Što je ekosustav?
Ekosustav je sustav koji kombinira žive organizme i njihovu interakciju između sebe i prirode. U ekosustavu je povezano sve, od predstavnika divljine, završavajući s neživim.
Bit ekosustava
Svaki je organizam važan na svoj način, on zauzima određeno mjesto. Na primjeru ekosustava malih jezera može se razmotriti svaka vrsta živog bića, od bakterija do višećelijskih biljaka i životinja. Svaki organizam ne može živjeti bez zasebnih objekata nežive prirode, svemu su potrebni zrak, sunce i voda. Čak i mineralni sastav vode izravno utječe na razvoj organizama u jezerima.
Kad god je na ekosustav koji nije uobičajen za njega, ekosustav može nastupiti neizbrisive posljedice. Novi organizmi na ovaj ili onaj način narušavaju prirodni poredak stvari, narušavaju prirodnu ravnotežu, šteteći okolišu. Dakle, na primjeru Australije možemo razumjeti da su nakon naseljavanja pasa, mačaka i lisica na otoku istrijebljeni razni marsupials.
Biotski članovi bilo kojeg ekosustava izravno ovise jedni o drugima. Možemo reći da ako jedan član ekosustava nestane, tada će cijeli sustav pretrpjeti značajne promjene. U slučaju kada živim bićima nedostaje svjetla, vode, zraka, počinju postupno izumrijevati, životinje ne mogu živjeti bez biljaka, a organizmi koji izravno ovise o njima počinju izumirati bez životinja.
U prirodnoj prirodi sustava djeluju prema jedinstvenom mehanizmu. Svaki dio sustava ovisi o drugom, djeluje istovremeno s njim. Da bi održala prirodnu ravnotežu, osoba mora zaštititi svako živo biće. Uništavanje ekoloških sustava događa se po krivici čovjeka i prirodnim katastrofama.
Ekosistem i biogeocenoza
Pojmove ekosustava i biogeocenoze nemoguće je smatrati sinonimima. Oni su po značenju bliski. Biogeocenoza je isti ekosustav ograničen fitocenozom. Fitocenoza je zajednica biljaka, kao i skup organizama koji zajedno postoje na jednoj parceli zemljine površine. Ekosustav može generalizirati sve koncepte. Svaka biogeocenoza je ekosustav, ali ne može svaki sustav biti biogeocenoza.
Vrste ekosustava
Ekosistemi mogu biti različitih veličina, postojati u različitim prostorima, velikim i malim. Vaš ekosustav može biti pod stijenama u malim vodenim tijelima. Ekološki sustavi mogu pokriti velika područja - šume, pustinje, stepe. Tehnički je čitav planet Zemlja jedan veliki ekosustav zajednički svim stvorenjima koja žive u njemu.
Vrste ekosustava po mjeri
Ekosistemi su:
- Microsystems - Mali ekološki sustavi poput malih jezerca, lokva, pojedinačnih stabala i tako dalje.
- Mesoecosystems predstavljaju ekološke sustave koji pokrivaju velika područja.
- biomes (makroekosistemi) - ogroman ekološki sustav, kao i skup ekosustava, čiji su čimbenici slični jedni drugima. Ogromne su tropske šume u kojima se nalaze milijuni životinja, predmeti nežive prirode poput jezera.
Nijedan ekosustav nema jasno definirane granice. Često je svaki sustav odvojen određenom barijerom: pustinje, arhipelaga, rijeke i tako dalje. Budući da ne postoje jasne granice, ekološki sustavi nesmetano prelaze jedan u drugi. Zbog toga se nekoliko malih ekosustava može kombinirati u jezerima istovremeno. Istovremeno će svaki ekosustav imati jedinstvene karakteristike koje ga razlikuju od ostalih. Slične mješavine ekosustava nazivaju se ekotoni.
Vrste ekosustava ovisno o vrsti pojave
Postoje određeni ekosustavi, mogu se razlikovati prema vrsti izgleda.Najčešće su prirodnog podrijetla, ali postoje i umjetno stvoreni.
- Prirodni ekosustav - stvorila priroda. To može uključivati šume, jezera, mora i tako dalje.
- Umjetni ekosustavi čovjek sam stvara: razne vrtove, vrtove itd.
Vrste ekosustava
Postoje dvije vrste: voda, zemlja. Preostali podtipovi ekosustava pripadaju jednoj od tih skupina.
Kopneni ekosustavi
Rasprostranjeni po cijeloj zemlji, a nalaze se u svim kutovima planete, jedinstveni su, kao na primjer, u Australiji:
Šumski ekosustavi
Ovdje živi veliki broj živih organizama u relativno malim prostorima. Gustoća naseljenosti šuma izrazito je velika, no čak i najmanje promjene mogu uvelike promijeniti prirodnu ravnotežu na tlu. U takvim ekosustavima masa predstavnika životinjskog i biljnog svijeta. Šumski ekološki sustavi dijele se na:
- prašumegdje se javljaju godišnje kiše. Glavne značajke tropskih šuma su: gusta vegetacija s prevladavanjem visokih stabala koja su smještena na različitim visinama. Na takvim teritorijima žive mnogi živi organizmi, gdje se mnoge životinje sklone.
- Lišće prašumeu kojem pored raznih vrsta tropskog drveća, rastu grmlje. Listopadni tropi mogu se naći u svim kutovima planete, žive ne samo masu biljaka, već i razne životinje.
- Umjerene zimzelene šumeu kojem nema mnogo stabala. Na takvim područjima prevladavaju zimzelene biljke, koje postupno ažuriraju svoje lišće godišnje.
- Listovne šumeraste u regijama s umjerenom vlagom, gdje ima dovoljno oborina za život. Zimi stabla ispuštaju lišće, obnavljajući pokrov u proljetno vrijeme.
- Tajgaraste neposredno u blizini tundra. Sadrži zimzelene četinjače, temperatura je najčešće negativna, a tla su izuzetno kisela. Ljeti se ovdje slijeva mnoštvo selidbenih vrsta ptica, bube insekata, život preostalih životinja iz tajge je u punom jeku.
Primjer: miješani šumski ekosustav
Proizvođači su zastupljeni raznim drvećem (hrastovi, smreke, borovi, aspen, breza itd.), Grmljem (14) i biljem (sedre, dlakave, starlete, borovnice i dr.). Potrošače predstavljaju brojni insekti (2). Primarne šumske proizvode konzumiraju šumski volani (9) i miševi, vjeverice, los (15), divlje svinje (12), jeleni, a od ptica - križevi, finice, jare (7). Drugi nivo potrošača, oni koji konzumiraju životinje, predstavljaju pauci, grabežljivi bugovi - mljeveni bube, osi, mravi (10), komarci koji sišu krv (11). Od sisavaca - insektinorazni šljam, jazavac, lisica, martenica (4), medvjed. Od ptica - insektinozni djetlići, potkošulje (8), košulje (1), muharice (13), orah (6), kao i grabljivice - sokoli (5) i sove.
Pustinjski ekosustav
Nema mnogo životinja, biljaka. Sami sustavi nalaze se pokraj polu pustinjskih područja, zauzimajući otprilike 17% ukupne kopnene površine. Temperatura je vrlo visoka, malo je vode i previše svjetla.
Ekosistem livade
Livade se mogu naći diljem svijeta. Na njihovim teritorijama uglavnom raste ljekovito bilje, nekoliko stabala, grmlja. Na livadama se životinje pasu i insektivno i biljojedi.
Mogu se razlikovati tri ekološka sustava livada
- Savannah, koje su tropske livade sa sušnim sezonama, drveće i grmlje odvojeno rastu u savanama. Takve biljke su glavni izvor hrane za biljojede koje love grabljivice.
- prerije, predstavljajući umjerene travnate livade na kojima praktički nema velikih grmlja, stabala. Tamo se nalaze forbs. Klima je prilično sušna.
- Stepske livadegdje se uokolo može naći kratka vegetacija. Stepska područja često se nalaze u blizini polupustova. Drveće se može naći vrlo rijetko, obično u blizini rijeka, potoka. U stepama žive uglavnom male životinje.
Planinski ekosustavi
U planinama možete vidjeti raznolikost staništa u kojem žive mnoge životinje, rastu biljke. Na vrhovima planina uglavnom je surova klima u kojoj preživljavaju samo alpske biljke. Planinske životinje često imaju gustu kožu koja ih štiti od hladnoće. Četinari drveća rastu na nižim padinama planina.
Vodeni ekosustavi
Vodeni ekološki sustavi nalaze se samo u vodenom okolišu. Svako vodno tijelo, bez obzira na veličinu, može se pripisati vodenom mediju. Sličan sustav kombinira floru, faunu, svojstva vode poput slanosti vode. Vodeni ekosustavi su prema vrsti podijeljeni u nekoliko vrsta.
Morski ekosustavi
Veliki ekosustavi mogu se smatrati morskim. Oni zauzimaju više od 70% planete. Sadrže više od 97% vodnih rezervi Zemlje. Morska voda sadrži masu minerala kao i soli. Ekosistemi mora dijele se na:
- okeanski - relativno mali dio oceana smješten na kontinentalnom pasu;
- Profundal dio - nije zasićen sunčevom svjetlošću, smješten je na velikim dubinama;
- Bental dio u kojem žive organizmi na dnu;
- Zona plima;
- Estuarijska zona;
- Područja koralja;
- Slane močvare;
- Hidrotermalni otvoriu kojem mnoge kemosintetske bakterije stvaraju hranu za druge stvorenja.
U morskim ekosustavima postoji puno organizama svojstvenih samo njima: koralji, razne vrste algi, morski organizmi.
Slatkovodni ekosustavi
Slatkovodni ekosustavi predstavljaju mali dio zemljine površine - manje od 1%. Sadrže 0,009% ukupne vode. Postoje tri vrste slatkovodnih ekosustava:
- Stajatiu kojem je tečaj potpuno odsutan. Tu se uključuju bazeni, bare i jezera.
- tekućičije se vode brzo kreću. To uključuje potoke, rijeke.
- močvaratamo gdje je tlo stalno poplavljeno.
Slatkovodni ekosustavi su staništa gmazova, vodozemaca i otprilike 40% svjetskih vrsta riba. Tekući ekosustavi sadrže visoku razinu kisika, podupirući mnoge žive vrste. Mnogo je više organizama nego u stajaćim vodama.
Zatvoreni ekosustav
U zatvorenom ekosustavu potpuno ne postoji metabolizam s vanjskim okruženjem.
Iskustvo s vrtom u boci Davida Latimera
1960. Britanac David Latimer odlučio je provesti neobičan eksperiment - posadio je mali vrt u bocu, a da ga nije zalijevao. Vrt je formirao vlastiti zatvoreni ekološki sustav, u koji kisik ne ulazi.
U bocu je David stavio vrlo izdržljive zanatke, koje su postupno punile volumen od 40 litara. Preživjeli su na reciklažnim materijalima - zraku, proizvodima raspadanja i vodi.
Boca je cijelo vrijeme stajala oko 2 metra od prozora. Tako je biljka dobila određenu količinu sunčeve svjetlosti, klijajući u smjeru sunca. Povremeno, za jednoličan rast, David je to okretao.
Latimer je rekao da nikad nije obrezao biljku, ali izgledalo je kao da je posebno narasla do granice pakiranja.
Kako rade vrtovi u bocama?
Takvi vrtovi u zatvorenim prostorima djeluju kao ekosustav, jer tijesnost stvara zaseban ekološki sustav u kojem živi organizmi žive, razvijaju se i množe. Biljke koriste fotosintezu i na taj način koriste hranjive tvari.
Jedini faktor koji takav ekosustav koristi iz okoliša je sunčevo svjetlo, bez kojeg nije moguće fotosinteza. Svjetlost koja pada na lišće biljke apsorbira proteine sadržane u lišću.Dio sunčeve energije ostaje u skladištu u obliku ATP molekula.
Ostatak svijeta koristi se za obradu vode koju korijen biljke apsorbira iz tla. Proces fotosinteze suprotan je staničnom disanju karakterističnom za druge organizme.
Ekosustav također koristi stanično disanje u svojim aktivnostima, uništavajući reciklirane materijale. U ovom dijelu procesa sudjeluju bakterije iz tla, koje obrađuju otpad ispuštanjem ugljičnog dioksida u atmosferu. Postrojenje ponovno koristi taj plin. Krug se zatvara.
Noću, sama biljka koristi stanično disanje za održavanje života, dok razgrađuje hranjive tvari spremljene tijekom dana. Vodeni ciklus u vrtu iza čaše također je u potpunosti automatiziran. Voda apsorbira korijenje biljke, tijekom transpiracije oslobađa se u okoliš i pada u lišće i tlo kao kondenzat. Ciklus također započinje iznova.
Biosfera 2
Krajem 80-ih pokrenut je projekt nazvan „Biosfera-2“. Sam planet smatra se biosferom-1. Njegova je svrha bila saznati mogućnost reprodukcije kopnenog ekosustava. U tu svrhu izgrađeno je zatvoreno okruženje od 12 000 m2, smješteno u pustinji Sonora u Arizoni.
Ideja projekta bila je provjeriti mogu li ljudi dugo preživjeti u svemiru u umjetno stvorenom zemaljskom ekosustavu. 8 volontera uletjelo je na teritorij Biosfere-2 1991. godine. Ljudi su morali živjeti na ovom mjestu dvije godine, potpuno razvedeni od civilizacije. Kontakt s vanjskim svijetom održavao bi se putem računala.
Eksperiment nije bio uspješan od samog početka - jedan od volontera je ozlijeđen i otišao je kući. Prošlo je oko godinu dana, količina kisika je počela postepeno opadati, pa ga je morala umjetno pumpati. Nemoguće je govoriti o čistoći eksperimenta u takvim uvjetima.
Sljedeći problem koji se pojavio u biosferi-2 je nemogućnost uzgoja proizvoda. Ljudi su izgubili koheziju, podijeljenih u dvije skupine. Znanstvenici su se počeli ozbiljno bojati za život i zdravlje ispitanika, pa je eksperiment zaustavljen.
Drugo pokretanje pokusa dogodilo se 1994. godine. Neki problemi koji su se pojavili u prvoj skupini su riješeni, međutim, članovi grupe su imali ozbiljnih neslaganja, eksperiment je morao biti zaustavljen ponovo, ali nakon šest mjeseci. Sada je projekt u potpunom vlasništvu Sveučilišta u Arizoni, koji je nastavio eksperimente 2011. godine.
Struktura, komponente, faktori ekosustava
Sve su komponente ekosustava usko povezane. Apsolutno se svaki sustav sastoji od nekoliko komponenti.
Abiotske komponente
Abiotske komponente ni na koji način ne djeluju na vanjske čimbenike. Izravno utječu na značajke ponašanja, interakcije, život bića u ogromnim ekosustavima. Zastupljene su u dvije vrste:
- temperatura;
- faktori edafije.
Abiotske komponente igraju važnu ulogu u životu, razvoju živih organizama. Biljkama je potrebna sunčeva svjetlost, bez kisika nema živoga bića, niti bez vode.
Biotičke komponente
Riječ je o komponentama divljih životinja koje se dijele na tri vrste:
- proizvođači (stvaraju organsku tvar, prerađuju ugljični dioksid, energiju);
- potrošači (životinje);
- reduktori (reciklirati otpad).
Kad je krug dovršen, procesi počinju iznova.
Razine ekosustava
Ekosustave karakteriziraju sljedeće razine:
- Pojedinac (bilo koje živo biće).
- Populacija (skupina bića određene vrste na određenom teritoriju).
- Zajednica (sveukupnost svih stvorenja na terenu).
- Ekosistem (skup prirodnih čimbenika).
- Biosfera (ukupnost svakog ekosustava planete).
Prehrambeni lanac i energija u ekosustavu
Svatko treba energiju za život i razvoj. Živi organizmi jedu drugačije.Dakle, biljke primaju potrebne hranjive tvari iz zemlje i od sunca. Životinje mogu jesti biljke ili druge životinje. Taj se omjer uobičajeno naziva prehrambenim lancem.
Nemojte brkati trofički lanac s prehrambenim lancem - to su dva različita koncepta. Trofički lanac je ukupnost svih prehrambenih lanaca, a ima izuzetno složenu strukturu. Energija se postepeno prenosi s jednog elementa lanca na drugi, neki se dio koristi za život, tako da ne može krenuti dalje. U kratkim spojevima, energije se više pohranjuje. Na kraju, energiju potpuno apsorbira vanjski svijet.