Az ökoszisztéma olyan biológiai rendszer, amely élő szervezetek gyűjteményéből, élőhelyükből, valamint a közöttük energiát cserélő kapcsolatrendszerből áll. Jelenleg ez a kifejezés az ökológia alapfogalma.

Szerkezet

Viszonylag nemrégiben tanulmányozták őket. A tudósok két fő összetevőt különböztetnek meg benne - biotikus és abiotikus. Az első heterotrófokra oszlik (beleértve azokat a szervezeteket, amelyek a szerves anyagok oxidációja során energiát nyernek - fogyasztók és lebontók), és primer energiát kapnak a fotoszintézishez és a kemoszintézishez, azaz termelők.

Az egyetlen és legfontosabb energiaforrás az egész ökoszisztéma létéhez a napenergiát, a hőt és a kémiai kötéseket elnyelő termelők. Ezért az autotrófok a teljes ökoszisztéma első képviselői. A második, harmadik és negyedik szint a fogyasztók rovására jön létre. Ezeket lebontók zárják le, amelyek képesek az élettelen szerves anyagokat abiotikus komponensekké alakítani.

Az ökoszisztéma tulajdonságai, amelyekről ebben a cikkben röviden olvashat, a természetes fejlődés és megújulás lehetőségét sejtetik.

Az ökoszisztéma fő összetevői

Az ökoszisztéma szerkezete és tulajdonságai azok a fő fogalmak, amelyekkel az ökológia foglalkozik. A következő mutatókat szokás kiemelni:

Az éghajlati rezsim, a környezeti hőmérséklet, valamint a páratartalom és a fényviszonyok;

Szerves anyagok, amelyek összekapcsolják az abiotikus és biotikus komponenseket az anyagok körforgásában;

Az energiaciklusban szereplő szervetlen vegyületek;

A termelők olyan szervezetek, amelyek elsődleges termékeket hoznak létre;

A fagotrófok olyan heterotrófok, amelyek más élőlényekkel vagy szerves anyag nagy részecskéivel táplálkoznak;

A szaprotrófok olyan heterotrófok, amelyek elpusztíthatják az elhalt szerves anyagokat, mineralizálhatják és visszavezethetik a körforgásba.

Az utolsó három komponens kombinációja alkotja az ökoszisztéma biomasszáját.

Egy ökoszisztéma, amelynek tulajdonságait az ökológiában vizsgálják, az élőlények blokkjainak köszönhetően működik:

1. Szaprofágok - elhalt szerves anyagokkal táplálkoznak.
2. Biofágok - esznek más élő szervezeteket.

Az ökoszisztéma fenntarthatósága és biodiverzitása

Az ökoszisztéma tulajdonságai a benne élő fajok sokféleségéhez kapcsolódnak. Minél kiterjedtebb és összetettebb a biológiai sokféleség, annál nagyobb az ökoszisztéma stabilitása.

A biodiverzitás nagyon fontos, mert nagyszámú, formájukban, szerkezetükben és funkciójukban eltérő közösségek kialakulását teszi lehetővé, és valós lehetőséget biztosít ezek kialakulására. Ezért minél nagyobb a biodiverzitás, annál több közösség élhet, és minél több biogeokémiai reakció mehet végbe, miközben a bioszféra komplex léte is biztosított.

Helyesek-e az alábbi állítások egy ökoszisztéma tulajdonságairól? Ezt a koncepciót az integritás, a stabilitás, az önszabályozás és az önreprodukció jellemzi. Számos tudományos kísérlet és megfigyelés ad igenlő választ erre a kérdésre.

Ökoszisztéma termelékenysége

A termelékenység vizsgálata során olyan fogalmakat terjesztettek elő, mint a biomassza és az állótermés. A második kifejezés meghatározza az egységnyi víz- vagy földterületen élő összes szervezet tömegét. De a biomassza ezeknek a testeknek a súlya is, de energia vagy száraz szervesanyag tekintetében.

A biomassza magában foglalja az egész testet (beleértve az állatok és növények elhalt szöveteit is). A biomassza csak akkor válik nekromasszává, ha az egész szervezet elpusztul.

A közösségek a biomassza termelők általi képzése, anélkül, hogy kizárnák azt az energiát, amelyet egységnyi területen és időegységben a légzésre fordíthatnak.

Vannak bruttó és nettó elsődleges termékek. A különbség köztük a légzés költsége.

Egy közösség nettó termelékenysége a szerves anyag felhalmozódásának sebessége, amelyet a heterotrófok nem fogyasztanak el, és ennek eredményeként a lebontók. Évente vagy vegetációs időszakonként szokás számolni.

Egy közösség másodlagos termelékenysége a fogyasztók energiafelhalmozási sebessége. Minél több fogyasztó van az ökoszisztémában, annál nagyobb mennyiségű energia kerül feldolgozásra.

Önszabályozás

Az ökoszisztéma tulajdonságai közé tartozik az önszabályozás, melynek hatékonyságát a lakosok sokfélesége és a köztük lévő táplálékkapcsolatok szabályozzák. Amikor az egyik elsődleges fogyasztó száma csökken, a ragadozók más fajokhoz költöznek, amelyek korábban másodlagos jelentőségűek voltak számukra.

A hosszú láncok keresztezhetik egymást, így lehetőség nyílik a táplálkozási kapcsolatok diverzifikálására a zsákmány számától vagy a növényterméstől függően. A legkedvezőbb időpontokban a fajok száma helyreállítható - így a biogenocenózisban a kapcsolatok normalizálódnak.

Az oktalan emberi beavatkozás az ökoszisztémába negatív következményekkel járhat. Az Ausztráliába behozott tizenkét pár nyúl negyven év alatt több száz millióra szaporodott. Ez a velük táplálkozó ragadozók elégtelen száma miatt történt. Ennek eredményeként a szőrös állatok elpusztítják az összes növényzetet a szárazföldön.

Bioszféra

A bioszféra a legmagasabb szintű ökoszisztéma, amely minden ökoszisztémát egyesít, és biztosítja az élet lehetőségét a Földön.

Hogyan vizsgálja a globális ökoszisztémát az ökológia tudománya. Fontos tudni, hogyan működnek azok a folyamatok, amelyek az összes élőlény egészének életét befolyásolják.

A bioszféra a következő összetevőket tartalmazza:

- Hidroszféra- Ez a Föld vízhéja. Mobil és mindenhová behatol. A víz egyedülálló vegyület, amely bármely szervezet életének egyik alapja.

- Légkör- a világűrrel határos legkönnyebb fedélzeti repülőgép. Ennek köszönhetően az energia kicserélődik a külső térrel;

- Litoszféra- a Föld szilárd héja, amely magmás és üledékes kőzetekből áll.

- Pedoszféra- a litoszféra felső rétege, beleértve a talajt és a talajképződés folyamatát. Határos az összes korábbi héjjal, és lezárja a bioszférában az összes energia- és anyagciklust.

A bioszféra nem zárt rendszer, mivel szinte teljes egészében napenergiával látja el.

Mesterséges ökoszisztémák

A mesterséges ökoszisztémák emberi tevékenység eredményeként létrejött rendszerek. Ez magában foglalja az agrocenózisokat és a természetes gazdasági rendszereket.

Az ember által létrehozott ökoszisztéma összetétele és alapvető tulajdonságai alig térnek el a valóditól. Termelői, fogyasztói és lebontói is vannak. De vannak különbségek az anyag és az energiaáramlások újraelosztásában.

A mesterséges ökoszisztémák a következő paraméterekben különböznek a természetes ökoszisztémáktól:

1. Sokkal kisebb számú faj, és ezek közül egy vagy több egyértelmű túlsúlya.
2. Viszonylag alacsony stabilitás és erős függőség minden típusú energiától (beleértve az embert is).
3. Rövid táplálékláncok az alacsony fajdiverzitás miatt.
4. Anyagok nyílt körforgása a közösségi termékek vagy termények ember általi eltávolítása miatt. Ezzel szemben a természetes ökoszisztémák a lehető legtöbbet beépítik a körforgásba.

A mesterséges környezetben létrehozott ökoszisztéma tulajdonságai rosszabbak, mint a természeteseké. Ha nem tartja fenn az energiaáramlást, akkor egy bizonyos idő elteltével a természetes folyamatok helyreállnak.

erdei ökoszisztéma

Az erdei ökoszisztéma összetétele és tulajdonságai eltérnek a többi ökoszisztémától. Ebben a környezetben sokkal több csapadék hullik, mint a tábla fölött, de a legtöbb soha nem éri el a talajfelszínt, és közvetlenül a levelekről párolog el.

A lombhullató erdők ökoszisztémája több száz növényfajból és több ezer állatfajból áll.

Az erdőben növekvő növények igazi versenytársak és harcolnak a napfényért. Minél alacsonyabb a szint, annál inkább árnyéktűrő fajok telepedtek meg ott.

Az elsődleges fogyasztók a mezei nyúl, a rágcsálók és a madarak, valamint a nagyméretű növényevők. A nyáron a növények leveleiben található összes tápanyag ősszel átkerül az ágakra és a gyökerekre.

Az elsődleges fogyasztók közé tartoznak a hernyók és a kéregbogarak is. Mindegyik táplálkozási szintet nagyszámú faj képviseli. A növényevő rovarok szerepe nagyon fontos. Beporzók, és táplálékforrásként szolgálnak a tápláléklánc következő szintjén.

Édesvízi ökoszisztéma

Az élő szervezetek életének legkedvezőbb feltételei a tározó part menti övezetében jönnek létre. Itt melegszik fel a legjobban a víz, és itt tartalmazza a legtöbb oxigént. És itt él nagyszámú növény, rovar és kis állat.

Az édesvízi táplálkozási kapcsolatok rendszere nagyon összetett. A magasabb rendű növényeket növényevő halak, puhatestűek és rovarlárvák fogyasztják. Ez utóbbiak pedig táplálékforrást jelentenek a rákféléknek, halaknak és kétéltűeknek. A ragadozó halak kisebb fajokkal táplálkoznak. Az emlősök is találnak itt táplálékot.

De a szerves anyag maradványai a tározó aljára esnek. Baktériumok fejlődnek rajtuk, amelyeket a protozoák és a szűréssel táplálkozó puhatestűek fogyasztanak.

A természet egy fáradhatatlan ragozás
„enni” és „megenni” igék.
William Inge

Melyek az ökoszisztémák fő összetevői? Mik azok az élelmiszerláncok és élelmiszerhálózatok? Milyen az ökoszisztéma trofikus szerkezete?

Óra-előadás

FŐ ÖKOSZISTÉMA ÖSSZETEVŐI. Az ökoszisztémák az élőtermészet olyan elemi funkcionális egységei, amelyben kölcsönhatások mennek végbe minden alkotóeleme között, és megtörténik az anyagok és az energia körforgása. Az ökoszisztéma összetétele tartalmaz szervetlen anyagokat (víz, szén-dioxid, nitrogénvegyületek stb.), amelyek részt vesznek a körforgásban, és szerves vegyületeket (fehérjék, szénhidrátok, zsírok stb.), amelyek összekötik a biotikus (élő) és az abiotikus ( élettelen vagy inert) részei. Minden ökoszisztémát egy bizonyos környezet (levegő, víz, föld) jellemez, beleértve az éghajlati rendszert és a fizikai környezet bizonyos paramétereit (hőmérséklet, páratartalom stb.). Az élőlények ökoszisztémában betöltött szerepe alapján három csoportra oszthatók:

• termelők- autotróf szervezetek, elsősorban zöld növények, amelyek szervetlenekből szerves anyagokat képesek létrehozni;
• fogyasztók- heterotróf szervezetek, főleg olyan állatok, amelyek más élőlényekkel vagy szervesanyag-részecskékkel táplálkoznak;
• bontók- heterotróf szervezetek, elsősorban baktériumok és gombák, biztosítva a szerves vegyületek lebontását.

A környezetet és az élő szervezeteket az anyag és az energia keringési folyamatai kapcsolják össze.

A termelők felfogják a napfényt, és energiáját az általuk szintetizált szerves vegyületek kémiai kötéseinek energiájává alakítják. A fogyasztók, az étkezési termelők a kémiai kötések lebontása során felszabaduló energiát saját testük felépítésére használják fel. Hasonlóan viselkednek a lebontók is, de táplálékként vagy holttesteket, vagy az élőlények életfolyamatai során felszabaduló termékeket használnak fel. Ugyanakkor a lebontók az összetett szerves molekulákat egyszerű szervetlen vegyületekké - szén-dioxid, nitrogén-oxidok, víz, ammónium-sók stb. - bontják le. Ennek eredményeként a növények által onnan eltávolított anyagokat visszajuttatják a környezetbe, és ezek az anyagok újra felszívódhatnak. a termelők hasznosítják. A ciklus befejeződött. Meg kell jegyezni, hogy minden élőlény bizonyos mértékig lebontó. Anyagcseréjük során a szerves vegyületek lebontásával nyerik ki a szükséges energiát, végtermékként szén-dioxidot és vizet szabadítanak fel.

Az ökoszisztémákban az élő alkotóelemek láncokba rendeződnek - étel vagy trofikus láncok, amelyben minden előző link táplálékul szolgál a következőhöz. A trófikus lánc alján olyan termelők állnak, akik szervetlen anyagokból és fényenergiából élő anyagot - elsődleges biomasszát - hoznak létre. A második láncszem állati fitofágokból áll, amelyek ezt az elsődleges biomasszát fogyasztják – ezek az elsőrendű fogyasztók. Ők viszont táplálékul szolgálnak a következő trofikus szintet alkotó szervezeteknek - a másodrendű fogyasztóknak. Következnek a harmadik rendelés fogyasztói stb. Mondjunk egy példát egy egyszerű láncra:

Íme egy példa egy bonyolultabb láncra:

A természetes ökoszisztémákban a táplálékláncok nem elszigeteltek egymástól, hanem szorosan összefonódnak. Kialakulnak táplálékhálók, kialakulásuk elve az, hogy minden termelő nem egy, hanem sok fitofág állat táplálékul szolgálhat, amit viszont különféle másodrendű fogyasztók fogyaszthatnak stb. (49. ábra).

Rizs. 49. Hering táplálékháló

A táplálékhálók alkotják az ökoszisztémák keretét, és ezek megzavarása beláthatatlan következményekkel járhat. Különösen sérülékenyek a viszonylag egyszerű táplálékláncú ökoszisztémák, azaz azok, amelyekben egy adott faj élelemkínálata szűk (például számos sarkvidéki ökoszisztéma). Az egyik kapcsolat elvesztése a teljes trofikus hálózat összeomlásához és az ökoszisztéma egészének degradációjához vezethet.

AZ ÖKOSZISZTÉMA ÉS ENERGIA TROFIKUS SZERKEZETE. A zöld növények a rájuk eső napenergia 1-2%-át felfogják, kémiai kötések energiájává alakítva. Az elsőrendű fogyasztók az általuk fogyasztott növényekben található összes energia körülbelül 10%-át szívják fel. Minden következő szinten az előző energiájának 10-20%-a elvész. Ez a minta teljes összhangban van a termodinamika második főtételével. E törvény szerint az energia bármely átalakítása során annak jelentős része felhasználhatatlan hőenergia formájában disszipálódik. Így az energia gyorsan csökken a táplálékláncokban, korlátozva azok hosszát. Ez az élő szervezetek számának és biomasszának (az élő anyag tömegegységben vagy kalóriában kifejezett mennyiségének) minden következő szinten történő csökkenésével is összefügg. Ennek a szabálynak azonban, amint alább látni fogjuk, számos kivétel van.

Az egyes ökoszisztémák stabilitása egy bizonyos trofikus struktúrán alapul, amely számok, biomassza és energia piramisaiban fejezhető ki. Felépítésükkor az egyes trofikus szintek megfelelő paramétereinek értékeit egymásra helyezett téglalapok formájában ábrázolják.

A populációs piramisok alakja (50. ábra) nagymértékben függ az egyes trofikus szinteken lévő élőlények méretétől, különösen a termelőktől. Például egy erdőben a fák száma sokkal kevesebb, mint a füveké a réten.

Az elsőrendű fogyasztóktól kezdve többé-kevésbé betartják azt a szabályt, amely szerint az élőlények mérete minden következő trofikus szinten növekszik. Bár itt vannak kivételek: egy farkasfalka elűzhet egy szarvast vagy jávorszarvast – sokkal nagyobb zsákmányt, mint minden farkas külön-külön.

A biomassza piramisok jobban tükrözik az ökoszisztéma tényleges szerkezetét. Ha a különböző trofikus szinteken lévő élőlények méretei nem térnek el túlságosan, akkor lépcsős piramist kaphatunk (lásd 50. ábra). A nagyon kis termelőkkel (fitoplanktonnal) és nagy fogyasztókkal rendelkező ökoszisztémákban azonban ez utóbbiak össztömege nagyobb lesz, és egy fordított piramist kapunk. Ez a kép a legtöbb tengeri és édesvízi ökoszisztémára jellemző.

Rizs. 50. Ökológiai piramisok

Az energiapiramisok adják a legteljesebb képet az ökoszisztéma funkcionális szerveződéséről. Az élőlények száma és tömege az egyes trofikus szinteken az adott időpontban az előző szinten lévő táplálék bőségétől függ. Ezért a szám- és biomassza piramisok az ökoszisztéma statikáját tükrözik, azaz jellemzik az élőlények számát a vizsgálat időpontjában. Az energiapiramis azt a sebességet tükrözi, amellyel az élelmiszer áthalad a trofikus láncon. Minden egyes lépés azt az energiamennyiséget (területegységre vagy térfogatra számítva) szimbolizálja, amely egy bizonyos trofikus szinten áthaladt egy bizonyos időszak alatt. Ezért az energiapiramis alakját nem befolyásolja a méret, a népesség és a biomassza változása. Mindig háromszög alakú, csúcsával felfelé, ami az egyik trofikus szintről a másikra való átmenet során energiaveszteséggel jár (lásd 50. ábra).

Az ökoszisztémák trofikus szerkezetének, különösen az energiaátalakítás törvényeinek tanulmányozása kiemelkedően fontos a stabilitásukat megalapozó mechanizmusok megértéséhez. E nélkül lehetetlen pontosan kiszámítani a környezetre gyakorolt ​​megengedett hatáshatárokat, amelyeken túl az helyrehozhatatlan károkat okoz.

Az élőlények közötti trópusi kapcsolatok képezik az ökoszisztéma alapját. Minden ökoszisztémában minden bizonnyal vannak a szerves anyagok elsődleges termelői - termelők, valamint az ezt az anyagot fogyasztó és feldolgozó szervezetek - fogyasztók és lebontók. Az ökoszisztéma ezen fő összetevői táplálékláncokat és hálózatokat alkotnak, amelyeken keresztül az anyag- és energiaáramlás áthalad. A termodinamika második főtétele szerint minden egyes trofikus szinten jelentős energiaveszteség lép fel hő formájában, ami korlátozza a trofikus láncok hosszát. Az ökoszisztéma egységes, fejlődő rendszerként működik, önszabályozással.

• Magyarázza el, miért lehetséges bármely ökoszisztémában azonosítani a közös összetevőket.
• Mi képezi az ökoszisztéma összetevőinek kölcsönhatásának alapját?
• Mi a jelentősége az összetevők sokféleségének egy ökoszisztéma fenntarthatósága szempontjából?

Ökoszisztéma (biogeocenózis)- különböző organizmusok és a környezet nem élő összetevőinek gyűjteménye, amelyek szorosan összekapcsolódnak anyag- és energiaáramlásokkal.

Fő kutatás tárgya Az ökológiában ökoszisztéma-megközelítéssel az anyag- és energia átalakulási folyamatok a biotóp és a biocenózis között folyamatokká válnak, vagyis az ökoszisztéma egészében az anyagok kialakuló biogeokémiai körforgásává.

Az ökoszisztémák közé tartoznak az élőhelyükkel együtt bármilyen léptékű biotikus közösségek (például egy tócsától a világóceánig, egy korhadt tuskótól a hatalmas tajga-erdőig).

Ebben a tekintetben ökoszisztéma-szinteket különböztetünk meg

Ökoszisztéma szintek:

1. mikroökoszisztémák(rohadt tuskó, benne élő rovarokkal, mikroorganizmusokkal és gombákkal; virágcserép);

2. mezoökoszisztémák(tó, tó, sztyepp stb.);

3. makroökoszisztémák(kontinens, óceán);

4. globális ökoszisztéma(a Föld bioszférája).

Az ökoszisztéma olyan szerves rendszer, amely biotikus és abiotikus összetevőket tartalmaz. Kölcsönhatásba lépnek egymással. Minden ökoszisztéma nyitott rendszer, és a napenergia fogyasztásával működik.

Az abiotikus komponensek közé tartoznak a ciklusokban szereplő szervetlen anyagok, a biotikus és az abiotikus részeket összekötő szerves vegyületek: levegő, víz, szubsztrát környezet.

Az ökoszisztéma biotikus összetevőinek faji, térbeli és trofikus szerkezete van.

Az ökoszisztéma térszerkezete szinteken nyilvánul meg: az autotróf folyamatok a legaktívabbak a felső rétegben - a „zöld övezetben”, ahol napfény áll rendelkezésre. A heterotróf folyamatok a legintenzívebbek az alsó szinten. - "barna öv". Itt a szerves anyagok felhalmozódnak a talajban és az üledékekben.

Az ökoszisztéma trofikus szerkezetét a termelők - a szervesanyag-termelők és a fogyasztók - a szervesanyag-fogyasztók, valamint a lebontók - a szerves vegyületeket szervetlenné bontva - képviselik. Egy ökoszisztéma csak akkor tudja biztosítani az anyagáramlást, ha tartalmazza az ehhez szükséges négy összetevőt: a tápanyag-tartalékokat, a termelőket, a fogyasztókat és a lebontókat. A termelők autotrófok, a fogyasztók heterotrófok. A heterotrófok fagotrófokra (más élőlényekkel táplálkoznak) és szaprofitákra, destruktorokra (az elhalt szöveteket lebontó baktériumokra és gombákra) oszthatók.

Bármely ökoszisztémában az autotróf és heterotróf komponensek kölcsönhatása megtörténik az anyagforgalom folyamatában. Az anyag és az energia akár 90%-a elvész a trofikus lánc minden szakaszában, és csak 10%-a jut el a következő fogyasztóhoz (10%-os szabály). Az ökoszisztémákban a szerves anyagok – biológiai termékek – keletkezésének sebessége a Nap energiájától függ. Az ökoszisztémák biológiai termelése az a sebesség, amellyel biomassza keletkezik bennük. A növénytermesztés elsődleges, az állattenyésztés másodlagos. Bármely biocenózisban az egyes trofikus szintek termelése 10-szer kevesebb, mint az előző. A növények biomasszája nagyobb, mint a növényevőké, a ragadozóké 10-szer kisebb, mint a növényevőké (a biológiai termelés piramisának szabálya). Az óceánokban az egysejtű algák gyorsabban osztódnak, és magas termelést produkálnak. De összlétszámuk alig változik, mert a szűrőadagolók kisebb arányban eszik meg őket. Az algáknak alig van idejük szaporodni a túléléshez. A halak, lábasfejűek és nagy rákfélék lassabban nőnek és szaporodnak, de az ellenségek még lassabban eszik meg őket, így a biomassza felhalmozódik. Ha lemérjük az összes algát és az összes állatot az óceánban, az utóbbiak meghaladják a súlyukat. A biomassza piramisa az óceánban fejjel lefelé áll. A szárazföldi ökoszisztémákban a növények növekedésének fogyasztása alacsonyabb, a biomassza piramisa pedig a termelés piramisához hasonlít. A legkevésbé produktív ökoszisztémák a hideg és meleg sivatagok, valamint az óceánok központi részei. Az átlagos termelést a mérsékelt égövi erdők, rétek és sztyeppék adják. A növénytömeg legnagyobb növekedése a trópusi erdőkben és az óceánok korallzátonyaiban tapasztalható.

1. Ökoszisztéma kapcsolatok

A populációk és az egyes élőlények ökológiai kölcsönhatásai egy ökoszisztémában anyagi-energetikai és információs jellegűek. Először is ezek trofikus (élelmiszer) kölcsönhatások, amelyek különböző formákat öltenek: növényevő - fitofagia; húsevő – zoofágia, más állatok megevése egyes állatok által, beleértve a ragadozókat is.

A növényevők, ragadozók és mindenevők populációi szerves anyagok fogyasztói – fogyasztók, amelyek lehetnek elsődlegesek, másodlagosak, harmadlagosak. A növények termelők.

A legtöbbet vizsgált ökológiai összefüggések egy része a ragadozó- és a zsákmánypopulációk között van. Ragadozás- Ez a táplálékszerzés és az állatok etetésének módja. A ragadozók értéke a zsákmánypopuláció számára pozitív, mert A ragadozók elsősorban a beteg és gyenge egyedeket irtják ki. Ez hozzájárul a fajok sokféleségének megőrzéséhez, mert szabályozza a populációk számát alacsony trofikus szinten.

Szimbiózis (mutalizmus). Szinte minden fafaj együtt él a mikrogombákkal. A gombás micélium vékony gyökérrészeket fon össze, és behatol a sejtközi térbe. A legfinomabb gombaszálak tömege látja el a gyökérszőrzet funkcióját, tápanyag-talajoldatot szívva magába.

Verseny - egy másik típusú kapcsolat. A versengő viszonyok mintázatait versenykizárás elvének nevezik: két faj nem létezhet fenntarthatóan korlátozott térben, ha a populáció növekedését egyetlen létfontosságú erőforrás korlátozza.

Ha az együtt élő fajok csak más fajok láncolata révén kapcsolódnak egymáshoz, és nem lépnek kölcsönhatásba, egy közösségben élnek, akkor kapcsolatukat semlegesnek nevezzük. A cinegek és az egerek ugyanabban az erdőben semleges fajok.

protocooperáció(Nemzetközösség)

Kommenzalizmus(egy előny)

Amenzalizmus(egyik faj gátolja a másik növekedését)

1. Az energia áramlik az ökoszisztémában

A természetes ökoszisztémák nyitott rendszerek : anyagokat és energiát kell fogadniuk és leadniuk.

Az ökoszisztémákon belül az anyag és az energia folyamatos keringése zajlik. Ennek a ciklusnak a szakaszait a különböző funkciókat ellátó organizmusok különféle csoportjai biztosítják:

1. Producerek(a latin produceri szóból - előállító, létrehozó) szervezetek, amelyek szervetlenekből szerves anyagokat képeznek. Mindenekelőtt olyan növényekről van szó, amelyek a nap energiáját felhasználva glükózt állítanak elő vízből és szén-dioxidból a fotoszintézis során.

a) az óceánbanés más víztestek, a termelők mikroszkopikus algák

fitoplankton, valamint a nagy algák.

b) szárazföldön– ezek nagyméretű magasabb növények (fák, cserjék, gyógynövények).

2. Fogyasztók(lat. fogyaszt - fogyaszt) - termelők által létrehozott szerves anyagokból élő szervezetek. A fogyasztók közé tartozik minden olyan állat, amely növényt eszik, és egymást is.

a) elsőrendű fogyasztók - fitofágok(növényevők - patás állatok, rágcsálók, egyes rovarok);

b ) másodrendű fogyasztók– húsevők (rovarevő madarak és emlősök, kétéltűek, halak);

c) a harmadik rendű fogyasztók– nagyragadozók (ragadozóhalak, madarak, emlősök).

3. Lebontók(a latin redukciós szóból - visszatérés, helyreállítás) - olyan élőlények, amelyek az elhalt szerves anyagok lebontásával kapnak energiát ( törmelék ), míg a lebontók szervetlen elemeket bocsátanak ki a takarmánygyártók számára. Ide tartoznak a baktériumok és a gombák.

Ezen élőlénycsoportok kölcsönhatása következtében az ökoszisztémában anyag- és energiaáramlás megy végbe.

Ökológia Zubanova Svetlana Gennadievna

5. Az ökoszisztémák szervezete (szerkezete).

Ahhoz, hogy az ökoszisztémák hosszú ideig és egységes egészként működhessenek, rendelkezniük kell az energiamegkötő és -leadó, valamint az anyagok keringésével járó tulajdonságokkal. Az ökoszisztémának rendelkeznie kell olyan mechanizmusokkal is, amelyek ellenállnak a külső hatásoknak.

Különféle ökoszisztéma-modellek léteznek.

1. Az ökoszisztéma blokkmodellje. Minden ökoszisztéma 2 blokkból áll: biocenózisból és biotópból.

Biogeocenosis szerint V. N. Sukachev , blokkokat és hivatkozásokat tartalmaz. Ezt a koncepciót általában a földrendszerekre alkalmazzák. A biogeocenózisokban a növényközösség (rét, sztyepp, mocsár) mint fő láncszem jelenléte kötelező. Vannak ökoszisztémák növényi kapcsolat nélkül. Például azokat, amelyek bomló szerves maradványok és állati tetemek alapján keletkeznek. Csak a zoocenosis és a mikrobiocenózis jelenlétére van szükségük.

Minden biogeocenózis ökoszisztéma, de nem minden ökoszisztéma biogeocenózis.

A biogeocenózisok és az ökoszisztémák az időtényezőben különböznek egymástól. Bármely biogeocenózis potenciálisan halhatatlan, mivel folyamatosan energiát kap a növényi foto- vagy kemoszintetikus szervezetek tevékenységéből. És a növényi kapcsolat nélküli ökoszisztémák, amelyek véget vetnek létezésüknek, felszabadítják a benne lévő összes energiát a szubsztrát bomlása során.

2. Az ökoszisztémák fajszerkezete. Az ökoszisztémát alkotó fajok számát és számarányát jelenti. A fajok sokfélesége több százra és tízszázra tehető. Minél gazdagabb az ökoszisztéma biotópja, annál jelentősebb. A trópusi erdők ökoszisztémái a leggazdagabbak a fajok sokféleségében. A fajok gazdagsága az ökoszisztémák korától is függ. A kialakult ökoszisztémákban általában egy vagy 2-3 fajt különítenek el, amelyek egyedszámát tekintve egyértelműen túlsúlyban vannak. Az egyedszámban egyértelműen túlsúlyban lévő fajok dominánsak (a latin dom-inans - „domináns”) szóból. Az ökoszisztémákban is vannak fajok - építők (a latin aedifica-tor - "építő" szóból). Ezek azok a fajok, amelyek alkotják a környezetet (a lucfenyő a lucfenyőben a dominanciával együtt magas építkezési tulajdonságokkal rendelkezik). A fajok sokfélesége az ökoszisztémák fontos tulajdonsága. A sokszínűség biztosítja fenntarthatóságának megkettőzését. A fajszerkezettel a növekedési feltételeket indikátornövények alapján értékelik (erdőzóna - erdei sóska, nedvességviszonyokra utal). Az ökoszisztémákat edificator vagy domináns növények és indikátornövények nevezik.

3. Az ökoszisztémák trófikus szerkezete. Teljesítményáramkörök. Minden ökoszisztéma több trofikus (táplálkozási) szintet foglal magában. Az első a növények. A második az állatok. Ez utóbbiak mikroorganizmusok és gombák.

A Mi a neve a te istenedet című könyvből? A 20. század nagy csalásai [magazinverzió] szerző Golubitsky Szergej Mihajlovics

Felépítés Az Amway-hierarchia megingathatatlan, mint egy vasszázad, és a legapróbb árnyalatokig átgondolt, a marketing ravaszság csaknem fél évszázados embertelen feszültségének eredményeként. A piramis alján számtalan hangya található - közönséges elosztók. 1999-ben ők

A Nő című könyvből. Tankönyv férfiaknak [második kiadás] szerző Novoszelov Oleg Olegovics

A Regionális tanulmányok című könyvből szerző Szibikejev Konstantin

A Biológia című könyvből [Teljes kézikönyv az egységes államvizsgára való felkészüléshez] szerző Lerner György Isaakovich

Az Ön saját elhárítása című könyvből [Gyakorlati útmutató] szerző Zemljanov Valerij Mihajlovics

7.2. Ökoszisztéma (biogeocenózis), összetevői: termelők, fogyasztók, lebontók, szerepük. Az ökoszisztéma fajai és térszerkezete. Láncok és elektromos hálózatok, kapcsolataik. A táplálékláncok típusai. Anyag- és energiatranszfer diagramok készítése (áramkörök). Ökológiai szabály

Az Ökológia című könyvből szerző Zubanova Svetlana Gennadievna

7.3. Az ökoszisztémák sokfélesége (biogeocenózisok). Az ökoszisztémák önfejlődése és változása. Az ökoszisztémák stabilitásának és változásának okainak azonosítása. Az ökoszisztéma fejlődésének szakaszai. Utódlás. Az ökoszisztémák változásai az emberi tevékenységek hatására. Agroökoszisztémák, főbb különbségek a természetesektől

A Regionális tanulmányok című könyvből szerző Szibikejev Konstantin

7.4. Anyagkeringés és energiaátalakítás az ökoszisztémákban, a különböző birodalmak élőlényeinek szerepe abban. A biológiai sokféleség, az önszabályozás és az anyagok körforgása az ökoszisztémák fenntartható fejlődésének alapja.Az ökoszisztémák anyag- és energiaforgalmát a

A Nő című könyvből. Útmutató férfiaknak szerző Novoszelov Oleg Olegovics

A Nő című könyvből. Kézikönyv férfiaknak. szerző Novoszelov Oleg Olegovics

6. Az ökoszisztémák stabilitása és fenntarthatósága Az ökológiában a „stabilitás” és a „fenntarthatóság” fogalmait gyakran szinonimáknak tekintik, és az ökoszisztémák azon képességét jelentik, hogy külső tényezők hatására megőrizzék saját szerkezetüket és funkcionális tulajdonságaikat.

A Katonai felderítők túlélési kézikönyve [Combat Experience] című könyvből szerző Ardasev Alekszej Nyikolajevics

8. Az ökoszisztémák dinamikája és fejlődése. Utódlás A külső környezet változásaihoz alkalmazkodó ökoszisztémák dinamikus állapotban vannak. Ez a dinamika az ökoszisztémák egyes részeire és a rendszer egészére egyaránt vonatkozhat. A dinamika a külsőhöz való alkalmazkodáshoz kapcsolódik

A szerző könyvéből

51. Ökoszisztémák pusztítása. Elsivatagosodás A leghosszabb múltra visszatekintő és a bioszférában a legtöbb kárt okozó környezeti károk közé tartozik az ökoszisztémák pusztulása, elsivatagosodása, azaz az önszabályozás és öngyógyítás képességének elvesztése.

A szerző könyvéből

54. A távol-keleti régió termelőerők területi berendezkedése és szerkezete A távol-keleti régió piac specializációjának vezető ágazatai a természeti erőforrások széleskörű felhasználásán alapulnak. A fő iparágak a halászat,

A szerző könyvéből

A szerző könyvéből

A szerző könyvéből

1.5 Primitív törzs. Funkcionális struktúra. Hierarchia szerkezet. A nemek közötti viszonyok szerkezete Még a legprimitívebb népek is az elsődlegestől eltérő, időbeli viszonylatban a miénkhez hasonló, de egy későbbinek is megfelelő kultúra körülményei között élnek.

Annak ellenére, hogy az ökoszisztémát a bioszféra elemi egységeként tekintjük, szerkezetében az ökoszisztéma rendkívül összetett és többkomponensű mechanizmus. A különböző fajok populációi mindig összetett közösségeket alkotnak a Föld bioszférájában – biocenózisokat. A biocenosis olyan növények, állatok, gombák és protozoonok gyűjteménye, amelyek egy földterületen vagy víztesten élnek, és bizonyos kapcsolatban állnak egymással. A biocenózisokat a Föld felszínének általuk elfoglalt területeivel és a környező légkörrel együtt ökoszisztémáknak nevezzük. Különböző léptékűek lehetnek - egy vízcsepptől vagy egy hangyakupactól egy sziget, folyó, kontinens és az egész bioszféra ökoszisztémájáig. Így az ökoszisztéma élő és inert összetevők egymásra épülő komplexuma, amelyeket anyagcsere és energia kapcsol össze. Az ökoszisztéma összetevői közötti interakciós folyamatokban a vezető aktív szerep az élőlényeké, azaz. biocenózis. A biocenózis összetevői szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és kölcsönhatásba lépnek a litoszférával, a légkörrel és a hidroszférával. Ennek eredményeként a Föld felszínén az ökoszisztémák egy másik eleme képződik - a talaj (pedoszféra).

Az ökológiai rendszer fogalma hierarchikus. Ez azt jelenti, hogy egy bizonyos szintű ökológiai rendszer számos előző szintű, kisebb területű ökoszisztémát tartalmaz, és maga pedig egy nagyobb ökoszisztéma szerves része. Elemi ökoszisztémaként elképzelhető egy mocsári domborulat vagy üreg, és egy általánosabb ökoszisztéma, amely számos alaszt és interalász teret takar, egy terasz vagy félsík megfelelő erdős felülete. Ezt a sorozatot felfelé folytatva megközelíthető a Föld ökológiai rendszere - a bioszféra, lefelé haladva - a biogeocenózisig, mint a bioszféra elemi biokorológiai (chora - tér, gr.) egysége. Figyelembe véve a zonális tényezők döntő fontosságát a Föld élőanyagának fejlődésében, indokolt elképzelni az alárendelt ökoszisztémák ilyen területi sorozatát:

elemi > lokális > övezeti > globális.

Az ökoszisztémák minden csoportja a szisztematikus helyzetükben eltérő fajok közös történeti fejlődésének terméke; fajok így alkalmazkodnak egymáshoz. Az ökoszisztémák kialakulásának elsődleges alapja a növények és a baktériumok - szerves anyagok (a légkör) termelői. Az evolúció során, mielőtt a bioszféra egy bizonyos terét a növények és mikroorganizmusok betelepítették, szó sem lehetett arról, hogy azt állatokkal betelepítsék.

A különböző fajok populációi az ökoszisztémákban a közvetlen és a visszacsatolás elve szerint befolyásolják egymást. Általánosságban elmondható, hogy egy ökoszisztéma létezését főként a rendszeren belül ható erők szabályozzák. Az ökoszisztéma autonómiája és önszabályozása meghatározza a bioszférában, mint ökoszisztéma szintű elemi egységben elfoglalt speciális helyzetét.

A bolygónk bioszféráját együttesen alkotó ökoszisztémákat az anyagok körforgása és az energiaáramlás kapcsolja össze. Ebben a ciklusban a földi élet a bioszféra vezető alkotóelemeként működik. Az összefüggő ökoszisztémák közötti anyagcsere történhet gáz-, folyékony és szilárd fázisban, valamint élő anyag formájában (állatvándorlás).

Ahhoz, hogy az ökoszisztémák hosszú ideig és egységes egészként működhessenek, rendelkezniük kell az energiamegkötő és -leadó, valamint az anyagok keringésével járó tulajdonságokkal. Az ökoszisztémának rendelkeznie kell olyan mechanizmusokkal is, amelyek ellenállnak a külső hatásoknak.

Az ökoszisztéma szervezésének különféle modelljei vannak.

• 1. Az ökoszisztéma blokkmodellje. Minden ökoszisztéma 2 blokkból áll: biocenózisból és biotópból. Biogeocenosis, V.N. Sukachev, blokkokat és linkeket tartalmaz. Ezt a koncepciót általában a földrendszerekre alkalmazzák. A biogeocenózisokban a növényközösség (rét, sztyepp, mocsár) mint fő láncszem jelenléte kötelező. Vannak ökoszisztémák növényi kapcsolat nélkül. Például azokat, amelyek bomló szerves maradványok és állati tetemek alapján keletkeznek. Csak a zoocenosis és a mikrobiocenózis jelenlétére van szükségük.
• 2. Az ökoszisztémák faji felépítése. Az ökoszisztémát alkotó fajok számát és számarányát jelenti. A fajok sokfélesége több százra és tízszázra tehető. Minél gazdagabb az ökoszisztéma biotópja, annál jelentősebb. A trópusi erdők ökoszisztémái a leggazdagabbak a fajok sokféleségében. A fajok gazdagsága az ökoszisztémák korától is függ. A kialakult ökoszisztémákban általában egy vagy 2-3 fajt különböztetnek meg, amelyek egyedszámát tekintve egyértelműen túlsúlyban vannak. Az egyedszámban egyértelműen túlsúlyban lévő fajok dominánsak (a latin dom-inans - „domináns”) szóból. Az ökoszisztémákban is megkülönböztetnek fajokat - építőket (a latin aedifica-tor - „építő”) szóból. Ezek azok a fajok, amelyek alkotják a környezetet (a lucfenyő a lucfenyőben a dominanciával együtt magas építkezési tulajdonságokkal rendelkezik). A fajok sokfélesége az ökoszisztémák fontos tulajdonsága. A sokszínűség biztosítja fenntarthatóságának megkettőzését. A fajszerkezettel a növekedési feltételeket indikátornövények alapján értékelik (erdőzóna - erdei sóska, nedvességviszonyokra utal). Az ökoszisztémákat edificator vagy domináns növények és indikátornövények nevezik.
• 3. Az ökoszisztémák trófikus szerkezete. Tápáramkörök. Minden ökoszisztéma több trofikus (táplálkozási) szintet foglal magában. Az első a növények. A második az állatok. Ez utóbbiak mikroorganizmusok és gombák.

A trofikus szerkezet szempontjából az ökoszisztéma két szintre osztható:

• 1) A felső autotróf réteg, vagy „zöldövezet”, ideértve a növényeket vagy azok klorofillt tartalmazó részeit, ahol a fényenergia rögzítése, az egyszerű szervetlen vegyületek felhasználása és az összetett szerves vegyületek felhalmozódása dominál.
• 2) A talajok és üledékek, korhadó anyagok, gyökerek stb. alsó heterotróf rétege vagy „barna öve”, amelyben a komplex vegyületek felhasználása, átalakulása és lebontása dominál.

Fontos megérteni, hogy a „zöld” és a „barna” övezet élő szervezetei különböznek egymástól. A felső szintet a levelekkel és például rügyekkel táplálkozó rovarok és madarak uralják majd. Az alsó szinten a mikroorganizmusok és a baktériumok lesznek túlsúlyban, lebontva a szerves és szervetlen anyagokat. Jelentős számú nagytestű állat is lesz ebben az övben.

Másrészt, ha a tápanyagok és az energia átadásáról beszélünk, kényelmes megkülönböztetni a következő összetevőket az ökoszisztéma összetételében:

• 1) A ciklusokban szereplő szervetlen anyagok (C, N, CO2, H2O stb.).
• 2) A biotikus és abiotikus részt összekötő szerves vegyületek (fehérjék, szénhidrátok, lipidek, humuszanyagok stb.).
• 3) Levegő, víz és az aljzat környezete, beleértve az éghajlati viszonyokat és egyéb fizikai tényezőket.
• 4) Termelők, autotróf szervezetek, főként zöld növények, amelyek egyszerű szervetlen anyagokból képesek élelmiszert előállítani
• 5) Makrofogyasztók vagy fagotrófok - heterotróf szervezetek, főleg állatok, amelyek más élőlényekkel vagy szerves anyag részecskékkel táplálkoznak.
• 6) Mikrofogyasztók, szaprotrófok, destruktorok vagy ozmotrófok - heterotróf organizmusok, főként baktériumok és gombák, amelyek energiához jutnak az elhalt szövetek lebontásával, vagy az oldott szerves anyagok felszívódásával, amelyek spontán felszabadulnak, vagy szaprotrófok vonják ki növényekből és más szervezetekből. A szaprotrófok tevékenysége következtében termelőknek megfelelő szervetlen tápanyagok szabadulnak fel; emellett a szaprotrófok táplálékkal látják el a makrofogyasztókat, és gyakran hormonszerű anyagokat választanak ki, amelyek gátolják vagy stimulálják az ökoszisztéma más biotikus összetevőinek működését.

Valamennyi ökoszisztéma – legyen az szárazföldi, édesvízi, tengeri vagy mesterséges (például mezőgazdasági) – egyik közös jellemzője az autotróf és heterotróf komponensek kölcsönhatása. A különféle körforgási folyamatokban részt vevő szervezetek a térben részben elkülönülnek; Az autotróf folyamatok a legaktívabbak a felső rétegben („zöld öv”), ahol elérhető a napfény. A heterotróf folyamatok legintenzívebben az alsó rétegben („barna öv”) mennek végbe, ahol a szerves anyagok felhalmozódnak a talajban és az üledékekben. Ráadásul az ökoszisztéma összetevőinek ezen fő funkciói időben részben elkülönülnek, mivel jelentős időbeli eltérés lehetséges az autotróf szervezetek szervesanyag-termelése és a heterotrófok általi elfogyasztása között. Például egy erdei ökoszisztéma lombkoronájában a fő folyamat a fotoszintézis.

ökoszisztéma heterotróf biogeocenosis