סוגי מערכות אקולוגיות. מאפיינים כלליים של מערכות אקולוגיות

2024 מְחַבֵּר: Henry Conors | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-02-12 07:23

כל היצורים החיים אינם חיים על פני כדור הארץ במנותק זה מזה, אלא יוצרים קהילות. הכל בהם קשור זה בזה, גם אורגניזמים חיים וגם גורמים בעלי טבע דומם. היווצרות כזו בטבע נקראת מערכת אקולוגית שחיה על פי החוקים הספציפיים שלה ובעלת תכונות ואיכויות ספציפיות שננסה להכיר.

קונספט של מערכת אקולוגית

די קשה לחקור ביסודיות כל מערכת אקולוגית, מכיוון שהיא כוללת מספר עצום של אורגניזמים חיים, כמו גם גורמים אביוטיים.

יש מדע כמו אקולוגיה, החוקר את הקשר בין חיות בר ללא-חיים. אבל יחסים אלה יכולים להתבצע רק במסגרת של מערכת אקולוגית מסוימת ומתרחשים לא באופן ספונטני וכאוטי, אלא על פי חוקים מסוימים.

סוגי מערכות אקולוגיות שונות, אבל כולם הם קבוצה של אורגניזמים חיים המקיימים אינטראקציה זה עם זה ועם הסביבה באמצעות חילופי חומר, אנרגיה ומידע. זו הסיבה שהמערכת האקולוגית נשארת יציבה ובת קיימא לאורך תקופה ארוכה.

סיווג של מערכות אקולוגיות

למרות המגוון הגדול של המערכות האקולוגיות, כולן פתוחות, שבלעדיהן היה בלתי אפשרי קיומן. סוגי המערכות האקולוגיות שונות, והסיווג עשוי להיות שונה. אם נזכור את המקור, אז המערכות האקולוגיות הן:

טבעי או טבעי. בהם, כל אינטראקציה מתבצעת ללא השתתפות ישירה של אדם. הם, בתורם, מחולקים ל:

• מערכות אקולוגיות תלויות לחלוטין באנרגיה סולארית.
• מערכות שמקבלות אנרגיה הן מהשמש והן ממקורות אחרים.

2. מערכות אקולוגיות מלאכותיות. נוצר בידי אדם, ויכול להתקיים רק בהשתתפותו. הם גם מחולקים ל:

• Agroecosystems, כלומר, אלו הקשורות לפעילות כלכלית אנושית.
• מערכות טכנואקולוגיות מופיעות בקשר לפעילויות תעשייתיות של אנשים.
• מערכות אקולוגיות עירוניות.

סיווג אחר מזהה את הסוגים הבאים של מערכות אקולוגיות טבעיות:

1. קרקע:

• יערות גשם.
• מדבר עם צמחייה עשבונית ושיחי.
• Savannah.
• סטפות.
• יער נשירים.
• טונדרה.

2. מערכות אקולוגיות של מים מתוקים:

• מקווי מים עומדים (אגם, בריכה).
• מים זורמים (נהרות, נחלים).
• Marshes.

3. מערכות אקולוגיות ימיות:

• Ocean.
• מדף יבשתי.
• אזורי דיג.
• פה של נהרות, מפרצים.
• אזורי בקע מים עמוקים.

ללא קשר לסיווג, אפשר לראות את המגוון של מיני המערכת האקולוגית, המתאפיין במערך צורות החיים ובהרכבו המספרי.

תכונות הבחנה של מערכת אקולוגית

ניתן לייחס את הרעיון של מערכת אקולוגית הן לתצורות טבעיות והן שנוצרה באופן מלאכותי על ידי האדם. אם אנחנו מדברים על טבעי, אז הם מאופיינים בתכונות הבאות:

• בכל מערכת אקולוגית, המרכיבים החיוניים הם אורגניזמים חיים וגורמים סביבתיים אביוטיים.
• בכל מערכת אקולוגית קיים מחזור סגור מייצור חומרים אורגניים ועד לפירוקם למרכיבים אנאורגניים.
• אינטראקציה של מינים במערכות אקולוגיות מבטיחה קיימות וויסות עצמי.

כל העולם סביבנו מיוצג על ידי מערכות אקולוגיות שונות, המבוססות על חומר חי עם מבנה מסוים.

מבנה ביוטי של המערכת האקולוגית

גם אם מערכות אקולוגיות שונות במגוון המינים, בשפע של יצורים חיים, בצורות החיים שלהם, אבל המבנה הביוטי בכל אחת מהן עדיין זהה.

כל סוגי המערכות האקולוגיות כוללות את אותם רכיבים, בלעדיהם תפקוד המערכת פשוט בלתי אפשרי.

1. מפיקים.
2. צרכנים בהזמנה ראשונה.
3. צרכנים מהסדר השני.
4. מפרקים.

קבוצת האורגניזמים הראשונה כוללת את כל הצמחים המסוגלים לתהליך הפוטוסינתזה. הם מייצרים חומר אורגני. גם כימוטרופים שייכים לקבוצה זו.היוצרים תרכובות אורגניות. אבל רק בשביל זה הם משתמשים לא באנרגיה סולארית, אלא באנרגיה של תרכובות כימיות.

צרכנים כוללים את כל האורגניזמים הזקוקים לחומר אורגני מבחוץ כדי לבנות את גופם. זה כולל את כל היצורים אוכלי עשב, טורפים ואוכלי כל.

מפרקים, הכוללים חיידקים, פטריות, הופכים שאריות של צמחים ובעלי חיים לתרכובות אנאורגניות המתאימות לשימוש על ידי אורגניזמים חיים.

תפקוד המערכת האקולוגית

המערכת הביולוגית הגדולה ביותר היא הביוספרה, אשר, בתורה, מורכבת ממרכיבים בודדים. אתה יכול לעשות שרשרת כזו: מינים-אוכלוסיה - מערכת אקולוגית. היחידה הקטנה ביותר במערכת אקולוגית היא המין. בכל biogeocenosis, מספרם יכול להשתנות בין כמה עשרות למאות ואלפים.

ללא קשר למספר הפרטים והמינים הבודדים בכל מערכת אקולוגית, יש חילופי חומר, אנרגיה, לא רק בינם לבין עצמם, אלא גם עם הסביבה.

אם מדברים על חילופי אנרגיה, אז בהחלט אפשרי ליישם את חוקי הפיזיקה. החוק הראשון של התרמודינמיקה קובע שאנרגיה אינה נעלמת ללא עקבות. זה משתנה רק ממין אחד למשנהו. לפי החוק השני, האנרגיה יכולה לגדול רק במערכת סגורה.

אם חוקים פיזיקליים מיושמים על מערכות אקולוגיות, אז נוכל להגיע למסקנה שהם תומכים בפעילותן החיונית בשל נוכחותם שלאנרגיה סולארית, אשר אורגניזמים מסוגלים לא רק ללכוד, אלא גם להפוך, להשתמש ולאחר מכן לשחרר לסביבה.

אנרגיה מועברת מרמה טרופית אחת לאחרת, במהלך ההעברה יש טרנספורמציה של סוג אנרגיה אחד לאחר. חלק ממנו, כמובן, אבוד כחום.

כל סוג של מערכות אקולוגיות טבעיות שקיימים, חוקים כאלה חלים באופן מוחלט בכל אחת.

מבנה המערכת האקולוגית

אם ניקח בחשבון מערכת אקולוגית כלשהי, אז בטוח לראות שקטגוריות שונות, כגון יצרנים, צרכנים ומפרקים, מיוצגות תמיד על ידי קבוצה שלמה של מינים. הטבע מספק שאם משהו פתאום קורה לאחד המינים, אז המערכת האקולוגית לא תמות מזה, היא תמיד יכולה להיות מוחלפת בהצלחה באחר. זה מסביר את הקיימות של מערכות אקולוגיות טבעיות.

המגוון הרחב של המינים במערכת האקולוגית, המגוון של שרשראות המזון מבטיחים את קיימות כל התהליכים המתרחשים בתוך הקהילה.

חוץ מזה, לכל מערכת יש חוקים משלה, שכל היצורים החיים מצייתים להם. בהתבסס על זה, ניתן להבחין בין מספר מבנים בתוך הביוגאוצנוזה:

1. צפייה במבנה. מציג את היחס בין מיני צמחים ובעלי חיים. בכל מערכת, אינדיקטור זה שונה, זה תלוי בגורמים רבים: מיקום גיאוגרפי, אקלים, גיל המערכת האקולוגית. מינים שמספרם עולה על כל האחרים נקרא מין יוצר בית גידול. אבל נציגים קטנים בחלק מהמקרים הם אינדיקטור לרווחה במערכת.



2. מבנה טרופי. מגוון מינים, שרשראות מזון מסועפות במערכת אקולוגית הם אינדיקטורים לקיימות. בכל biogeocenosis, אורגניזמים קשורים זה בזה בעיקר על ידי קשרי מזון. תמיד אפשר ליצור רשתות מזון. בדרך כלל הם מתחילים באורגניזם צמחי ומסתיימים בטורף. למשל, חגב אוכל עשב, ציצי יאכל אותו, ועפיפון יתפוס אותו.
3. מבנה מרחבי. נשאלת השאלה כיצד מספר כה גדול של מינים שונים מתקיימים במקביל בטריטוריה אחת. כל זה נובע ממבנה מסוים, הדבק בו מינים מתיישבים. ביער, השכבה הראשונה תפוסה על ידי עצים אוהבי אור. גם כמה מיני ציפורים מקננים כאן. הרמה הבאה היא העצים הנמוכים, ושוב בית הגידול לכמה מיני בעלי חיים.

כל מבנה קיים בהכרח בכל מערכת אקולוגית, אבל הוא יכול להיות שונה באופן משמעותי. לדוגמה, אם נשווה את הביוגאוצנוזה של המדבר ויער הגשם, ההבדל נראה לעין בלתי מזוינת.

מערכות אקולוגיות מלאכותיות

מערכות כאלה נוצרות בידיים אנושיות. למרות העובדה כי בהם, כמו בטבעיים, כל מרכיבי המבנה הביוטי נמצאים בהכרח, עדיין קיימים הבדלים משמעותיים. ביניהם:

1. Agrocenoses מאופיינים בהרכב מינים גרוע. רק אותם צמחים גדלים שם שהאדם מגדל. אבל הטבע גובה את שלו, ותמיד, למשל, על שדה חיטה אפשר לראות פרחי קורנפלורים, חינניות, פרוקי רגליים שונים מתיישבים. בְּבמערכות מסוימות, אפילו לציפורים יש זמן לבנות קן על הקרקע ולבקוע גוזלים.
2. אם אדם לא יטפל במערכת האקולוגית הזו, אז צמחים תרבותיים לא יעמדו בתחרות עם קרובי משפחתם.
3. Agrocenoses קיימים גם בגלל האנרגיה הנוספת שאדם מביא, למשל, על ידי דישון.
4. מאחר שהביומסה הגדלה של הצמחים נסוגה יחד עם הקטיף, האדמה מדולדלת מחומרי הזנה. לכן, קיום נוסף מצריך שוב התערבות של אדם שיצטרך לדשן על מנת לגדל את היבול הבא.

ניתן להסיק שמערכות אקולוגיות מלאכותיות אינן שייכות למערכות בנות קיימא ומווסתות את עצמם. אם אדם יפסיק לטפל בהם, הוא לא ישרוד. בהדרגה, מיני בר יעקרו צמחים תרבותיים, והאגרוקנוזה תושמד.

לדוגמה, ניתן ליצור בקלות מערכת אקולוגית מלאכותית של שלושה סוגים של אורגניזמים בבית. אם אתה שם אקווריום, לשפוך מים לתוכו, להניח כמה ענפים של elodea ולהתיישב שני דגים, הנה יש לך מערכת מלאכותית מוכן. אפילו כזה פשוט לא יכול להתקיים ללא התערבות אנושית.

חשיבותן של מערכות אקולוגיות בטבע

באופן גלובלי, כל היצורים החיים מפוזרים על פני מערכות אקולוגיות, כך שלא ניתן לזלזל בחשיבותם.

1. כל המערכות האקולוגיות קשורות זו בזו על ידי מחזור של חומרים שיכולים לנדוד ממערכת אחת לאחרת.
2. תודהנוכחותן של מערכות אקולוגיות בטבע משמרת את המגוון הביולוגי.
3. כל המשאבים שאנו שואבים מהטבע נותנים לנו בדיוק מערכות אקולוגיות: מים נקיים, אוויר, אדמה פורייה.

קל מאוד להרוס כל מערכת אקולוגית, במיוחד בהתחשב ביכולות האנושיות.

מערכות אקולוגיות ואדם

מאז הופעת האדם, השפעתו על הטבע גדלה מדי שנה. מתפתח, דמיין האדם את עצמו מלך הטבע, החל ללא היסוס להרוס צמחים ובעלי חיים, להרוס מערכות אקולוגיות טבעיות, ובכך החל לחתוך את הענף שעליו הוא עצמו יושב.

תוך התערבות במערכות אקולוגיות בנות מאות שנים והפרת חוקי קיומם של אורגניזמים, האדם הוביל לכך שכל שוחרי הסביבה בעולם כבר צועקים בקול אחד שהמשבר האקולוגי העולמי הגיע. רוב המדענים בטוחים שאסונות טבע, שהחלו להתרחש לאחרונה לעתים קרובות יותר, הם תגובת הטבע להתערבות אנושית חסרת מחשבה בחוקיו. הגיע הזמן לעצור ולחשוב שכל סוג של מערכות אקולוגיות נוצרו במשך מאות שנים, הרבה לפני הופעת האדם, והתקיימו בצורה מושלמת בלעדיו. האם האנושות יכולה לחיות בלי הטבע? התשובה מציעה את עצמה.