Цялото разнообразие от организми на нашата планета е неразривно свързано. Няма такова същество, което да съществува изолирано от всеки, строго индивидуално. Въпреки това, не само организмите са в тясна връзка, но и фактори на външната и вътрешната среда влияят върху целия биом. Заедно целият комплекс от жива и нежива природа е представен от структурата на екосистемите и техните свойства. Какво е това понятие, с какви параметри се характеризира, нека се опитаме да разберем статията.
Концепцията за екосистемите
Какво е екосистема? От гледна точка на екологията, това е общата съвместна жизнена активност на всички видове организми, независимо от класовата принадлежност и фактори на околната среда, както биотични, така и абиотични.
Свойствата на екосистемите се обясняват с техните характеристики. Първото споменаване на този термин се появява през 1935 г. А. Тансли предложи да се използва за обозначаване на „комплекс, състоящ се не само от организми, но и от тяхната среда“. Самата концепция е доста обширна, тя е най-голямата единица за екология, а също и важна. Друго име е биогеоценоза, въпреки че разликите между тези понятия все още самалка храна.
Основното свойство на екосистемите е непрекъснатото взаимодействие в тях на органична и неорганична материя, енергия, преразпределение на топлината, миграция на елементи, сложното въздействие на живите същества един върху друг. Като цяло има няколко основни характерни черти, които се наричат свойства.
Основни свойства на екосистемите
Има три основни:
- саморегулиране;
- устойчивост;
- самовъзпроизвеждане;
- смяна един за друг;
- целност;
- възникващи свойства.
На въпроса кое е основното свойство на екосистемите може да се отговори по различни начини. Всички те са важни, защото само тяхното комбинирано присъствие позволява да съществува тази концепция. Нека разгледаме подробно всяка характеристика, за да разберем нейното значение и да разберем същността.
Саморегулиране на екосистемата
Това е основното свойство на екосистемата, което предполага независимо управление на живота във всяка биогеоценоза. Тоест група организми, която е в тясна връзка с други живи същества, както и фактори на околната среда, оказва пряко въздействие върху цялата структура като цяло. Тяхната жизнена дейност може да повлияе на стабилността и саморегулацията на екосистемата.
Например, ако говорим за хищници, те ядат тревопасни животни от същия вид точно докато броят им не намалее. По-нататъшното хранене спира и хищникътпреминава към различен източник на храна (тоест различен вид тревопасни животни). Така се оказва, че видът не е напълно унищожен, той остава в покой, докато се възстанови необходимия индикатор за изобилие.
В рамките на една екосистема не може да настъпи естествено изчезване на вид в резултат на изяждане от други индивиди. Това е смисълът на саморегулирането. Тоест животните, растенията, гъбите, микроорганизмите взаимно се контролират, въпреки факта, че са храна.
Също така саморегулацията е основно свойство на екосистемите и защото благодарение на нея се осъществява контролиран процес на преобразуване на различни видове енергия. Неорганични вещества, органични съединения, елементи - всички те са в тясна взаимовръзка и общо циркулация. Растенията използват директно слънчева енергия, животните ядат растения, превръщайки тази енергия в химични връзки, след смъртта си микроорганизмите отново ги разлагат до неорганична материя. Процесът е непрекъснат и цикличен без външна намеса, което се нарича саморегулация.
Устойчивост
Има и други свойства на екосистемите. Саморегулирането е тясно свързано с устойчивостта. Колко дълго ще продължи тази или онази екосистема, как ще бъде запазена и дали ще има промени в други, зависи от редица причини.
Истинска стабилна е тази, в която няма място за човешка намеса. Има постоянно стабилно висок брой на всички видове организми, няма промени под влияние на условията на околната среда илите са незначителни. По принцип всяка екосистема може да бъде устойчива.
Това състояние може да бъде нарушено от човек от неговата намеса и неспазване на установения ред (изсичане на гори, отстрел на животни, унищожаване на насекоми и др.). Освен това самата природа може да повлияе на устойчивостта, ако климатичните условия се променят драстично, без да дава време на организмите да се адаптират. Например природни бедствия, изменение на климата, недостиг на вода и др.
Колкото по-голямо е разнообразието от видове организми, толкова по-дълго съществуват екосистемите. Свойствата на една екосистема - стабилност и саморегулация - са основата, върху която по принцип се основава тази концепция. Има термин, който обобщава тези характеристики – хомеостаза. Тоест поддържане на постоянство във всичко - разнообразието от видове, тяхното изобилие, външни и вътрешни фактори. Например, екосистемите на тундрата са по-склонни да се променят, отколкото тропическите гори. В крайна сметка генетичното разнообразие на живите същества в тях не е толкова голямо, което означава. и процентът на оцеляване пада рязко.
Самовъзпроизводимост
Ако се замислите внимателно върху въпроса кое е основното свойство на екосистемите, можете да стигнете до извода, че самовъзпроизводимостта е не по-малко важно условие за тяхното съществуване. Наистина, без постоянното възпроизвеждане на компоненти като:
- организми;
- състав на почвата;
- прозрачност на водата;
- кислородна съставка на въздуха и така нататък.
Трудно е да се говори за устойчивост и саморегулиране. За да може биомасата непрекъснато да се възражда и броятподдържани, важно е да има достатъчно храна, вода, както и благоприятни условия за живот. Във всяка екосистема има постоянна подмяна на стари индивиди с млади, болни със здрави, силни и издръжливи. Това е нормално условие за съществуването на някой от тях. Това е възможно само при условие на навременна самовъзпроизводимост.
Проявата на свойствата на екосистема от този вид е гаранция за генетичното опазване на алелите на всеки вид. В противен случай цели родове и типове, класове и семейства живи същества биха били обект на изчезване без последващо възстановяване.
Наследие
Също важни свойства на екосистемите са промяната на екосистемите. Този процес се нарича последователност. Проявява се под влияние на промяна на външни абиотични фактори и отнема от няколко десетки години до милиони. Същността на това явление е последователната замяна на една екосистема с друга под въздействието на вътрешните фактори, които възникват между живите организми и външните условия на неживата природа за дълго време.
Също значителна причина за приемствеността е човешката икономическа дейност. Така горите се заменят с ливади и блата, езерата се превръщат в пустини или заливни ливади, полетата са обрасли с дървета и се образува гора. Естествено, фауната също претърпява значителни промени.
Колко време ще се случи наследяването? Точно до етапа, когато се формира най-удобната и адаптирана към конкретните условия биогеоценоза. Например, иглолистни гори от ДалечИзтокът (тайгата) е вече установена местна биоценоза, която няма да се променя повече. Той се е формирал в продължение на хиляди години, през което време е имало повече от една промяна в екосистемата.
Emergent Properties
Тези свойства на екосистемите са нововъзникнали, нови и нехарактерни по-рано характеристики, които се появяват в биогеоценозата. Те възникват в резултат на сложната работа на всички или няколко участници в цялостната система.
Типичен пример е общността на коралови рифове, която е резултат от взаимодействие между кишечнополостните и водораслите. Коралите са основният източник на огромно количество биомаса, елементи, съединения, които не са съществували в тази общност преди тях.
Екосистемни функции
Свойствата и функциите на екосистемите са тясно свързани помежду си. Така например, такова свойство като целостта предполага поддържане на постоянно взаимодействие между всички участници. Включително и с факторите на неживата природа. И една от функциите е именно хармоничното преминаване на различни видове енергия една в друга, което е възможно при условие на вътрешна циркулация на елементи между всички части на населението и самите биоценози помежду си.
Като цяло ролята на екосистемите се определя от видовете взаимодействия, които съществуват в тях. Всяка биогеоценоза трябва да даде известно биологично увеличение на биомасата в резултат на своето съществуване. Това ще бъде една от функциите. Увеличението зависи от комбинация от фактори от жива и нежива природа и може да варира в широки граници. Така биомасата е много по-голяма в райони с висока влажност и добра осветеност. Това означава, че растежът му ще бъде много по-голям в сравнение с, например, в пустинята.
Друга функция на екосистемата е трансформираща. Това предполага насочена промяна в енергията, нейното превръщане в различни форми под действието на живи същества.
Структура
Съставът и свойствата на екосистемите определят тяхната структура. Каква е структурата на биогеоценозата? Очевидно включва всички основни връзки (както живи, така и абиотични). Също така е важно, че като цяло цялата структура е затворен цикъл, което още веднъж потвърждава основните свойства на екосистемите.
Има две основни основни връзки във всяка биогеоценоза.
1. Екотоп - съвкупност от фактори от абиотична природа. Той от своя страна е представен от:
- климат (атмосфера, влажност, светлина);
- едафотопом (компонент на почвата).
2. Биоценоза - съвкупността от всички видове живи същества в дадена екосистема. Включва три основни връзки:
- зооценоза - всички животински същества;
- фитоценоза - всички растителни организми;
- микробоценоза - всички бактериални представители.
Според горната структура е очевидно, че всички връзки са тясно свързани помежду си и образуват единна мрежа. Тази връзка се проявява преди всичко в усвояването и преобразуването на енергията. С други думи, в хранителните вериги и мрежив и между популациите.
Такава структура на биогеоценозата е предложена от В. Н. Сукачев през 1940 г. и остава актуална и днес.
Зряла екосистема
Възрастта на различните биогеоценози може да варира значително. Естествено, характерните черти на млада и зряла екосистема трябва да са различни. И така е.
Какво свойство на зрялата екосистема я отличава от сравнително наскоро формираната? Има няколко от тях, разгледайте ги всички:
- Видове от всяка популация се формират, стабилни и не се заменят (изместват) от други.
- Разнообразието от индивиди е постоянно и не се променя повече.
- Цялата общност се саморегулира свободно, има висока степен на хомеостаза.
- Всеки организъм е напълно адаптиран към условията на околната среда, съвместното съществуване на биоценоза и екотоп е възможно най-удобно.
Всяка екосистема ще претърпи последователност, докато се установи кулминацията - постоянно най-продуктивно и приемливо видово разнообразие. Тогава биогеоценозата започва постепенно да се трансформира в зряла общност.
Групи от организми в рамките на биогеоценоза
Естествено е, че всички живи същества в рамките на една екосистема са свързани помежду си в едно цяло. В същото време те също оказват огромно влияние върху състава на почвата, въздуха, водата - върху всички абиотични компоненти.
Прието е да се разграничават няколко групи организми според способността им да абсорбират и преобразуват енергия във всяка биогеоценоза.
- Продуцентите са тезикойто произвежда органична материя от неорганични компоненти. Това са зелени растения и някои видове бактерии. Техният начин на поглъщане на енергия е автотрофен, те директно поглъщат слънчевата радиация.
- Потребители или биофаги - тези, които консумират готови органични вещества, като ядат живи същества. Това са хищници, насекоми, някои растения. Това включва и тревопасните животни.
- Сапротрофите са организми, способни да разлагат органична материя, като по този начин консумират хранителни вещества. Тоест те се хранят с мъртвите останки от растения и животни.
Очевидно всички участници в системата са във взаимозависима позиция. Без растения тревопасните няма да могат да получат храна, а без тях хищниците ще умрат. Сапрофагите няма да обработват съединенията, количеството на необходимите неорганични съединения няма да се възстанови. Всички тези връзки се наричат хранителни вериги. В големите общности веригите се превръщат в мрежи, образуват се пирамиди. Изучаването на въпроси, свързани с трофичните взаимодействия, е науката за екологията.
Ролята на хората в влиянието върху екосистемите
Днес се говори много за това. Най-накрая човекът осъзна пълния мащаб на щетите, които през последните 200 години са били нанесени на екосистемата. Последиците от подобно поведение станаха очевидни: киселинни дъждове, парников ефект, глобално затопляне, намаляване на запасите от прясна вода, обедняване на почвата, намаляване на горските площи и т.н. Можете да посочвате проблеми за безкрайно дълго време, защото има огромен брой от тях.
Всичко това е самата роля, която човекът е играл и все още играе в екосистемата. Масовата урбанизация, индустриализацията, развитието на технологиите, изследването на космоса и други човешки дейности водят не само до усложняване на състоянието на неживата природа, но и до изчезване и намаляване на биомасата на планетата.
Всяка екосистема се нуждае от човешка защита, особено днес. Затова задачата на всеки от нас е да й осигурим подкрепа. Това не изисква много – на правителствено ниво се разработват методи за опазване на природата, обикновените хора трябва само да се придържат към установените правила и да се опитват да поддържат екосистемите непокътнати, без да внасят прекомерно количество различни вещества и елементи в състава им.
