Ekosysteemi: määritelmä, tyypit, rakenne ja esimerkkejä

Luonnonmaailma koostuu huomattavasti erityyppisistä fyysisistä ympäristöistä ja organismeista, jotka ovat sopeutuneet ainutlaatuisesti siellä elämiseen. Toinen sana tälle käsitteelle biologiassa on ekosysteemi.

Tämä artikkeli antaa sinulle selkeät selitykset ekosysteemeistä ja tarjoaa mielenkiintoisia esimerkkejä.

Biologit määrittelevät ekosysteemin elävien organismien ja niiden fyysisen ympäristön yhteisöksi, joka sisältää molemmat bioottinen ja abioottinen tekijät.

Bioottiset tekijät elävät olennot keskenään riippuvaisessa ekologisessa järjestelmässä, kuten kasvit, eläimet, mikrobit ja sienet.

Abioottiset tekijät ovat elottomia esineitä, kuten vesi, auringonvalo, suoja, kivet, mineraalit, maaperä ja ilmasto.

Kasvien ja eläinten tieteellinen tutkimus ja luokittelu on peräisin muinaisesta Kreikasta peräisin olevasta Aristotelesista. 1800-luvun alussa Darwin kuvaili lajien välistä kilpailua ja evoluutiota luonnollisen valinnan kautta. Ernst Haeckel loi sanan ekologia noin samaan aikaan.

1800-luvun lopulla Eugenius Warming ehdotti, että abioottiset tekijät, kuten kuivuus, tulipalo ja kylmä sää, vaikuttivat myös lajien käyttäytymiseen ja sopeutumisstrategioihin. Warming matkusti paljon töissään ja kehitti yliopiston kasviekologian kurssin. Hänen ideansa tarttui, kun brittiläiset ja pohjoisamerikkalaiset tutkijat lukivat hänen klassisen kirjansa, Kasvien ekologia.

Termi ekosysteemi keksi Arthur Tansley vuonna 1936.

On olemassa kolme laajaa luokkaa biologiset ekosysteemit. Jokaisella on erillinen lajikoostumus ja rakenne. Suurin ekosysteemi on meriekosysteemi. Ilmasto ja ihmisen toiminta, kuten pilaantuminen, kastelu, kaupungistuminen, kaivostoiminta ja metsien häviäminen, vaikuttavat kaikkiin ekosysteemeihin.

Meriekosysteemi kattaa noin 70 prosenttia maan pinnasta. Merien ekosysteemeihin kuuluu valtamerien ohella hiekkarantoja, suistoalueita, muta-asuntoja, Etelämantereen vedet, suolaa ja eläviä koralliriuttoja, jotka kaikki ovat täynnä elämää. Meriekosysteemien ilmasto vaihtelee ympäri maailmaa trooppisesta kuumuudesta napa-pyörteisiin.

Vesiekosysteemit sisältää järviä, jokia, lampia ja kosteikkoja. Makean veden lajit kuolevat sukupuuttoon paljon nopeammin kuin meri- tai maalajit National Geographic. Ilmastonmuutos ja saastuminen ovat merkittäviä uhkia vesiekosysteemeille.

Maanpäälliset ekosysteemit ovat maalla sijaitsevia ekologisia yhteisöjä esimerkiksi arktisella tundralla, autiomaassa, metsissä ja nurmikoilla. Polaarisessa ilmastossa olevilla eläimillä on kehittynyt samanlaisia ​​mukautuvia piirteitä, kuten paksu turkki ja eristävä rasvakerros.

Biomit ovat hiukan laajempi termi kuin ekosysteemit, vaikka ne ovatkin melko samanlaisia. Biomit ovat erottuvia ekologisia yhteisöjä, jotka itse voivat sisältää monia ekosysteemejä siinä. Ne ovat hyödyllisiä luokitellessaan tiettyjen alueiden ominaisuuksia, jotka voivat suoraan vaikuttaa siellä syntyvien ekosysteemien tyyppiin tai tyyppiin.

Näiden biomien / ekologisten järjestelmien erityispiirteisiin kuuluvat niiden erityinen ilmasto, vyöhyke, korkeus, maaperän tyyppi, sademäärä ja lajien koostumus.

Vesibiomit sisältää koralliriutat, suistoalueet, merialueet, kosteikot ja makean veden.

Aavikon biomit Mojaven autiomaassa, Chilen rannikko-aavikoissa, Kuolemanlaaksossa ja Grönlannin jäykissä aavikoissa.

Metsäbiomit sisältää trooppiset sademetsät, leuto metsä, chaparral (pensaat) ja taiga (boreaalinen metsä).

Nurmen biot sisältää savanneja, aroja, preerioita ja Etelä-Amerikan pampuja.

Elävillä organismeilla on oltava energiaa ja ravinteita kasvamaan, reagoimaan ja lisääntymään. Organismit ovat toisistaan ​​riippuvaisia ​​ja yhteydessä toisiinsa elämän piirissä. Energia siirtyy ruokapyramidin yhdeltä tasolta seuraavalle. Esimerkiksi kalat syövät levää ja kalmari syö kalaa.

Levät, kalat, kalmari ja saalistushaid ovat esimerkki a ravintoketju. ruokaverkko on valmistettu monista päällekkäisistä ruokaketjuista. Energiapyramidi alkaa tuottajista pyramidin pohjalla, jota seuraavat kuluttajat ja saalistajat ylemmillä tasoilla. Energia menetetään jokaisen organismien välisen siirron yhteydessä, joten pyramidi on pystyssä eikä sitä käännä ylösalaisin.

Kasvit ja kasviplankton ovat tuottajille jotka sisältävät fotosynteettisiä pigmenttejä, jotka käyttävät auringon energiaa ja hiilidioksidia sokerin valmistamiseen. Ensisijaiset kuluttajat syövät kasveja ja toissijaiset kuluttajat. Kärkipetoeläin, jolla ei ole luonnollisia vihollisia, pitää ruokapyramidin kärkeä.

Biomassa säilytetään ja kierrätetään ekosysteemissä. Kun organismit kuolevat, hajottajat hajottaa orgaaninen aine energiaksi ja ravinteiksi, jotka virtaavat takaisin ekosysteemiin. Hajoavat eläimet vapauttavat hiilihydraatteja, rasvoja, proteiineja ja kaasuja mikrobien, lentojen ja matojen vaikutuksesta.

Bakteerit ja mikrobit hajottavat hajoavan kasviaineen ravinnoksi, kuten kalsium, typpi, kalium ja fosfori, jotka rikastavat maaperää.

Myös energia ja ravintoaineet virtaus ekosysteemien välillä. Esimerkiksi joen kivet murenevat ja laittaa mineraaleja veteen, joka virtaa alavirtaan järviin ja pelloille. Vaikutus voi olla myös vahingollinen. Viljelymailta peräisin oleva typpi ja fosfori voivat valua vesistöjä.

Toisin kuin materiaali, joka kierrätetään, energia virtaa yhteen suuntaan. Kasvit tuottavat energiaa sisältäviä glukoosimolekyylejä kiinniotetusta auringonvalosta, vedestä ja hiilidioksidista. Kemiallinen energia siirtyy kuluttajille solujen aineenvaihduntaan, ja ylimääräinen energia luovutetaan lämmönä.

Ekosysteemit ovat dynaamisia ja jatkuvasti laskeva energian virtaus ja asia. Ravintotasot, lajien populaatiot, säämallit, lämpötila, vuodenajat vaihtelevat ja muuttuvat. Ekosysteemin monimuotoisuus lisää vakautta.

Ekosysteemin ekologian vaihtelusta ja dynaamisesta luonteesta huolimatta kokonaisuus tasapainotila pysyy vakaana. Ekosysteemit ylläpitävät vakaata tilaa, jonka koostumus on melko tasainen. Normaalisti vaihtelevat bioottiset ja abioottiset ominaisuudet eivät uhkaa vakaata järjestelmää. Toisin sanoen sademetsä on edelleen sademetsä, vaikka apinoiden populaatio vähenee.

Luonnolliset häiriöt voivat häiritä ekosysteemin toimintaa. Esimerkiksi hurrikaanit, villit tulipalot, tulvat ja tulivuoret häiritsevät ekosysteemipalveluja. Tulvat voivat saastuttaa vesilähteitä. Elinympäristö on kadonnut ja lajeja voidaan siirtää. Petoeläinten ja saalien tasapaino voi olla poissa aiheuttaen dominoefektin muille lajeille.

Invasiiviset lajit voi uhata muiden lajien hyvinvointia ja olemassaoloa. Invasiivisia lajeja ovat kasvit ja eläimet, jotka on tuotu alueelle tarkoituksella tai vahingossa. Joskus invasiivisia lajeja tuodaan tahallaan pysäyttämään saalistaja, joka ottaa vallan. Esimerkiksi luonnonsuojelijat vapauttivat lohen Suuriin järviin kontrolloidakseen vähemmän toivottavaa invasiivista lajia.

Ihmisen toiminta on toinen tärkeä syy ekosysteemin vaaralliseen muutokseen. Metsästys, liikakalastus, uusiutumattomien luonnonvarojen hyödyntäminen, myrkyllinen jäte ja saastuminen uhkaavat ekosysteemejä ja niiden biomeja. Äärimmäisissä tapauksissa, kuten vuoto ydinvoimalaitoksesta, kärsivät ekosysteemit voivat olla radioaktiivisia ja syöpää aiheuttavia tulevina vuosina.

Suuri Valliriutta Australian rannikolla on uskomattoman suuri ja monipuolinen meriekosysteemi joka on ollut olemassa miljoonien vuosien ajan. Levät tarjota ruokaa korallien kasvulle, jotka kiinnittyvät riuttan kuolleisiin koralleihin.

Meressä uivat kalat ja eläimet syövät vedessä kelluvia nuoria koralleja. Luurankoiset korallit voivat silti kuluttaa matoja, etanoita ja ahneita meritähtiä.

Joillakin koralleilla on molempia osapuolia hyödyttävät suhteet katkarapuihin ja rapuihin, jotka elävät korallipesäkkeissä ja taistelevat keskinäisiä vihollisia vastaan ​​puristimillaan. Korbaleihin merkittävästi vaikuttavat abioottiset tekijät ovat veden lämpötilan nousu, valtamerien happamoituminen ja hiilidioksiditasot.

Smithsonianin luonnonhistoriallisen museon mukaan happama merivesi on jo alkamassa liueta koralliriuttojen luurankoa Havaijin kaltaisissa paikoissa.

Woods-järven vesiekosysteemi sijaitsee Kanadan ja Yhdysvaltojen rajalla. Tämä makean veden ruumis on jäljellä kerran massiivisesta jäätiköstä Agassiz-järvestä.

Tässä makeassa vedessä vesiekosysteemi, kasviplankton, eläinplankton, levät ja bakteerit tarjoavat optimaalisen määrän ruokaa, elinympäristöä ja happea maukkaille kaloille. Woods-järveä kutsutaan usein maailman Walleye-pääkaupungiksi _._

Selkärangattomilla, kuten perhosilla ja kääpiöillä, on myös tärkeä rooli makeanveden järvissä. He syövät mikro-organismeja, jotka syövät hajoavista kasvi- ja eläinaineista. Selkärangattomat tarjoavat erinomaisen ravintolähteen pienille kaloille, joita isot kalat voivat syödä. Pelikaanit, haikarat, karhu ja ihmiset voivat tarttua niihin.

Metsäjärven kaltaisten vesiekosysteemien tilaan vaikuttavia abioottisia tekijöitä ovat ilman ja veden lämpötila, hiilidioksiditasot ja myrkyllinen vuoto.

Amazon sademetsän ekosysteemi on lajirikas maanpäällinen ympäristö Etelä-Amerikassa. Auringonvaloa absorboivat vehreät laajalehtiset kasvit ja korkeat puut, jotka tarjoavat ruokaa ja suojaa hämmästyttävälle määrälle lintuja, nisäkkäitä, hyönteisiä, liskoja ja käärmeitä tropiikissa. Petoeläimet, kuten jaguarit, syövät monia näistä olennoista.

Kun organismit kuolevat sademetsässä, hajottajat hajottavat niiden energian ja ravintoaineet nopeasti kuten ruohot ja mikrobit. Ravinteet palaavat takaisin maaperään ja auttavat kasveja kasvamaan. Sademetsän abioottisiin tekijöihin kuuluvat suuret määrät sateita, lämpöä ja trooppinen ilmasto, joka ravitsee lajien biologista monimuotoisuutta metsän pohjasta paksuun riippuvaan katokseen.

Tutkimuskohteistaan ​​riippuen ekologit voivat keskittyä yhteisöekologian, ekosysteemiekologian tai molempiin. Yhteisön ekologia tarkastelee erikseen eri lajien välisiä vuorovaikutuksia ja vuorovaikutuksen tuloksia. Ekosysteemiekologiassa tarkastellaan paljon laajemmin eläviä ja elottomia tekijöitä, jotka vaikuttavat ekologiseen yhteisöön ja aiheuttavat ekosysteemimuutoksen.

Esimerkiksi ekologi, joka haluaa selvittää, miksi jättiläinen karppi valtaa järven, joka oli kerran täynnä taimenta, saattaa ryhtyä Yhteisön ekologinen tutkimus kalakannasta sekä ekosysteemitutkimus veden laadun heikkenemisestä, joka vaikuttaa kaikkiin kalalajeihin vesieliöille. Ekologit tekevät tutkimuksia, jotka auttavat säästää luonnonvaroja tuleville sukupolville.

Ekosysteemien hallinnassa käytetään säilyttämiskäytäntöjä ekosysteemien toiminnan ja rakenteiden eheyden ylläpitämiseksi. Ekosysteemirakenteiden sanotaan olevan eheitä, kun ne ovat tasapainossa, vakaita ja ominaisia ​​kyseisen luonnollisen alueen ekologisille yhteisöille.

Sekä abioottiset että bioottiset tekijät ovat yleensä ennustettavissa. Populaatiodynamiikka pitäisi myös olla itsensä ylläpitävä ilman ihmisen puuttumista palauttaa tasapaino.

Hyvällä ekosysteemien hallinnalla on tärkeä rooli valtionpuistojen, kansallispuistojen ja muiden villieläinalueiden säilyttämisessä. Ekosysteemin historian ja normaalien muutos- tai peräkkäisnopeuksien ymmärtäminen auttaa auttamaan rakenteellisten ongelmien varhaisessa havaitsemisessa. Tavoitteena on ylläpitää biologista monimuotoisuutta ja varmistaa kotoperäisten lajien elinkelpoisuus. New Yorkista Kaliforniaan ympäristönsuojelijat seuraavat tarkasti ilmastomalleja.

Luonnonkatastrofien, kuten hurrikaanin, jälkeen seuraa järjestäytynyt järjestely ja alueen luonnollinen uudelleenrakentaminen entiseen tilaansa. Ihmisen toiminta voi kuitenkin tuhota ekosysteemin ekologian väliaikaisesti tai pysyvästi. Ekosysteemikatastrofeja on tapahtunut Yhdysvalloissa ja muualla maailmassa.

Meksikonlahden ekosysteemi on vakavasti häirinnyt Mississippi-joelta Persianlahdelle kulkeutuneita epäpuhtauksia. Pelloista, syöttöpaikoista ja viemäristä peräisin oleva typpi ja fosfori valuvat jokeen monista osavaltioista.

Liiallinen ravinteiden määrä stimuloi myrkyllisiä levä kukkii, muuttaa ruokamuutosta ja kuluttaa happea vedessä, mikä johtaa kuolleeseen alueeseen ja massiivisiin kaloihin. Alueeseen vaikuttavat myös abioottiset tekijät, kuten hurrikaanit ja tulvat.

Ukrainan Tšernobylin ydinvoimalaonnettomuudessa vuonna 1986 tapahtunut onnettomuus päästää tappavan radioaktiivisen aineen ilmakehään. Miljoonat ihmiset altistettiin säteilylle. Tuhansille lapsille, jotka joivat maitoa saastuneella alueella laiduntavista lehmistä, kehittyi kilpirauhassyöpä. Tshernobylia ympäröivä radioaktiivinen alue on nykyään ihmisten rajojen ulkopuolella, mutta susia, villihevosia ja muita eläimiä on läsnä huomattavassa määrin.