Ekosistem: opredelitev, vrste, zgradba in primeri

Naravni svet sestavljajo zelo različne vrste fizičnih okolij in organizmov, ki so edinstveno prilagojeni tam živeti. Druga beseda za ta koncept v biologiji je ekosistem.

V tem članku boste našli jasne razlage ekosistemov in zanimive primere.

Biologi ekosistem opredeljujejo kot skupnost živih organizmov in njihovega fizičnega okolja, ki vključuje oboje biotski in abiotski dejavniki.

Biotski dejavniki so živa bitja v soodvisnem ekološkem sistemu, kot so rastline, živali, mikrobi in glive.

Abiotski dejavniki so neživa bitja, kot so voda, sončna svetloba, zavetje, kamenje, minerali, tla in podnebje.

Znanstveno preučevanje in razvrščanje rastlin in živali sega v Aristotel v starodavni Grčiji. V zgodnjih 1800-ih je Darwin opisal tekmovanje med vrstami in evolucijo z naravno selekcijo. Besedo je skoval Ernst Haeckel ekologija približno v istem času.

V poznih 1800-ih je Eugenius Warming predlagal, da so na vedenje vrst in strategije prilagajanja vplivali tudi abiotski dejavniki, kot so suša, ogenj in hladno vreme. Warming je pri svojem delu veliko potoval in razvil univerzitetni tečaj o ekologiji rastlin. Njegove ideje so se prijele, ko so britanski in severnoameriški znanstveniki prebrali njegovo klasično knjigo,

Izraz ekosistem je leta 1936 skoval Arthur Tansley.

Obstajajo tri široke kategorije bioloških ekosistemov. Vsaka ima različno sestavo in strukturo vrst. Največji ekosistem je morski ekosistem. Na vse ekosisteme vpliva globalno podnebje in človeška dejavnost, kot so onesnaženje, namakanje, urbanizacija, rudarstvo in krčenje gozdov.

Morski ekosistem pokriva približno 70 odstotkov zemeljskega površja. Morski ekosistemi skupaj z oceani vključujejo peščene obale, rečna ustja, blatnike, vode Antarktike, soline in živahne koralne grebene, ki vse vrvijo od življenja. Podnebje morskih ekosistemov po vsem svetu sega od tropske vročine do polarnih vrtincev.

Vodni ekosistemi vključujejo jezera, reke, ribnike in mokrišča. Sladkovodne vrste izginjajo veliko hitreje kot morske ali kopenske vrste National Geographic. Podnebne spremembe in onesnaženje so glavni nevarnosti za vodne ekosisteme.

Kopenski ekosistemi so kopenske ekološke skupnosti v krajih, kot so arktična tundra, puščava, gozdovi in ​​travišča. Živali v polarnem podnebju so sorazvile podobne prilagodljive lastnosti, kot sta gosto krzno in izolacijska maščobna plast.

Biomi so nekoliko širši izraz kot ekosistemi, čeprav so si precej podobni. Biomi so značilne ekološke skupnosti, ki lahko same vsebujejo veliko ekosistemov. Uporabni so za kategorizacijo značilnosti nekaterih območij, ki lahko neposredno vplivajo na vrsto ali tipe ekosistemov, ki se tam pojavljajo.

Značilnosti teh biomov / ekoloških sistemov vključujejo njihovo podnebje, območje, nadmorsko višino, vrsto tal, količino padavin in sestavo vrst.

Vodni biomi vključujejo koralne grebene, rečna ustja, morske, mokrišča in sladke vode.

Puščavski biomi vključujejo puščavo Mojave, obmorske puščave Čila, dolino smrti in hladne puščave Grenlandije.

Gozdni biomi vključujejo tropski deževni gozd, zmerni gozd, chaparral (grmičevje) in tajgo (borealni gozd).

Travniški biomi vključujejo savane, stepe, prerije in južnoameriške pampe.

Živi organizmi morajo imeti energijo in hranila za rast, odziv in razmnoževanje. Organizmi so medsebojno odvisni in med seboj povezani v krogu življenja. Energija se prenaša z ene ravni prehranske piramide na naslednjo. Na primer, ribe jedo alge, lignji pa ribe.

Alge, ribe, lignji in plenilski morski psi so primer a prehranjevalna veriga. The živilski splet je sestavljen iz številnih prekrivajočih se prehranjevalnih verig. Energijska piramida se začne s proizvajalci na dnu piramide, ki jim sledijo potrošniki in plenilci na zgornjih ravneh. Z vsakim prenosom med organizmi se energija izgubi, zato je piramida pokončna in ni obrnjena.

Rastline in fitoplanktoni so proizvajalci ki vsebujejo fotosintetske pigmente, ki iz sončne energije in ogljikovega dioksida proizvajajo sladkor. Primarni potrošniki jedo rastline, sekundarni pa primarne. Vrhunski plenilec brez naravnih sovražnikov je na prvem mestu v prehrambeni piramidi.

Biomasa se ohrani in reciklira v ekosistemu. Ko organizmi umrejo, razgrajevalci razgradijo organske snovi na energijo in hranila, ki se vračajo nazaj v ekosistem. Živali, ki razgrajujejo, sproščajo ogljikove hidrate, maščobe, beljakovine in pline, kadar na njih delujejo mikrobi, muhe in črvi.

Bakterije in mikrobi razgrajujejo razpadajoče rastlinske snovi na hranila, kot so kalcij, dušik, kalij in fosfor, ki bogatijo tla.

Energija in hranila tudi pretok med ekosistemi. Na primer, kamenje v reki razjeda in v vodo vnaša minerale, ki tečejo dolvodno v jezera in polja. Učinek je lahko tudi škodljiv. Dušik in fosforni odtok s kmetijskih zemljišč lahko onesnaži plovne poti.

Za razliko od snovi, ki se reciklira, energija teče v eno smer. Rastline iz zajete sončne svetlobe, vode in ogljikovega dioksida proizvajajo energijsko bogate molekule glukoze. Kemična energija se prenaša na potrošnike za celični metabolizem, dodatna energija pa se oddaja kot toplota.

Ekosistemi so dinamični s konstantnimi padci in padci pretok energije in snov. Raven hranil, populacije vrst, vremenski vzorci, temperatura, letni časi nihajo in se spreminjajo. Raznolikost ekosistema prispeva k stabilnosti.

Kljub pretoku in dinamični naravi ekologije ekosistemov je splošno stanje ravnotežja ostaja enakomerno. Ekosistemi vzdržujejo stabilno stanje s precej dosledno sestavo. Nihajoče biotske in abiotske značilnosti običajno ne ogrožajo stabilnega sistema. Z drugimi besedami, deževni gozd je še vedno deževni gozd, tudi če se populacija opic zmanjša.

Naravne motnje lahko motijo ​​delovanje ekosistema. Orkani, požari, poplave in vulkani na primer motijo ​​ekosistemske storitve. Poplave lahko onesnažijo vodne vire. Habitat se izgubi, vrste pa se lahko razselijo. Ravnovesje plenilca in plena morda ne bo povzročilo domino učinka na druge vrste.

Invazivne vrste lahko ogrozi dobro počutje in obstoj drugih vrst. Invazivne vrste vključujejo rastline in živali, ki so bile na območje vnesene namerno ali naključno. Včasih invazivne vrste namerno pripeljejo, da bi ustavili plenilca, ki prevzame oblast. Na primer, naravovarstveniki so izpustili lososa v Velika jezera, da bi nadzorovali manj zaželene invazivne vrste.

Človekova dejavnost je še en glavni vzrok za nevarne spremembe ekosistema. Lov, prelov, izkoriščanje neobnovljivih virov, strupeni odpadki in onesnaževanje ogrožajo ekosisteme in njihove biome. V skrajnih primerih, kot je puščanje iz jedrske elektrarne, so lahko prizadeti ekosistemi v prihodnjih letih radioaktivni in rakotvorni.

The Veliki koralni greben ob obali Avstralije je neverjetno velik in raznolik morski ekosistem ki obstaja že milijone let. Alge zagotoviti hrano za rastoče korale, ki se pritrdijo na odmrle korale na grebenu.

Mlade korale, ki plavajo v vodi, jedo ribe in živali, ki plavajo v oceanu. Skeletirane korale lahko še vedno uživajo črvi, polži in požrešne morske zvezde.

Nekatere korale imajo obojestransko koristen odnos s kozicami in raki, ki živijo v kolonijah koral in se s svojimi ščipalci borijo z vzajemnimi sovražniki. Abiotski dejavniki, ki pomembno vplivajo na korale, so naraščajoče temperature vode, zakisanje oceana in raven ogljikovega dioksida.

Po navedbah Naravoslovnega muzeja Smithsonian muzej s kislo morsko vodo že začne raztapljati strukturo okostja koralnih grebenov na Havajih.

Vodni ekosistem Lake of the Woods se nahaja na meji Kanade in ZDA. To sladkovodno telo je tisto, kar je ostalo od nekdaj velikega ledeniškega jezera Agassiz.

V tej sladki vodi vodni ekosistem, fitoplanktoni, zooplanktoni, alge in bakterije zagotavljajo optimalno raven hrane, habitata in kisika za okusne ribe. Gozdno jezero pogosto imenujejo svetovna prestolnica Walleye _._

Nevretenčarji, kot so muhe in muhe, imajo tudi pomembno vlogo v sladkovodnih jezerih. Jedo mikroorganizme, ki se hranijo z razpadajočimi rastlinskimi in živalskimi snovmi. Nevretenčarji so odličen vir hrane za majhne ribe, ki jih lahko zaužijejo velike ribe, ujamejo pa jih lahko pelikani, čaplje, medved in ljudje.

Abiotski dejavniki, ki vplivajo na stanje vodnega ekosistema, kot je Gozdno jezero, vključujejo temperaturo zraka in vode, ravni ogljikovega dioksida in toksični odtok.

Amazonka ekosistem deževnega gozda je v Južni Ameriki bogato kopensko okolje. Sončno svetlobo absorbirajo bujne širokolistne rastline in visoka drevesa, ki zagotavljajo hrano in zavetje osupljivemu številu ptic, sesalcev, žuželk, kuščarjev in kač v tropskih predelih. Mnoga od teh bitij jedo plenilci, kot je jaguar.

Ko organizmi umrejo v deževnem gozdu, se njihova energija in hranila hitro razgradijo z razkrojevalci, kot so črvi in ​​mikrobi. Hranila se vračajo v tla in pomagajo rastlinam rasti. Abiotski dejavniki deževnega gozda vključujejo velike količine padavin, vročine in tropsko podnebje, ki hrani biotsko raznovrstnost vrst od gozdnih tal do debelih visečih krošenj.

Glede na raziskovalne interese se lahko ekologi osredotočijo na področje ekologije skupnosti, ekologije ekosistema ali obojega. Ekologija skupnosti posebej preučuje interakcije med različnimi vrstami in izid te interakcije. Ekosistemska ekologija veliko širše obravnava žive in nežive dejavnike, ki vplivajo na ekološko skupnost in sprožijo spremembe ekosistema.

Na primer, ekolog, ki želi ugotoviti, zakaj velikanski krapi prevzamejo jezero, ki je bilo nekoč polno postrvi, se lahko loti skupna ekološka študija populacije rib skupaj z ekosistemsko študijo zmanjšanja kakovosti vode, ki prizadene vse vrste vodno življenje. Ekologi izvajajo študije, ki pomagajo prihranite naravne vire za prihodnje generacije.

Ekosistemsko upravljanje uporablja ohranitvene prakse za ohranjanje celovitosti delovanja in struktur ekosistemov. Ekosistemske strukture naj bi bile celovite, če so uravnotežene, stabilne in značilne za ekološke skupnosti v tej naravni regiji.

Tako abiotski kot biotski dejavniki so na splošno predvidljivi. Dinamika prebivalstva mora biti tudi samooskrbna brez človekovega posredovanja obnoviti ravnovesje.

Dobro upravljanje ekosistemov ima pomembno vlogo pri ohranjanju državnih parkov, nacionalnih parkov in drugih območij prosto živečih živali. Razumevanje zgodovine ekosistema in običajnih stopenj sprememb ali nasledstva pomaga pri zgodnjem odkrivanju strukturnih težav. Cilj je ohraniti biotsko raznovrstnost in zagotoviti preživetje avtohtonih vrst. Od New Yorka do Kalifornije okoljevarstveniki pozorno spremljajo podnebne vzorce.

Naravnim nesrečam, kot je orkan, sledi urejeno nasledstvo in naravna obnova območja v prejšnje stanje. Človeška dejavnost pa lahko začasno ali trajno uniči ekologijo ekosistema. Ekosistemske nesreče so se zgodile v ZDA in po vsem svetu.

Ekosistem Mehiškega zaliva je močno motil onesnaževala, ki se v zaliv prenašajo iz reke Mississippi. Dušik in fosfor s polj, krmišč in odplak se v reko odtekata iz številnih držav.

Prekomerna raven hranil spodbuja strupenost alge cvetijo, spremenijo spremembo hrane in izčrpajo kisik v vodi, kar povzroči mrtvo območje in množično ubijanje rib. Na območje vplivajo tudi abiotski dejavniki, kot so orkani in poplave.

Leta 1986 je nesreča v černobilski jedrski elektrarni v Ukrajini izpustila smrtonosne radioaktivne snovi v ozračje. Milijoni ljudi so bili izpostavljeni sevanju. Na tisoče otrok, ki so pili mleko krav, ki so se pasle na onesnaženem območju, je razvilo rak ščitnice. Danes je radioaktivno območje, ki obkroža Černobil, omejeno na ljudi, vendar so volkovi, divji konji in druge živali v precejšnjem številu.