Perbandingan ekosistem alami dan buatan. Jenis ekosistem dan contohnya

Perbandingan ekosistem antropogenik alami dan sederhana (menurut Miller, 1993)

Tujuan utama dari sistem pertanian yang dibuat adalah penggunaan rasional dari mereka sumber daya hayati, yang terlibat langsung dalam bidang aktivitas manusia - sumber produk makanan, bahan baku teknologi, obat-obatan.

Agroekosistem diciptakan oleh manusia untuk mendapatkan hasil tinggi - produksi murni autotrof.

Meringkas semua yang telah dikatakan tentang agroekosistem, kami menekankan perbedaan utama berikut dari yang alami (Tabel 2).

1. Dalam agroekosistem, keanekaragaman spesies berkurang tajam:

§ penurunan spesies tanaman budidaya juga mengurangi keragaman yang terlihat dari populasi hewan biocenosis;

§ keanekaragaman jenis hewan yang dikembangbiakkan oleh manusia dapat diabaikan dibandingkan dengan yang alami;

§ padang rumput yang dibudidayakan (dengan menabur rumput) serupa dalam keanekaragaman spesies dengan bidang pertanian.

2. Spesies tumbuhan dan hewan yang dibudidayakan oleh manusia "berkembang" melalui seleksi buatan dan tidak kompetitif dalam memerangi spesies liar tanpa dukungan manusia.

3. Agroekosistem mendapat tambahan energi yang disubsidi oleh manusia, selain energi matahari.

4. Produksi bersih (tanaman) dikeluarkan dari ekosistem dan tidak memasuki rantai makanan biocenosis, tetapi sebagian digunakan oleh hama, kerugian selama panen, yang juga dapat jatuh ke dalam rantai trofik alami. Dengan segala cara yang mungkin ditekan oleh manusia.

5. Ekosistem ladang, kebun, padang rumput, kebun dapur, dan agrocenosis lainnya adalah sistem yang disederhanakan yang didukung oleh manusia pada tahap awal suksesi, dan mereka sama tidak stabil dan tidak mampu mengatur diri sendiri seperti komunitas pionir alami, dan karena itu tidak dapat ada tanpa dukungan manusia.

Meja 2

Karakteristik komparatif ekosistem alami dan agroekosistem.

ekosistem buatan - ini adalah ekosistem buatan manusia yang antropogenik. Semua hukum dasar alam berlaku untuknya, tetapi tidak seperti ekosistem alami, ia tidak dapat dianggap terbuka. Penciptaan dan pengamatan ekosistem buatan kecil memungkinkan memperoleh informasi yang luas tentang kemungkinan keadaan lingkungan, karena dampak manusia skala besar di atasnya. Untuk menghasilkan produk pertanian, seseorang menciptakan agroekosistem yang tidak stabil, dibuat secara artifisial, dan dipelihara secara teratur (agrobiocenosis). ) - ladang, padang rumput, kebun sayur, kebun buah, kebun anggur, dll.

Perbedaan agrocenosis dari biocenosis alami: keanekaragaman spesies tidak signifikan (agrocenosis terdiri dari sejumlah kecil spesies dengan kelimpahan tinggi); rantai pasokan pendek; siklus zat yang tidak lengkap (bagian dari nutrisi dibawa keluar dengan panen); sumber energi tidak hanya Matahari, tetapi juga aktivitas manusia (reklamasi, irigasi, pemupukan); seleksi buatan (aksi seleksi alam melemah, seleksi dilakukan oleh seseorang); kurangnya pengaturan diri (pengaturan dilakukan oleh seseorang), dll. Dengan demikian, agrocenosis adalah sistem yang tidak stabil dan hanya dapat ada dengan dukungan seseorang. Sebagai aturan, agroekosistem dicirikan oleh produktivitas yang tinggi dibandingkan dengan ekosistem alami.

Sistem perkotaan (urban system) -- sistem buatan (ekosistem) yang dihasilkan dari pengembangan kota, dan mewakili fokus populasi, bangunan tempat tinggal, industri, domestik, fasilitas budaya, dll.

Wilayah berikut dapat dibedakan dalam komposisinya: zona industri , di mana fasilitas industri terkonsentrasi berbagai industri peternakan yang merupakan sumber utama pencemaran lingkungan; daerah pemukiman (tempat tinggal atau tempat tidur) dengan bangunan tempat tinggal, gedung administrasi, benda-benda kehidupan sehari-hari, budaya, dll); tempat rekreasi , dimaksudkan untuk rekreasi orang (taman hutan, pusat rekreasi, dll.); sistem dan fasilitas transportasi , menembus seluruh sistem perkotaan (mobil dan kereta api, metro, pompa bensin, garasi, lapangan terbang, dll.). Keberadaan ekosistem perkotaan didukung oleh agroekosistem dan energi bahan bakar fosil dan industri nuklir.

Ekosistem adalah kumpulan organisme hidup yang terus menerus bertukar materi, informasi dan energi satu sama lain dan lingkungan. Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha. Sifat-sifatnya dijelaskan oleh hukum termodinamika. Hukum pertama termodinamika, atau hukum kekekalan energi, menyatakan bahwa energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain, tetapi tidak hilang atau diciptakan lagi.

Hukum kedua termodinamika mengatakan: dalam setiap transformasi energi, sebagian darinya hilang dalam bentuk panas, mis. menjadi tidak tersedia untuk penggunaan lebih lanjut. Ukuran jumlah energi yang tidak tersedia untuk digunakan, atau ukuran perubahan urutan yang terjadi selama degradasi energi, adalah entropi. Semakin tinggi orde sistem, semakin rendah entropinya.

Proses spontan membawa sistem ke keadaan keseimbangan dengan lingkungan, ke pertumbuhan entropi, produksi energi positif. Jika suatu sistem tak hidup yang tidak seimbang dengan lingkungan diisolasi, maka semua gerakan di dalamnya akan segera berhenti, sistem secara keseluruhan akan mati dan berubah menjadi kelompok materi inert yang berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan lingkungan, yaitu, dalam keadaan dengan entropi maksimum.

Ini adalah keadaan yang paling mungkin untuk sistem dan tidak akan bisa keluar darinya secara spontan tanpa pengaruh luar. Jadi, misalnya, wajan penggorengan merah-panas, setelah didinginkan, setelah panasnya hilang, tidak memanas dengan sendirinya; energinya tidak hilang, ia memanaskan udara, tetapi kualitas energinya berubah, ia tidak dapat lagi melakukan kerja. Jadi, dalam sistem tak hidup, keadaan keseimbangannya stabil.

Sistem hidup memiliki satu perbedaan mendasar dari sistem tak hidup - mereka melakukan pekerjaan konstan melawan keseimbangan dengan lingkungan. Dalam sistem kehidupan, keadaan tidak seimbang yang stabil. Kehidupan adalah satu-satunya proses spontan alami di Bumi di mana entropi berkurang. Hal ini dimungkinkan karena semua sistem kehidupan terbuka untuk pertukaran energi.

Ada sejumlah besar energi bebas dari Matahari di lingkungan, dan sistem kehidupan itu sendiri mengandung komponen yang memiliki mekanisme untuk menangkap, memusatkan, dan kemudian membuang energi ini di lingkungan. Disipasi energi, yaitu peningkatan entropi, adalah karakteristik proses dari sistem apa pun, baik yang mati maupun yang hidup, dan penangkapan diri dan konsentrasi energi adalah kemampuan hanya sistem yang hidup. Pada saat yang sama, keteraturan dan organisasi diekstraksi dari lingkungan, yaitu pengembangan energi negatif - non-entropi. Proses pembentukan keteraturan dalam sistem dari kekacauan lingkungan ini disebut self-organization. Ini mengarah pada penurunan entropi sistem kehidupan, melawan keseimbangannya dengan lingkungan.

Dengan demikian, setiap sistem kehidupan, termasuk ekosistem, mempertahankan aktivitas vitalnya karena, pertama, adanya kelebihan energi bebas di lingkungan; kedua, kemampuan untuk menangkap dan memusatkan energi ini, dan ketika digunakan, untuk membubarkan keadaan dengan entropi rendah ke lingkungan.

Mereka menangkap energi matahari dan mengubahnya menjadi energi potensial. bahan organik tumbuhan adalah produsen. Energi yang diterima dalam bentuk radiasi sinar matahari, dalam proses fotosintesis diubah menjadi energi ikatan kimia.

Energi matahari yang mencapai Bumi didistribusikan sebagai berikut: 33% dipantulkan oleh awan dan debu atmosfer (ini disebut albedo atau koefisien refleksi Bumi), 67% diserap oleh atmosfer, permukaan bumi dan laut. Dari jumlah energi yang diserap ini, hanya sekitar 1% yang dihabiskan untuk fotosintesis, dan sisa energinya, yang memanaskan atmosfer, daratan, dan lautan, dipancarkan kembali ke luar angkasa dalam bentuk radiasi termal (inframerah). 1% energi ini cukup untuk menyediakan semua materi hidup di planet ini.

Proses akumulasi energi dalam tubuh fotosintesis dikaitkan dengan peningkatan massa tubuh. Produktivitas ekosistem adalah tingkat di mana produsen menyerap energi radiasi melalui fotosintesis, menghasilkan bahan organik yang dapat digunakan sebagai makanan. Massa zat yang dibuat oleh produsen fotosintesis disebut sebagai produksi primer, ini adalah biomassa jaringan tanaman. Produksi primer dibagi menjadi dua tingkat - produksi kotor dan bersih. Produksi primer bruto adalah massa total bahan organik bruto yang dibuat oleh tanaman per satuan waktu pada laju fotosintesis tertentu, termasuk pengeluaran untuk respirasi (bagian dari energi yang dihabiskan untuk proses vital; hal ini menyebabkan penurunan biomassa).

Bagian dari output kotor yang tidak dihabiskan "untuk bernafas" disebut produksi primer bersih. Produksi primer bersih adalah cadangan, dari mana bagiannya digunakan sebagai makanan oleh organisme - heterotrof (konsumen orde pertama). Energi yang diterima oleh heterotrof dengan makanan (yang disebut energi besar) sesuai dengan biaya energi dari jumlah total makanan yang dimakan. Namun, efisiensi pencernaan makanan tidak pernah mencapai 100% dan tergantung pada komposisi pakan, suhu, musim dan faktor lainnya.

Koneksi fungsional dalam ekosistem, mis. struktur trofiknya dapat digambarkan secara grafis, berupa piramida ekologi. Dasar piramida adalah tingkat produsen, dan tingkat berikutnya membentuk lantai dan puncak piramida. Ada tiga jenis utama piramida ekologi.

Piramida jumlah (piramida Elton) mencerminkan jumlah organisme di setiap tingkat. Piramida ini mencerminkan keteraturan - jumlah individu yang membentuk serangkaian hubungan dari produsen ke konsumen terus menurun.

Piramida biomassa dengan jelas menunjukkan jumlah semua materi hidup pada tingkat trofik tertentu. Dalam ekosistem terestrial, aturan piramida biomassa berlaku: massa total tanaman melebihi massa semua herbivora, dan massanya melebihi seluruh biomassa predator. Untuk lautan, aturan piramida biomassa tidak valid - piramida memiliki pandangan terbalik. Ekosistem laut dicirikan oleh akumulasi biomassa pada tingkat tinggi, pada predator.

Piramida energi (produksi) mencerminkan pengeluaran energi dalam rantai trofik. Aturan piramida energi: pada setiap tingkat trofik sebelumnya, jumlah biomassa yang dibuat per unit waktu (atau energi) lebih besar daripada yang berikutnya.

Semua organisme hidup tidak hidup di Bumi dalam isolasi satu sama lain, tetapi membentuk komunitas. Segala sesuatu di dalamnya saling berhubungan, baik organisme hidup maupun formasi semacam itu di alam disebut ekosistem yang hidup sesuai dengan hukum spesifiknya sendiri dan memiliki fitur dan kualitas spesifik yang akan kita coba kenali.

Konsep ekosistem

Ada ilmu seperti ekologi, yang mempelajari Tetapi hubungan ini hanya dapat dilakukan dalam kerangka ekosistem tertentu dan terjadi tidak secara spontan dan kacau, tetapi menurut hukum tertentu.

Ada berbagai jenis ekosistem, tetapi semuanya adalah kumpulan organisme hidup yang berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan melalui pertukaran zat, energi, dan informasi. Itulah sebabnya ekosistem tetap stabil dan berkelanjutan dalam jangka waktu yang lama.

Klasifikasi ekosistem

Meskipun variasi besar ekosistem, mereka semua terbuka, tanpa ini keberadaan mereka tidak mungkin. Jenis ekosistem berbeda, dan klasifikasinya mungkin berbeda. Jika kita mengingat asal usulnya, maka ekosistem adalah:

1. alami atau alami. Di dalamnya, semua interaksi dilakukan tanpa partisipasi langsung seseorang. Mereka, pada gilirannya, dibagi menjadi:

• Ekosistem yang sepenuhnya bergantung pada energi matahari.
• Sistem yang menerima energi dari matahari dan sumber lainnya.

2. Ekosistem buatan. Diciptakan oleh tangan manusia, dan hanya bisa eksis dengan partisipasinya. Mereka juga dibagi menjadi:

• Agroekosistem, yaitu yang berhubungan dengan aktivitas manusia.
• Technoecosystems muncul sehubungan dengan kegiatan industri orang.
• ekosistem perkotaan.

Klasifikasi lain membedakan jenis ekosistem alami berikut:

1. Tanah:

• Hutan hujan.
• Gurun dengan vegetasi berumput dan semak belukar.
• sabana.
• Stepa.
• Hutan gugur.
• Tundra.

2. Ekosistem air tawar:

• waduk tergenang
• Air yang mengalir (sungai, sungai).
• Rawa.

3. Ekosistem laut:

• Laut.
• landas kontinen.
• Daerah penangkapan ikan.
• Mulut sungai, teluk.
• Zona celah air dalam.

Terlepas dari klasifikasinya, orang dapat melihat keanekaragaman spesies ekosistem, yang dicirikan oleh kumpulan bentuk kehidupan dan komposisi numeriknya.

Ciri ciri ekosistem

Konsep ekosistem dapat dikaitkan dengan formasi alami dan buatan manusia. Jika kita berbicara tentang alam, maka mereka dicirikan oleh fitur-fitur berikut:

• Dalam ekosistem apa pun, elemen penting adalah organisme hidup dan faktor lingkungan abiotik.
• Dalam ekosistem apa pun, ada siklus tertutup dari produksi zat organik hingga penguraiannya menjadi komponen anorganik.
• Interaksi spesies dalam ekosistem memastikan stabilitas dan pengaturan diri.

Utuh Dunia Itu diwakili oleh berbagai ekosistem, yang didasarkan pada makhluk hidup dengan struktur tertentu.

Struktur biotik suatu ekosistem

Bahkan jika ekosistem berbeda dalam keanekaragaman spesies, kelimpahan organisme hidup, bentuk kehidupan mereka, struktur biotik di salah satu dari mereka tetap sama.

Setiap jenis ekosistem mencakup komponen yang sama; tanpa kehadiran mereka, fungsi sistem tidak mungkin.

1. Produser.
2. Konsumen urutan kedua.
3. Pereduksi.

Kelompok organisme pertama mencakup semua tumbuhan yang mampu melakukan proses fotosintesis. Mereka menghasilkan bahan organik. Kelompok ini juga termasuk kemotrof, yang membentuk senyawa organik. Tetapi hanya untuk ini mereka tidak menggunakan energi matahari, tetapi energi senyawa kimia.

Konsumen mencakup semua organisme yang membutuhkan bahan organik dari luar untuk membangun tubuhnya. Ini termasuk semua organisme herbivora, predator, dan omnivora.

Pengurai, yang meliputi bakteri, jamur, mengubah sisa-sisa tumbuhan dan hewan menjadi senyawa anorganik yang cocok untuk digunakan oleh organisme hidup.

Fungsi ekosistem

Sistem biologis terbesar adalah biosfer, yang, pada gilirannya, terdiri dari komponen individu. Anda dapat membuat rantai berikut: spesies-populasi-ekosistem. Unit terkecil dalam ekosistem adalah spesies. Dalam setiap biogeocenosis, jumlahnya dapat bervariasi dari beberapa puluh hingga ratusan dan ribuan.

Terlepas dari jumlah individu dan spesies individu dalam ekosistem apa pun, ada pertukaran materi, energi, tidak hanya di antara mereka sendiri, tetapi juga dengan lingkungan.

Jika kita berbicara tentang pertukaran energi, maka sangat mungkin untuk menerapkan hukum fisika. Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi tidak hilang tanpa jejak. Itu hanya berubah dari satu spesies ke spesies lain. Menurut hukum kedua, dalam sistem tertutup, energi hanya dapat meningkat.

Jika sebuah hukum fisika diterapkan pada ekosistem, dapat disimpulkan bahwa mereka mendukung aktivitas vital mereka karena adanya energi matahari, yang tidak hanya dapat ditangkap oleh organisme, tetapi juga untuk diubah, digunakan, dan kemudian dilepaskan ke lingkungan.

Energi ditransfer dari satu tingkat trofik ke yang lain; selama transfer, satu jenis energi diubah menjadi yang lain. Sebagian darinya, tentu saja, hilang dalam bentuk panas.

Apa pun jenis ekosistem alami yang ada, hukum semacam itu berlaku mutlak di masing-masing ekosistem.

Struktur ekosistem

Jika kita mempertimbangkan ekosistem apa pun, maka kita pasti dapat melihat di dalamnya bahwa berbagai kategori, misalnya, produsen, konsumen, dan pengurai, selalu diwakili oleh seluruh rangkaian spesies. Alam menyatakan bahwa jika sesuatu tiba-tiba terjadi pada salah satu spesies, maka ekosistem tidak akan mati karena ini, selalu dapat berhasil digantikan oleh yang lain. Ini menjelaskan stabilitas ekosistem alami.

Berbagai macam spesies dalam ekosistem, keanekaragaman menjamin stabilitas semua proses yang berlangsung dalam komunitas.

Selain itu, sistem apa pun memiliki hukumnya sendiri, yang dipatuhi oleh semua organisme hidup. Berdasarkan ini, beberapa struktur dapat dibedakan dalam biogeocenosis:

Struktur apa pun pasti ada di ekosistem apa pun, tetapi dapat berbeda secara signifikan. Misalnya, jika kita membandingkan biogeocenosis gurun dan hutan hujan, perbedaannya terlihat dengan mata telanjang.

ekosistem buatan

Sistem seperti itu diciptakan oleh tangan manusia. Terlepas dari kenyataan bahwa di dalamnya, seperti di alam, semua komponen struktur biotik pasti ada, masih ada perbedaan yang signifikan. Diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Agrocenosis dicirikan oleh komposisi spesies yang buruk. Hanya tanaman-tanaman yang tumbuh di sana yang ditumbuhkan manusia. Tetapi alam mengambil korbannya, dan selalu, misalnya, di ladang gandum Anda dapat melihat bunga jagung, aster, berbagai artropoda menetap. Dalam beberapa sistem, bahkan burung punya waktu untuk membangun sarang di tanah dan menetaskan anak ayam.
2. Jika seseorang tidak menjaga ekosistem ini, maka tanaman budidaya tidak dapat bersaing dengan kerabat liar mereka.
3. Agrocenosis juga ada karena adanya tambahan energi yang dibawa seseorang, misalnya dengan pemberian pupuk.
4. Sejak biomassa tumbuh tanaman ditarik bersama dengan panen, tanah terkuras nutrisi. Oleh karena itu, untuk kehidupan selanjutnya, sekali lagi, campur tangan dari orang yang harus memupuk untuk menumbuhkan tanaman berikutnya diperlukan.

Dapat disimpulkan bahwa ekosistem buatan bukan milik sistem yang berkelanjutan dan mengatur diri sendiri. Jika seseorang berhenti merawat mereka, mereka tidak akan bertahan. Secara bertahap, spesies liar akan menggantikan tanaman budidaya, dan agrocenosis akan dihancurkan.

Misalnya, ekosistem buatan dari tiga jenis organisme dapat dengan mudah dibuat di rumah. Jika Anda menempatkan akuarium, tuangkan air ke dalamnya, letakkan beberapa cabang elodea dan tempatkan dua ikan, ini dia sistem buatan siap. Bahkan yang sesederhana itu tidak bisa ada tanpa campur tangan manusia.

Nilai ekosistem di alam

Secara global, semua organisme hidup tersebar di seluruh ekosistem, sehingga kepentingan mereka sulit untuk diremehkan.

1. Semua ekosistem saling berhubungan oleh sirkulasi zat-zat yang dapat berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya.
2. Karena keberadaan ekosistem di alam, keanekaragaman hayati tetap terjaga.
3. Semua sumber daya yang kita ambil dari alam diberikan kepada kita oleh ekosistem: air bersih, udara,

Ekosistem apa pun sangat mudah dihancurkan, terutama mengingat kemampuan manusia.

Ekosistem dan manusia

Sejak kemunculan manusia, pengaruhnya terhadap alam meningkat setiap tahun. Berkembang, manusia membayangkan dirinya sebagai raja alam, mulai tanpa ragu-ragu untuk menghancurkan tumbuhan dan hewan, menghancurkan ekosistem alami, dengan demikian mulai memotong cabang tempat ia duduk sendiri.

Dengan mengganggu ekosistem berusia berabad-abad dan melanggar hukum keberadaan organisme, manusia telah mengarah pada fakta bahwa semua ahli ekologi di dunia berteriak dengan satu suara bahwa dunia telah datang.Sebagian besar ilmuwan yakin bahwa bencana alam, yang di baru-baru ini mulai lebih sering terjadi, adalah jawaban alam atas campur tangan manusia yang tidak bijaksana dalam hukum-hukumnya. Sudah waktunya untuk berhenti dan berpikir bahwa segala jenis ekosistem telah terbentuk selama berabad-abad, jauh sebelum manusia muncul, dan ada dengan sempurna tanpanya. Bisakah manusia hidup tanpa alam? Jawabannya menyarankan dirinya sendiri.

Stepa, hutan gugur, rawa, akuarium, laut, ladang - item apa pun dari daftar ini dapat dianggap sebagai contoh ekosistem. Dalam artikel kami, kami akan mengungkapkan esensi dari konsep ini dan mempertimbangkan komponennya.

Komunitas ekologis

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari semua aspek hubungan organisme hidup di alam. Oleh karena itu, subjek kajiannya bukanlah individu yang terpisah dan kondisi keberadaannya. Ekologi mempertimbangkan sifat, hasil dan produktivitas interaksi mereka. Jadi, totalitas populasi menentukan fitur fungsi biocenosis, yang meliputi seluruh baris spesies biologis.

Tetapi dalam kondisi alami, populasi tidak hanya berinteraksi satu sama lain, tetapi juga dengan berbagai kondisi lingkungan. Komunitas ekologis seperti itu disebut ekosistem. Untuk merujuk pada konsep ini, istilah biogeocenosis juga digunakan. Baik akuarium mini maupun taiga tanpa batas adalah contoh ekosistem.

Ekosistem: definisi konsep

Seperti yang Anda lihat, ekosistem adalah konsep yang cukup luas. Dari sudut pandang ilmiah, komunitas ini merupakan kombinasi dari unsur satwa liar dan lingkungan abiotik. Pertimbangkan seperti stepa. Ini adalah area berumput terbuka dengan tanaman dan hewan yang telah beradaptasi dengan kondisi musim dingin dengan sedikit salju dan musim panas yang kering dan panas. Dalam proses adaptasi terhadap kehidupan di stepa, mereka mengembangkan sejumlah mekanisme adaptasi.

Jadi, banyak hewan pengerat membuat lorong bawah tanah di mana mereka menyimpan cadangan biji-bijian. Beberapa tanaman stepa ada modifikasi tunas seperti bawang. Ini khas untuk tulip, crocus, tetesan salju. Dalam dua minggu, ketika ada cukup kelembaban di musim semi, tunas mereka punya waktu untuk tumbuh dan mekar. Dan mereka mengalami periode yang tidak menguntungkan di bawah tanah, makan dengan mengorbankan nutrisi yang disimpan sebelumnya dan air dari umbi berdaging.

Tanaman sereal memiliki modifikasi tunas bawah tanah lainnya - rimpang. Zat juga disimpan dalam ruasnya yang memanjang. Contoh sereal stepa adalah api unggun, bluegrass, landak, fescue, rumput bengkok. Ciri lainnya adalah daunnya yang sempit sehingga mencegah penguapan yang berlebihan.

Klasifikasi ekosistem

Seperti yang Anda ketahui, batas ekosistem ditentukan oleh phytocenosis - komunitas tumbuhan. Fitur ini juga digunakan dalam klasifikasi komunitas ini. Jadi, hutan adalah ekosistem alami, contohnya sangat beragam: ek, aspen, tropis, birch, cemara, linden, hornbeam.

Klasifikasi lain didasarkan pada fitur zona atau iklim. Contoh ekosistem seperti itu adalah komunitas rak atau pantai laut, gurun berbatu atau berpasir, dataran banjir atau padang rumput subalpine. Totalitas komunitas serupa beda tipe membentuk cangkang global planet kita - biosfer.

Ekosistem Alami: Contoh

Ada juga biogeocenosis alami dan buatan. Komunitas tipe pertama berfungsi tanpa campur tangan manusia. Ekosistem kehidupan alami, yang contohnya cukup banyak, memiliki struktur siklus. Ini berarti bahwa tanaman dikembalikan lagi ke sistem sirkulasi materi dan energi. Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa ia harus melewati berbagai rantai makanan.

Agrobiocenosis

Menggunakan Sumber daya alam, manusia telah menciptakan banyak ekosistem buatan. Contoh komunitas tersebut adalah agrobiocenosis. Ini termasuk ladang, kebun sayur, kebun buah, padang rumput, rumah kaca, hutan tanaman. Agrocenosis dibuat untuk mendapatkan produk pertanian. Mereka memiliki elemen rantai makanan yang sama dengan ekosistem alami.

Produsen di agrocenosis adalah tanaman budidaya dan gulma. Hewan pengerat, predator, serangga, burung adalah konsumen, atau konsumen bahan organik. Dan bakteri dan jamur merupakan kelompok pengurai. Ciri khas agrobiocenosis adalah partisipasi wajib seseorang, yang merupakan mata rantai penting dalam rantai trofik dan menciptakan kondisi untuk produktivitas ekosistem buatan.

Perbandingan ekosistem alami dan buatan

Yang buatan, yang telah kami pertimbangkan, memiliki sejumlah kelemahan dibandingkan dengan yang alami. Yang terakhir dicirikan oleh stabilitas dan kemampuan untuk mengatur diri sendiri. Tetapi agrobiocenosis tidak dapat bertahan lama tanpa partisipasi manusia. Jadi, atau taman dengan tanaman sayuran memproduksi sendiri lebih dari setahun, abadi tanaman herba- sekitar tiga. Pemegang rekor dalam hal ini adalah kebun, tanaman buah-buahan yang mampu berkembang secara mandiri hingga 20 tahun.

Ekosistem alami hanya menerima energi matahari. Dalam agrobiocenosis, manusia memperkenalkan sumber tambahannya dalam bentuk pengolahan tanah, pupuk, aerasi, gulma dan pengendalian hama. Namun, ada banyak kasus di mana aktivitas ekonomi Ini juga menyebabkan konsekuensi yang merugikan: salinisasi dan genangan air tanah, penggurunan wilayah, polusi cangkang alami.

Ekosistem kota

pada panggung sekarang pembangunan manusia telah membuat perubahan signifikan dalam komposisi dan struktur biosfer. Oleh karena itu, cangkang terpisah diisolasi, dibuat langsung oleh aktivitas manusia. Itu disebut noosfer. Baru-baru ini, konsep seperti urbanisasi telah banyak dikembangkan - meningkatkan peran kota dalam kehidupan manusia. Mereka sudah menjadi rumah bagi lebih dari setengah populasi dunia.

Ekosistem kota memilikinya sendiri fitur khas. Di dalamnya, rasio unsur dilanggar, karena pengaturan semua proses yang terkait dengan transformasi zat dan energi dilakukan secara eksklusif oleh manusia. Menciptakan untuk dirinya sendiri semua manfaat yang mungkin, ia menciptakan banyak kondisi yang tidak menguntungkan. Polusi udara, transportasi dan masalah perumahan, level tinggi morbiditas, kebisingan konstan mempengaruhi kesehatan semua penduduk perkotaan.

Apa itu suksesi?

Sangat sering dalam rentang yang sama terjadi perubahan yang berurutan, fenomena ini disebut suksesi. Contoh klasik dari perubahan ekosistem adalah munculnya hutan gugur menggantikan hutan konifer. Karena kebakaran di wilayah yang diduduki, hanya benih yang diawetkan. Tetapi untuk perkecambahan mereka perlu lama. Oleh karena itu, vegetasi berumput pertama kali muncul di lokasi kebakaran. Seiring waktu, itu digantikan oleh semak, dan mereka, pada gilirannya, - pohon gugur. Suksesi semacam itu disebut sekunder. Mereka muncul di bawah pengaruh faktor alam atau aktivitas manusia. Di alam, mereka cukup umum.

Suksesi primer berhubungan dengan proses pembentukan tanah. Ini khas untuk wilayah yang kehilangan kehidupan. Misalnya, batu, pasir, batu, lempung berpasir. Pada saat yang sama, kondisi untuk pembentukan tanah pertama kali muncul, dan hanya kemudian komponen biogeocenosis yang tersisa muncul.

Jadi, suatu ekosistem disebut komunitas, yang mencakup unsur-unsur biotik dan mereka berinteraksi secara erat, dihubungkan oleh sirkulasi zat dan energi.

komunitas ekologi. Spesies dan struktur spasial ekosistem.

Ekosistem - sistem biologis yang terdiri dari komunitas organisme hidup (biocenosis), habitatnya (biotope), sistem koneksi yang bertukar materi dan energi di antara mereka.
Biocenosis adalah kelompok terorganisir dari populasi tanaman, hewan, jamur, dan mikroorganisme yang saling berhubungan yang hidup bersama dalam kondisi lingkungan yang sama.
Biosfer - cangkang Bumi, dihuni oleh organisme hidup, di bawah pengaruh mereka dan ditempati oleh produk-produk dari aktivitas vital mereka; "film kehidupan"; ekosistem global Bumi.

2. Isi tabelnya.

Komunitas ekologis

3. Ciri-ciri apa yang mendasari klasifikasi ekosistem?
Ketika mengklasifikasikan ekosistem terestrial, tanda-tanda komunitas tumbuhan (yang membentuk dasar ekosistem) dan tanda-tanda iklim (zonal) biasanya digunakan. Jadi, jenis ekosistem tertentu dibedakan, misalnya, lumut tundra, lumut tundra, hutan jenis konifera (cemara, pinus), hutan gugur (hutan birch), hutan hujan (tropis), padang rumput, semak (hutan willow), rawa berumput, rawa sphagnum. Seringkali, klasifikasi ekosistem alami didasarkan pada fitur ekologi karakteristik habitat, menyoroti komunitas pantai atau rak, danau atau kolam, dataran banjir atau padang rumput dataran tinggi, gurun berbatu atau berpasir, hutan pegunungan, muara (muara sungai besar), dll.

4. Isi tabelnya.

Perbandingan karakteristik alam dan ekosistem buatan

5. Apa pentingnya agrobiocenosis dalam kehidupan manusia?
Agrobiocenosis memberi manusia sekitar 90% energi makanan.

6. Buat daftar kegiatan utama yang dilakukan untuk memperbaiki kondisi sistem ekologi kota.
Lansekap kota: pembuatan taman, alun-alun, area hijau, petak bunga, petak bunga, area hijau di sekitar perusahaan industri. Pemenuhan prinsip keseragaman dan kesinambungan dalam penempatan ruang terbuka hijau.

7. Apa yang dimaksud dengan struktur masyarakat?
Ini adalah rasio berbagai kelompok organisme yang berbeda dalam posisi sistematisnya, dalam peran yang dimainkannya dalam proses transfer energi dan materi, di tempat yang ditempati di ruang angkasa, dalam makanan atau jaring trofik, atau dalam tanda lain yang penting untuk memahami pola fungsi ekosistem alam.

8. Isi tabelnya.

Struktur komunitas

Koneksi makanan, siklus materi, dan konversi energi dalam ekosistem

1. Mendefinisikan konsep.
Rantai makanan - serangkaian spesies tumbuhan, hewan, jamur dan mikroorganisme yang terkait satu sama lain oleh hubungan: makanan - konsumen (urutan organisme di mana transfer bertahap materi dan energi dari sumber ke konsumen terjadi).
Jaring-jaring makanan adalah diagram semua tautan makanan (trofik) antar spesies dalam suatu komunitas.
tingkat trofi- Ini adalah seperangkat organisme yang, tergantung pada cara mereka makan dan jenis makanan, membentuk mata rantai tertentu dalam rantai makanan.

2. Bagaimana rantai penggembalaan berbeda dari rantai detrital?
Dalam rantai penggembalaan, energi mengalir dari tumbuhan melalui herbivora ke karnivora. Aliran energi yang berasal dari bahan organik mati dan melewati sistem pengurai disebut rantai detritus.

3. Isi tabelnya.

Tingkat trofik ekosistem

4. Apa inti dari siklus zat dalam suatu ekosistem?
Energi tidak dapat ditransfer dalam lingkaran setan, itu dihabiskan, berubah menjadi energi ikatan kimia dan panas. Substansi dapat ditransmisikan dalam siklus tertutup, berulang kali bersirkulasi antara organisme hidup dan lingkungan.

5. Melakukan kerja praktek.
1. Menyusun skema transfer zat dan energi (rantai makanan)
Sebutkan organisme yang harus ada di tempat yang hilang dalam rantai makanan berikut.

2. Dari daftar organisme yang diusulkan, buatlah jaring-jaring makanan detritus dan padang rumput: rumput, semak berry, terbang, titmouse, ular, kelinci, serigala, bakteri pembusuk, nyamuk, belalang.

6. Apa yang membatasi panjang setiap rantai makanan dalam suatu ekosistem?
Organisme hidup, memakan perwakilan dari tingkat sebelumnya, menerima energi yang tersimpan dalam sel dan jaringannya. Sebagian besar energi ini (hingga 90%) dihabiskan untuk gerakan, pernapasan, pemanasan tubuh, dll. dan hanya 10% yang terakumulasi dalam tubuhnya berupa protein (otot), lemak (jaringan adiposa). Dengan demikian, hanya 10% dari energi yang terakumulasi pada tingkat sebelumnya yang ditransfer ke tingkat berikutnya. Itu sebabnya rantai makanan tidak bisa sangat panjang.

7. Apa yang dimaksud dengan piramida ekologi? Jenis apa yang membedakannya?
Ini adalah cara grafis menampilkan rasio tingkat trofik yang berbeda dalam suatu ekosistem. Dapat dari tiga jenis:
1) piramida jumlah - mencerminkan jumlah organisme di setiap tingkat trofik;
2) piramida biomassa - mencerminkan biomassa setiap tingkat trofik;
3) piramida energi - menunjukkan jumlah energi yang telah melewati setiap tingkat trofik selama periode waktu tertentu.

8. Bisakah piramida ekologi terbalik? Dukung jawaban Anda dengan contoh spesifik.
Jika tingkat reproduksi populasi mangsa tinggi, maka bahkan dengan biomassa rendah, populasi tersebut dapat menjadi sumber makanan yang cukup bagi predator dengan biomassa lebih tinggi, tetapi tingkat reproduksi rendah. Untuk alasan ini, piramida kelimpahan atau biomassa dapat dibalik, yaitu tingkat trofik yang rendah mungkin memiliki kepadatan dan biomassa yang lebih sedikit daripada yang lebih tinggi.
Sebagai contoh:
1) Banyak serangga dapat hidup dan memakan satu pohon.
2) Piramida biomassa terbalik adalah karakteristik ekosistem laut, di mana produsen utama (alga fitoplankton) membelah sangat cepat, dan konsumennya (zooplankton krustasea) jauh lebih besar, tetapi berkembang biak jauh lebih lambat. Vertebrata laut memiliki massa yang lebih besar dan siklus reproduksi yang panjang.

9. Memecahkan masalah lingkungan.
Tugas 1. Hitung jumlah plankton (dalam kg) yang dibutuhkan lumba-lumba seberat 350 kg untuk tumbuh di laut.

Keputusan. Lumba-lumba, yang memakan ikan pemangsa, telah menumpuk di tubuhnya hanya 10% massa total makanan, mengetahui bahwa beratnya 350 kg, kami akan membuat proporsi.
350kg - 10%,
X - 100%.
Mari kita cari apa X sama dengan X \u003d 3500 kg. ( ikan predator). Berat ini hanya 10% dari massa ikan non-predator yang mereka makan. Mari kita lakukan proporsi lagi.
3500kg - 10%
X - 100%
=35.000 kg (massa ikan non-predator)
Berapa banyak plankton yang harus mereka makan untuk memiliki berat itu? Mari kita membuat proporsi.
35 000 kg - 10%
X \u003d 100%
X = 350.000 kg
Jawaban: Agar lumba-lumba seberat 350 kg dapat tumbuh, dibutuhkan 350.000 kg plankton.

Tugas 2. Sebagai hasil dari penelitian, ternyata setelah pemusnahan burung pemangsa jumlah buruan berbulu, yang dihancurkan oleh mereka sebelumnya, pada awalnya tumbuh dengan cepat, tetapi kemudian turun dengan cepat. Bagaimana pola ini dapat dijelaskan?

Jawaban: Untuk menjawab pertanyaan ini, perlu mempertimbangkan ketentuan berikut: peningkatan jumlah burung buruan yang "tidak terkendali" menyebabkan menipisnya pasokan makanan, melemahnya daya tahan organisme burung terhadap penyakit, penyebaran infeksi yang cepat. , degenerasi, penurunan kesuburan dan kematian massal unggas akibat penyakit.

Tugas 3. Daphnia yang memakan alga planktonik ditempatkan dalam wadah. Setelah itu, jumlah alga menurun, tetapi produksi biomassa alga (diukur dengan tingkat pembelahan sel) meningkat. Apa penjelasan yang mungkin untuk fenomena ini?

Jawaban: Sebagai hasil metabolisme, Daphnia mengeluarkan zat yang mempercepat pertumbuhan alga (basis makanannya), sehingga mencapai keseimbangan lingkungan.

Penyebab keberlanjutan dan perubahan ekosistem

1. Mendefinisikan konsep.
Suksesi adalah proses alami dan konsisten dari perubahan komunitas di daerah tertentu, yang disebabkan oleh interaksi organisme hidup satu sama lain dan lingkungan abiotiknya.
Nafas komunitas- dalam ekologi, total biaya energi, yaitu, total produksi autotrof dalam istilah energi, persis sama dengan biaya energi yang digunakan untuk memastikan aktivitas vital organisme penyusunnya.

2. Apa yang dimaksud dengan keseimbangan dalam suatu komunitas, dan apa signifikansinya bagi keberadaannya secara keseluruhan?
Biomassa organisme dalam suksesi ideal tetap konstan, dan sistem itu sendiri berada dalam keseimbangan. Jika "respirasi total" kurang dari produksi primer kotor, akumulasi bahan organik akan terjadi di ekosistem, jika lebih - penurunannya. Keduanya akan membawa perubahan dalam masyarakat. Dengan kelebihan sumber daya, akan selalu ada spesies yang dapat menguasainya, dengan kekurangannya, beberapa spesies akan mati. Perubahan tersebut merupakan inti dari suksesi ekologi. Fitur utama dari proses ini terletak pada kenyataan bahwa perubahan komunitas selalu terjadi ke arah keadaan setimbang. Setiap tahap suksesi adalah komunitas dengan dominasi spesies dan bentuk kehidupan tertentu. Mereka saling menggantikan sampai keadaan keseimbangan yang stabil terjadi.

3. Isi tabelnya.

Jenis suksesi

4. Apa yang menentukan durasi suksesi?
Durasi suksesi sangat ditentukan oleh struktur komunitas.
Suksesi sekunder berlangsung lebih cepat. Ini dijelaskan oleh fakta bahwa komunitas primer meninggalkan nutrisi dalam jumlah yang cukup, tanah yang berkembang, yang menciptakan kondisi untuk percepatan pertumbuhan dan perkembangan pemukim baru.

5. Apa keuntungan komunitas dewasa dibandingkan komunitas muda?
Komunitas dewasa dengan nya variasi yang bagus dan kelimpahan organisme, struktur trofik yang berkembang dan dengan aliran energi yang seimbang mampu menahan perubahan faktor fisik(misalnya suhu, kelembaban) dan bahkan beberapa jenis polusi kimia ke tingkat yang jauh lebih besar daripada komunitas muda.

6. Apa pentingnya mampu mengelola proses yang terjadi di masyarakat?
Seseorang dapat menuai panen yang kaya dalam bentuk produk murni, secara artifisial memelihara tahap awal komunitas suksesi. Di sisi lain, stabilitas komunitas yang matang, kemampuannya untuk menahan dampak faktor fisik (dan bahkan mengelolanya) adalah properti yang sangat penting dan sangat diinginkan. Di mana berbagai pelanggaran ekosistem yang matang dapat menyebabkan berbagai gangguan lingkungan. Transformasi biosfer menjadi satu hamparan luas lahan subur penuh dengan bahaya besar. Oleh karena itu, perlu dipelajari bagaimana mengelola proses-proses di masyarakat dengan baik agar tidak terjadi bencana ekologis.