Økosystem: definition, typer, struktur og eksempler

Den naturlige verden består af meget forskellige typer fysiske miljøer og organismer, der er unikt tilpasset til at bo der. Et andet ord for dette begreb i biologi er et økosystem.

Denne artikel giver dig klare forklaringer på økosystemer og giver interessante eksempler.

Biologer definerer et økosystem som et samfund af levende organismer og deres fysiske miljø, som inkluderer begge dele biotisk og abiotisk faktorer.

Biotiske faktorer er levende ting i et indbyrdes afhængigt økologisk system som planter, dyr, mikrober og svampe.

Abiotiske faktorer er ikke-levende ting som vand, sollys, husly, klipper, mineraler, jord og klima.

Den videnskabelige undersøgelse og klassificering af planter og dyr går tilbage til Aristoteles i det antikke Grækenland. I begyndelsen af ​​1800-tallet beskrev Darwin konkurrence mellem arter og evolution gennem naturlig selektion. Ernst Haeckel opfandt ordet økologi omkring samme tid.

I slutningen af ​​1800'erne foreslog Eugenius Warming, at abiotiske faktorer såsom tørke, ild og koldt vejr også påvirkede artsadfærd og tilpasningsstrategier. Warming rejste meget i sit arbejde og udviklede et universitetskursus i planteøkologi. Hans ideer blev fanget, da britiske og nordamerikanske forskere læste hans klassiske bog,

Begrebet økosystem blev opfundet af Arthur Tansley i 1936.

Der er tre brede kategorier af biologiske økosystemer. Hver har en særskilt artssammensætning og struktur. Det største økosystem er det marine økosystem. Alle økosystemer er påvirket af det globale klima og menneskelig aktivitet, såsom forurening, kunstvanding, urbanisering, minedrift og skovrydning.

Marine økosystem dækker omkring 70 procent af jordens overflade. Sammen med havene inkluderer marine økosystemer sandstrande, flodmundinger, mudderflader, Antarktis farvande, saltmyrer og pulserende koralrev, alt sammen fuld af liv. Klimaet i marine økosystemer rundt om i verden spænder fra tropisk varme til polære hvirvler.

Akvatiske økosystemer inkluderer søer, floder, damme og vådområder. Ferskvandsarter udryddes meget hurtigere end marine eller jordbaserede arter ifølge national geografi. Klimaændringer og forurening er store trusler mod akvatiske økosystemer.

Terrestriske økosystemer er landbaserede økologiske samfund på steder som den arktiske tundra, ørken, skove og græsarealer. Dyr i polare klimaer har udviklet lignende adaptive træk som tyk pels og et isolerende fedtlag.

Biomes er en lidt bredere betegnelse end økosystemer, selvom de er ret ens. Biomes er særprægede økologiske samfund, der selv kan indeholde mange økosystemer i det. De er nyttige til at kategorisere egenskaberne ved visse områder, der direkte kan påvirke typen eller typerne af økosystemer, der opstår der.

Særlige kendetegn ved disse biomer / økologiske systemer inkluderer deres særlige klima, zone, højde, jordtype, mængde nedbør og artssammensætning.

Akvatiske biomer inkluderer koralrev, flodmundinger, hav, vådområder og ferskvand.

Ørkenbiomer inkluderer Mojave-ørkenen, Chiles kystørkener, Death Valley og Grønlands kølige ørkener.

Skovbiomer inkluderer tropisk regnskov, tempereret skov, chaparral (buske) og taiga (boreal skov).

Græsarealbiomer inkluderer savanner, stepper, prærier og sydamerikanske pampaer.

Levende organismer skal have energi og næringsstoffer til at vokse, reagere og reproducere. Organismer er indbyrdes afhængige og forbundet med hinanden i livets cirkel. Energi overføres fra et niveau af madpyramiden til det næste. For eksempel spiser fisk alger og blæksprutter spiser fisk.

Alger, fisk, blæksprutter og rovhajer er et eksempel på en fødekæde. Det mad web er lavet af mange overlappende fødekæder. Energipyramiden starter med producenter ved bunden af ​​pyramiden efterfulgt af forbrugere og rovdyr på øverste niveauer. Energi går tabt ved hver overførsel mellem organismer, så pyramiden er lodret og ikke inverteret.

Planter og planteplankton er producenter der indeholder fotosyntetiske pigmenter, der bruger solenergi og kuldioxid til at fremstille sukker. Primære forbrugere spiser planter, og sekundære forbrugere spiser primære forbrugere. Et toppunkt-rovdyr uden naturlige fjender holder toppen i fødevarepyramiden.

Biomasse er konserveret og genanvendt i et økosystem. Når organismer dør, nedbrydere nedbryde det organiske stof i energi og næringsstoffer, der strømmer tilbage i økosystemet. Nedbrydende dyr frigiver kulhydrater, fedtstoffer, proteiner og gasser, når de påvirkes af mikrober, fluer og orme.

Bakterier og mikrober nedbryder rådnende plantemateriale i næringsstoffer som calcium, nitrogen, kalium og fosfor, der beriger jorden.

Energi og næringsstoffer også strømme mellem økosystemer. For eksempel eroderer klipper i en flod og lægger mineraler i vandet, der strømmer nedstrøms i søer og marker. Effekten kan også være skadelig. Kvælstof og fosforafstrømning fra landbrugsjord kan forurene vandveje.

I modsætning til stof, der genbruges, strømmer energi i en retning. Planter producerer energirige molekyler af glukose fra fanget sollys, vand og kuldioxid. Kemisk energi overføres til forbrugerne til cellemetabolisme, og ekstra energi afgives som varme.

Økosystemer er dynamiske med en konstant ebb og strøm af energi og materie. Ernæringsniveauer, populationer af arter, vejrmønstre, temperatur, årstider svinger og ændrer sig. Mangfoldighed i et økosystem bidrager til stabilitet.

Trods strømmen og dynamikken i økosystemets økologi, en samlet ligevægtstilstand forbliver stabil. Økosystemer opretholder en stabil tilstand med en ret konsistent sammensætning. Normalt truer svingende biotiske og abiotiske træk ikke et stabilt system. Med andre ord er en regnskov stadig en regnskov, selvom befolkningen i aber falder.

Naturlige forstyrrelser kan forstyrre økosystemets funktion. For eksempel forstyrrer orkaner, vilde brande, oversvømmelser og vulkaner økosystemtjenester. Oversvømmelse kan forurene vandkilder. Habitat går tabt, og arter kan blive fordrevet. Rovdyr-byttebalance kan være slukket og forårsage en dominoeffekt på andre arter.

Invasive arter kan potentielt true andre arts trivsel og eksistens. Invasive arter inkluderer planter og dyr, der forsætligt eller ved et uheld introduceres til et område. Nogle gange bringes invasive arter bevidst ind for at stoppe et rovdyr, der overtager. For eksempel frigav naturbeskyttelse laks i de store søer for at kontrollere en mindre ønskelig invasiv art.

Menneskelig aktivitet er en anden væsentlig årsag til farlig økosystemændring. Jagt, overfiskeri, udnyttelse af ikke-vedvarende ressourcer, giftigt affald og forurening truer økosystemerne og deres biomer. I ekstreme tilfælde, såsom en lækage fra kernekraftværket, kan de berørte økosystemer være radioaktive og kræftfremkaldende i de kommende år.

Det Great Barrier Reef ud for Australiens kyst er en utrolig stor og forskelligartet marine økosystem der har eksisteret i millioner af år. Alger give mad til voksende koraller, der fastgøres til døde koraller i revet.

Unge koraller, der flyder i vandet, spises af fisk og dyr, der svømmer i havet. Skeletoniserede koraller kan stadig indtages af orme, snegle og grådige søstjerner.

Nogle koraller har et gensidigt fordelagtigt forhold til rejer og krabber, der lever i koralkolonier og bekæmper gensidige fjender ved hjælp af deres klemme. Abiotiske faktorer, der i væsentlig grad påvirker koraller, er stigende vandtemperaturer, forsuring af havet og kuldioxidniveauer.

Ifølge Smithsonian Museum of Natural History er surt havvand allerede begyndt at opløse skeletstrukturen på koralrev steder som Hawaii.

Lake of the Woods akvatiske økosystem er beliggende på grænsen til Canada og USA. Denne ferskvandslegeme er det, der er tilbage af den engang så enorme gletsjersø Agassiz.

I dette ferskvand akvatiske økosystem, fytoplankton, zooplankton, alger og bakterier giver optimale niveauer af mad, levested og ilt til velsmagende fisk. Lake of the Woods kaldes ofte Walleye Capital of the World _._

Hvirvelløse dyr som mayflies og midges spiller også en vigtig rolle i ferskvandssøer. De spiser mikroorganismer, der lever af rådnende plante- og dyremateriale. Hvirvelløse dyr er en fremragende madkilde til lidt fisk, der kan spises af store fisk, som kan blive fanget af pelikaner, hejrer, bjørn og mennesker.

Abiotiske faktorer, der påvirker tilstanden i et akvatisk økosystem som Lake of the Woods inkluderer luft- og vandtemperatur, kuldioxidniveauer og giftig afstrømning.

Amazonas regnskov økosystem er et artsrig terrestrisk miljø i Sydamerika. Sollys absorberes af frodige bredbladede planter og høje træer, der giver mad og ly for et forbløffende antal fugle, pattedyr, insekter, firben og slanger i troperne. Mange af disse skabninger spises af rovdyr som jaguaren.

Når organismer dør i regnskoven, nedbrydes deres energi og næringsstoffer hurtigt af nedbrydere som maddiker og mikrober. Næringsstoffer går tilbage i jorden og hjælper planter med at vokse. Abiotiske faktorer i regnskoven inkluderer store mængder nedbør, varme og et tropisk klima, der nærer artens biodiversitet fra skovbunden til de tykke hængende baldakiner.

Afhængigt af deres forskningsinteresser kan økologer fokusere på området samfundsøkologi, økosystemøkologi eller begge dele. Fællesskabs økologi undersøger specifikt interaktioner mellem forskellige arter og resultatet af denne interaktion. Økosystemøkologi ser et meget bredere kig på levende og ikke-levende faktorer, der påvirker et økologisk samfund og udløser ændringer i økosystemet.

For eksempel kan en økolog, der ønsker at finde ud af, hvorfor kæmpe karper overtager en sø, der engang var fuld af ørred, muligvis foretager en samfundsøkologisk undersøgelse af fiskepopulationen sammen med en økosystemundersøgelse af faldende vandkvalitet, der påvirker alle arter af vandlevende liv. Økologer foretager undersøgelser, der hjælper spare naturressourcer for fremtidige generationer.

Økosystemstyring anvender bevaringsmetoder for at opretholde integriteten af ​​økosystemets funktion og strukturer. Økosystemstrukturer siges at have integritet, når de er afbalancerede, stabile og karakteristiske for økologiske samfund i den naturlige region.

Både abiotiske og biotiske faktorer er generelt forudsigelige. Befolkningsdynamik bør også være selvbærende uden behov for menneskelig indgriben til gendanne balance.

God økosystemforvaltning spiller en vigtig rolle i bevarelsen af ​​statsparker, nationalparker og andre vilde dyrelivsområder. At forstå økosystemets historie og normale forandrings- eller successionshastigheder hjælper med til tidlig opdagelse af strukturelle problemer. Målet er at opretholde biodiversitet og sikre levedygtigheden af ​​indfødte arter. Fra New York til Californien overvåger miljøforkæmpere nøje klimamønstre.

Naturkatastrofer såsom en orkan efterfølges af en ordnet arv og naturlig genopbygning af området til dets tidligere tilstand. Men menneskelig aktivitet kan midlertidigt eller permanent ødelægge en økosystemøkologi. Økosystemkatastrofer er sket i USA og rundt om i verden.

Den Mexicanske Golf økosystem er blevet alvorligt forstyrret af forurenende stoffer, der føres til Golfen fra Mississippi-floden. Kvælstof og fosfor fra marker, fodersteder og spildevand dræner ud i floden fra mange stater.

For høje niveauer af næringsstoffer stimulerer giftige alge blomstrerændre madskiftet og nedbryde ilt i vandet, hvilket resulterer i en død zone og massive fiskedrab. Området er også påvirket af abiotiske faktorer som orkaner og oversvømmelser.

I 1986 udledte en ulykke ved kernekraftværket i Tjernobyl i Ukraine dødbringende radioaktivt materiale i atmosfæren. Millioner af mennesker blev udsat for stråling. Tusinder af børn, der drak mælk fra køer, der græssede i det forurenede område, udviklede kræft i skjoldbruskkirtlen. I dag er det radioaktive område omkring Tjernobyl begrænset for mennesker, men ulve, vilde heste og andre dyr er til stede i et betydeligt antal.