosenoz termini də istifadə olunur. Həm miniatür akvarium, həm də geniş tayqa ekosistemin nümunəsidir.

Ekosistem: anlayışın tərifi

Göründüyü kimi, ekosistem kifayət qədər geniş anlayışdır. İLƏ elmi nöqtə Perspektivdən bu icma canlı təbiət elementlərinin və abiotik mühitin birləşməsidir. Çöl kimi bir şey düşünün. Bu, soyuq, az qarlı qış və isti, quraq yay şəraitinə uyğunlaşan bitki və heyvanların yaşadığı açıq otlu ərazidir. Çöldə həyata uyğunlaşma zamanı onlar bir sıra uyğunlaşma mexanizmlərini inkişaf etdirdilər.

Beləliklə, çoxsaylı gəmiricilər taxıl ehtiyatlarını saxladıqları yeraltı keçidlər düzəldirlər. Bəziləri çöl bitkiləri Soğan kimi tumurcuqların belə bir modifikasiyası var. Lalələr, timsahlar və qardelenlər üçün xarakterikdir. İki həftə ərzində, yazda kifayət qədər nəm olsa da, onların tumurcuqlarının böyüməsi və çiçəklənməsi üçün vaxt var. Və yeraltı əlverişsiz dövrdə sağ qalırlar, əvvəllər saxlanılan qida maddələri və ətli ampuldən su ilə qidalanırlar.

Taxıl bitkilərində tumurcuqların başqa bir yeraltı modifikasiyası var - rizom. Onun uzunsov internodları da maddələr saxlayır. Çöl taxıllarına misal olaraq bromegrass, bluegrass, cocksfoot, fescue və bentgrass ola bilər. Başqa bir xüsusiyyət, həddindən artıq buxarlanmanın qarşısını alan dar yarpaqlardır.

Ekosistemin təsnifatı

Məlum olduğu kimi, ekosistemin sərhəddini fitosenoz - bitki birliyi müəyyən edir. Bu xüsusiyyət bu icmaları təsnif etmək üçün də istifadə olunur. Bəli, meşə təbii ekosistem, nümunələri çox müxtəlifdir: palıd, aspen, tropik, ağcaqayın, küknar, cökə, vələs.

Digər təsnifat zonal və ya iqlim xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Ekosistemin belə bir nümunəsi şelf və ya dəniz sahili icması, qayalı və ya qumlu səhralar, sel düzənliyi və ya subalp çəmənlikləridir. Oxşar icmaların toplusu fərqli növlər planetimizin qlobal qabığını - biosferi təşkil edir.

Təbii ekosistem: nümunələr

Təbii və süni biogeosenozlar da var. Birinci tip icmalar insan müdaxiləsi olmadan fəaliyyət göstərir. Nümunələri kifayət qədər çox olan təbii canlı ekosistemi dövri quruluşa malikdir. Bu o deməkdir ki, bitkilər maddə və enerji dövranı sisteminə qaytarılır. Və bu, mütləq müxtəlif qida zəncirlərindən keçməsinə baxmayaraq.

Aqrobiosenozlar

İstifadə Təbii ehtiyatlar, insan çoxsaylı süni ekosistemlər yaratmışdır. Belə icmalara misal olaraq aqrobiosenozları göstərmək olar. Bunlara tarlalar, tərəvəz bağları, meyvə bağları, otlaqlar, istixanalar və meşələr daxildir. Aqrosenozlar kənd təsərrüfatı məhsullarını əldə etmək üçün yaradılır. Onlar təbii ekosistem kimi qida zəncirlərinin eyni elementlərini ehtiva edirlər.

Aqrosenozlarda istehsalçılar həm mədəni, həm də alaq otları bitkiləridir. Gəmiricilər, yırtıcılar, həşəratlar, quşlar üzvi maddələrin istehlakçıları və ya istehlakçılarıdır. Bakteriyalar və göbələklər bir qrup parçalayıcıdır. Aqrobiosenozların fərqli xüsusiyyəti trofik zəncirdə zəruri həlqə olan və süni ekosistemin məhsuldarlığına şərait yaradan insanların məcburi iştirakıdır.

Təbii və süni ekosistemlərin müqayisəsi

Artıq tədqiq etdiyimiz süni olanların təbii olanlarla müqayisədə bir sıra mənfi cəhətləri var. Sonuncular sabitliyi və özünü tənzimləmə qabiliyyəti ilə fərqlənir. Lakin insanın iştirakı olmadan aqrobiosenozlar uzun müddətə mövcud ola bilməz. Belə ki, və ya bir tərəvəz bağçası ilə tərəvəz bitkiləri müstəqil istehsal etmir bir ildən çoxdur, çoxillik ot bitkiləri- təxminən üç. Bu baxımdan rekordçu bağ, meyvə bitkiləri 20 yaşa qədər müstəqil inkişaf edə bilən.

Təbii ekosistemlər yalnız günəş enerjisini alır. İnsanlar onun əlavə mənbələrini aqrobiosenozlara torpaq becərilməsi, gübrələr, aerasiya, alaq otlarına və zərərvericilərə qarşı mübarizə şəklində təqdim edirlər. Bununla belə, bir çox hallar var iqtisadi fəaliyyət insanlar da mənfi nəticələrə gətirib çıxardı: torpaqların şoranlaşması və bataqlaşması, ərazilərin səhralaşması, təbii mühitin çirklənməsi.

Şəhər ekosistemləri

Aktiv müasir mərhələİnsan inkişafı artıq biosferin tərkibində və strukturunda əhəmiyyətli dəyişikliklər etmişdir. Buna görə də, birbaşa insan fəaliyyəti ilə yaradılan ayrı bir qabıq fərqlənir. Buna noosfer deyilir. Son zamanlar urbanizasiya kimi bir konsepsiya geniş şəkildə inkişaf etdirilmişdir - şəhərlərin insan həyatında artan rolu. Planetimizin əhalisinin yarıdan çoxu artıq onlarda yaşayır.

Şəhər ekosisteminin özünəməxsus xüsusiyyətləri var fərqləndirici xüsusiyyətlər. Maddələrin və enerjinin çevrilməsi ilə əlaqəli bütün proseslərin tənzimlənməsi yalnız insanlar tərəfindən həyata keçirildiyi üçün onların tərkibindəki elementlərin nisbəti pozulur. Özü üçün mümkün olan bütün faydaları yaratmaqla yanaşı, həm də çoxlu əlverişsiz şərait yaradır. Çirklənmiş hava, nəqliyyat və mənzil problemi, yüksək səviyyə xəstələnmə, daimi səs-küy bütün şəhər sakinlərinin sağlamlığına mənfi təsir göstərir.

Ardıcıllıq nədir

Çox vaxt ardıcıl dəyişikliklər bir sahədə baş verir. Ekosistemin dəyişməsinin klassik nümunəsi iynəyarpaqlı meşənin yerində yarpaqlı meşənin yaranmasıdır. Yanğın səbəbindən işğal altında olan ərazidə yalnız toxumlar qorunub saxlanılır. Ancaq onların cücərməsi üçün bu lazımdır uzun müddət. Buna görə də, ilk növbədə, yanğın yerində ot bitkiləri görünür. Zamanla o, kollarla əvəz olunur və onlar da öz növbəsində əvəz olunur yarpaqlı ağaclar. Belə ardıcıllıqlar ikinci dərəcəli adlanır. Onlar təbii amillərin və ya insan fəaliyyətinin təsiri altında yaranır. Təbiətdə onlara tez-tez rast gəlinir.

İlkin suksessiyalar torpağın əmələ gəlməsi prosesi ilə bağlıdır. Həyatdan məhrum olan ərazilər üçün xarakterikdir. Məsələn, qayalar, qumlar, daşlar, qumlu gillər. Bu zaman əvvəlcə torpağın əmələ gəlməsi üçün şərait yaranır və yalnız bundan sonra biogeosenozun qalan komponentləri meydana çıxır.

Deməli, ekosistem özündə biotik elementləri özündə cəmləşdirən və onlar sıx qarşılıqlı əlaqədə olan və maddələrin və enerjinin dövriyyəsi ilə bağlı olan icmadır.

Ekoloji icmalar. Ekosistemlərin növləri və fəza quruluşu.

Ekosistem canlı orqanizmlər icmasından (biosenoz), onların yaşayış mühitindən (biotop) və onlar arasında maddə və enerji mübadiləsini həyata keçirən əlaqələr sistemindən ibarət bioloji sistemdir.
Biosenoz eyni ekoloji şəraitdə birlikdə yaşayan bitkilərin, heyvanların, göbələklərin və mikroorqanizmlərin bir-biri ilə əlaqəli populyasiyalarının mütəşəkkil qrupudur.
Biosfer - canlı orqanizmlərin məskunlaşdığı, onların təsiri altında olan və həyat fəaliyyətinin məhsulları ilə məşğul olan Yerin qabığı; "Həyat filmi"; Yerin qlobal ekosistemi.

2. Cədvəli doldurun.

Ekoloji icmalar

3. Ekosistemlərin təsnifatının əsasında hansı xüsusiyyətlər dayanır?
Quru ekosistemlərinin təsnifatı zamanı adətən bitki birliklərinin xüsusiyyətlərindən (ekosistemlərin əsasını təşkil edən) və iqlim (zonal) xüsusiyyətlərindən istifadə olunur. Beləliklə, müəyyən növ ekosistemlər fərqlənir, məsələn, liken tundrası, mamırlı tundra, iynəyarpaqlı meşə (ladin, şam), yarpaqlı meşə (ağcaqayın meşəsi), yağış meşəsi (tropik), çöl, kol (söyüd), çəmən bataqlıq, sfagnum bataqlıq. Çox vaxt təbii ekosistemlərin təsnifatı yaşayış yerlərinin xarakterik ekoloji xüsusiyyətlərinə, dəniz sahillərinin və ya şelflərin, göllərin və ya gölməçələrin, daşqın və ya dağlıq çəmənliklərin, qayalı və ya qumlu səhraların, dağ meşələrinin, estuarların (böyük çayların mənsəbləri) fərqləndirici icmalarına əsaslanır. və s.

4. Cədvəli doldurun.

Təbii və süni ekosistemlərin müqayisəli xüsusiyyətləri

5. Aqrobiosenozların insan həyatında əhəmiyyəti nədir?
Aqrobiosenozlar bəşəriyyəti qida enerjisinin təxminən 90%-i ilə təmin edir.

6. Vəziyyəti yaxşılaşdırmaq üçün həyata keçirilən əsas fəaliyyətləri sadalayın ekoloji sistemlərşəhərlər.
Şəhərin yaşıllaşdırılması: parkların, meydanların, yaşıllıqların, gül çəmənliklərinin, gül yataqlarının, ətrafda yaşıllıqların yaradılması sənaye müəssisələri. Yaşıllıq sahələrinin yerləşdirilməsində vahidlik və davamlılıq prinsiplərinə riayət edilməsi.

7. İcma quruluşu dedikdə nə başa düşülür?
Bu sistematik mövqedə, enerji və maddənin ötürülməsi proseslərində oynadıqları rolda, kosmosda, qida və ya trofik şəbəkədə tutduğu yerdə və ya digər xüsusiyyətlərə görə fərqlənən müxtəlif orqanizm qruplarının nisbətidir. təbii ekosistemlərin fəaliyyət nümunələrini anlamaq üçün vacibdir.

8. Cədvəli doldurun.

İcma quruluşu

Qida əlaqələri, maddələrin dövranı və ekosistemlərdə enerji çevrilməsi

1. Anlayışları müəyyənləşdirin.
Qida zənciri bir-biri ilə əlaqə ilə əlaqəli bitki, heyvan, göbələk və mikroorqanizm növlərinin bir sırasıdır: qida - istehlakçı (mənbədən istehlakçıya maddə və enerjinin tədricən ötürülməsinin baş verdiyi orqanizmlərin ardıcıllığı).
Qida şəbəkəsi icma növləri arasında bütün qida (trofik) əlaqələrin diaqramıdır.
Trofik səviyyə- bu, qidalanma üsulundan və qida növündən asılı olaraq qida zəncirində müəyyən bir əlaqə təşkil edən orqanizmlər toplusudur.

2. Otlaq zəncirləri detritus zəncirlərindən nə ilə fərqlənir?
Otlaq zəncirində enerji bitkilərdən ot yeyənlər vasitəsilə ətyeyənlərə keçir. Ölü üzvi maddələrdən gələn və parçalayıcılar sistemindən keçən enerji axınına detrital zəncir deyilir.

3. Cədvəli doldurun.

Ekosistemin trofik səviyyələri

4. Ekosistemdə maddələr dövriyyəsinin mahiyyəti nədir?
Enerji bir pis dairədə ötürülə bilməz, o, kimyəvi bağların və istilik enerjisinə çevrilir; Maddə canlı orqanizmlər və ətraf mühit arasında dəfələrlə dövran edərək qapalı dövrlərdə ötürülə bilər.

5. Praktik işlərlə məşğul olun.
1. Maddələrin və enerjinin (qida zəncirinin) ötürülməsi diaqramlarının tərtib edilməsi
Aşağıdakı qida zəncirlərində çatışmayan yerlərdə olması lazım olan orqanizmləri adlandırın.

2. Təklif olunan orqanizmlər siyahısından detrital və otlaq trofik şəbəkələrini təşkil edin: ot, giləmeyvə kolu, milçək, tit, ilan, dovşan, canavar, çürüyən bakteriyalar, ağcaqanad, çəyirtkə.

6. Ekosistemdə hər bir qida zəncirinin uzunluğunu nə məhdudlaşdırır?
Əvvəlki səviyyənin nümayəndələrini yeyən canlı orqanizmlər hüceyrələrində və toxumalarında yığılan enerjini alırlar. Bu enerjinin əhəmiyyətli hissəsini (90%-ə qədər) hərəkətə, nəfəs almağa, bədəni qızdırmağa və s. və yalnız 10%-i onun orqanizmində zülallar (əzələlər) və yağlar (piy toxuması) şəklində toplanır. Beləliklə, əvvəlki səviyyənin topladığı enerjinin yalnız 10%-i növbəti səviyyəyə keçir. Bu səbəbdən qida zəncirləri çox uzun ola bilməz.

7. Ekoloji piramidalar dedikdə nə nəzərdə tutulur? Hansı növlər onları fərqləndirir?
Bu, bir ekosistemdə müxtəlif trofik səviyyələrin əlaqəsini qrafik şəkildə göstərmək üsuludur. Üç növ ola bilər:
1) populyasiya piramidası - hər trofik səviyyədə orqanizmlərin sayını əks etdirir;
2) biokütlə piramidası - hər bir trofik səviyyənin biokütləsini əks etdirir;
3) enerji piramidası - müəyyən müddət ərzində hər bir trofik səviyyədən keçmiş enerji miqdarını göstərir.

8. Ekoloji piramida alt-üst ola bilərmi? Cavabınızı konkret nümunə ilə dəstəkləyin.
Yırtıcı populyasiyanın çoxalma nisbəti yüksəkdirsə, belə bir populyasiya aşağı biokütlə ilə belə daha yüksək biokütlə, lakin çoxalma nisbəti aşağı olan yırtıcılar üçün kifayət qədər qida mənbəyi ola bilər. Bu səbəbdən bolluq və ya biokütlə piramidaları tərsinə çevrilə bilər, yəni aşağı trofik səviyyələr yüksək olanlara nisbətən daha az sıxlıq və biokütlə ola bilər.
Misal üçün:
1) Bir ağacda bir çox həşərat yaşaya və qidalana bilər.
2) Biokütlənin tərs çevrilmiş piramidası dəniz ekosistemləri üçün xarakterikdir, burada ilkin istehsalçılar (fitoplanktonik yosunlar) çox tez bölünür və onların istehlakçıları (zooplanktonik xərçəngkimilər) daha böyükdür, lakin çox yavaş çoxalır. Dəniz onurğalılarının daha böyük kütləsi və uzun reproduktiv dövrü var.

9. Ekoloji problemləri həll edin.
Tapşırıq 1. Çəkisi 350 kq olan delfinin dənizdə böyüməsi üçün lazım olan planktonun miqdarını (kq ilə) hesablayın.

Həll. Yırtıcı balıqlarla qidalanan delfin, bədənində yalnız 10% toplanır ümumi kütlə yemək, onun 350 kq olduğunu bilə-bilə, nisbət edək.
350 kq - 10%,
X - 100%.
X-in nəyə bərabər olduğunu tapaq X=3500 kq. ( yırtıcı balıq). Bu çəki onların bəslədikləri yırtıcı olmayan balıqların kütləsinin cəmi 10%-ni təşkil edir. Yenidən nisbəti edək.
3500 kq - 10%
X – 100%
X=35.000 kq (yırtıcı olmayan balıqların kütləsi)
Bu çəkiyə sahib olmaq üçün nə qədər plankton yeməli idilər? Gəlin nisbət edək.
35.000 kq.- 10%
X =100%
X = 350.000 kq
Cavab: 350 kq ağırlığında delfinin böyüməsi üçün 350 000 kq plankton lazımdır.

Tapşırıq 2. Tədqiqat nəticəsində məlum oldu ki, məhv edildikdən sonra yırtıcı quşlarəvvəllər onlar tərəfindən məhv edilən ov quşlarının sayı əvvəlcə sürətlə artır, lakin sonra sürətlə azalır. Bu nümunəni necə izah etmək olar?

Cavab: Bu suala cavab vermək üçün aşağıdakı müddəaları nəzərə almaq lazımdır: ov quşlarının sayının “nəzarətsiz” artması qida ehtiyatının tükənməsinə, quş orqanizmlərinin xəstəliklərə qarşı müqavimətinin zəifləməsinə, infeksiyanın sürətlə yayılması, degenerasiya, məhsuldarlığın azalması və xəstəlikdən quşların kütləvi ölümü.

Tapşırıq 3. Onlarla qidalanan dafniya plankton yosunları olan bir qaba yerləşdirildi. Bundan sonra yosunların bolluğu azaldı, lakin yosunların biokütlə istehsalı (hüceyrə bölünmə sürəti ilə ölçülür) artdı. Bu fenomen üçün mümkün izahatlar hansılardır?

Cavab: Daphnia, maddələr mübadiləsi nəticəsində, yosunların böyüməsini (onların qida təchizatı) sürətləndirən maddələri buraxır və bununla da ekoloji tarazlığa nail olur.

Ekosistemlərin davamlılığının və dəyişməsinin səbəbləri

1. Anlayışları müəyyənləşdirin.
Suksessiya canlı orqanizmlərin bir-biri ilə və onları əhatə edən abiotik mühitlə qarşılıqlı təsiri nəticəsində müəyyən bir ərazidə icmaların təbii və ardıcıl dəyişmə prosesidir.
Cəmiyyətin ümumi nəfəsi- ekologiyada ümumi enerji istehlakı, yəni avtotrofların ümumi istehsalı enerji baxımından onu təşkil edən orqanizmlərin həyati fəaliyyətini təmin etmək üçün istifadə olunan enerji istehlakına tam uyğun gəlir.

2. İcmada tarazlıq dedikdə nə başa düşülür və onun bütövlükdə mövcudluğu üçün hansı əhəmiyyəti var?
İdeal ardıcıllıqla orqanizmlərin biokütləsi sabit qalır və sistemin özü tarazlıqda qalır. Əgər “ümumi tənəffüs” ümumi ilkin istehsaldan azdırsa, ekosistemdə üzvi maddələrin yığılması baş verəcəkdirsə, o, azalacaq; Hər ikisi cəmiyyət dəyişikliyinə səbəb olacaq. Resurs həddindən artıq olarsa, hər zaman onu mənimsəyə biləcək növlər olacaq, əgər çatışmazlıq olarsa, bəzi növlər məhv olacaq; Bu cür dəyişikliklər ekoloji varisliyin mahiyyətini təşkil edir. əsas xüsusiyyət Bu proses ondan ibarətdir ki, icma dəyişiklikləri həmişə tarazlıq vəziyyəti istiqamətində baş verir. Ardıcıllığın hər bir mərhələsi müəyyən növlərin və həyat formalarının üstünlük təşkil etdiyi bir cəmiyyətdir. Sabit tarazlıq vəziyyəti yaranana qədər bir-birini əvəz edirlər.

3. Cədvəli doldurun.

Ardıcıllığın növləri

4. Varisliyin müddəti nə ilə müəyyən edilir?
Varisliyin müddəti əsasən cəmiyyətin strukturu ilə müəyyən edilir.
İkinci dərəcəli ardıcıllıqlar daha sürətli gedir. Bu, ilkin icmanın kifayət qədər miqdarda qida və inkişaf etmiş torpaq buraxması ilə izah olunur ki, bu da yeni məskunlaşanların sürətlə böyüməsi və inkişafı üçün şərait yaradır.

5. Yetkin icmanın gənc icmadan üstünlükləri nələrdir?
Onunla yetkin cəmiyyət böyük müxtəliflik və çoxlu orqanizmlər, inkişaf etmiş trofik quruluş və dəyişikliklərə tab gətirə bilən balanslaşdırılmış enerji axınları fiziki amillər(məsələn, temperatur, rütubət) və hətta bəzi növlər kimyəvi çirklənmə gənc icmadan daha çox.

6. İcmada baş verən prosesləri idarə edə bilməyin əhəmiyyəti nədir?
İnsan süni şəkildə saxlamaqla təmiz məhsul şəklində zəngin məhsul götürə bilər erkən mərhələlər varislik icması. Digər tərəfdən, yetkin bir cəmiyyətin sabitliyi, fiziki amillərin təsirlərinə tab gətirmək (hətta onları idarə etmək) çox vacib və çox arzu olunan bir xüsusiyyətdir. Harada müxtəlif pozğunluqlar yetkin ekosistemlər müxtəlif ekoloji pozuntulara səbəb ola bilər. Biosferin əkinə yararlı torpaqların bir geniş xalçasına çevrilməsi böyük təhlükə ilə doludur. Buna görə də ekoloji fəlakətin qarşısını almaq üçün cəmiyyətdəki prosesləri düzgün idarə etməyi öyrənmək lazımdır.