Ένα βιολογικά ζωντανό οικοσύστημα δείχνει κομψά πώς μια ομάδα οργανισμών μπορεί να προσαρμοστεί στο περιβάλλον τους. Κανένα μέρος στη Γη δεν παρέχει ένα τέλειο περιβάλλον χωρίς περιβαλλοντικές πιέσεις και περιορισμούς πόρων. Έτσι, η οικολογική έρευνα επιδιώκει να κατανοήσει τους τρόπους με τους οποίους οι ζωντανοί οργανισμοί υπομένουν και ευδοκιμούν ανάμεσα στα μη ζωντανά χαρακτηριστικά - τόσο επιθυμητά όσο και ανεπιθύμητα - των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους οικοσύστημα. Δύο γνωστά παραδείγματα μη ζωντανών οικολογικών συνιστωσών είναι τα μοτίβα υετού στην Αμερικανική Μεγάλη Πεδιάδα και η χημική σύνθεση μιας συνηθισμένης λίμνης.
Προσαρμογή στο περιβάλλον
Οι πτυχές ενός οικοσυστήματος μπορούν να ομαδοποιηθούν σε δύο ευρείες κατηγορίες: βιοτικά συστατικά και αβιοτικά συστατικά. Τα βιοτικά συστατικά περιλαμβάνουν όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και ταξινομούνται περαιτέρω ανάλογα με τη λειτουργία τους: παραγωγοί, όπως:
- βακτήρια
- μύκητες
Τα αβιοτικά συστατικά, που αναφέρονται επίσης ως αβιοτικοί παράγοντες, περιλαμβάνουν τα διάφορα μη ζωντανά χαρακτηριστικά που επηρεάζουν τις ζωές των βιοτικών συστατικών - για παράδειγμα, τι τρώνε, πού βρίσκουν νερό και πώς επιβιώνουν σκληρά καιρός.
Επισκόπηση Abiotic
Τα αβιοτικά συστατικά καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα φυσικών, χημικών και κλιματολογικών συνθηκών. Τα κυρίαρχα αβιοτικά συστατικά σε πολλά οικοσυστήματα είναι καιρικές συνθήκες ή επηρεάζονται από τις καιρικές συνθήκες - οι οργανισμοί σε φυσικά περιβάλλοντα πρέπει να ανέχονται τον καιρό κάθε μέρα του έτους. Οι περισσότεροι έχουν μικρή ικανότητα να δημιουργούν ευνοϊκά μικροκλίματα για τον εαυτό τους. Τα παραδείγματα περιλαμβάνουν:
- θερμοκρασίες περιβάλλοντος
- εποχιακές παραλλαγές
- κατακρήμνιση
- ηλιακό φως
- άνεμος
- σχετική υγρασία
Τα χαρακτηριστικά του εδάφους - όπως υφή, περιεκτικότητα σε οργανικές ύλες και σύνθεση ανόργανων συστατικών - είναι επίσης κρίσιμοι αβιοτικοί παράγοντες σε πολλά χερσαία οικοσυστήματα. Οι αβιοτικοί παράγοντες όπως η χημική σύνθεση και η περιεκτικότητα σε θρεπτικά συστατικά του νερού παίζουν παρόμοιο ρόλο στα υδρόβια οικοσυστήματα.
Η επίδραση των χαμηλών βροχοπτώσεων
Τα πρότυπα καθίζησης των αμερικανικών πεδιάδων ήταν σημαντικά αβιοτικά συστατικά των φυσικών οικοσυστημάτων λιβαδιών σε αυτές τις περιοχές. Οι Μεγάλες Πεδιάδες, που αποτελούνται από περιοχές όπως το δυτικό Κάνσας και το μεγαλύτερο μέρος της Νεμπράγκα, έχουν αρκετά χαμηλή μέση βροχόπτωση, συχνά λιγότερο από 16 ίντσες σε ένα χρόνο. Αυτή η χαμηλή βροχόπτωση - σε συνδυασμό με άλλα αβιοτικά χαρακτηριστικά, όπως το ασυνήθιστα πλούσιο έδαφος και οι άνεμοι χειμώνες - οδήγησε σε ενδιαφέροντα βιοτικά χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, τα δέντρα είχαν δυσκολία να εγκατασταθούν φυσικά κατά τα καλοκαίρια με μεγάλες περιόδους ξηρασίας. Κατά συνέπεια, τα δέντρα αναπτύχθηκαν κυρίως κοντά σε υδάτινα σώματα και η υπόλοιπη γη εξελίχθηκε σε μια τεράστια έκταση πολυετών ανθεκτικών στην ξηρασία χόρτων.
Νερό και τα θρεπτικά του συστατικά
Οι χημικές ουσίες που υπάρχουν σε ένα σώμα νερού επηρεάζουν άμεσα τους υδρόβιους οργανισμούς που θα είναι οι περισσότεροι. Για παράδειγμα, το άζωτο είναι ένα βασικό ορυκτό θρεπτικό συστατικό για υδρόβια φυτά και ένα συστατικό της πρωτεΐνης που χρειάζονται οι καταναλωτές, όπως τα ψάρια. Τα κυανοβακτήρια ευδοκιμούν συχνά σε λίμνες με έλλειψη αζώτου επειδή μπορούν να απορροφήσουν άζωτο από την σχεδόν απεριόριστη παροχή στην ατμόσφαιρα. Ο φωσφόρος είναι επίσης ένα κρίσιμο θρεπτικό συστατικό, και τα φυσικά χαμηλά επίπεδα φωσφόρου σε πολλά σώματα νερού βοηθούν στον περιορισμό της ανάπτυξης των φυκών. Όταν οι έντονες βροχοπτώσεις φέρνουν απορροή πλούσια σε φώσφορο σε μια λίμνη, τα φύκια μπορεί να ανθίσουν εις βάρος άλλων υδρόβιων φυτών.
