Ecosysteem: definitie, typen, structuur en voorbeelden

De natuurlijke wereld bestaat uit enorm verschillende soorten fysieke omgevingen en organismen die uniek zijn aangepast om daar te leven. Een ander woord voor dit concept in de biologie is an ecosysteem.

Dit artikel geeft je duidelijke uitleg over ecosystemen en biedt interessante voorbeelden.

Biologen definiëren een ecosysteem als een gemeenschap van levende organismen en hun fysieke omgeving, die beide omvat: biotisch en abiotisch factoren.

Biotische factoren zijn levende wezens in een onderling afhankelijk ecologisch systeem zoals planten, dieren, microben en schimmels.

Abiotische factoren zijn niet-levende dingen zoals water, zonlicht, beschutting, rotsen, mineralen, bodem en klimaat.

De wetenschappelijke studie en classificatie van planten en dieren gaat terug tot Aristoteles in het oude Griekenland. In het begin van de 19e eeuw beschreef Darwin concurrentie tussen soorten en evolutie door natuurlijke selectie. Ernst Haeckel bedacht het woord ecologie rond deze zelfde tijd.

Aan het einde van de 19e eeuw suggereerde Eugenius Warming dat abiotische factoren, zoals droogte, vuur en koud weer, ook het gedrag en de aanpassingsstrategieën van soorten beïnvloedden. Warming reisde veel in zijn werk en ontwikkelde een universitaire cursus over plantenecologie. Zijn ideeën sloegen aan toen Britse en Noord-Amerikaanse wetenschappers zijn klassieke boek lazen, Oecologie van planten.

De voorwaarde ecosysteem werd in 1936 bedacht door Arthur Tansley.

Er zijn drie brede categorieën van: biologische ecosystemen. Elk heeft een verschillende soortensamenstelling en structuur. Het grootste ecosysteem is het mariene ecosysteem. Alle ecosystemen worden beïnvloed door het wereldwijde klimaat en menselijke activiteiten, zoals vervuiling, irrigatie, verstedelijking, mijnbouw en ontbossing.

Mariene ecosysteem omvat ongeveer 70 procent van het aardoppervlak. Naast de oceanen omvatten mariene ecosystemen zandige kusten, estuaria, slikken, Antarctica-wateren, kwelders en levendige koraalriffen, allemaal vol leven. Het klimaat van mariene ecosystemen over de hele wereld varieert van tropische hitte tot polaire vortexen.

Aquatische ecosystemen omvatten meren, rivieren, vijvers en wetlands. Zoetwatersoorten sterven veel sneller uit dan mariene of terrestrische soorten National Geographic. Klimaatverandering en vervuiling zijn grote bedreigingen voor aquatische ecosystemen.

terrestrische ecosystemen zijn op het land gebaseerde ecologische gemeenschappen in plaatsen zoals de Arctische toendra, woestijn, bossen en graslanden. Dieren in polaire klimaten hebben vergelijkbare adaptieve eigenschappen mee-ontwikkeld, zoals een dikke vacht en een isolerende vetlaag.

Biomen zijn een iets bredere term dan ecosystemen, hoewel ze behoorlijk op elkaar lijken. biomen zijn onderscheidende ecologische gemeenschappen die zelf veel ecosystemen kunnen bevatten. Ze zijn handig voor het categoriseren van de kenmerken van bepaalde gebieden die direct van invloed kunnen zijn op het type of de typen ecosystemen die daar ontstaan.

Onderscheidende kenmerken van deze biomen/ecologische systemen zijn hun specifieke klimaat, zone, hoogte, bodemtype, hoeveelheid neerslag en soortensamenstelling.

Aquatische biomen omvatten koraalriffen, estuaria, zee, wetlands en zoet water.

woestijnbiomen bio omvatten de Mojave-woestijn, de kustwoestijnen van Chili, Death Valley en de ijskoude woestijnen van Groenland.

Bosbiomen omvatten tropisch regenwoud, gematigd bos, chaparral (struiken) en taiga (boreaal bos).

Graslandbiomen omvatten savannes, steppen, prairies en Zuid-Amerikaanse pampa's.

Levende organismen hebben energie en voedingsstoffen nodig om te groeien, te reageren en zich voort te planten. Organismen zijn onderling afhankelijk en met elkaar verbonden in de cirkel van het leven. Energie wordt overgedragen van het ene niveau van de voedselpiramide naar het volgende. Vissen eten bijvoorbeeld algen en inktvissen eten vis.

Algen, vissen, inktvissen en roofhaaien zijn een voorbeeld van een voedselketen. De voedselweb bestaat uit veel overlappende voedselketens. De energiepiramide begint met producenten aan de basis van de piramide, gevolgd door consumenten en roofdieren op de bovenste niveaus. Bij elke overdracht tussen organismen gaat energie verloren, dus de piramide staat rechtop en niet omgekeerd.

Planten en fytoplankton zijn producenten die fotosynthetische pigmenten bevatten die zonne-energie en koolstofdioxide gebruiken om suiker te maken. Primaire consumenten eten planten en secundaire consumenten eten primaire consumenten. Een toproofdier zonder natuurlijke vijanden staat bovenaan de voedselpiramide.

biomassa wordt geconserveerd en gerecycled in een ecosysteem. Als organismen sterven, ontbinders de organische stof afbreken in energie en voedingsstoffen die terugvloeien in het ecosysteem. Ontbindende dieren geven koolhydraten, vetten, eiwitten en gassen af ​​wanneer ze worden beïnvloed door microben, vliegen en wormen.

Bacteriën en microben breken rottend plantaardig materiaal af tot voedingsstoffen zoals calcium, stikstof, kalium en fosfor die de bodem verrijken.

Energie en voedingsstoffen ook stromen tussen ecosystemen. Rotsen in een rivier eroderen bijvoorbeeld en brengen mineralen in het water dat stroomafwaarts in meren en velden stroomt. Het effect kan ook schadelijk zijn. Stikstof- en fosforafvoer van landbouwgronden kunnen de waterlopen vervuilen.

In tegenstelling tot materie die wordt gerecycled, stroomt energie in één richting. Planten produceren energierijke glucosemoleculen uit opgevangen zonlicht, water en koolstofdioxide. Chemische energie wordt overgedragen aan consumenten voor celmetabolisme en extra energie wordt afgegeven als warmte.

Ecosystemen zijn dynamisch met een constante eb en stroom van energie en materie. Nutriëntenniveaus, populaties van soorten, weerpatronen, temperatuur, seizoenen van het jaar fluctueren en veranderen. Diversiteit in een ecosysteem draagt ​​bij aan stabiliteit.

Ondanks de flux en het dynamische karakter van de ecologie van ecosystemen, staat van evenwicht blijft stabiel. Ecosystemen behouden een stabiele toestand met een redelijk consistente samenstelling. Normaal gesproken vormen fluctuerende biotische en abiotische kenmerken geen bedreiging voor een stabiel systeem. Met andere woorden, een regenwoud is nog steeds een regenwoud, ook al neemt de populatie apen af.

Natuurlijke verstoringen kunnen het functioneren van ecosystemen verstoren. Orkanen, bosbranden, overstromingen en vulkanen verstoren bijvoorbeeld ecosysteemdiensten. Overstromingen kunnen waterbronnen vervuilen. Habitat gaat verloren en soorten kunnen worden verplaatst. Het evenwicht tussen roofdieren en prooien kan verstoord zijn, wat een domino-effect op andere soorten veroorzaakt.

invasieve soorten kan het welzijn en het voortbestaan ​​van andere soorten potentieel bedreigen. Invasieve soorten omvatten planten en dieren die opzettelijk of per ongeluk in een gebied zijn geïntroduceerd. Soms worden invasieve soorten opzettelijk binnengehaald om een ​​roofdier te stoppen dat het overneemt. Natuurbeschermers lieten bijvoorbeeld zalm vrij in de Grote Meren om een ​​minder wenselijke invasieve soort te bestrijden.

Menselijke activiteit is een andere belangrijke oorzaak van gevaarlijke ecosysteemveranderingen. Jacht, overbevissing, exploitatie van niet-hernieuwbare hulpbronnen, giftig afval en vervuiling bedreigen de ecosystemen en hun biomen. In extreme gevallen, zoals een lek in een kerncentrale, kunnen de aangetaste ecosystemen nog jarenlang radioactief en kankerverwekkend zijn.

De Groot Barrièrerif voor de kust van Australië is een ongelooflijk groot en divers mariene ecosysteem die al miljoenen jaren bestaat. algen zorgen voor voedsel voor groeiende koralen die zich hechten aan dode koralen in het rif.

Jonge koralen die in het water drijven, worden opgegeten door vissen en dieren die in de oceaan zwemmen. Geskeletteerde koralen kunnen nog steeds worden geconsumeerd door wormen, slakken en vraatzuchtige zeesterren.

Sommige koralen hebben een wederzijds voordelige relatie met garnalen en krabben die in koraalkolonies leven en wederzijdse vijanden bestrijden met hun knijpers. Abiotische factoren die koralen aanzienlijk beïnvloeden, zijn stijgende watertemperaturen, verzuring van de oceaan en koolstofdioxideniveaus.

Volgens het Smithsonian Museum of Natural History begint zuur zeewater de skeletstructuur van koraalriffen op plaatsen als Hawaï al op te lossen.

Het aquatische ecosysteem Lake of the Woods bevindt zich op de grens van Canada en de Verenigde Staten. Dit zoetwaterlichaam is het overblijfsel van het eens zo enorme gletsjermeer van Agassiz.

In dit zoete water aquatisch ecosysteem, fytoplankton, zoöplankton, algen en bacteriën zorgen voor een optimaal niveau van voedsel, leefgebied en zuurstof voor smakelijke vissen. Lake of the Woods wordt vaak de snoekbaarzenhoofdstad van de wereld genoemd_._

Ongewervelde dieren zoals eendagsvliegen en muggen spelen ook een belangrijke rol in zoetwatermeren. Ze eten micro-organismen die zich voeden met rottend plantaardig en dierlijk materiaal. Ongewervelde dieren vormen een uitstekende voedselbron voor kleine vissen die kunnen worden gegeten door grote vissen, die kunnen worden gevangen door pelikanen, reigers, beren en mensen.

Abiotische factoren die de toestand van een aquatisch ecosysteem zoals Lake of the Woods beïnvloeden, zijn onder meer lucht- en watertemperatuur, koolstofdioxidegehalte en giftige afvoer.

De Amazone regenwoud ecosysteem is een soortenrijke terrestrische omgeving in Zuid-Amerika. Zonlicht wordt geabsorbeerd door weelderige breedbladige planten en hoge bomen die voedsel en onderdak bieden aan een verbazingwekkend aantal vogels, zoogdieren, insecten, hagedissen en slangen in de tropen. Veel van die wezens worden opgegeten door roofdieren zoals de jaguar.

Wanneer organismen in het regenwoud sterven, worden hun energie en voedingsstoffen snel afgebroken door ontbinders zoals maden en microben. Voedingsstoffen gaan terug de grond in en helpen planten groeien. Abiotische factoren van het regenwoud omvatten grote hoeveelheden regenval, hitte en een tropisch klimaat dat de soortenrijkdom van de bosbodem tot de dikke hangende luifels voedt.

Afhankelijk van hun onderzoeksinteresses kunnen ecologen zich richten op het gebied van gemeenschapsecologie, ecosysteemecologie of beide. gemeenschapsecologie onderzoekt specifiek interacties tussen verschillende soorten en de uitkomst van die interactie. Ecosysteemecologie kijkt veel breder naar levende en niet-levende factoren die een ecologische gemeenschap beïnvloeden en ecosysteemverandering veroorzaken.

Een ecoloog die wil weten waarom gigantische karpers een meer overnemen dat ooit vol met forel zat, zou bijvoorbeeld een gemeenschapsecologische studie van de vispopulatie samen met een ecosysteemstudie van afnemende waterkwaliteit die alle soorten treft waterleven. Ecologen voeren onderzoeken uit die helpen natuurlijke hulpbronnen te sparen voor toekomstige generaties.

Ecosysteembeheer past instandhoudingspraktijken toe om de integriteit van het functioneren en de structuren van ecosystemen te behouden. Van ecosysteemstructuren wordt gezegd dat ze integriteit hebben als ze evenwichtig, stabiel en kenmerkend zijn voor ecologische gemeenschappen in die natuurlijke regio.

Zowel abiotische als biotische factoren zijn over het algemeen voorspelbaar. Bevolkingsdynamiek moet ook zelfvoorzienend zijn zonder dat menselijke tussenkomst nodig is om evenwicht herstellen.

Goed ecosysteembeheer speelt een belangrijke rol bij het behoud van staatsparken, nationale parken en andere natuurgebieden. Inzicht in de geschiedenis van het ecosysteem en de normale mate van verandering of opeenvolging helpt bij het vroegtijdig opsporen van structurele problemen. Het doel is om de biodiversiteit in stand te houden en de levensvatbaarheid van inheemse soorten te waarborgen. Van New York tot Californië houden milieuactivisten de klimaatpatronen nauwlettend in de gaten.

Natuurrampen zoals een orkaan worden gevolgd door een ordelijke opeenvolging en natuurlijke wederopbouw van het gebied tot zijn vroegere staat. Menselijke activiteit kan echter tijdelijk of permanent een ecosysteemecologie vernietigen. Ecosysteemrampen hebben plaatsgevonden in de Verenigde Staten en over de hele wereld.

Het ecosysteem van de Golf van Mexico is ernstig verstoord door verontreinigende stoffen die vanaf de rivier de Mississippi naar de Golf worden vervoerd. Stikstof en fosfor uit velden, weidegronden en rioolwater komen vanuit veel staten in de rivier terecht.

Overmatige niveaus van voedingsstoffen stimuleren toxische algenbloei, verander de voedselverandering en put zuurstof in het water uit, wat resulteert in een dode zone en massale vissterfte. Het gebied wordt ook beïnvloed door abiotische factoren zoals orkanen en overstromingen.

In 1986 werd bij een ongeval in de kerncentrale van Tsjernobyl in Oekraïne dodelijk radioactief materiaal in de atmosfeer geloosd. Miljoenen mensen werden blootgesteld aan straling. Duizenden kinderen die melk dronken van koeien die in het besmette gebied graasden, ontwikkelden schildklierkanker. Tegenwoordig is het radioactieve gebied rond Tsjernobyl verboden terrein voor mensen, maar wolven, wilde paarden en andere dieren zijn in grote aantallen aanwezig.