Doğal bir ekosistem türler açısından çeşitlilik gösterir. Ekolojik sistem: kavram, öz, türler ve düzeyler

Doğal bir ekosistemden farklı olarak yapay bir ekosistem aşağıdakilerle karakterize edilir. Cevabınızı boşluksuz rakamlarla yazın.

1) çok çeşitli türler

2) çeşitli güç devreleri

3) maddelerin açık döngüsü

4) bir veya iki türün baskınlığı

5) antropojenik faktörün etkisi

6) kapalı madde döngüsü

Açıklama.

Agrosenozlar ve doğal biyojeosinozlar arasındaki farklar. Doğal ve yapay biyojeosinozlar arasında benzerliklerin yanı sıra tarımsal uygulamalarda dikkate alınması gereken büyük farklılıklar da vardır.

İlk fark, seçim yönünün farklı olmasıdır. Doğal ekosistemlerde, ekosistemdeki rekabetçi olmayan türleri ve organizma formlarını ve bunların topluluklarını reddeden ve böylece ana özelliği olan istikrarı sağlayan doğal seçilim vardır. Tarımsal bitkilerde, ağırlıklı olarak insanlar tarafından tarımsal ürünlerin verimliliğini en üst düzeye çıkarmayı amaçlayan yapay seçilim işliyor. Bu nedenle agrocenozların ekolojik stabilitesi düşüktür. Kendi kendilerini düzenleme ve yenileme yetenekleri yoktur ve zararlıların veya patojenlerin kitlesel çoğalması nedeniyle ölüm tehlikesiyle karşı karşıyadırlar. Bu nedenle, insanın katılımı, yorulmak bilmeyen ilgisi ve hayatlarına aktif müdahalesi olmadan, tahıl ve sebze mahsullerinin tarım ürünleri bir yıldan fazla sürmez, çok yıllık otlar - 3-4 yıl, meyve bitkileri - 20-30 yıl. Daha sonra parçalanırlar veya ölürler.

İkinci fark ise kullanılan enerjinin kaynağındadır. Doğal biyojeosinoz için tek enerji kaynağı Güneş'tir. Aynı zamanda, agrocenozlar, güneş enerjisine ek olarak, insanların gübre üretimi, yabani otlara, zararlılara ve hastalıklara karşı kimyasalların üretimi, toprağın sulanması veya drenajı vb. için harcadığı ek enerjiyi de alır. Bu tür ek enerji harcamaları olmadan, uzun agrocenozların uzun vadeli varlığı neredeyse imkansızdır.

Üçüncü fark, tarımsal ekosistemlerde canlı organizmaların tür çeşitliliğinin keskin bir şekilde azalmasıdır. Tarlalarda genellikle bir veya daha fazla bitki türü (çeşitleri) yetiştirilir; bu da hayvanların, mantarların ve bakterilerin tür kompozisyonunun önemli ölçüde tükenmesine yol açar. Ek olarak, geniş alanları (bazen onbinlerce hektar) işgal eden kültür bitkilerinin çeşitliliğinin biyolojik tekdüzeliği, genellikle bunların özel böcekler (örneğin, Colorado patates böceği) tarafından toplu olarak yok edilmesinin veya patojenlerin (unlu tümsek) verdiği zararın ana nedenidir. , pas, is mantarı, geç yanıklık vb.).

Dördüncü fark, besin maddelerinin farklı dengesidir. Doğal bir biyojeosinozda, bitkilerin birincil üretimi (hasat) çok sayıda besin zincirinde (ağda) tüketilir ve formda tekrar biyolojik döngü sistemine geri döner. karbondioksit, su ve mineral besin elementleri.

Agrosenozda, böyle bir element döngüsü keskin bir şekilde bozulur, çünkü bunların önemli bir kısmı hasatla birlikte insanlar tarafından uzaklaştırılır. Bu nedenle kayıplarını telafi etmek ve dolayısıyla kültür bitkilerinin verimliliğini artırmak için toprağa sürekli gübre eklemek gerekir.

Bu nedenle, doğal biyojeosinozlarla karşılaştırıldığında, agrosenozlar sınırlı bir bitki ve hayvan tür bileşimine sahiptir, kendini yenileme ve kendi kendini düzenleme yeteneğine sahip değildir, zararlıların veya patojenlerin kitlesel çoğalması sonucu ölüm tehdidine maruz kalır, ve bunları sürdürmek için yorulmak bilmez insan faaliyeti gerekir.

3, 4, 5 sayıları agrocenosis'i karakterize eder; 1, 2, 6 - doğal biyojeosinoz.

Cevap: 345.

Ekoloji üzerine özet

Ekosistemler çok çeşitlidir. Bileşimleri başta iklim, jeolojik koşullar ve insan etkisi olmak üzere birçok faktöre bağlıdır. Doğal veya insan yapımı - antropojenik olabilirler.

Doğal (doğal) ekosistemler etki altında oluşur doğal faktörler Her ne kadar bir kişi onları etkileyebilir, ancak yalnızca önemsiz bir şekilde.

Antropojenik (yapay) ekosistemler süreç içinde insanlar tarafından yaratılır ekonomik aktivite: Mahsullerin ve hayvan sürülerinin bulunduğu tarımsal alanlar, şehirler, orman tarlaları, deniz bahçeleri, istiridye çiftlikleri. Antropojenik ekosistemler, korunmuş daha küçük doğal ekosistemleri (tarım ekosisteminin topraklarında bir orman veya göl, bir şehirdeki bir orman parkı) içerebilir.

Doğal ve antropojenik ekosistemler Yaşamsal aktivitelerini sağlayan enerji kaynağına göre ototrofik ve heterotrofik olarak ayrılırlar.

Ototrofik ekosistemler enerji açısından kendi kendine yeterlidir ve fotoototrofik, tüketen olarak ayrılır güneş enerjisi fotoototrofik üreticileri pahasına ve kemoototrofik üreticiler pahasına kimyasal enerjiyi kullanarak kemoototrofik üreticiler pahasına. Tarımsal olanlar da dahil olmak üzere çoğu ekosistem fotoototrofiktir. İnsanlar, antropojenik enerji (gübre, traktör yakıtı vb.) olarak adlandırılan enerjiyi tarımsal ekosistemlere katmaktadır, ancak rolü, ekosistemin kullandığı güneş enerjisiyle karşılaştırıldığında önemsizdir.

Doğal kemoototrofik ekosistemler oluşur yeraltı suyu. İnsanlar, suyu inorganik kirleticilerden arındırmak için bazı biyolojik arıtma tesislerinde mikroorganizmalardan (bakteri ve mantarlar) antropojenik kemoototrofik ekosistemler oluştururlar.

Heterotrofik ekosistemler Organik maddelerden veya insan yapımı enerji cihazlarından elde edilen kimyasal enerjiyi kullanırlar.

Doğal bir heterotrofik ekosistemin bir örneği, okyanus derinliklerinin ekosistemidir; güneş ışığı. İçinde yer alan hayvanlar ve mikroorganizmalar, "besin yağmuru" - güneşli ototrofik okyanus ekosisteminden dibe düşen organizmaların cesetleri ve kalıntıları nedeniyle var olur.

Antropojenik heterotrofik ekosistemler çok çeşitlidir. Bunlar öncelikle şehirler ve sanayi işletmeleridir. Enerji onlara enerji hatları, petrol ve gaz boru hatları, tanklar ve arabalarla girer. Bu tür ekosistemler enerjilerinin bir kısmını yeşil bitkiler ancak dışarıdan alınan enerjiyle karşılaştırıldığında ihmal edilebilir düzeydedir. Bu tür ekosistemler aynı zamanda gübre sindirim tesisleri de dahil olmak üzere mikroorganizmaların organik maddeyi ayrıştırdığı biyolojik arıtma tesislerini; organik maddeyi (gübre, talaş, saman) işleyen solucan yetiştirme fabrikaları; sıcaklık ve organik substrat gerektiren petrol tarlaları; balık havuzları vb.

Tüm karasal ekosistemler karasal ve sucul olarak ayrılabilir.

Arazinin ormanlar, bozkırlar ve çöller gibi ana ekosistemlerine denir. karasal ekosistemler, veya biyomlar . Bu ekosistemler arasındaki temel farklar şunlardır: farklı bölgeler dünya çeşitli faktörler tarafından belirlenir: ortalama sıcaklık, ortalama yıllık yağış ve toprak türü arasındaki ilişki. Bu faktörlerin etkileşimi çöl, otlak veya orman ekosistemlerinin tropikal, ılıman ve kutupsal çeşitlerinin oluşmasına yol açar.

Hidrosfer ekosistemlerine denir su ekosistemleri. Bu tür ekosistemlere örnek olarak göletler, göller, nehirler, açık okyanuslar, mercan resifleri, haliçler (tuzlu ve tatlı suyun karıştığı nehir ağızları veya okyanus körfezleri), kıyı ve iç sulak alanlar (bataklıklar, bataklıklar, bozkır deniz salyangozları gibi) verilebilir. geçici veya sürekli olarak suyla doldurulmuş). Bu ekosistemler arasındaki farkın temel göstergesi çözünmüş madde miktarıdır. besinler suda (tuzluluk), güneş ışığının nüfuz derinliği, ortalama sıcaklık su.

Hem büyük hem de küçük ekosistemlerin genellikle net sınırları yoktur. İki bitişik ekosistem arasındaki geçiş bölgesine denir ekoton. Bir ekoton, hem bitişik ekosistemlerdeki bitki türlerinin, hayvanların ve yıkıcıların temsilcilerini hem de sıklıkla bu ekosistemlerde bulunmayan canlı organizma türlerini içerir. Sonuç olarak ekoton, yakın bölgelere göre daha fazla organizma çeşitliliğine sahiptir.

Ekosistem kavramı

Tanımlar

Bazen bir ekosistemin tarihsel olarak gelişmiş bir sistem olduğu özellikle vurgulanır (bkz. Biyosinoz).

Ekosistem kavramı

Eugene Odum (1913-2000). Ekosistem Ekolojisinin Babası

Bir ekosistem, karmaşık (L. Bertalanffy'nin karmaşık sistemler tanımına göre), kendi kendini organize eden, kendi kendini düzenleyen ve kendi kendini geliştiren bir sistemdir. Bir ekosistemin temel özelliği, ekosistemin biyotik ve abiyotik kısımları arasında nispeten kapalı, mekansal ve zamansal olarak istikrarlı madde ve enerji akışlarının varlığıdır. Bundan, her biyolojik sistemin ekosistem olarak adlandırılamayacağı, örneğin bir akvaryum veya çürümüş bir kütüğün böyle olmadığı anlaşılmaktadır. Bu biyolojik sistemler (doğal veya yapay) yeterince kendi kendine yetmeyen ve kendi kendini düzenleyen (akvaryum) değildir; koşulları düzenlemeyi ve özellikleri aynı seviyede tutmayı bırakırsanız, yeterince hızlı bir şekilde çökecektir. Bu tür topluluklar bağımsız, kapalı madde ve enerji döngüleri (kütük) oluşturmazlar, yalnızca bir parçasıdırlar. daha büyük sistem. Bu tür sistemlere daha düşük düzeydeki topluluklar veya mikrokozmoslar adı verilmelidir. Bazen onlar için fasiyes kavramı kullanılır (örneğin jeoekolojide), ancak özellikle yapay kökenli bu tür sistemleri tam olarak tanımlayamaz. Genel olarak farklı bilimler“Fasiyes” kavramı çeşitli tanımlara karşılık gelir: alt ekosistem düzeyindeki sistemlerden (botanik, peyzaj biliminde) ekosistemle ilgili olmayan kavramlara (jeolojide) veya homojen ekosistemleri birleştiren bir kavrama (Sochava V. B.) veya neredeyse bir ekosistemin aynı (Berg L. S., Ramensky L. G.) tanımı.

Biyojeosinoz ve ekosistem

Tanımlara göre “ekosistem” ve “biyojeosönoz” kavramları arasında bir fark yoktur; biyojeosinoz, ekosistem kavramının tam eş anlamlısı sayılabilir. Bununla birlikte, biyojeosinozun gerçekte bir ekosistemin analogu olarak hizmet edebileceğine dair yaygın bir görüş vardır. giriş seviyesi, çünkü “biyojeosinoz” terimi, biyosinozun belirli bir kara veya su ortamı alanıyla bağlantısına daha fazla vurgu yaparken, ekosistem herhangi bir soyut alanı ifade eder. Bu nedenle biyojeozozlar genellikle ekosistemin özel bir durumu olarak kabul edilir. Biyojeosinoz teriminin tanımında çeşitli yazarlar, biyojeosinozun spesifik biyotik ve abiyotik bileşenlerini listelerken, ekosistemin tanımı daha geneldir.

Ekosistem yapısı

Bir ekosistemde iki bileşen ayırt edilebilir: biyotik ve abiyotik. Biyotik, ekosistemin trofik yapısını oluşturan ototrofik (varoluş için birincil enerjiyi foto ve kemosentez veya üreticilerden alan organizmalar) ve heterotrofik (organik maddenin oksidasyonundan enerji alan organizmalar - tüketiciler ve ayrıştırıcılar) bileşenlere ayrılır.

Ekosistemin varlığı ve devamlılığı için tek enerji kaynağı çeşitli süreçler güneş enerjisini (ısı, kimyasal bağlar) orijinal miktarının %0,1 - 1'i, nadiren %3 - 4,5'i kadar bir verimle emen üreticilerdir. Ototroflar bir ekosistemin ilk trofik seviyesini temsil eder. Ekosistemin sonraki trofik seviyeleri, tüketicilerin (2., 3., 4. ve sonraki seviyeler) pahasına oluşturulur ve cansız organik maddeyi, ototrofik bir organizma tarafından asimile edilebilecek bir mineral formuna (abiyotik bileşen) dönüştüren ayrıştırıcılar tarafından kapatılır. eleman.

Ekosistemin ana bileşenleri

Ekosistemdeki yapı açısından bakıldığında:

1. sıcaklığı, nemi, aydınlatma modunu ve diğerlerini belirleyen iklim modu fiziksel özelliklerçevre;
2. döngüye dahil olan inorganik maddeler;
3. organik bileşikler madde ve enerji döngüsündeki biyotik ve abiyotik parçaları birbirine bağlayan;
4. üreticiler - birincil ürünleri yaratan organizmalar;
5. makrotüketiciler veya fagotroplar, diğer organizmaları veya büyük organik madde parçacıklarını yiyen heterotroflardır;
6. mikro tüketiciler (saprotroflar) - ölü organik maddeyi yok eden, onu mineralleştiren ve böylece döngüye geri döndüren, çoğunlukla mantarlar ve bakterilerden oluşan heterotroflar.

Son üç bileşen ekosistemin biyokütlesini oluşturur.

Ekosistemin işleyişi açısından bakıldığında, aşağıdaki fonksiyonel organizma blokları (ototroflara ek olarak) ayırt edilir:

1. biyofajlar - diğer canlı organizmaları yiyen organizmalar,
2. saprofajlar - ölü organik maddeleri yiyen organizmalar.

Bu bölüm, ekosistemdeki zamansal-işlevsel ilişkiyi gösterir; organik maddenin oluşumunun zaman içindeki bölünmesine ve bunun ekosistem (biyofajlar) içindeki yeniden dağıtımına ve saprofajlar tarafından işlenmesine odaklanır. Organik maddenin ölümü ile bileşenlerinin ekosistemdeki madde döngüsüne yeniden dahil olması arasında, örneğin bir çam kütüğü söz konusu olduğunda 100 yıl veya daha fazla önemli bir süre geçebilir.

Tüm bu bileşenler uzay ve zamanda birbirine bağlıdır ve tek bir yapısal ve işlevsel sistem oluşturur.

Ekotop

Genellikle konsept ekotop belirli bir kombinasyonla karakterize edilen organizmaların yaşam alanı olarak tanımlandı çevresel koşullar: toprak, zemin, mikro iklim vb. Ancak bu durumda bu kavram aslında kavramla neredeyse aynıdır. İklim tepesi.

Açık şu anda Bir ekotop, bir biyotopun aksine, organizmalar tarafından değiştirilmemiş bir biçimde toprak, zemin, mikro iklim ve diğer faktörlerin tüm setini ve özelliklerini içeren belirli bir bölge veya su alanı olarak anlaşılmaktadır. Ekotop örnekleri arasında alüvyonlu topraklar, yeni oluşmuş volkanik veya mercan adaları, insanlar tarafından kazılan taş ocakları ve yeni oluşmuş diğer bölgeler yer alır. Bu durumda İklim tepesi ekotopun bir parçasıdır.

İklim

İlk olarak "iklim" V.N. Sukachev (1964) tarafından biyojeosinozun havadar kısmı olarak tanımlanmış olup, çevredeki atmosferden farklıdır. gaz bileşimiözellikle yüzey biyohorizonunda karbondioksit konsantrasyonu, orada ve fotosentetik biyohorizonlarda oksijen, hava koşulları, biyolin doygunluğu, azalan ve değişen güneş radyasyonu ve aydınlatma, bitkilerin ve bazı hayvanların lüminesansının varlığı, özel termal koşullar ve havanın nem koşulları .

Şu anda bu kavram biraz daha geniş bir şekilde yorumlanıyor: biyojeosinozun bir özelliği olarak, bu ortamda yaşayan organizmalar için gerekli olan hava veya su ortamının fiziksel ve kimyasal özelliklerinin bir kombinasyonu. İklim, uzun vadeli bir ölçekte, hayvanların ve bitkilerin varlığının temel fiziksel özelliklerini belirler ve belirli bir ekosistemde var olabilecek organizmaların çeşitliliğini belirler.

Edafotop

Altında edafotop Toprak genellikle bir ekotopun kurucu unsuru olarak anlaşılır. Ancak daha doğrusu bu kavramın organizmalar tarafından dönüştürülen atıl ortamın bir parçası, yani toprağın tamamı değil, yalnızca bir kısmı olarak tanımlanması gerekir. Toprak (edafop) ekosistemin en önemli bileşenidir: madde ve enerji döngülerini kapatır, ölü organik maddeden minerallere aktarımı ve bunların canlı biyokütleye katılımını sağlar. Edafotoptaki ana enerji taşıyıcıları organik karbon bileşikleri olup bunların kararsız ve kararlı formlarıdır. büyük ölçüde toprak verimliliğini belirler.

Bir besin ağı ve onun biyotopu olarak şematik olarak sunulan biyosinoz

Biyotop

Biyosinoz

Bazen sürdürülebilirliğin üçüncü bir yönü de tanımlanır: ekosistemin çevresel özelliklerdeki ve çevresel özelliklerdeki değişikliklere bağlı istikrarı. iç özellikler. Ekosistem çok çeşitli çevresel parametrelerde istikrarlı bir şekilde çalışıyorsa ve/veya ekosistemde mevcutsa büyük sayı değiştirilebilir türler (yani, benzer olan farklı türler çevresel işlevler bir ekosistemde birbirinin yerini alabilen) böyle bir topluluğa denir dinamik olarak güçlü(sürdürülebilir). Tersi durumda, bir ekosistem çok sınırlı çevresel parametreler kümesinde var olabiliyorsa ve/veya türlerin çoğu kendi işlevlerinde vazgeçilmez ise, böyle bir topluluğa topluluğa denir. dinamik olarak kırılgan(dengesiz). Şunu belirtmek gerekir ki bu karakteristik genel olarak tür sayısına ve toplulukların karmaşıklığına bağlı değildir. Klasik bir örnek, dünyadaki biyolojik çeşitliliğin “sıcak noktalarından” biri olan Avustralya kıyılarındaki (kuzeydoğu kıyısı) Büyük Bariyer Resifi'dir - mercanların simbiyotik algleri olan dinoflagellatlar sıcaklığa karşı çok hassastır. Optimumdan kelimenin tam anlamıyla birkaç derece sapma, alglerin ölümüne yol açar ve polipler, karşılıklıcıların fotosentezinden% 50-60'a kadar (bazı kaynaklara göre% 90'a kadar) besin alır.

Ekosistemlerin dinamik dengede oldukları birçok durumu vardır; ondan çekilme durumunda dış kuvvetler ekosistemin mutlaka geri dönmesi gerekmeyecek orijinal durum Orijinal denge durumuna çok yakın olmasına rağmen sıklıkla en yakın denge durumu (çekici) tarafından çekilecektir.

Ekosistemlerde biyolojik çeşitlilik ve sürdürülebilirlik

Sulak alanlar gibi Amazon yağmur ormanları ekvator ormanları biyolojik çeşitliliğin en fazla olduğu yerlerdir

Tipik olarak sürdürülebilirlik, bir ekosistemdeki türlerin biyolojik çeşitliliğiyle (alfa çeşitliliği) ilişkilidir ve bununla ilişkilidir; yani biyolojik çeşitlilik ne kadar yüksekse, daha karmaşık organizasyon topluluklar için besin ağları ne kadar karmaşıksa ekosistemlerin istikrarı da o kadar yüksek olur. Ancak 40 yıl veya daha önce zaten bu konuyla ilgili farklı bakış açıları vardı ve şu anda en yaygın görüş, hem yerel hem de genel ekosistem istikrarının, yalnızca toplulukların karmaşıklığından ve biyolojik çeşitlilikten çok daha büyük faktörlere bağlı olduğu yönünde. . Bu nedenle, şu anda biyolojik çeşitlilikteki bir artış genellikle karmaşıklığın artmasıyla, ekosistem bileşenleri arasındaki bağlantıların gücüyle ve bileşenler arasındaki madde ve enerji akışının istikrarıyla ilişkilidir.

Ekvator yağmur ormanları 5.000'den fazla bitki türü içerebilir (karşılaştırma için, tayga bölgesinin ormanlarında nadiren 200'den fazla tür bulunur)

Biyoçeşitliliğin önemi, yapı, biçim, işlev bakımından farklı birçok topluluğun oluşmasına olanak sağlaması ve bunların oluşumu için sürdürülebilir bir fırsat sağlamasıdır. Biyoçeşitlilik ne kadar yüksek olursa, var olabilecek toplulukların sayısı da o kadar fazla olur ve biyosferin bir bütün olarak varlığını garanti altına alarak gerçekleştirilebilecek (biyojeokimya açısından) çeşitli reaksiyonların sayısı da o kadar artar.

Ekosistem karmaşıklığı ve dayanıklılığı

Şu anda özellikle sistemlerin ve ekosistemlerin karmaşıklığını anlatan tatmin edici bir tanım ve model mevcut değil. Karmaşıklığın yaygın olarak kabul edilen iki tanımı vardır: Kolmogorov karmaşıklığı - ekosistemlere uygulanamayacak kadar uzmanlaşmıştır. Ve I. Prigogine tarafından "Zaman, kaos, kuantum" adlı çalışmasında verilen daha soyut ama aynı zamanda tatmin edici olmayan bir karmaşıklık tanımı: Karmaşık sistemler - deterministik nedensellik açısından kaba veya operasyonel açıklama yeteneğine sahip değil. I. Prigogine diğer çalışmalarında karmaşıklığın kesin bir tanımını yapmaya hazır olmadığını, çünkü karmaşıklığın şu anda doğru bir şekilde tanımlanamayan bir şey olduğunu yazdı.

Zorluk parametreleri ve stabilite üzerindeki etkileri

Ekosistem karmaşıklığının parametreleri geleneksel olarak türlerin toplam sayısı (alfa çeşitliliği), türler arasındaki etkileşimlerin çokluğu, popülasyonlar arasındaki etkileşimlerin gücü ve çeşitli kombinasyonlar bu özellikler. Şu tarihte: daha fazla gelişme Bu fikirler, bir ekosistemde ne kadar çok enerji aktarımı ve dönüşümü yolu olursa, çeşitli türdeki bozulmalar altında o kadar istikrarlı olur ifadesinin ortaya çıkmasına neden oldu.

Ancak daha sonra bu fikirlerin ekosistemlerin istikrarını karakterize edemediği gösterildi. Hem son derece istikrarlı tek kültürlü toplulukların (eğrelti otları fitosenozları) hem de yüksek biyolojik çeşitliliğe sahip zayıf dirençli toplulukların (mercan resifleri, tropikal ormanlar) birçok örneği vardır. 20. yüzyılın 70-80'li yıllarında sürdürülebilirliğin ekosistemlerin karmaşıklığına bağımlılığının modellenmesine olan ilgi arttı. Bu dönemde geliştirilen modeller, bir toplulukta rastgele oluşturulmuş bir etkileşim ağında, anlamsız zincirler (A'nın B'yi yemesi, B'nin C'yi yemesi, C'nin A'yı yemesi ve benzeri gibi) ortadan kaldırıldığında, karmaşıklık arttıkça yerel istikrarın azaldığını gösterdi. Modeli karmaşıklaştırmaya devam edersek ve tüketicilerin gıda kaynaklarından etkilendiğini ancak gıda kaynaklarının tüketicilere bağlı olmadığını dikkate alırsak, istikrarın karmaşıklığa bağlı olmadığı veya karmaşıklığın artmasıyla birlikte azaldığı sonucuna varabiliriz. Elbette bu tür sonuçlar, tüketicilerin gıda kaynaklarının akışını etkilememesine rağmen gıda kaynaklarının besin değerini değiştirebildiği zararlı gıda zincirleri için geçerlidir.

6 tür modelindeki (2 ikinci dereceden tüketici avcısı, 2 birinci dereceden tüketici ve 2 besin zincirinin temeli türü) genel kalıcılığa ilişkin bir çalışmada, türlerden birinin ortadan kaldırılması incelenmiştir. Bağlantı, stabilite parametresi olarak alınmıştır. Geriye kalan türler yerel olarak istikrarlı kalırsa, bir topluluk istikrarlı kabul edildi. Sonuçlar, yırtıcılıktaki zorluk arttıkça genel olarak kabul edilen görüşle tutarlıydı. daha yüksek sıra Topluluğun istikrarı azalır, ancak besin zincirinin temellerinin kaybıyla birlikte karmaşıklık arttıkça istikrar da artar.

Karmaşıklığın aynı zamanda bağlantı anlamına da geldiği elastik stabilite durumunda, karmaşıklık arttıkça elastik stabilite de artar. Yani daha fazla tür ve tür çeşitliliği büyük güç aralarındaki bağlantılar, toplulukların yapılarını ve işlevlerini hızlı bir şekilde eski haline getirmelerine olanak tanır. Bu gerçek Biyoçeşitliliğin, hem ekosistemlerin tüm yapısını hem de biyosferin daha yüksek düzeyde organize edilmiş yapılarını ve ayrıca bir bütün olarak biyosferin kendisini restore etmek için bir tür havuz (fon) olarak rolüne ilişkin genel kabul görmüş görüşleri doğrulamaktadır. Şu anda genel olarak kabul edilen ve neredeyse tartışmasız fikir, biyosferin biyolojik çeşitliliği (üç bileşeninin tümü) artırmaya, biyosferin bileşenleri arasındaki madde dolaşımını hızlandırmaya ve hem türlerin hem de türlerin ömrünü "hızlandırmaya" doğru evrimleştiğidir. ekosistemler.

Ekosistemlerde madde ve enerji akışı

şimdilik bilimsel anlayış Ekosistemdeki tüm süreçler mükemmel olmaktan uzaktır ve çoğu çalışmada ekosistemin tamamı ya da bazı kısımları bir “kara kutu” görevi görmektedir. Aynı zamanda, herhangi bir nispeten kapalı sistem gibi, bir ekosistem de gelen ve giden enerji akışları ve bu akışların ekosistem bileşenleri arasındaki dağılımı ile karakterize edilir.

Ekosistem Verimliliği

Ekosistemlerdeki üretkenliği ve madde ve enerji akışlarını analiz ederken aşağıdaki kavramlar ayırt edilir: biyokütle Ve ayakta mahsul . Sabit mahsul, birim arazi veya su alanı başına tüm organizmaların vücut kütlesi anlamına gelir ve biyokütle, aynı organizmaların enerji (örneğin joule cinsinden) veya kuru organik madde cinsinden kütlesidir. (örneğin hektar başına ton cinsinden). Biyokütle, yalnızca bitkilerdeki (örneğin ağaç kabuğu ve ksilem) değil, aynı zamanda hayvanlardaki tırnaklar ve keratinize parçalar da dahil olmak üzere, canlılaşmış ölü parçalar da dahil olmak üzere organizmaların tüm vücudunu içerir. Biyokütle, yalnızca organizmanın bir kısmı öldüğünde (ondan ayrıldığında) veya organizmanın tamamı öldüğünde nekrokütleye dönüşür. Çoğu zaman biyokütlede sabitlenen maddeler “ölü sermayedir”, bu özellikle bitkilerde belirgindir: ksilem maddeleri yüzlerce yıl boyunca döngüye girmeyebilir ve yalnızca bitkiye destek görevi görebilir.

Altında toplumun birincil üretimi (veya birincil biyolojik üretim), birim alan başına (örneğin, hektar başına günlük) solunum için harcanan enerjiyi hariç tutmadan, üreticiler tarafından biyokütle oluşumunu (daha doğrusu plastik maddelerin sentezini) ifade eder.

Topluluğun birincil üretimi aşağıdakilere ayrılmıştır: brüt birincil üretim yani solunum maliyeti olmaksızın fotosentezin tüm ürünleri ve saf birincil üretim Bu, brüt birincil üretim ile nefes alma maliyetleri arasındaki farktır. Bazen buna da denir saf asimilasyon veya gözlemlenen fotosentez ).

Saf Üretkenlik topluluklar - Heterotroflar (ve daha sonra ayrıştırıcılar) tarafından tüketilmeyen organik maddenin birikim hızı. Genellikle büyüme mevsimi veya yıl için hesaplanır. Dolayısıyla ekosistemin kendisi tarafından işlenemeyen üretimin bir parçasıdır. Daha olgun ekosistemlerde, bir topluluğun net üretkenliği sıfıra düşme eğilimindedir (bkz. doruğa ulaşan topluluklar kavramı).

Topluluk ikincil üretkenliği - Tüketici düzeyinde enerji birikim oranı. İkincil üretim brüt ve net olarak bölünmez, çünkü tüketiciler yalnızca üreticiler tarafından emilen enerjiyi tüketir, bir kısmı asimile edilmez, bir kısmı solunum için kullanılır ve geri kalanı biyokütleye gider, bu nedenle buna ikincil asimilasyon demek daha doğrudur. .

Bir ekosistemdeki enerji ve maddenin dağılımı bir denklem sistemi olarak temsil edilebilir. Üreticilerin ürünleri P1 olarak temsil edilirse, birinci dereceden tüketicilerin ürünleri şöyle görünecektir:

• P 2 =P 1 -R 2,

burada R2, nefes alma, ısı transferi ve özümsenmemiş enerjinin maliyetidir. Aşağıdaki tüketiciler (ikinci dereceden), birinci dereceden tüketicilerin biyokütlesini aşağıdakilere uygun olarak işleyeceklerdir:

• P 3 =P 2 -R 3

ve benzeri, en yüksek düzeydeki tüketicilere ve ayrıştırıcılara. Böylece ekosistemde ne kadar çok tüketici (tüketici) varsa, üreticiler tarafından başlangıçta plastik maddelere kaydedilen enerji o kadar eksiksiz işleniyor. Çeşitliliğin olduğu doruk topluluklarında bu bölgenin Genellikle maksimum düzeyde olan bu enerji geri dönüşüm planı, toplulukların uzun bir süre boyunca sürdürülebilir bir şekilde işlev görmesine olanak tanır.

Ekosistemlerdeki enerji ilişkileri (ekolojik verimlilik)

Ekosistemlerdeki P/B oranındaki değişikliklerin grafiği (A.K. Brodsky'ye göre, 2002)

Ekosistemin mekansal sınırları (korolojik yön)

Doğada kural olarak farklı ekosistemler arasında net sınırlar yoktur. Her zaman bir veya başka bir ekosisteme işaret edebilirsiniz, ancak çeşitli peyzaj faktörleriyle (uçurumlar, nehirler, çeşitli yamaçlar, kaya çıkıntıları vb.) temsil edilmiyorsa ayrı sınırları tanımlamak mümkün değildir, çünkü çoğu zaman yumuşak geçişler vardır. bir ekosistemden diğerine. Bunun nedeni çevresel faktörlerin (nem, sıcaklık, nem vb.) eğimindeki nispeten yumuşak bir değişikliktir. Bazen bir ekosistemden diğerine geçişler aslında başlı başına bir ekosistem olabiliyor. Tipik olarak farklı ekosistemlerin birleştiği yerde oluşan topluluklara ekotonlar denir. “Ekoton” terimi 1905 yılında F. Clements tarafından tanıtıldı.

Ekotonlar

Ecotones korunmasında önemli bir rol oynar biyolojik çeşitlilik ekosistemler sözde kenar etkisi nedeniyle - çeşitli ekosistemlerin bir dizi çevresel faktörünün birleşimi, daha çeşitli çevresel koşullara, dolayısıyla lisanslara ve ekolojik nişlere neden olur. Böylece, hem bir hem de başka bir ekosistemden türlerin yanı sıra ekotona özgü türlerin (örneğin, kıyıdaki su habitatlarının bitki örtüsü) varlığı mümkündür.

Ekosistemler arasındaki bazı olası sınırlar (ekotonlar)

Rus edebiyatında kenar etkisine bazen kenar etkisi de denir.

Ekoton örnekleri arasında kara ve su kütlelerinin kıyı alanları (örneğin kıyı bölgesi), orman kenarları, orman ekosistemlerinden tarla ekosistemlerine geçişler ve haliçler yer alır. Ancak ekoton her zaman tür biyolojik çeşitliliğinin arttığı bir yer değildir. Örneğin, denizlere ve okyanuslara akan nehirlerin ağızları, aksine, türlerin biyolojik çeşitliliğinin azalmasıyla karakterize edilir, çünkü deltaların ortalama tuzluluğu, birçok tatlı su ve tuzlu su (deniz) türünün varlığına izin vermez.

Ekosistemler arasındaki sürekli geçişlere ilişkin alternatif bir fikir, ekoklinler (ekolojik seriler) fikridir. Ecoclean- herhangi bir çevresel faktörde (genellikle iklimsel) mekansal bir değişiklikle genetik ve fenotipik olarak belirli bir yaşam ortamına uyarlanmış biyotopların kademeli olarak değişmesi ve dolayısıyla kademeli olarak gözle görülür bir kesinti olmaksızın sürekli bir form dizisi oluşturması. Ekoklin ekotiplere bölünemez. Örneğin tilki kulaklarının uzunluğu ve diğerleri. vb. karakterleri kuzeyden güneye o kadar kademeli olarak değişir ki, doğal olarak alt türler halinde birleştirilecek net morfolojik grupları tanımlamak çok zordur.

Ekosistemin zamansal sınırları (kronolojik yön)

Bir çam ormanında yüzey yangınından sonra (solda) ve yangından iki yıl sonra (sağda) topluluk değişimi

Aynı biyotop üzerinde zamanla farklı ekosistemler oluşur. Bir ekosistemden diğerine geçiş hem oldukça uzun hem de nispeten kısa (birkaç yıl) zaman alabilir. Bu durumda ekosistemlerin varlığının süresi, ardıllık aşamasına göre belirlenir. Bir biyotoptaki ekosistemlerdeki bir değişiklik aynı zamanda felaket süreçlerinden de kaynaklanabilir, ancak bu durumda biyotopun kendisi önemli ölçüde değişir ve böyle bir değişikliğe genellikle ardıllık denmez (bazı istisnalar dışında, örneğin bir felaket, örneğin bir yangın, döngüsel ardıllığın doğal bir aşamasıdır).

veraset

veraset - bu, ekosistemlerin gelişimindeki iç faktörler nedeniyle, bazı toplulukların bölgenin belirli bir bölgesindeki diğer topluluklar tarafından tutarlı ve doğal bir şekilde değiştirilmesidir. Her önceki topluluk, bir sonrakinin varoluş koşullarını ve kendi yok oluşunu önceden belirler. Bunun nedeni, süksesyon serisinde geçiş halindeki ekosistemlerde artık döngüye dahil edemedikleri madde ve enerji birikiminin olması, biyotopun dönüşümü, mikro iklimdeki değişiklikler ve diğer faktörlerdir. ve böylece maddi-enerji temeli ve sonraki toplulukların oluşumu için gerekli çevresel koşullar yaratılır. Bununla birlikte, ardıllık mekanizmasını şu şekilde açıklayan başka bir model daha vardır: Önceki toplulukların her birinin türü, yalnızca tutarlı rekabet yoluyla yer değiştirir, sonraki türlerin ortaya çıkmasını engeller ve "direnir". Ancak bu teori, ekosistemin tüm resmini bir bütün olarak tanımlamadan, yalnızca türler arasındaki rekabetçi ilişkileri dikkate alır. Elbette bu tür süreçler yaşanıyor, ancak önceki türlerin rekabetçi bir şekilde yer değiştirmesi tam da biyotopu dönüştürdükleri için mümkün. Böylece her iki model de açıklamaktadır. farklı yönler aynı anda hem süreç hem de doğrudur.

Süksesyon ototrofik (örneğin bir orman yangınından sonraki süksesyon) veya heterotrofik (örneğin kurumuş bir bataklık) olabilir. Bir ototrofik süksesyon dizisinin ilk aşamalarında, P/R oranı birden çok daha yüksektir, çünkü genellikle birincil topluluklar oldukça üretkendir, ancak ekosistemin yapısı henüz tam olarak oluşmamıştır ve bu durumdan yararlanmanın bir yolu yoktur. biyokütle. Tutarlı bir şekilde, toplulukların karmaşıklaşması ve ekosistemin yapısının karmaşıklaşmasıyla birlikte, malzemenin yeniden dağıtımından sorumlu olan daha fazla heterotrof ortaya çıktıkça solunum maliyetleri (R) artar. enerji akışları P/R oranı birlik eğilimindedir ve aslında terminal topluluk (ekosistem) için aynıdır. Heterotrofik ardıllık zıt özelliklere sahiptir: burada P/R oranı erken aşamalar birden çok daha az (organik madde çok fazla olduğundan ve sentezine gerek olmadığından, bir topluluk oluşturmak için hemen kullanılabilir) ve kişi birbirini izleyen aşamalardan geçtikçe yavaş yavaş artar.

Heterotrofik ardıllığın bir aşamasına bir örnek - sulak alan çayırı

Süksesyonun ilk aşamalarında tür çeşitliliği düşüktür, ancak gelişme ilerledikçe çeşitlilik artar, topluluğun tür bileşimi değişir, karmaşık ve uzun ömürlü özelliklere sahip türler baskın olmaya başlar. yaşam döngüleri Genellikle giderek daha büyük organizmalar ortaya çıkar, karşılıklı yarar sağlayan işbirliği ve ortak yaşamlar gelişir ve ekosistemin trofik yapısı daha karmaşık hale gelir. Genellikle süksesyonun son aşamasının en büyük tür biyoçeşitliliğine sahip olduğu varsayılır. Bu her zaman doğru değildir ancak zirve toplulukları için tropik ormanlar bu ifade doğrudur ve ılıman enlemlerdeki topluluklar için çeşitliliğin zirvesi, ardışık serilerin ortasında veya son aşamaya daha yakın bir yerde meydana gelir. Erken aşamalarda topluluklar nispeten gelişmiş türlerden oluşur. yüksek hızüreme ve büyüme, ancak bireysel hayatta kalma yeteneği düşük (r-stratejistler). Son aşamada etki doğal seçilim büyüme hızı düşük ancak hayatta kalma yeteneği daha yüksek olan türleri tercih eder (k-stratejistler).

Ardıllık serisi boyunca ilerledikçe katılım artıyor besinler Ekosistemlerdeki dolaşıma dahil edilmesiyle, nitrojen ve kalsiyum (en hareketli besinlerden biri) gibi besin maddelerinin ekosistem içindeki akışlarının göreceli olarak kapanması mümkündür. Bu nedenle terminal aşamasında en Besinler döngüye dahil olduğundan ekosistemler bu elementlerin dışarıdan sağlanmasından daha bağımsızdır.

Veraset sürecini incelemek için çeşitli matematiksel modeller Stokastik doğa dahil

Doruk Topluluğu

Veraset kavramı, doruk topluluğu kavramıyla yakından ilgilidir. Climax topluluğu, ekosistemlerde birbirini izleyen değişikliklerin bir sonucu olarak oluşur ve malzeme ve enerji akışlarından en verimli şekilde yararlanan, yani ekosisteme giren enerji birimi başına mümkün olan maksimum biyokütleyi koruyan en dengeli topluluktur.

Teorik olarak, birbirini takip eden her seri, gelişimin son aşaması olan (veya birkaçı, sözde polyclimax kavramı) bir doruk topluluğuna (ekosistem) sahiptir. Bununla birlikte, gerçekte, ardışık seri her zaman doruğa kadar kapanmaz; yapısal ve işlevsel olarak yeterince gelişmiş, doruktan önceki bir topluluk olan bir alt doruk topluluğu gerçekleştirilebilir (veya F. Clements - plagyclimax olarak adlandırılır). Bu durum nedeniyle ortaya çıkabilir doğal nedenler- çevresel koşullar veya insan faaliyetleri nedeniyle (bu durumda buna disklimaks denir).

Ekosistem sıralamaları

Ekosistemlerin sıralanması konusu oldukça karmaşıktır. Minimal ekosistemler (biyojeosinoz) ile en üst düzey ekosistem olan biyosfer arasındaki ayrım şüphe götürmez. Ara ayrımlar oldukça karmaşıktır, çünkü korolojik yönün karmaşıklığı ekosistemlerin sınırlarının belirlenmesine her zaman açıkça izin vermez. Jeoekolojide (ve peyzaj biliminde) şu sıralama vardır: fasiyes - alan (ekosistem) - peyzaj - coğrafi alan - coğrafi bölge- biyom - biyosfer. Ekolojide de benzer bir sıralama vardır, ancak genellikle yalnızca bir ara ekosistemi (biyomu) ayırmanın doğru olduğuna inanılır.

Biyomlar

Biyom - doğal iklim bölgesi (Reimers N.F.) içinde büyük bir sistem-coğrafi (ekosistem) alt bölümü. R.H. Whittaker'a göre, belirli bir kıtada bitki örtüsünün benzer yapısına veya fizyonomisine ve çevre koşullarının genel doğasına sahip bir grup ekosistem. Bu tanım biraz yanlıştır çünkü belirli bir kıtaya bağlantı vardır ve bazı biyomlar kıtada mevcuttur. farklı kıtalarörneğin tundra biyomu veya bozkır.

Şu anda en genel kabul gören tanım şudur: "Biyom, aynı doğal ve iklim bölgesinde yer alan, benzer bitki örtüsüne sahip bir dizi ekosistemdir" (Akimova T. A., Haskin V. V.).

Bu tanımların ortak noktası, her durumda, bir biyomun, bir doğal iklim bölgesinin ekosistemleri kümesi olmasıdır.

8 ila 30 biyom vardır. Coğrafi dağılım Biyomlar şu şekilde belirlenir:

1. Kanun coğrafi bölgeleme(V.V. Dokuchaev tarafından formüle edilmiştir)

Biyosfer

Terim biyosfer Jean-Baptiste Lamarck tarafından tanıtıldı. XIX'in başı yüzyılda ve jeolojide Avusturyalı jeolog Eduard Suess tarafından 1875'te önerildi. Ancak biyosfere ilişkin bütünsel bir doktrinin yaratılması Rus bilim adamı Vladimir Ivanovich Vernadsky'ye aittir.

Biyosfer, diğer tüm ekosistemleri birleştiren ve Dünya'da yaşamın varlığını sağlayan en üst düzeydeki bir ekosistemdir. Biyosfer aşağıdaki “küreleri” içerir:

Biyosfer de kapalı bir sistem değildir; aslında tamamen Güneş'in enerjisi tarafından sağlanır, küçük bir kısmı da Dünya'nın ısısıdır. Dünya her yıl Güneş'ten yaklaşık 1,3*1024 kalori alır. Bu enerjinin %40'ı uzaya geri yayılır, yaklaşık %15'i atmosferin, toprağın ve suyun ısıtılmasına gider, geri kalan enerji ise enerjidir. görünür ışık fotosentezin kaynağıdır.

V.I. Vernadsky, gezegendeki tüm yaşamın ayrılmaz bir şekilde biyosferle bağlantılı olduğu ve varlığını ona borçlu olduğu anlayışını açıkça formüle eden ilk kişiydi:

Yapay ekosistemler

Yapay ekosistemler - bunlar insan tarafından yaratılan ekosistemlerdir, örneğin tarımsal bitkiler, doğal ekonomik sistemler veya Biyosfer 2.

Yapay ekosistemler doğal olanlarla aynı bileşenlere sahiptir: üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar, ancak madde ve enerji akışlarının yeniden dağıtımında önemli farklılıklar vardır. Özellikle insan yapımı ekosistemler doğal olanlardan aşağıdaki yönlerden farklılık gösterir:

Yapay sistemlerde enerji akışlarının insanlar tarafından sürdürülmesi olmadan, doğal süreçler şu ya da bu hızda restore edilerek ekosistem bileşenlerinin doğal yapısı ve aralarındaki malzeme ve enerji akışları oluşturulur.

İlgili bilimlerde ekosistem kavramına benzer kavramlar

Ekolojik jeoloji, peyzaj bilimi ve jeoekolojide

Bu bilimlerde ekosistem kavramına benzer kavramlar bulunmaktadır. Aradaki fark, bu bilimlerde ekosistemlerin yapısı ve işlevlerine ilişkin değerlendirmelerde bir değişiklik olmasıdır.

Genel olarak, coğrafya bilimleri Doğal bir bölgesel kompleksi bir ekosistemin eşdeğeri olarak düşünmek gelenekseldir.

Ayrıca bakınız

Notlar

1. Forbes, S.A. Mikrokozmos olarak göl (İngilizce) // Boğa. Bilim. Doç.. - Peoria, Illinois, 1887. - S. 77–87. Illinois Nat'ta yeniden basılmıştır. Tarih. Anket Bülteni 15(9):537–550.
2. Yu. Ekolojinin temelleri. - M .: Mir, 1975. - 741 s.
3. . Akademka'daki sözlükler. Arşivlendi
4. Yu. Ekoloji. - M.: Mir, 1986.
5. Bölüm "Ekosistemler". EKOLOJİ sitesi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
6. Biyojeosinoz 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
7. Nikolaikin, N.I., Nikolaikina, N.E., Melekhova, O.P. Ekoloji. - 5'inci. - M .: Bustard, 2006. - 640 s.
8. Brodsky A.K. Kısa kurs genel ekoloji, üniversiteler için ders kitabı. - St. Petersburg: “Dekan”, 2000. - 224 s.
9. N. V. Koronovsky, Okyanuslardaki hidrotermal oluşumlar. Soros Eğitim Dergisi, - Sayı. 10, 1999, - s. 55-62. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
10. D. V. Grichuk. Denizaltı hidrotermal sistemlerinin termodinamik modelleri. - M.: Bilim dünyası, 2000. - ISBN UDC 550.40
11. V. F. Levchenko. Bölüm 3 // İnsanın ortaya çıkışından önce ve sonra Biyosferin Evrimi. - St. Petersburg: Nauka, 2004. - 166 s. - ISBN 5-02-026214-5
12. Rautian A.S. Evrimin kalıpları ve faktörleri hakkında bilgi kaynağı olarak paleontoloji // Modern paleontoloji. - M., 1988. - T. 2. - S. 76-118.
13. Rautian A.S., Zherikhin V.V. Filosenogenez modelleri ve dersleri çevresel krizler jeolojik geçmiş // Günlük toplam biyoloji. - 1997. - T. 58 No. 4. - S. 20-47.
14. Ostroumov S.A.“Ekosistem” ve “biyojeosinoz” kavram ve terimlerinin tanımlarının yeni çeşitleri // DAN. - 2002. - T. 383 No. 4. - S. 571-573.
15. M. Beagon, J. Harper, K. Townsend. Ekoloji. Bireyler, popülasyonlar ve topluluklar. - M.: Mir, 1989.
16. Ecotop 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
17. T. A. Rabotnov"Biyojeosinozlar Hakkında". // MOIP Bülteni, Biyoloji Bölümü, - cilt 81, - sayı. 2. - 1976. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
18. İklim. Bykov B.A."Ekolojik Sözlük" - Alma-Ata: "Bilim", 1983 - s.216. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
19. Ekolojinin temel terimleri. Burenin E.M., Burenin E.P. Elektronik ders kitabı on ekoloji.. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
20. İklim. Sözlük: doğa bilimleri(Yandex sözlükleri). 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
21. Edaphoto 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
22. . Ekolojik sözlük (Akademisyen Sözlükleri). 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
23. Biyosinoz. Büyük Sovyet Ansiklopedisi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
24. Zoonoz. Büyük Sovyet Ansiklopedisi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
25. Ekosistem homeostazisi. Bilimsel Bilgi Portalı VINITI. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
26. Hutchinson S., Hawkins L.E. Okyanuslar. Ansiklopedik kılavuz. - M .: Makhaon, 2007. - 304 s. - ISBN 5-18-001089-6
27. A. Gilyarov."Mercanlar karşılıklı anlayışın kaybı nedeniyle ağarıyor". Büyük bilimin unsurları. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
28. AD Armand, Gaia Deneyi, yaşayan dünyanın sorunu. Rusya Bilimler Akademisi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
29. A. V. Galanin. Ekoloji üzerine dersler. . Web sitesi Botanik BahçesiŞUBAT RAS. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
30. Prigozhin I., Stengers I. Zaman, kaos, kuantum. - Moskova, 1994. - S. 81. - 263 s.
31. Nikolis G., Prigozhin I. Kompleksi anlamak. - M.: Mir, 1990. - s. 352. Sayfa 47
32. MacArthur R.H. Hayvan popülasyonlarındaki dalgalanmalar ve topluluk istikrarının bir ölçüsü // Ekoloji, 36, 1955, - s. 533-536
33. Mayıs R.M. Büyük ve karmaşık bir sistem kararlı olacak mı? // Nature (Londra), 1972, 238, - s. 413-414
34. Mayıs R.M. Tek popülasyonlara yönelik modeller. // Teorik Ekoloji: İlkeler ve Uygulamalar, 2. baskı, R.M. Mayıs ed. - s. 5-29, - Blackwell Bilimsel Yayınları, Oxford 1981
35. Mayıs R.M. Etkileşen iki popülasyon için modeller. // Teorik Ekoloji: İlkeler ve Uygulamalar, 2. baskı, R.M. Mayıs ed. - s.78-104, - Blackwell Scientific Publications, Oxford 1981
36. Mayıs R.M.Çok türlü topluluklardaki modeller. // Teorik Ekoloji: İlkeler ve Uygulamalar, 2. baskı, R.M. Mayıs baskısı, - Blackwell Scientific Publications, Oxford 1981
37. DeAngelis D.L. Gıda ağı modellerinde stabilite ve bağlantı // Ekoloji 56, 1975, - s. 238-243
38. Pimm S.L. Besin ağlarının yapısı // Teorik Nüfus Biyolojisi, 16, 1979, - s. 144-158
39. Pimm S.L. Karmaşıklık ve istikrar: MacArthu'nun orijinal hipotezine başka bir bakış // Oikos, 33, 1979, - s. 351-357
40. V. F. Levchenko, I. Starobogatov. Biyosferin evrimine fiziko-ekolojik yaklaşım. // “Evrimsel biyoloji: tarih ve teori.” St. Petersburg, 1999, - s. 37-46. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
41. Levchenko V.F.İnsanın ortaya çıkışından önce ve sonra biyosferin evrimi. . St. Petersburg, Evrimsel Fizyoloji ve Biyokimya Enstitüsü Rus Akademisi Sciences, - SCIENCE Publishing House, 2004. 22 Ağustos 2011 tarihinde orijinal kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
42. Birincil üretim. Bilimsel bilgi portalı VINITI. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
43. Birincil üretkenlik. Glossary.ru. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
44. Mavrischev V.V. Süreklilik, ekotonlar, kenar etkisi // Ekolojinin temelleri: ders kitabı. - 3. baskı. düzelt. ve ek -Minsk: Yüksek Lisans, 2007. - 447 s. - ISBN 978-985-06-1413-1
45. Ecotone. . Doğa bilimleri sözlüğü (Yandex sözlükleri). 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
46. Ecotone ve kenar (kenar) etkisi kavramı. Biyoekoloji web sitesi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
47. Ürpertici etki. Ekolojik ansiklopedik sözlük. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
48. Haliç. . Terimler sözlüğü fiziki coğrafya Coğrafya Enstitüsü RAS. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
49. Veraset. Büyük Sovyet Ansiklopedisi. 22 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Ağustos 2010.
50. Ekosistem gelişimi ve evrimi. portal Mühendislik ekolojisi.

Ekolojide - canlı organizmaların birbirleriyle ve birbirleriyle etkileşimi bilimi çevre, - Ekosistem kavramı ana kavramlardan biridir. Bunu kullanıma sokan kişi İngiliz botanikçi ve dünyadaki ilk ekolojistlerden biri olan Arthur Tansley'di. “Ekosistem” terimi 1935'te ortaya çıktı. Ancak yerli ekolojide bunun yerine “biyojeosinoz” ve “biyosenoz” gibi kavramlar koymayı tercih ettiler ki bu tam olarak doğru değil.

Makale ekosistem kavramını, ekosistemin yapısını ve bireysel bileşenlerini ortaya koymaktadır.

Konseptin özü

Mevcut canlı organizmaların tüm toplulukları, yakın malzeme ve enerji bağlantılarıyla inorganik çevreyle bağlantılıdır. Böylece bitkiler yalnızca sürekli su, oksijen, karbon dioksit ve mineral tuzları temini nedeniyle gelişebilir. Heterotrofların yaşam aktivitesi ancak ototrofların pahasına mümkündür. Ancak suya ve oksijene de ihtiyaçları var. Herhangi bir özel yaşam alanı, içinde yaşayan organizmaların yaşamı için gerekli olan inorganik bileşikleri ancak kısa vadeli eğer yenilenmemiş olsaydı.

Besinlerin çevreye geri dönüşü sürekli olarak gerçekleşir. Süreç hem organizmaların yaşamı boyunca (solunum, dışkılama, boşaltım) hem de ölümlerinden sonra meydana gelir. Başka bir deyişle, inorganik çevreyle olan toplulukları belirli bir sistem oluşturur. İçinde organizmaların hayati aktivitesinden kaynaklanan atom akışı kural olarak bir döngüye kapatılmıştır. Aslında bu bir ekosistemdir. Ekosistemin yapısı, yapısını ve mevcut bağlantıların doğasını daha derinlemesine incelememize olanak tanır.

Ekosistemin tanımı

Bu alandaki öncü çalışmalarıyla tanınan Amerikalı biyolog Eugene Odum, ekosistem ekolojisinin babası olarak kabul ediliyor. Bu bağlamda makalede tartışılan terime ilişkin yorumuna atıfta bulunmak belki mantıklı olacaktır.

Yu.Odum'a göre, belirli bir bölgedeki tüm organizmaları içeren ve birbiriyle etkileşim halinde olan herhangi bir birlik. fiziksel çevre Bu şekilde sistem içinde açıkça tanımlanmış trofik yapı, tür çeşitliliği ve madde dolaşımı (abiyotik ve biyotik kısımlar arasında enerji ve madde alışverişi) ile bir enerji akışı yaratıldığında bir ekosistem oluşur. Bir ekosistemin yapısına farklı açılardan bakılabilir. Geleneksel olarak üç tür ayırt edilir: trofik, tür ve mekansal.

Ekosistem ve biyojeosinoz kavramları arasındaki ilişki

Biyojeosinoz doktrini, 1942'de Sovyet jeobotanikçi ve coğrafyacı Vladimir Sukachev tarafından geliştirildi. Yurt dışında pratikte kullanılmıyor. “Ekosistem” ve “biyojeosinoz” terimlerinin tanımlarına baktığımızda aralarında hiçbir fark olmadığını, aslında eş anlamlı olduklarını görebiliriz.

Bununla birlikte, pratikte, yalnızca belirli bir konvansiyonla aynı olarak adlandırılabileceklerine dair çok yaygın bir görüş vardır. "Biyojeosinoz" terimi, biyosenozun su ortamının veya toprağın herhangi bir spesifik alanıyla bağlantısına odaklanır. Bir ekosistem herhangi bir soyut alanı ima ederken. Bu bakımdan biyojeosinozların genellikle özel durumları olduğu düşünülmektedir.

Ekosistemlerin bileşimi ve yapısı hakkında

Herhangi bir ekosistemde iki bileşen ayırt edilebilir: abiyotik (cansız) ve biyotik (canlı). İkincisi, organizmalar tarafından enerji elde etme yöntemine bağlı olarak heterotrofik ve ototrofik olarak ayrılır. Bu bileşenler sözde trofik yapıyı oluşturur.

Ekosistemdeki çeşitli süreçleri sürdürmenin ve onun için enerjinin tek kaynağı üreticilerdir, yani. güneşin enerjisini emebilen organizmalar. İlk trofik seviyeyi temsil ederler. Sonrakiler tüketicilerin pahasına oluşturulur. Ekosistemin trofik yapısı, işlevi cansız organik maddeyi daha sonra ototrofik organizmalar tarafından asimile edilebilecek bir mineral formuna dönüştürmek olan ayrıştırıcılar tarafından kapatılır. Yani Yu Odum'un bahsettiği aynı döngü ve besinlerin sürekli olarak çevreye geri dönüşü gözlemleniyor.

Ekosistemlerin bileşenleri

Bir ekosistemin topluluk yapısı aşağıdaki bileşenlerden oluşur:

• ortamın aydınlatmasını, nemini, sıcaklığını ve diğer fiziksel özelliklerini belirleyen iklim rejimi;
• döngüye dahil olan inorganik maddeler (azot, fosfor, su vb.);
• enerji ve madde dolaşımı sürecinde abiyotik ve biyotik parçaları birbirine bağlayan organik bileşikler;
• birincil ürünlerin yaratıcıları - üreticiler;
• fagotroflar (makro tüketiciler) - diğer organizmaları yiyen heterotroflar veya büyük organik madde parçacıkları;
• ayrıştırıcılar - ölü organik maddeleri mineralizasyon yoluyla yok eden ve böylece onu döngüye geri döndüren bakteri ve mantarlar (esas olarak).

Yani ekosistemlerin biyotik yapısı üç trofik seviyeden oluşur: üreticiler, tüketiciler ve ayrıştırıcılar. Biyojeosinozun sözde biyokütlesini (hayvan ve bitki organizmalarının toplam kütlesi) oluştururlar. Bir bütün olarak Dünya için bu, 2423 milyar tona eşittir, insanlar yaklaşık 350 milyon ton "verir" ve bu, toplam ağırlığa kıyasla ihmal edilebilir bir miktardır.

Üreticiler

Üreticiler her zaman besin zincirinin ilk halkasıdır. Bu terim inorganik maddelerden organik madde üretme yeteneğine sahip tüm organizmaları birleştirir, yani. onlar ototroflardır. Üreticiler çoğunlukla yeşil bitkilerle temsil edilmektedir. Organik bileşikleri inorganik olanlardan fotosentez yoluyla sentezlerler. Ayrıca çeşitli kemotrofik bakteri türleri içerirler. Sadece yapabilirler kimyasal sentez güneş ışığının enerjisi olmadan.

Tüketiciler

Ekosistemin biyotik yapısı ve bileşimi, ototrofların oluşturduğu hazır organik bileşikleri tüketen heterotrofik organizmaları da içerir. Onlara tüketici denir. Ayrıştırıcılardan farklı olarak organik maddeleri inorganik bileşiklere ayrıştırma yetenekleri yoktur.

İlginç bir şekilde, farklı besin zincirlerinde aynı tür, farklı tüketici gruplarına ait olabilir. Bunun pek çok örneği var. Özellikle fare. Hem otçul böcekler hem de bitkilerle beslendiği için hem birinci hem de ikinci dereceden bir tüketicidir.

Ayrıştırıcılar

"Ayrıştırıcılar" terimi Latince kökenli ve kelimenin tam anlamıyla "yeniliyorum, geri dönüyorum" olarak tercüme edilir. Bu tamamen ekosistemlerin ekolojik yapısındaki önemini yansıtmaktadır. İndirgeyiciler veya yıkıcılar, canlıların ölü kalıntılarını yok eden, en basit organik ve inorganik bileşiklere dönüştüren organizmalardır. Suyu ve mineral tuzlarını üreticilerin kullanabileceği şekilde toprağa geri verirler ve böylece doğadaki maddelerin döngüsünü kapatırlar. Hiçbir ekosistem ayrıştırıcılar olmadan yapamaz.

Ekosistemlerin türleri ve mekansal yapısı da daha az ilgi çekici değildir. Bireysel ihtiyaçlara ve yaşam koşullarına uygun olarak organizmaların tür çeşitliliğini ve uzaydaki dağılımlarını yansıtırlar.

Tür yapısı

Tür yapısı ekosistemi oluşturan tüm türlerin bütününü, birbirleriyle ilişkilerini ve sayılarının oranını temsil eder. Bazı durumlarda hayvanlar önceliklidir, örneğin bir mercan kayalığının biyosenozu; diğerlerinde ise bitkiler (taşkın çayırları, meşe ve ladin ormanları, tüylü bozkırlar) öncü bir rol oynar. Bir ekosistemin tür yapısı, tür sayısı da dahil olmak üzere ekosistemin bileşimini yansıtır. Esas olarak bağlıdır coğrafi konum yer. En iyi bilinen model, ekvatora yaklaştıkça flora ve faunanın çeşitliliğinin artmasıdır. Üstelik bu durum böceklerden memelilere, liken ve yosunlardan çiçekli bitkilere kadar tüm yaşam formları için geçerlidir.

Böylece Amazon yağmur ormanlarının bir hektarı 90'dan fazla türe ait 400'e yakın ağaca ev sahipliği yapıyor ve bunların her biri 80'den fazla farklı epifitin yuvası oluyor. Aynı zamanda benzer bir ladin alanında veya çam ormanı Ilıman bölgede sadece 8-10 ağaç türü yetişirken, taygada çeşitlilik 2-5 türle sınırlıdır.

Bir ekosistemin yatay mekansal yapısı

Uzaydaki bir ekosistemin çok sayıda türü farklı şekillerde dağılabilir, ancak her zaman onların ihtiyaçlarına ve habitat gereksinimlerine uygun olarak. Hayvanların ve bitkilerin bir ekosistemdeki bu yerleşimine denir. uzaysal yapı. Yatay ve dikey olabilir.

Canlı organizmalar uzayda eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Kural olarak, fırsatçı bir özellik olan gruplar oluştururlar. Bu tür kümeler ekosistemin yatay yapısını belirler. Lekelenme ve desenlenme şeklinde kendini gösterir. Örneğin mercan kolonileri, göçmen kuşlar, antilop sürüleri, funda çalılıkları (yukarıdaki resimde) veya yaban mersini. Bitki topluluklarının yatay yapısının yapısal (temel) birimleri arasında mikro gruplama ve mikrosenoz bulunur.

Dikey mekansal yapı

Asimile edici organların (gövdeler ve yapraklar, rizomlar, soğanlar, yumrular vb.) konumları farklı olan, birlikte büyüyen farklı bitki türlerinden oluşan gruplara katmanlar denir. Ekosistemin dikey yapısını karakterize ederler. Orman ekosistemi en çok parlak bir örnek bu durumda. Kural olarak, katmanlar farklı şekillerde temsil edilir. yaşam formlarıçalılar, çalılar, ağaçlar, otlar ve yosunlar.

Mekansal yapının katmanları

İlk kademe neredeyse her zaman yaprakları yerden yüksekte bulunan ve güneş tarafından iyi aydınlatılan büyük ağaçlarla temsil edilir. İkinci (alt gölgelik) katman, kullanılmayan ışığı emebilecek kadar uzun olmayan türlerden oluşur. Daha sonra, gerçek çalılar (fındık, cehri, üvez vb.) ve ayrıca ağaçların çalı formları (orman elması, armut vb.) ile temsil edilen çalılıklar gelir. normal koşullar birinci kattaki ağaçların yüksekliğine kadar büyüyebilir. Bir sonraki seviye gençliktir. Gelecekte birinci kademeye "uzanabilecek" genç ağaçları içerir. Örneğin çam, meşe, ladin, gürgen, kızılağaç.

Dikey tip ekosistem yapısı (mekansal), bir çim-çalı katmanının varlığı ile karakterize edilir. Orman çalıları ve bitkilerinden oluşur: çilek, kuzukulağı, vadi zambağı, eğrelti otları, yaban mersini, böğürtlen, ahududu vb. Bunu son katman olan yosun liken takip eder.

Kural olarak, doğadaki ekosistemler arasında, çeşitli peyzaj faktörleriyle (nehirler, dağlar, tepeler, uçurumlar vb.) temsil edilmediği sürece net bir sınır görmek imkansızdır. Çoğu zaman yumuşak geçişlerle birleşirler. İkincisi aslında ayrı ekosistemlerin kendisi olabilir. Kavşakta oluşan topluluklara genellikle ekotonlar denir. Terim 1905 yılında Amerikalı botanikçi ve ekolojist F. Clements tarafından tanıtıldı.

Bir ekotonun rolü, farklı ekosistemlerde bulunan belirli çevresel faktörlerin bir kombinasyonu olan kenar etkisi nedeniyle, aralarında bulunduğu ekosistemlerin biyolojik çeşitliliğini korumaktır. Bu, yaşam için mükemmel koşullar yaratır ve dolayısıyla ekolojik nişler. Bu bakımdan bir ekotonda farklı ekosistemlerden türler olabileceği gibi son derece spesifik türler de var olabilir. Böyle bir bölgeye örnek olarak kıyıdaki su bitkilerinin bulunduğu bir nehrin ağzı verilebilir.

Ekosistemlerin zamansal sınırları

Doğa etkilendi çeşitli faktörler değişiyor. Zaman içerisinde aynı yerde farklı ekosistemler gelişebilir. Değişimin meydana geldiği süre uzun ya da nispeten kısa (1-2 yıl) olabilir. Belirli bir ekosistemin var olma süresi, sözde ardıllık ile belirlenir, yani. sonuç olarak bölgenin belirli bir bölgesinde bir topluluğun diğeriyle doğal ve tutarlı bir şekilde değiştirilmesi. iç faktörler Biyojeosinozun gelişimi.

1. Ekosistemlerin özellikleri ile türleri arasında bir benzerlik kurun: 1-doğal ekosistem, 2-tarımsal ekosistem
A) Aynı türün bitkileri baskındır
B) Çok çeşitli türler vardır
C) Nüfus sayılarının kendi kendine düzenlenmesi gerçekleştirilir
D) Maddelerin döngüsü kapalı değildir
D) Antropojenik faktör önemli bir rol oynar
E) Besin zincirlerinin uzun olması

Cevap

A2 B1 C1 D2 D2 E1

2. Çayır ekosisteminin aksine patates tarlasının tarımsal ekosisteminde
A) Tüketici yoktur
B) Bir türün çok sayıda üreticisi
B) maddelerin açık döngüsü
D) Otçul böcekler baskındır
D) Ayrıştırıcı yoktur
E) Öz düzenleme bozulur

Cevap

3. Doğal ve yapay ekosistemler arasındaki benzerlikler nelerdir?
A) Az sayıda tür
B) güç devrelerinin varlığı
B) kapalı madde döngüsü
D)Güneş enerjisinin kullanılması
D) Ek enerji kaynaklarının kullanımı
E) Üreticilerin, tüketicilerin ve ayrıştırıcıların varlığı

Cevap

4. Yapay ekosistemin aksine doğal ekosistemde
A) uzun zincirler beslenme
B) kısa güç devreleri
B) Az sayıda tür

Cevap

5. Doğal bir ekosistemde
A) çeşitli tür kompozisyonu
B) çok az öz düzenleme
C) Popülasyon büyüklükleri değişmez
D) kapalı madde döngüsü
D) dallanmış besin zincirleri
E) Avcılar tüketiciler arasında baskındır

Cevap

6. Yapay ekosistemin aksine doğal ekosistemde
A) uzun güç zincirleri
B) Üreticiler döngüden çıkarılır
B) Az sayıda tür
D) Öz düzenleme gerçekleştirilir
D) kapalı madde döngüsü
E) Güneş enerjisinin yanı sıra ek enerji kaynakları da kullanılır

Cevap

7. Geniş yapraklı bir ormanın (meşe korusu) ekosisteminde
A) Kısa besin zincirleri
B) Sürdürülebilirlik bitki ve hayvan çeşitliliğiyle sağlanır
B) yüksek biyolojik verimlilik
D) Bitki ve hayvanların tür kompozisyonu sınırlıdır
D)toprak humusça zengindir
E) Toprakta ayrıştırıcı yoktur