Екосистем: Дефиниција, типови, структура и примери

Садржај

• Дефиниција екосистема у биологији
• Порекло екологије
• Врсте еколошких система
• Кључни биоми екосистема
• Структура екосистема
• Функције циклуса хранљивих састојака
• Стабилност у раду екосистема
• Сметње у раду екосистема
• Примјер морског екосистема
• Пример воденог екосистема
• Пример земаљског екосистема
• Екосистем против екологије заједнице
• Заштита структура екосистема
• Катастрофално уништавање екосистема

Природни свет сачињавају различите врсте физичких окружења и организми јединствено прилагођени за живот у њему. Друга реч за овај концепт у биологији је ан екосистем.

Овај чланак ће вам пружити јасна објашњења екосистема и понудити занимљиве примере.

Дефиниција екосистема у биологији

Биолози дефинишу екосистем као заједницу живих организама и њихово физичко окружење, које укључује и једно и друго биотски и абиотски Фактори.

Биотски фактори су живе ствари у међузависном еколошком систему попут биљака, животиња, микроба и гљивица.

Абиотски фактори су неживе ствари попут воде, сунчеве светлости, склоништа, стијена, минерала, тла и климе.

Порекло екологије

Научна студија и класификација биљака и животиња потиче из Аристотела у древној Грчкој. У раним 1800-им, Дарвин је описао конкуренцију између врста и еволуције природном селекцијом. Ернст Хаекел је измислио реч екологија отприлике у исто време.

У касним 1800-има Еугениус Варминг сугерисао је да абиотски фактори, попут суше, пожара и хладног времена такође утичу на понашање врста и стратегије прилагођавања. Грејање је много путовао у свом раду и развио универзитетски курс о екологији биљака. Његове идеје су се захватиле када су британски и северноамерички научници читали његову класичну књигу, Еекологија биљака.

Термин екосистем је сковао Артхур Танслеи 1936.

Врсте еколошких система

Постоје три широке категорије биолошких екосистема. Свака од њих има различит састав врста и структуру. Највећи екосистем је морски екосистем. На све екосистеме утиче глобална клима и људске активности, као што су загађење, наводњавање, урбанизација, рударство и крчење шума.

Морски екосистем покрива око 70 процената Земљине површине. Заједно с океанима, морски екосистеми укључују пешчане обале, естуарије, блатне станове, воде Антарктике, слане мочваре и живахне коралне гребене, који су сви испуњени животом. Клима морских екосистема широм света креће се од тропске врућине до поларних вртлога.

Водени екосистеми укључују језера, реке, баре и мочварна подручја. Слатководне врсте изумиру много брже од морских или копнених врста Натионал Геограпхиц. Климатске промене и загађење су главне опасности за водене екосистеме.

Копнени екосистеми су копнене еколошке заједнице у местима као што су арктичка тундра, пустиња, шуме и травњаци. Животиње у поларној клими заједно су еволуирале сличне адаптивне особине као што су дебело крзно и изолациони слој масти.

Кључни биоми екосистема

Биоми су нешто шири појам од екосистема, мада су прилично слични. Биоми су карактеристичне еколошке заједнице које саме у себи могу садржавати много екосистема. Корисне су за категоризацију карактеристика одређених подручја која могу директно утицати на врсту или типове екосистема који тамо настају.

Разликујуће карактеристике ових биома / еколошких система укључују њихову климу, зону, надморску висину, врсту тла, количину падавина и састав врста.

Водени биоми укључују коралне гребене, ушћа, морска, мочварна и слатководна подручја.

Пустињски биоми укључују пустињу Мојаве, обалне пустиње Чилеа, Долину смрти и хладне пустиње Гренланда.

Шумски биоми обухватају тропску прашуму, умјерену шуму, шарлах (грмље) и тајгу (борела шума).

Биоми травњака укључују саване, степе, прерије и јужноамеричке пампасте.

Структура екосистема

Живи организми морају имати енергију и храњиве састојке како би расли, реаговали и размножавали се. Организми су медеусобно овисни и повезани су у кругу тивота. Енергија се преноси са једног нивоа пирамиде хране на други. На пример, рибе једу алге, а лигње једу рибу.

Примјер су алге, рибе, лигње и грабежљивци ланац исхране. Тхе веб за храну је направљен од многих ланаца хране који се преклапају. Енергетска пирамида започиње код произвођача на дну пирамиде, а затим следе потрошачи и грабежљивци на горњим нивоима. Сваким преносом између организама губи се енергија, па је пирамида усправна и није обрнута.

Биљке и фитопланктон су произвођачи који садрже фотосинтетске пигменте који користе сунчеву енергију и угљен диоксид за прављење шећера. Примарни потрошачи једу биљке, а секундарни примарни потрошачи. Врхунски грабежљивац без природних непријатеља држи прво место на храни пирамиди.

Функције циклуса хранљивих састојака

Биомаса се чува и рециклира у екосистему. Када организми умиру, декомпозитори разграђују органску материју у енергију и храњиве материје које се враћају назад у екосустав. Животиње које се распадају ослобађају угљене хидрате, масти, протеине и гасове када на њих делују микроби, мухе и црви.

Бактерије и микроби разграђују распаднуте биљне материје на храњиве састојке попут калцијума, азота, калијума и фосфора који обогаћују тло.

Такође енергија и хранљиве материје проток између екосистема. На пример, стене у реци еродирају и убацују минерале у воду која се низводно слива у језера и поља. Ефекат такође може бити штетан. Отпад азота и фосфора са пољопривредних површина може загађивати пловне путове.

За разлику од материје која се рециклира, енергија тече у једном правцу. Биљке производе енергетски богате молекуле глукозе из заробљене сунчеве светлости, воде и угљен-диоксида. Хемијска енергија се преноси потрошачима због метаболизма ћелије, а додатна енергија се одаје као топлота.

Стабилност у раду екосистема

Екосистеми су динамични са сталним еб-ом и протоком енергије и материје. Ниво храњивих састојака, популације врста, временски обрасци, температура, годишња доба године флуктуирају и мењају се. Разноликост у екосистему доприноси стабилности.

Упркос протоку и динамичкој природи екологије екосистема, свеукупно стање равнотеже остаје стабилан. Екосистеми одржавају стабилно стање са прилично конзистентним саставом. Обично флуктуирајуће биотичке и абиотске карактеристике не прете стабилном систему. Другим речима, прашума је и даље прашума, чак и ако се популација мајмуна смањи.

Сметње у раду екосистема

Природне сметње могу пореметити функционисање екосистема. На примјер, урагани, дивљи пожари, поплаве и вулкани узнемирују услуге екосистема. Поплаве могу да контаминирају изворе воде. Станиште је изгубљено и врсте могу бити расељене. Равнотежа предаторског плена може бити искључена што изазива домино ефекат на друге врсте.

Инвазивне врсте може потенцијално угрозити добробит и само постојање других врста. Инвазивне врсте укључују биљке и животиње које су намјерно или случајно унесене у неко подручје. Понекад се инвазивне врсте намјерно доводе да зауставе предатора који је преузме. На пример, конзерватори су пуштали лососа у Велика језера ради контроле мање пожељне инвазивне врсте.

Људска активност је још један главни узрок опасних промена екосистема. Лов, прелов, експлоатација необновљивих ресурса, токсичног отпада и загађења угрожавају екосистеме и њихове биоме. У екстремним случајевима, попут цурења из нуклеарне електране, погођени екосистеми могли би бити радиоактивни и канцерогени још годинама.

Примјер морског екосистема

Тхе Велики корални гребен крај обале Аустралије је невероватно велико и разнолико морски екосистем која је постојала милионима година. Алге пружају храну за узгој корала који се причвршћују на мртве корале на гребену.

Младе кораље који пливају у води једу рибе и животиње које пливају у океану. Скелетонизиране кораље и даље могу конзумирати црви, пужеви и гласне морске звезде.

Неки кораљи имају обострано корисне односе са козицама и раковима који живе у колонијама корала и боре се против међусобних непријатеља користећи своје клијешта. Абиотски фактори који значајно утичу на кораље су пораст температуре воде, закисељење океана и ниво угљен диоксида.

Према Смитхсониан Мусеум оф Натурал Хистори, кисела морска вода већ почиње да раствара скелетну структуру коралних гребена на местима попут Хаваја.

Пример воденог екосистема

Водени екосистем језера Воодс налази се на граници Канаде и Сједињених Држава. Ово слатководно тело је оно што је остало од некада масивног леденичког језера Агассиз.

У овом слатководном воденом екосистему, фитопланктон, зоопланктон, алге и бактерије пружају оптималне нивое хране, станишта и кисеоника укусној риби. Шумско језеро се често назива и престоницом света у Портланду _._

Бескраљежњаци попут мразова и молова такође играју важну улогу у слатководним језерима. Они једу микроорганизме који се хране биљном и животињском материјом која пропада. Бескраљежњаци пружају одличан извор хране за мале рибе које могу јести велике рибе, а које могу ухватити пеликани, чапље, медвед и људи.

Абиотски фактори који утичу на стање воденог екосистема попут Шумског језера укључују температуру ваздуха и воде, ниво угљен-диоксида и отровни одток.

Пример земаљског екосистема

Екосистем прашуме Амазоне је земаљско окружење богато врстама у Јужној Америци. Сунчеву светлост апсорбирају бујне биљке широког лишћа и висока дрвећа која пружају храну и уточиште невероватном броју птица, сисара, инсеката, гуштера и змија у тропима. Многа од тих створења једу предатори попут јагуара.

Када организми умиру у прашуми, њихова енергија и храњиве материје се разграђују брзо депозиторима попут магда и микроба. Храњива средства враћају се у тло и помажу биљкама да расту. Абиотски фактори прашуме укључују велике количине кише, топлоту и тропску климу која негује биодиверзитет врста од шумског дна до дебелих висећих надстрешница.

Екосистем против екологије заједнице

У зависности од својих истраживачких интереса, еколози се могу фокусирати на област екологије заједнице, екологије екосистема или обоје. Екологија заједнице посебно проучава интеракције између различитих врста и исход те интеракције. Екологија екосистема узима много шири поглед на живе и неживе факторе који утичу на еколошку заједницу и покрећу промјене екосистема.

На пример, еколог који жели да открије зашто џиновски шаран преузима језеро које је некад било пуно пастрмке, може да спроведе еколошку студију рибље популације заједно са екосистемском студијом смањења квалитета воде која утиче на све врсте водених живота . Еколози спроводе студије које помажу сачувајте природне ресурсе за будуће генерације.

Заштита структура екосистема

Менаџмент екосистема користи праксе очувања како би одржао интегритет функционисања и структура екосистема. Каже се да структуре екосистема имају интегритет када су уравнотежене, стабилне и карактеристичне за еколошке заједнице у том природном региону.

И абиотски и биотички фактори су генерално предвидљиви. Динамика становништва такође би требало да буде самоодржива без потребе за људском интервенцијом вратити равнотежу.

Добро управљање екосуставима игра важну улогу у очувању државних паркова, националних паркова и других подручја дивљих животиња. Разумевање историје екосистема и нормалних стопа промена или сукцесије помаже у раном откривању структурних проблема. Циљ је очување биолошке разноликости и обезбеђивање одрживости аутохтоних врста. Од Њујорка до Калифорније, еколози пажљиво прате климатске обрасце.

Катастрофално уништавање екосистема

Природне катастрофе, попут урагана, прате редовна сукцесија и природна обнова подручја у односу на претходно стање. Међутим, људска активност може привремено или трајно уништити екологију екосистема. Катастрофе екосистема десиле су се у Сједињеним Државама и широм света.

Екосистем Мексичког заљева је озбиљно поремећен од стране загађивача који су доливали до залива из реке Мисисипи. Азот и фосфор из поља, насипа и отпадних вода изливају се у реку из многих држава.

Превелика разина храњивих састојака подстиче отровне цватове алги, мења промену хране и исцрпљује кисеоник у води што доводи до мртве зоне и масовног убијања рибе. На то подручје утичу и абиотски фактори као што су урагани и поплаве.

1986. несрећа у нуклеарној електрани у Чернобилу у Украјини испуштала је смртоносни радиоактивни материјал у атмосферу. Милиони људи били су изложени зрачењу. Хиљаде деце која су пиле млеко од крава које су паше на контаминираном подручју развиле су карцином штитне жлезде. Данас је радиоактивно подручје око Чернобила људима крајње ограничено, али вукови, дивљи коњи и друге животиње присутни су у великом броју.