Kõik elusorganismid elavad Maal mitte üksteisest eraldatuna, vaid koosluste kujul. Neis on kõik omavahel seotud, nii elusorganismid kui elutu looduse tegurid. Sellist moodustist looduses nimetatakse ökosüsteemiks, mis elab vastavalt oma konkreetsetele seadustele ja millel on konkreetsed märgid ja omadused, mida proovime tundma õppida.
Ökosüsteemi kontseptsioon
Mis tahes ökosüsteemi põhjalikku uurimist on üsna raske, kuna see hõlmab tohutul hulgal elusorganisme ja abiootilisi tegureid.
On olemas selline teadus nagu ökoloogia, mis tegeleb elava looduse ja elutu seose uurimisega. Kuid neid suhteid saab läbi viia ainult teatud ökosüsteemi raamistikus ja need ei toimu spontaanselt ja juhuslikult, vaid vastavalt mõnele seadusele.
Ökosüsteemide tüübid on erinevad, kuid need kõik esindavad elusorganismide kogumit, mis toimivad üksteise ja keskkonnaga ainete, energia ja teabe vahetamise kaudu. Seetõttu püsib ökosüsteem pika aja jooksul stabiilsena ja jätkusuutlikuna.
Ökosüsteemi klassifikatsioon
Vaatamata ökosüsteemide suurele mitmekesisusele on nad kõik avatud, ilma milleta poleks nende olemasolu olnud võimalik. Ökosüsteemide tüübid on erinevad ja klassifikatsioon võib olla erinev. Kui arvestame päritolu, on ökosüsteemid järgmised:
Looduslik või looduslik. Neis toimub kogu interaktsioon ilma inimese otsese osaluseta. Need jagunevad omakorda:
- Ökosüsteemid, mis sõltuvad täielikult päikeseenergiast.
- Süsteemid, mis saavad energiat nii päikesest kui ka muudest allikatest.
2. Kunstlikud ökosüsteemid. Loodud inimeste kätega ja saab eksisteerida ainult tema osalusel. Need jagunevad ka:
- Agroökosüsteemid, see tähendab need, mis on seotud inimese majandustegevusega.
- Tehnikaökosüsteemid ilmuvad seoses inimeste tööstustegevusega.
- Linnaökosüsteemid.
Veel üks klassifikatsioon eristab järgmisi looduslike ökosüsteemide tüüpe:
1. Maapind:
- Vihmametsad.
- Kõrb rohtunud ja põõsase taimestikuga.
- Savannah.
- Stepid.
- Lehtmets.
- Tundra.
2. Magevee ökosüsteemid:
- Seisvad tiigid (järv, tiik).
- Voolavad veed (jõed, ojad).
- Sood.
3. Mereökosüsteemid:
- Ookean.
- Mandrilava.
- Püügipiirkonnad.
- Estuaarid, lahed.
- Sügava veetasemega tsoonid.
Sõltumata klassifikatsioonist võite näha ökosüsteemi liikide mitmekesisust, mida iseloomustab selle eluvormide komplekt ja arvuline koostis.
Ökosüsteemi eristavad omadused
Ökosüsteemi mõiste võib omistada nii looduslikele moodustistele kui ka inimese poolt kunstlikult loodud. Kui räägime looduslikust, siis iseloomustavad neid järgmised sümptomid:
- Mis tahes ökosüsteemi kohustuslikud elemendid on elusorganismid ja abiootilised keskkonnategurid.
- Mis tahes ökosüsteemis on suletud tsükkel alates orgaaniliste ainete tootmisest kuni nende lagunemiseni anorgaanilisteks komponentideks.
- Liikide vastastikune mõju ökosüsteemides tagab jätkusuutlikkuse ja eneseregulatsiooni.
Kogu ümbritsevat maailma esindavad mitmesugused ökosüsteemid, mis põhinevad kindla struktuuriga elusmaterjalidel.
Biootilise ökosüsteemi struktuur
Isegi kui ökosüsteemid erinevad liigilises mitmekesisuses, on elusorganismide arvukus, nende eluvormid arvukad, kuid nende biootiline struktuur on endiselt sama.
Igasugused ökosüsteemid sisaldavad samu komponente, ilma nende olemasoluta on süsteemi toimimine lihtsalt võimatu.
- Tootjad.
- Esimeses järjekorras tarbekaubad.
- Teise järgu tarbekaubad.
- Reduktorid.
Esimesse organismide rühma kuuluvad kõik taimed, mis on võimelised fotosünteesima. Nad toodavad orgaanilisi aineid. Kemikaalid, mis moodustavad orgaanilisi ühendeid, kuuluvad samasse rühma. Kuid ainult selleks ei kasuta nad päikeseenergiat, vaid keemiliste ühendite energiat.
Tarbijate hulka kuuluvad kõik organismid, kes peavad oma keha ehitamiseks saama orgaanilisi aineid väljastpoolt. See hõlmab kõiki taimtoidulisi organisme, röövloomi ja kõigesööjaid.
Redutseerijad, sealhulgas bakterid, seened, muudavad taimede ja loomade jäänused anorgaanilisteks ühenditeks, mis sobivad kasutamiseks elusorganismides.
Ökosüsteemi toimimine
Suurim bioloogiline süsteem on biosfäär, see omakorda koosneb üksikutest komponentidest. Võite koostada järgmise ahela: liik-populatsioon - ökosüsteem. Ökosüsteemide väikseim üksus on liik. Igas biogeotsüanoosis võib nende arv varieeruda mitmest kümnest sadade ja tuhandeteni.
Sõltumata isendite ja üksikute liikide arvust üheski ökosüsteemis toimub pidev aine- ja energiavahetus mitte ainult omavahel, vaid ka keskkonnaga.
Kui me räägime energiavahetusest, siis on täiesti võimalik rakendada füüsikaseadusi. Termodünaamika esimene seadus väidab, et energia ei kao jäljetult. See pöördub ainult ühest liigist teise. Teise seaduse kohaselt saab suletud süsteemis energiat ainult suurendada.
Kui ökosüsteemide suhtes rakendatakse füüsilisi seadusi, võime järeldada, et need toetavad oma elatist päikeseenergia olemasolul, mida organismid on võimelised mitte ainult hõivama, vaid ka muundama, kasutama ja seejärel keskkonda andma.
Energia kandub ühelt troofiliselt tasandilt teisele; ülekande käigus muundatakse üks energia tüüp teiseks. Osa sellest kaob muidugi soojuse näol.
Ükskõik, mis tüüpi looduslikud ökosüsteemid on olemas, kehtivad sellised seadused absoluutselt kõigile.
Ökosüsteemi struktuur
Kui vaadata mõnda ökosüsteemi, näete selles kindlasti, et erinevaid kategooriaid, nagu tootjad, tarbijad ja reduktorid, esindab alati terve liik. Loodus näeb ette, et kui ühe liigiga juhtub äkki midagi, siis ökosüsteem sellest ei sure, selle saab alati teisega edukalt asendada. See seletab looduslike ökosüsteemide jätkusuutlikkust.
Lai mitmekesisus liikides ökosüsteemis, erinevad toiduahelad tagavad kogukonnas toimuvate protsesside jätkusuutlikkuse.
Lisaks on igal süsteemil oma seadused, mida kõik elusorganismid järgivad. Selle põhjal saab eristada biogeocenoosi mitmeid struktuure:
- Liigi struktuur. Näitab taime- ja loomaliikide suhet. Igas süsteemis on see indikaator erinev, see sõltub paljudest teguritest: geograafiline asukoht, kliima, ökosüsteemi vanus. Liiki, mis on teistest arvu poolest parem, nimetatakse keskmiseks moodustajaks. Kuid väikesed esindajad on mõnel juhul süsteemi heaolu näitaja.
- Troofiline struktuur. Liikide mitmekesisus, hargnenud toiduahelad ökosüsteemis on jätkusuutlikkuse näitaja. Mis tahes biogeotsüanoosi korral on organismid omavahel seotud peamiselt toitumisalaste sidemete kaudu. Toiteahela saate alati moodustada. Tavaliselt saavad nad alguse taimeorganismist ja lõpevad kiskjaga. Näiteks sööb rohutirts rohtu, titahiir sööb seda ja tuulelohe püüab seda.
- Ruumiline struktuur. Tekib küsimus, kuidas ühel territooriumil eksisteerib nii suur arv erinevaid liike. Kõik see on tingitud teatud struktuurist, järgides, millised liigid levivad. Metsas hõivavad kõige esimese astme fotofiilsed puud. Mõni linnuliik pesitseb ka siin. Järgmine tase on madalamad puud ja jälle mõnede loomaliikide elupaik.
Mis tahes struktuur on tingimata olemas mis tahes ökosüsteemis, kuid see võib oluliselt erineda. Näiteks kui võrrelda kõrbe ja vihmametsade biogeocenoosi, on erinevus nähtav palja silmaga.
Kunstlikud ökosüsteemid
Sellised süsteemid on loodud inimeste kätega. Vaatamata asjaolule, et kõik biootilise struktuuri komponendid on neis kohustuslikud, nagu ka looduslikes, on siiski olulisi erinevusi. Nende hulgas on järgmised:
- Agrocenoose eristab halb liigiline koostis. Kasvavad ainult need taimed, mida inimesed seal kasvavad. Kuid loodus võtab oma tee ja alati võib näiteks nisupõllul asuda rukkilillede, karikakarde, mitmesuguste lülijalgsete asustamiseks. Mõnes süsteemis õnnestub isegi lindudel maapinnale pesa ehitada ja tibusid kasvatada.
- Kui inimene selle ökosüsteemi eest ei hoolitse, ei pea kultiveeritud taimed konkurentsi oma metsikute sugulastega.
- Agrotsenoosid eksisteerivad endiselt täiendava energia tõttu, mida inimene toob näiteks väetamiseks.
- Kuna taimede kasvanud biomass eemaldatakse koos saagiga, on muld toitainetevaene. Seetõttu on edasiseks eksisteerimiseks vajalik jällegi inimese sekkumine, kes peab järgmise saagi kasvatamiseks väetisi tootma.
Võib järeldada, et tehisökosüsteemid ei kuulu stabiilsetesse ja isereguleeruvatesse süsteemidesse. Kui inimene lakkab nende eest hoolitsemast, ei jää nad ellu. Järk-järgult tõrjuvad looduslikud liigid kultiveeritud taimi ja agrotsenoos hävitatakse.
Näiteks saab kodus hõlpsasti luua kolmest organismiliigist koosneva kunstliku ökosüsteemi. Kui paned akvaariumi, vala sinna vett, paned paar oksa elodeot ja asustad kaks kala, siin on tehissüsteem valmis. Isegi selline lihtne ei saa eksisteerida ilma inimese sekkumiseta.
Ökosüsteemide väärtus looduses
Globaalselt rääkides on kõik elusorganismid jaotunud ökosüsteemides, nii et nende tähtsust ei saa kuidagi alahinnata.
- Kõik ökosüsteemid on ühendatud ainete tsükliga, mis võivad rännata ühest süsteemist teise.
- Ökosüsteemide olemasolu tõttu looduses säilib bioloogiline mitmekesisus.
- Kõik loodusest ammutatud ressursid annavad meile täpselt ökosüsteemi: puhas vesi, õhk, viljakas muld.
Igasugust ökosüsteemi on väga lihtne hävitada, eriti arvestades inimese võimalusi.
