Sammensetning og egenskaper av økosystemer. Økosystemfunksjoner

Alt mangfoldet av organismer på vår planet er uløselig forbundet. Det er ikke noe slikt som kunne klare å eksistere isolert fra alle, strengt individuelt. Imidlertid er ikke bare organismer i nær sammenheng, men faktorene i det eksterne og indre miljøet påvirker hele biomet. Sammen representerer hele komplekset av levende og livløs natur strukturen i økosystemene og deres egenskaper. Hva er dette konseptet, hvilke parametere er karakterisert, la oss prøve å forstå artikkelen.

Konseptet med økosystemer

Hva er et økosystem? Fra økologisk synspunkt er dette den kumulative fellesaktiviteten til alle slags organismer, uavhengig av klassen tilknytning og miljøfaktorer, både biotiske og abiotiske.

Egenskapene til økosystemene forklares av deres egenskaper. Den første omtalen av dette begrepet dukket opp i 1935. A. Tensli foreslo å bruke det til å bety "et kompleks som ikke bare består av organismer, men også av deres omgivelser". Konseptet selv er ganske omfattende, det er den største enheten av økologi, og også viktig. Et annet navn er biogeocenose, selv om det er liten forskjell mellom disse konseptene.

Hovedegenskapen til økosystemene er den kontinuerlige samspillet mellom dem i organisk og uorganisk materie, energi, varmefordeling, elementets migrering, komplekse virkninger av levende vesener på hverandre. Totalt er det flere grunnleggende egenskaper som kalles egenskaper.

Hovedegenskaper i økosystemer

De viktigste av dem kan deles inn i tre:

• selvregulering;
• stabilitet;
• selv-gjengivelse;
• Bytte til hverandre;
• integritet;
• Emergent egenskaper.

På spørsmålet om hva som er hovedegenskapen til økosystemer, kan man svare på forskjellige måter. Alle er viktige, fordi bare deres samlede tilstedeværelse tillater dette konseptet å eksistere. La oss undersøke i detalj hver karakteristisk egenskap for å assimilere sin viktige betydning og å forstå essensen.

Selvregulering av økosystemer

Dette er hovedegenskapen til økosystemet, noe som innebærer uavhengig livsstyring innen hver biogeoksenose. Det vil si at en gruppe organismer som er i nært forhold til andre levende vesener, samt miljøfaktorer, har en direkte innvirkning på hele strukturen som helhet. Det er deres levebrød som kan påvirke bærekraft og selvregulering av økosystemet.

For eksempel, hvis vi snakker om rovdyr, så spiser de plantevernere av samme art nøyaktig til antallet reduseres. Deretter stopper spising, og rovdyret bytter til en annen matkilde (det vil si en annen slags plantelevende skapning). Det viser seg således at arten ikke er fullstendig ødelagt, den forblir i fred til den nødvendige mengden er gjenopprettet.

Innenfor økosystemet kan det ikke være naturlig utryddelse av arten som et resultat av å spise av andre individer. Dette er selvregulering. Det vil si at dyr, planter, sopp, mikroorganismer kontrollerer hverandre hverandre, til tross for at de er mat.

Også selvregulering er hovedegenskapen til økosystemene, også fordi den fører til en kontrollert prosess for transformasjon av forskjellige energikilder. Uorganiske stoffer, organiske forbindelser, elementer - alt er i nær samtale og generell sirkulasjon. Planter bruker direkte solenergi, dyr spiser planter, overfører denne energien til kjemiske bindinger, etter at de døde, nedbryter mikroorganismer dem igjen til uorganiske stoffer. Prosessen er kontinuerlig og syklisk uten ekstern inngrep, som kalles selvregulering.

stabilitet

Det er andre egenskaper i økosystemene. Selvregulering er nært knyttet til bærekraft. I hvilken utstrekning dette eller det økosystemet vil overleve, hvordan det vil overleve, og om endringer vil skje for andre, avhenger av en rekke årsaker.

Virkelig stabil er den der det ikke er plass for menneskelig inngrep. Det hele tiden konsekvent høyt antall alle typer organismer, det er ingen endringer under påvirkning av miljøforhold, eller de er ubetydelige. I prinsippet kan ethvert økosystem være stabilt.

Mennesket kan bryte denne tilstanden ved hans inngrep og fiasko av den etablerte orden (avskoging, skyting av dyr, ødeleggelse av insekter, etc.). Også selve naturen kan påvirke stabiliteten, dersom klimaforholdene endres dramatisk, slik at tidsorganismer ikke tilpasses. For eksempel, naturkatastrofer, klimaendringer, reduksjon av vannmengde og så videre.

Jo større mangfold av arter, desto lengre økosystemer eksisterer. Økosystemegenskaper - bærekraft og selvregulering - er grunnlaget for dette konseptet generelt. Det er et begrep som generaliserer disse egenskapene - homeostase. Det vil si å opprettholde konsistens i alt - mangfoldet av arter, deres tall, eksterne og interne faktorer. For eksempel er tundra økosystemer mer sannsynlig å bli erstattet enn tropiske skoger. Tross alt, i dem er det genetiske mangfoldet av de levende ikke så bra, så. Og overlevelsesraten er kraftig redusert.

Samovosproizvodimost

Hvis man tenker nøye på spørsmålet om hva som er økosystemets hovedegenskaper, kan man komme til den konklusjonen at selvreproducerbarhet ikke er mindre viktig for deres eksistens. Tross alt, uten konstant avspilling av komponenter som:

• organismer;
• Jordkomposisjon;
• Transparens av vann;
• Oksygen komponent av luft og så videre.

Det er vanskelig å snakke om bærekraft og selvregulering. For å sikre at biomassen kontinuerlig gjenopplives og tallene opprettholdes, er det viktig å ha nok mat, vann og gunstige levekår. Inne i et hvilket som helst økosystem, er det en konstant erstatning av gamle personer på unge, syke mennesker på sunt, sterkt og hardt. Dette er en normal betingelse for eksistensen av noen av dem. Dette er kun mulig under betingelse av rettidig selvgjengelighet.

Manifestasjonen av egenskapene til et slikt økosystem er et løfte om genetisk bevaring av alleler av hver art. Ellers vil hele slekt og typer, klasser og familier av levende vesener bli ødelagt uten ytterligere restaurering.

rekkefølge

Også viktige egenskaper ved økosystemer - endringen av økosystemer. Denne prosessen kalles suksess. Det skjer under påvirkning av en endring i eksterne abiotiske faktorer og tar fra flere tiår til millioner. Essensen av dette fenomenet er den etterfølgende erstatning av ett økosystem av en annen under påvirkning av både interne faktorer som oppstår mellom levende organismer og eksterne forhold av livløs natur i lang tid.

Også en betydelig årsak til suksess er menneskelig økonomisk aktivitet. Så er skogene erstattet av enger og sumper, innsjøer blir til ørkener eller flomengede enger, marker overgrover med trær og danner en skog. Naturligvis, mens faunaen også gjennomgår betydelige endringer.

Hvor lenge vil suksesjon finne sted? Nøyaktig til scenen når den mest praktiske og tilpasset spesifikke forhold er biogeokoenosen. For eksempel, barrskoger fra Fjernøsten (taiga) - dette er allerede etablert urfolk biokenose, som ikke lenger vil endre seg. Det ble dannet i tusenvis av år, i løpet av denne tiden var det ikke en endring i økosystemet.

Emergent egenskaper

Disse egenskapene til økosystemene er nyutviklede, nye og tidligere ikke karakteristiske trekk som fremkommer i biogeokoenosen. De oppstår som et resultat av det integrerte arbeidet til alle eller flere deltakere i det felles systemet.

Et typisk eksempel er samfunnet av korallrev, som skyldes samspillet mellom coelenterater og alger. Koraller - dette er den viktigste kilden til en stor mengde biomasse, elementer, forbindelser, som før dem i dette samfunnet ikke eksisterte.

Økosystemfunksjoner

Egenskapene og funksjonene til økosystemene er nært forbundne. Så for eksempel betyr en slik egenskap som integritet å opprettholde konstant samspill mellom alle deltakere. Inkludert faktorer av livløs natur. Og en av funksjonene er bare den harmoniske overgangen av forskjellige typer energi til hverandre, noe som er mulig under betingelse av intern sirkulasjon av elementer mellom alle leddene av befolkningen og biocenosene selv.

Generelt sett er økosystemets rolle bestemt av hvilke interaksjoner som eksisterer innenfor dem. Enhver biogeokenose bør gi en viss biologisk økning i biomasse som følge av dets eksistens. Dette vil være en av funksjonene. Veksten avhenger av en kombinasjon av faktorer av livlig og livløs natur og kan variere mye. Så, biomasse er mye mer i områder med høy luftfuktighet og god belysning. Derfor vil veksten bli mye større, i sammenligning med det, for eksempel i ørkenen.

En annen funksjon av økosystemet er transformasjon. Det innebærer en retningsendring i energi, dens forvandling til forskjellige former under levende vesener.

struktur

Sammensetningen og egenskapene til økosystemene bestemmer også deres struktur. Hvilken struktur har biogeocenose? Tydeligvis inkluderer den alle de viktigste koblingene (både levende og abiotiske). Det er også viktig at hele strukturen generelt er en lukket syklus, som igjen bekrefter de grunnleggende egenskapene til økosystemene.

Det er to hovedforbindelser med noen biogeoksenose.

1. Ecotope - et sett av faktorer av abiotisk natur. Det presenteres i sin tur:

• Climatop (atmosfære, fuktighet, belysning);
• Edaphotom (jordjordkomponent).

2. Biokenose - totaliteten av alle typer levende vesener i et gitt økosystem. Den inneholder tre hovedlinker:

• Zoocenosis - alle dyr skapninger;
• Fytokenose - alle planteorganismer;
• Mikrobiocenose - alle bakterielle representanter.

I henhold til strukturen ovenfor er det åpenbart at alle koblinger er nært forbundne og danner et enkelt nettverk. Denne forbindelsen manifesteres først og fremst i absorpsjon og transformasjon av energi. Med andre ord, i matkjeder og nettverk i befolkningen og mellom dem.

En lignende struktur av biogeocenosen ble foreslått av VN Sukachev i 1940 og er fortsatt aktuell i dag.

Eldre økosystem

Alderen av forskjellige biogeocenoser kan variere mye. Naturligvis bør de karakteristiske egenskapene til et ungt og modent økosystem være forskjellig. Dette er hva som skjer.

Hvilken egenskap av et modent økosystem skiller det fra en relativt nydannet? Det er noen, vurder alle:

1. Arten av hver populasjon er dannet, stabil og ikke erstattet av andre.
2. Mangfoldet av individer er stadig og ikke lenger endringer.
3. Hele samfunnet er fritt til selvregulering, en høy grad av homeostase blir observert.
4. Hver organisme er fullt tilpasset miljøforhold, sameksistensen av biokoenose og økotope er maksimalt behagelig.

Hvert økosystem vil gjennomgå suksess til dets klimaks er etablert - den konstant mest produktive og akseptable artens mangfold. Det er da at biogeokenosen begynner å forvandle seg til et modent samfunn.

Grupper av organismer innenfor biogeokoenosen

Naturligvis er alle levende vesener i samme økosystem forbundet med hverandre i en enkelt helhet. Samtidig har de også en enorm innflytelse på jordens sammensetning, luft, vann - på alle abiotiske komponenter.

Det er vanlig å skille flere grupper av organismer i henhold til deres evne til å absorbere og transformere energi innen hver biogeoksenose.

1. Produsenter er de som produserer organisk materiale fra uorganiske komponenter. Dette er grønne planter og enkelte typer bakterier. Deres måte å absorbere energi er autotrofisk, de absorberer direkte solstråling.
2. Forbrukere eller biofag er de som bruker det ferdige organiske stoffet ved å spise levende vesener. De er rovdyr, insekter, noen planter. Her tilhører plantelevende representanter.
3. Saprotroph er organismer som er i stand til å dekomponere organisk materiale, og dermed forbruker næringsstoffer. Det er å spise døde rester av planter og dyr.

Åpenbart er alle deltakere i systemet i en gjensidig avhengighet. Uten planter kan herbivorer ikke bli spist, og rovdyr vil dø uten dem. Saprofager forarbeider ikke forbindelser, antall nødvendige uorganiske forbindelser vil ikke bli gjenopprettet. Alle disse relasjonene kalles matkjeder. I store lokalsamfunn går kjedene inn i nettverk, pyramider dannes. Vitenskapen om økologi omhandler studiet av problemstillinger knyttet til trofiske interaksjoner.

Menneskets rolle i virkningen på økosystemene

Dette er mye sagt i dag. Endelig innså personen den fullstendige omfanget av skaden som økosystemet har påført dem de siste 200 årene. Konsekvensene av slik oppførsel ble åpenbare: surt regn, drivhuseffekt, global oppvarming, reduksjon av ferskvannsressurser, oppskalering av jord, reduksjon av skogsområder og så videre. Det er mulig å betegne problemer på ubestemt tid, fordi de har samlet et stort antall.

Alt dette er selve rollen som mannen har spilt og spiller i økosystemet så langt. Mass urbanisering, industrialisering, utvikling av teknologi, utforskning av ytre rom og andre menneskelige handlinger fører ikke bare til komplikasjonen av tilstanden av livløs natur, men også til utryddelse og reduksjon av biomassen på planeten.

Ethvert økosystem trenger beskyttelse mot mennesker, spesielt i dag. Derfor er oppgaven til hver av oss å gi den støtte. For å gjøre dette er det ikke nødvendig med mye - på regjeringsnivå utvikles metoder for å beskytte naturen, vanlige mennesker bør bare holde seg til etablerte regler og forsøke å bevare økosystemene i uendret form uten å innføre en overdreven mengde forskjellige stoffer og elementer i sammensetningen.