Ökosüsteem: määratlus, tüübid, struktuur ja näited

Loodusmaailm koosneb tohutult erinevat tüüpi füüsilisest keskkonnast ja organismidest, mis on seal elamiseks ainulaadselt kohanenud. Teine selle mõiste sõna bioloogias on ökosüsteem.

See artikkel annab teile selged selgitused ökosüsteemide kohta ja pakub huvitavaid näiteid.

Bioloogid määratlevad ökosüsteemi kui elusorganismide kooslust ja nende füüsilist keskkonda, mis hõlmab mõlemat biootiline ja abiootiline tegurid.

Biootilised tegurid on elusolendid üksteisest sõltuvas ökoloogilises süsteemis nagu taimed, loomad, mikroobid ja seened.

Abiootilised tegurid on eluta olendid nagu vesi, päikesevalgus, peavari, kivid, mineraalid, muld ja kliima.

Taimede ja loomade teaduslik uurimine ja klassifitseerimine pärineb Vana-Kreekas asuvast Aristotelesest. 1800. aastate alguses kirjeldas Darwin liikide vahelist konkurentsi ja evolutsiooni loodusliku valiku kaudu. Ernst Haeckel mõtles selle sõna välja ökoloogia umbes samal ajal.

1800. aastate lõpus soovitas Eugenius Warming, et abiootilised tegurid, nagu põud, tulekahju ja külm ilm, mõjutasid ka liikide käitumist ja kohanemisstrateegiaid. Warming rändas oma töös palju ja arendas ülikooli taimeökoloogia kursust. Tema ideed tabasid, kui Suurbritannia ja Põhja-Ameerika teadlased lugesid tema klassikalist raamatut,

Termin ökosüsteem lõi Arthur Tansley 1936. aastal.

On kolme suurt kategooriat bioloogilised ökosüsteemid. Mõlemal on erinev liigiline koosseis ja struktuur. Suurim ökosüsteem on mereökosüsteem. Kõiki ökosüsteeme mõjutab ülemaailmne kliima ja inimtegevus, näiteks reostus, niisutamine, linnastumine, kaevandamine ja metsade hävitamine.

Mereökosüsteem hõlmab umbes 70 protsenti Maa pinnast. Koos ookeanidega hõlmavad mereökosüsteemid liivaseid kaldaid, suudmealasid, mudaplatse, Antarktika veekogusid, soolaseid soid ja elavaid korallrahusid, mis kõik kihavad elust. Mereökosüsteemide kliima ulatub kogu maailmas troopilisest kuumusest kuni polaarpööristeni.

Veeökosüsteemid Siia kuuluvad järved, jõed, tiigid ja märgalad. Mageveekogude liigid surevad välja palju kiiremini kui mere- või maismaa liigid National Geographic. Kliimamuutused ja reostus on veeökosüsteemidele peamiseks ohuks.

Maapealsed ökosüsteemid on maismaal asuvad ökoloogilised kooslused sellistes kohtades nagu Arktika tundra, kõrb, metsad ja rohumaad. Polaarse kliimaga loomadel on koos arenenud sarnased adaptiivsed tunnused nagu paks karusnahk ja isoleeriv rasvakiht.

Bioomid on ökosüsteemidest veidi laiem termin, kuigi nad on üsna sarnased. Bioomid on iseloomulikud ökoloogilised kooslused, mis võivad ise sisaldada selles palju ökosüsteeme. Need on kasulikud teatud piirkondade omaduste kategoriseerimiseks, mis võivad otseselt mõjutada seal tekkivaid ökosüsteemide tüüpe või tüüpe.

Nende bioomide / ökoloogiliste süsteemide eristavad omadused hõlmavad nende konkreetset kliimat, tsooni, kõrgust, mullatüüpi, sademete hulka ja liigilist koosseisu.

Vee bioomid hulka kuuluvad korallrahud, suudmealad, mere-, märgalad ja magevesi.

Kõrbiboomid hulka kuuluvad Mojave kõrb, Tšiili rannikukõrbed, Surmaorg ja Gröönimaa külmad kõrbed.

Metsa bioomid hulka kuuluvad troopilised vihmametsad, parasvöötme mets, kaprraal (põõsad) ja taiga (boreaalne mets).

Rohumaade bioomid hulka kuuluvad savannid, stepid, preeriad ja Lõuna-Ameerika pampad.

Elusorganismidel peab kasvamiseks, reageerimiseks ja paljunemiseks olema energiat ja toitaineid. Organismid on eluringis üksteisest sõltuvad ja omavahel seotud. Energia kandub toidupüramiidi ühelt tasemelt järgmisele. Näiteks söövad kalad vetikaid ja kalmaarid kalu.

Vetikad, kalad, kalmaarid ja röövhaid on a toiduahel. The toiduvõrk on valmistatud paljudest kattuvatest toiduahelatest. Energiapüramiid algab tootjatest püramiidi põhjas, millele järgnevad tarbijad ja kiskjad ülemistel tasanditel. Energia kaob iga organismide vahelise ülekandega, seega on püramiid püstine ega ümber pööratud.

Taimed ja fütoplankton on tootjad mis sisaldavad fotosünteetilisi pigmente, mis kasutavad suhkru valmistamiseks päikeseenergiat ja süsinikdioksiidi. Esmatarbijad söövad taimi ja teisesed tarbivad esmatarbijaid. Looduslike vaenlasteta tipukiskja hoiab toidupüramiidi tippu.

Biomass on ökosüsteemis konserveeritud ja ringlussevõetud. Kui organismid surevad, lagundajad lagundada orgaaniline aine energiaks ja toitaineteks, mis voolavad tagasi ökosüsteemi. Lagunevad loomad eraldavad mikroobide, kärbeste ja usside toimel süsivesikuid, rasvu, valke ja gaase.

Bakterid ja mikroobid lagundavad lagunevat taimset ainet toitaineteks, nagu kaltsium, lämmastik, kaalium ja fosfor, mis rikastavad mulda.

Energia ja toitained ka vool ökosüsteemide vahel. Näiteks jõe kivimid murenevad ja panevad mineraale vette, mis voolavad allavoolu järvedesse ja põldudele. Mõju võib olla ka kahjulik. Põllumaalt pärit lämmastik ja fosfor voolavad veeteedest.

Erinevalt ainest, mida taaskasutatakse, voolab energia ühes suunas. Taimed toodavad püütud päikesevalgusest, veest ja süsinikdioksiidist energiarikkaid glükoosi molekule. Keemiline energia edastatakse tarbijatele rakkude ainevahetuseks ja lisaenergia eraldub soojusena.

Ökosüsteemid on dünaamilised, pideva mõõnaga ja energia voog ja mateeria. Toitainete tase, liikide populatsioonid, ilmastikutingimused, temperatuur, aastaajad kõiguvad ja muutuvad. Ökosüsteemi mitmekesisus aitab kaasa stabiilsusele.

Vaatamata ökosüsteemi ökoloogia voolule ja dünaamilisusele on üldine tasakaalu seisund püsib stabiilne. Ökosüsteemid hoiavad püsivat seisundit üsna püsiva koostisega. Tavaliselt ei ohusta kõikuvad biootilised ja abiootilised omadused stabiilset süsteemi. Teisisõnu, vihmamets on ikkagi vihmamets, isegi kui ahvide populatsioon väheneb.

Looduslikud häired võivad häirida ökosüsteemi toimimist. Näiteks orkaanid, metsikud tulekahjud, üleujutused ja vulkaanid häirivad ökosüsteemi teenuseid. Üleujutused võivad saastada veeallikaid. Elupaik on kadunud ja liigid võivad ümber asuda. Kiskja-saaklooma tasakaal võib olla välja lülitatud, põhjustades teistele liikidele doominoefekti.

Invasiivsed liigid võib ohustada teiste liikide heaolu ja olemasolu. Invasiivsete liikide hulka kuuluvad taimed ja loomad, kes on piirkonda sisse toodud tahtlikult või juhuslikult. Mõnikord tuuakse sissetungivad liigid tahtlikult, et peatada kiskja, kes seda võimust võtab. Näiteks lasid looduskaitsjad lõhe Suurtesse järvedesse vähem soovitava invasiivse liigi tõrjeks.

Inimtegevus on ökosüsteemi ohtlike muutuste teine ​​peamine põhjus. Jaht, ülepüük, taastumatute ressursside kasutamine, mürgised jäätmed ja reostus ohustavad ökosüsteeme ja nende eluviise. Äärmuslikel juhtudel, näiteks lekkimine tuumajaamast, võivad mõjutatud ökosüsteemid olla radioaktiivsed ja kantserogeensed veel aastaid.

The Suure Vallrahu Austraalia ranniku lähedal on uskumatult suur ja mitmekesine mere ökosüsteem mis on eksisteerinud miljoneid aastaid. Vetikad pakkuda toitu korallide kasvatamiseks, mis kinnituvad rifis surnud korallidele.

Noori vees hõljuvaid koralle söövad ookeanis ujuvad kalad ja loomad. Skeletiseeritud koralle võivad endiselt tarvitada ussid, teod ja ablased meritähed.

Mõnel korallil on vastastikku kasulikud suhted krevettide ja krabidega, kes elavad korallikolooniates ja võitlevad vastastikuste vaenlaste vastu oma näpitsatega. Koralle oluliselt mõjutavad abiootilised tegurid on veetemperatuuri tõus, ookeani hapestumine ja süsinikdioksiidi tase.

Smithsoni loodusmuuseumi andmetel hakkab happeline merevesi Hawaii-aegsetes kohtades juba korallrahude skeleti struktuuri lahustama.

Woodsi järve veeökosüsteem asub Kanada ja Ameerika Ühendriikide piiril. See mageveekogu on see, mis jääb kunagisest massiivsest jääajajärvest Agassizi järvest.

Selles magevees veeökosüsteem, fütoplankton, zooplankton, vetikad ja bakterid pakuvad maitsvatele kaladele optimaalset toitu, elupaika ja hapnikku. Woodsi järve nimetatakse sageli Walleye maailma pealinnaks _._

Selgrootutel, nagu maikärbsed ja kääbused, on mageveejärvedes samuti oluline roll. Nad söövad mikroorganisme, mis toituvad lagunevatest taimsetest ja loomsetest ainetest. Selgrootud on suurepärane toiduallikas väikestele kaladele, mida võivad süüa suured kalad, keda võivad tabada pelikanid, harilikud, karu ja inimesed.

Veeökosüsteemi, nagu Woods Lake, seisundit mõjutavad abiootilised tegurid hõlmavad õhu ja vee temperatuuri, süsinikdioksiidi taset ja mürgist äravoolu.

Amazonase vihmametsa ökosüsteem on Lõuna-Ameerikas liigirikas maapealne keskkond. Päikesevalgust neelavad lopsakad laialehelised taimed ja kõrged puud, mis pakuvad toitu ja peavarju troopikas hämmastavalt paljudele lindudele, imetajatele, putukatele, sisalikele ja madudele. Paljusid neist olenditest söövad kiskjad nagu jaaguar.

Kui organismid surevad vihmametsas, lagundavad lagundajad, näiteks kuked ja mikroobid, kiiresti nende energiat ja toitaineid. Toitained lähevad tagasi mulda ja aitavad taimedel kasvada. Vihmametsa abiootiliste tegurite hulka kuuluvad suures koguses sademed, kuumus ja troopiline kliima, mis toidab liikide bioloogilist mitmekesisust alates metsaalustest kuni paksude rippuvate varikatusteni.

Sõltuvalt uurimishuvidest võivad ökoloogid keskenduda kogukonna ökoloogia, ökosüsteemi ökoloogia või mõlema valdkonnale. Kogukonna ökoloogia uurib konkreetselt erinevate liikide vastastikmõjusid ja selle vastastikmõju tulemusi. Ökosüsteemi ökoloogia vaatleb palju laiemalt elusaid ja eluta tegureid, mis mõjutavad ökoloogilist kooslust ja käivitavad ökosüsteemi muutused.

Näiteks võib ökoloog, kes soovib teada saada, miks hiidkarpkala kunagi forelli täis järve üle võtab, ühenduse kalade populatsiooni ökoloogia uuring koos ökosüsteemi uuringuga veekvaliteedi languse kohta, mis mõjutab kõiki kalaliike vee-elustik. Ökoloogid viivad läbi uuringuid, mis aitavad säästa loodusvarasid tulevastele põlvedele.

Ökosüsteemi haldamine kasutab ökosüsteemi toimimise ja struktuuride terviklikkuse säilitamiseks tavasid. Ökosüsteemi struktuuridel on terviklikkus siis, kui nad on tasakaalustatud, stabiilsed ja iseloomulikud selle loodusliku piirkonna ökoloogilistele kooslustele.

Nii abiootilised kui ka biootilised tegurid on üldiselt prognoositavad. Rahvastiku dünaamika peaks olema ka isemajandav ilma inimese sekkumiseta taastada tasakaal.

Ökosüsteemi hea haldamine mängib olulist rolli riigiparkide, rahvusparkide ja muude looduslike alade säilitamisel. Ökosüsteemi ajaloo ning tavapäraste muutuste või järjestikuste määrade mõistmine aitab kaasa struktuuriprobleemide varajasele avastamisele. Eesmärk on säilitada bioloogiline mitmekesisus ja tagada kohalike liikide elujõulisus. New Yorgist Californiasse jälgivad keskkonnakaitsjad hoolikalt kliimamustreid.

Looduskatastroofidele, nagu orkaan, järgneb piirkonna järjepidev järjestamine ja loodusliku ülesehitamine senisele seisundile. Inimtegevus võib aga ökosüsteemi ökoloogia ajutiselt või jäädavalt hävitada. Ökosüsteemi katastroofe on juhtunud Ameerika Ühendriikides ja kogu maailmas.

Mehhiko lahe ökosüsteemi on tõsiselt häirinud Mississippi jõest lahele veetud saasteained. Põldudest, söötmiskohtadest ja kanalisatsioonist pärinev lämmastik ja fosfor voolavad jõkke paljudest osariikidest.

Toitainete liigne sisaldus stimuleerib toksilisi aineid vetikate õitsemine, muutke toiduvahetust ja vähendage vees hapnikku, mille tulemuseks on surnud tsoon ja suured kalad tapavad. Piirkonda mõjutavad ka abiootilised tegurid nagu orkaanid ja üleujutused.

1986. aastal juhtis Ukrainas Tšernobõli tuumaelektrijaamas toimunud õnnetus atmosfääri surmava radioaktiivse materjali. Miljonid inimesed puutusid kokku kiirgusega. Tuhandetel lastel, kes jõid saastunud piirkonnas karjatavate lehmade piima, tekkis kilpnäärmevähk. Tänapäeval on Tšernobõli ümbritsev radioaktiivne ala inimestele keelatud, kuid hunte, metshobuseid ja muid loomi on kohal märkimisväärsel hulgal.