logo

Az ökológiai rendszeren belül a szerves anyagokat autotrofikus szervezetek (például növények) hozzák létre. A növények olyan állatokat eszik, amelyeket más állatok is fogyasztanak. Ezt a szekvenciát az élelmiszerláncnak nevezik; az élelmiszerlánc minden egyes összeköttetését trófiai szintnek nevezik (görög trofosz táplálkozás).

Energia áramlás egy tipikus élelmiszerláncon keresztül

Az első trófeaszintű szervezeteket elsődleges termelőknek nevezik. A földön a termelők többsége erdők és rétek; vízben főleg zöld alga. Emellett a kék-zöld algák és egyes baktériumok organikus anyagot termelhetnek.

A második trófea szintjének organizmusait elsődleges fogyasztóknak, a harmadik trófiai szintnek - másodlagos fogyasztóknak stb. - nevezik.. A másodlagos fogyasztók húsevő szervezetek: ragadozók vagy paraziták. A tipikus élelmiszerláncokban a ragadozók minden szinten nagyobbak, és a paraziták kisebbek.

Van egy másik csoport a szervezeteknek, amelyeket redukálószereknek hívnak. Ezek a szaprofitok (általában baktériumok és gombák), amelyek elpusztult növények és állatok szerves maradványait táplálják (detritus). A detritus állatok is táplálkozhatnak a detrituson, felgyorsítva a maradékanyagok bomlását. A detritofágokat viszont a ragadozók megeszik. Ellentétben a legelők élelmiszerláncával, kezdve az elsődleges termelőkkel (azaz élő szerves anyaggal), a detritális élelmiszerláncok detritussal kezdődnek (azaz a halott szerves anyagokkal).

Élelmiszerhálózati példa

Élelmiszerlánc-diagramokban minden szervezetet egy bizonyos típusú szervezet eszik. A valóság sokkal bonyolultabb, és az élőlények (különösen a ragadozók) sokféle élőlényt táplálhatnak, még a különböző élelmiszerláncokból is. Így az élelmiszerláncok összefonódnak, egy élelmiszerhálót alkotnak.

Az ökológiai piramis egyszerűsített változata

Az ökológiai piramisok építésének alapja az élelmiszerhálók. Ezek közül a legegyszerűbb számok piramisai, amelyek az egyes trófiai szinteken tükrözik az egyes szervezetek számát. Az elemzés kényelmesebbé tétele érdekében ezeket a számokat téglalapként ábrázolják, amelyek hossza arányos a vizsgált ökoszisztémában élő szervezetek számával, vagy a szám logaritmusával. Gyakran előfordul, hogy a lakosság piramisai egységnyi területre (szárazföldi ökoszisztémákra) vagy térfogatra épülnek (a vízi ökoszisztémákban).

A számok piramisaiban a fát és a tüskét különböző tömegek ellenére egyaránt számoljuk. Ezért kényelmesebb a biomassza piramisok használata, amelyeket nem az egyes trófiai szintek egyének számával, hanem a teljes tömegükkel számítanak ki. A biomassza piramisok építése bonyolultabb és hosszabb folyamat.


A bal oldali biomassza piramis balra, az invertált jobbra, a biomassza piramis szezonális változásának példája

A biomassza piramisok nem tükrözik a szervezetek energetikai jelentőségét, és nem veszik figyelembe a biomassza fogyasztásának arányát. Ez anomáliákat okozhat fordított piramisok formájában. A kiút a legösszetettebb piramisok - az energia piramisai - kiépítése. Megmutatják az ökoszisztéma minden trófikus szintjén átmenő energiamennyiséget egy bizonyos idő alatt (például egy év - a szezonális változások figyelembevétele érdekében). Egy téglalapot gyakran hozzáadnak az energiapiramis alapjához, amely a napenergia beáramlását mutatja. Az energiapiramisok lehetővé teszik az ökoszisztémán belüli populációk energia-jelentőségének összehasonlítását. Így a talajbaktériumokon áthaladó energia aránya elhanyagolható biomasszájuk ellenére az elsődleges eszközökön áthaladó teljes energiaáram tíz százalékának lehet.

Az autotrófok által előállított szerves anyagot primer termelésnek nevezik. Az elsődleges termelők által felhalmozott energia felhalmozódásának mértékét bruttó primer termelékenységnek nevezik, és a szerves anyag felhalmozódásának ütemét nettó primer termelékenységnek nevezik. A kifutópálya mintegy 20% -kal magasabb, mint az atomerőmű, mivel a növények energiájuk egy részét légzésre töltik. A teljes növények az általuk elnyelt napenergia körülbelül egy százalékát elnyelik.

Az energia áramlása a legelők élelmiszerláncán keresztül. Minden számadat kJ / m 2 évente van megadva

Amikor egyes szervezetek más anyagokat fogyasztanak, az élelmiszer a következő trófea szintre jut. A heterotrófok által felhalmozódott szerves anyag mennyiségét másodlagos termelésnek nevezzük. Mivel a heterotrófok lélegzik és felszabadítják a megmaradt maradványokat, az egyes kapcsolatokban az energia egy része elveszik. Ez jelentősen korlátozza az élelmiszerláncok hosszát; a kapcsolatok száma ritkán több, mint 6. Megjegyzendő, hogy az egyik szervezetről a másikra történő energiaátvitel hatékonysága jelentősen magasabb, mint az elsődleges termékek előállításának hatékonysága. A növényekből az állatba történő energiaátadás átlagos hatékonysága körülbelül 10%, az állattól az állatokig pedig 20%. A növényi élelmiszerek általában kevésbé energikusak, mert nagy mennyiségű cellulózot és fát tartalmaz, amelyet a legtöbb állat nem emészt.

Az ökoszisztéma termelékenységének tanulmányozása fontos a racionális használat szempontjából. Az ökoszisztémák hatékonyságát növelheti a terméshozam növelése, a más szervezetek (például a mezőgazdasági növényekhez kapcsolódó gyomok) interferenciájának csökkentése, az ökoszisztéma körülményeihez jobban illeszkedő növények felhasználásával. Az állatokkal kapcsolatban meg kell ismerni a zsákmány maximális szintjét (azaz azon személyek számát, akiket a populációból bizonyos ideig lehet eltávolítani, anélkül, hogy hátrányosan befolyásolná a további termelékenységet).

http://biology.ru/textbook/chapter12/section1/paragraph2/

Élelmiszer piramis az állatok

Az ökológiai rendszeren belül a szerves anyagokat autotrofikus szervezetek (például növények) hozzák létre. A növények olyan állatokat eszik, amelyeket más állatok is fogyasztanak. Ezt a szekvenciát az élelmiszerláncnak nevezik; az élelmiszerlánc minden egyes összeköttetését trófiai szintnek (görög trofosz "étel") nevezik.

Az első trófeaszintű szervezeteket elsődleges termelőknek nevezik. A földön a termelők többsége erdők és rétek; vízben főleg zöld alga. Emellett a kék-zöld algák és egyes baktériumok organikus anyagot termelhetnek.

A második trófea szintjének organizmusait elsődleges fogyasztóknak, a harmadik trófiai szintnek - másodlagos fogyasztóknak stb. - nevezik.. A másodlagos fogyasztók húsevő szervezetek: ragadozók vagy paraziták. A tipikus élelmiszerláncokban a ragadozók minden szinten nagyobbak, és a paraziták kisebbek.

Van egy másik csoport a szervezeteknek, amelyeket redukálószereknek hívnak. Ezek a szaprofitok (általában baktériumok és gombák), amelyek elpusztult növények és állatok szerves maradványait táplálják (detritus). A detritus állatok is táplálkozhatnak a detrituson, felgyorsítva a maradékanyagok bomlását. A detritofágokat viszont a ragadozók megeszik. Ellentétben a legelők élelmiszerláncával, kezdve az elsődleges termelőkkel (azaz élő szerves anyaggal), a detritális élelmiszerláncok detritussal kezdődnek (azaz a halott szerves anyagokkal).

Élelmiszerlánc-diagramokban minden szervezetet egy bizonyos típusú szervezet eszik. A valóság sokkal bonyolultabb, és az élőlények (különösen a ragadozók) sokféle élőlényt táplálhatnak, még a különböző élelmiszerláncokból is. Így az élelmiszerláncok összefonódnak, egy élelmiszerhálót alkotnak.

Az ökológiai piramisok építésének alapja az élelmiszerhálók. Ezek közül a legegyszerűbb számok piramisai, amelyek az egyes trófiai szinteken tükrözik az egyes szervezetek számát. Az elemzés kényelmesebbé tétele érdekében ezeket a számokat téglalapként ábrázolják, amelyek hossza arányos a vizsgált ökoszisztémában élő szervezetek számával, vagy a szám logaritmusával. Gyakran előfordul, hogy a lakosság piramisai egységnyi területre (szárazföldi ökoszisztémákra) vagy térfogatra épülnek (a vízi ökoszisztémákban).

A számok piramisaiban a fát és a tüskét különböző tömegek ellenére egyaránt számoljuk. Ezért kényelmesebb a biomassza piramisok használata, amelyeket nem az egyes trófiai szintek egyének számával, hanem a teljes tömegükkel számítanak ki. A biomassza piramisok építése bonyolultabb és hosszabb folyamat.

A biomassza piramisok nem tükrözik a szervezetek energetikai jelentőségét, és nem veszik figyelembe a biomassza fogyasztásának arányát. Ez anomáliákat okozhat fordított piramisok formájában. A kiút a legösszetettebb piramisok - az energia piramisai - kiépítése. Megmutatják az ökoszisztéma minden trófikus szintjén átmenő energiamennyiséget egy bizonyos idő alatt (például egy év - a szezonális változások figyelembevétele érdekében). Egy téglalapot gyakran hozzáadnak az energiapiramis alapjához, amely a napenergia beáramlását mutatja. Az energiapiramisok lehetővé teszik az ökoszisztémán belüli populációk energia-jelentőségének összehasonlítását. Így a talajbaktériumokon áthaladó energia aránya elhanyagolható biomasszájuk ellenére az elsődleges eszközökön áthaladó teljes energiaáram tíz százalékának lehet.

Az autotrófok által előállított szerves anyagot primer termelésnek nevezik. Az elsődleges termelők által felhalmozott energia felhalmozódásának mértékét bruttó primer termelékenységnek nevezik, és a szerves anyag felhalmozódásának ütemét nettó primer termelékenységnek nevezik. A kifutópálya mintegy 20% -kal magasabb, mint az atomerőmű, mivel a növények energiájuk egy részét légzésre töltik. A teljes növények az általuk elnyelt napenergia körülbelül egy százalékát elnyelik.

Amikor egyes szervezetek más anyagokat fogyasztanak, az élelmiszer a következő trófea szintre jut. A heterotrófok által felhalmozódott szerves anyag mennyiségét másodlagos termelésnek nevezzük. Mivel a heterotrófok lélegzik és felszabadítják a megmaradt maradványokat, az egyes kapcsolatokban az energia egy része elveszik. Ez jelentősen korlátozza az élelmiszerláncok hosszát; a kapcsolatok száma ritkán több, mint 6. Megjegyzendő, hogy az egyik szervezetről a másikra történő energiaátvitel hatékonysága jelentősen magasabb, mint az elsődleges termékek előállításának hatékonysága. A növényekből az állatba történő energiaátadás átlagos hatékonysága körülbelül 10%, az állattól az állatokig pedig 20%. A növényi élelmiszerek általában kevésbé energikusak, mert nagy mennyiségű cellulózot és fát tartalmaz, amelyet a legtöbb állat nem emészt.

Az ökoszisztéma termelékenységének tanulmányozása fontos a racionális használat szempontjából. Az ökoszisztémák hatékonyságát növelheti a terméshozam növelése, a más szervezetek (például a mezőgazdasági növényekhez kapcsolódó gyomok) interferenciájának csökkentése, az ökoszisztéma körülményeihez jobban illeszkedő növények felhasználásával. Az állatokkal kapcsolatban meg kell ismerni a zsákmány maximális szintjét (azaz azon személyek számát, akiket a populációból bizonyos ideig lehet eltávolítani, anélkül, hogy hátrányosan befolyásolná a további termelékenységet).

http://biology.ru/course/content/chapter12/section1/paragraph2/theory.html

Kémia, biológia, felkészülés a GIA-ra és az EGE-re

Bizonyára mindenki hallott a természetben lévő anyagok forgalmáról. Egyszerűen fogalmazva, a természetben nincs hulladék!

A bolygónk minden élete önmagát eszik, és valaki számára egy élelmiszerforrás.

Élelmiszerlánc

Nem a "vonal" a hatalom, hanem a "lánc" - zárt rendszer!

Az élelmiszerlánc egy lineáris zárt szekvencia, amelyben minden élőlény (valaki vagy valami) táplálkozik, és maga a következő szervezet számára táplálkozik.

Tápanyagmozgás:

a gyártóktól (szervetlen anyagokat szerves anyagokká alakítanak) a fogyasztók (gyógynövények) elsőrendű megrendelésére, majd másodrendű fogyasztókra - ragadozókra (húsevő) és a végsőre - a lebomolókra (a szerves anyagot szervetlen anyaggá alakítják át, az anyagokat a környezetbe visszavezetik) környezetben), és a szervetlen anyagokat visszaadják a termelőknek. Zárt rendszer!

Trófikus szint (trofosz - „élelmiszer”) - élelmiszertípus szerinti besorolás és rangsorolás:

  • A termelők (a bolygó egész növényrésze) az első trófea szint;
  • az elsőrendű fogyasztók - a növényeket tápláló szervezetek;
  • másodrendű fogyasztók - azok, akik elsőrendű fogyasztók stb.

Minél trofikusabb szintek, annál stabilabb ez az ökoszisztéma.

A táplálkozási tápláléklánc egyszerűsített bemutatása a szervezetek közötti trófiai kölcsönhatásoknak. Gyakran a természetben a kapcsolat bonyolultabb - több interakció, és hasonlít egy hálózatra.

Élelmiszerhálózatok

Gyakran a természetben élő élő szervezetek nehezebbé válnak egymással, és vizuálisan az ilyen kölcsönhatás inkább egy hálózat. Ezt a hálózatot élelmiszer-hálózatnak nevezik.

  • Először is, mint mindig, a növények - termelők;
  • Ezeket a növényeket az elsőrendű fogyasztók fogyasztják - fitofág állatok;
  • Ezeket az állatokat fogyasztják a másodrendű fogyasztók - az emberek (általában a legeltetés végső felhasználója), vagy a ragadozók, vagy a bomlást végzők, és sokkal kevesebbet kapnak, mint az emberek.

Detritális lánc

    Az elsőrendű gyártókkal és fogyasztókkal egyforma;

a hulladékokat és a halott organizmusokat bomlást végzők - rombolók - bontják le egyszerű szervetlen vegyületekké, amelyeket a növények újra felhasználnak.

Élelmiszer-piramis

Az egyik trófiai szintről a másikra való áttéréskor az élő szervezetek hő-hőenergiát bocsátanak ki, így a szintről a szintre csökken az energia mennyisége.

A piramis törvénye

(Lindemann energiapiramis törvény vagy 10% szabály)

Ha egy trófikus szintről a másikra költözik, az energia 90% -a elveszik, 10% -át a következő szintre helyezik át.

Minél hosszabb az élelmiszerlánc, annál több energiát veszítenek el. Ezért az élelmiszerlánc hossza általában nem haladja meg a 4–5 hivatkozást.

Az élelmiszerláncok és -hálózatokban az anyagok forgalmát a természetben végzik. A legjellemzőbb a szén-ciklus és a nitrogén-ciklus a természetben.

  • A vizsga egy A25 kérdés - az ökoszisztémák összetevői
  • A26 - bioszféra
  • B7
  • B8
  • C3 - környezetvédelmi kérdések
  • GIA-ban:

http://distant-lessons.ru/pishhevye-cepi-i-seti-2.html

Élelmiszerláncok, ökológiai piramisok

Az élet reprodukciójában hatalmas szerepet játszik a nap energiája. Ezen energia mennyisége nagyon nagy (kb. 55 kcal / 1 cm2 évente). Ebből az összegből a termelők - a fotoszintézis eredményeként - zöld növények nem haladják meg az energia 1–2% -át, sivatagokban és az óceánban száz százalékát. Az egyes szervezetek szerves anyagában lévő energiát más szervezetek fogyasztják.

Az élelmiszer-átvitelt és a benne lévő energiát az autofókuszokból a heterotrófokba vezetik, melyet más organizmusok étkezésének következtében az élelmiszerláncnak nevezünk.

Az élelmiszerláncban lévő kapcsolatok száma eltérő lehet, de általában 3 és 5 között mozog. Az egyes élelmiszerekkel egyesített szervezetek kombinációját trofikus szintnek nevezzük. Az első trófiai szintet autotrófok, zöld növények (termelők), a napenergia elsődleges fogyasztói foglalják el. A második - növényevő állatok (elsőrendű fogyasztók), a harmadik - ragadozók, amelyek táplálkoznak növényevő állatokon (másodrendű fogyasztók), és az elsődleges fogyasztók parazitái. Végül a másodlagos ragadozók (harmadik rendű fogyasztók) és a másodlagos fogyasztók parazitái alkotják a negyedik trofikus szintet. Trófikusabb szintek lehetnek, amikor a korábbi szintek fogyasztói szintjén élő parazitákat figyelembe veszik.

A fejlett, biocenózisokban komplex táplálkozási kölcsönhatások vannak az autotrófok és heterotrófok között, amelyek élelmiszerláncokat képeznek.

A legegyszerűbb élelmiszerlánc (vagy élelmiszerlánc) lehet fitoplankton, majd nagyobb plankton rákfélék és egy bálnával zárul, amely ezeket a rákokat a vízből szűri.

Az élelmiszer-ellátási lánc modellje a napenergiát felvevő üzemtől kezdődik. A virág nektárján tápláló pillangó a második link a láncban. A szitakötő, az egyik leginkább ragadozó repülő rovar, egy pillangót támad. A zöld fű között rejtő béka elkap egy szitakötőt, de maga is egy ilyen ragadozó zsákmányaként szolgál. Ez az ötödik kapcsolat az élelmiszerláncban. Az egész nap meg tudtam emészteni a békát, de a nap még nem ért el, ahogy maga is egy másik ragadozó, a sólyom zsákmányává vált. Az áramkör zárva van. Az 1. ábrán az élelmiszerlánc szemléltető példája látható. 1.

Ábra. 1. Példa az élelmiszerláncra.

Meg kell jegyezni, hogy a természetben az ilyen hosszúságú élelmiszerláncok soha nem találhatók meg, mert az ilyen lánc utolsó linkje nem lesz elég energiával. Éppen ezért a természetben lévő ragadozó szervezetek sokkal kisebbek, mint a növényevő állatok, és kisebbek a tömegük. Például a legnagyobb ragadozók - medvék, oroszlánok sokkal kisebbek, mint mondjuk elefántok vagy bálnák.

Az élelmiszerlánc, amely a virágról a szitakötő, a béka, a kígyó és a sólyom között halad, jelzi a szerves anyag útját, valamint a benne lévő energiát. Valamennyi élelmiszerláncra vonatkozó általános szabály azt állítja, hogy a közösség minden trófiai szintjén az élelmiszerből felszívódó energia többsége az élettámogatásra, a hőnek és a fényes szervezeteknek - mint fénynek - elterjedt, és az energia egyik formája sem. más organizmusok használják. Így az egyes trofikus szinteken fogyasztott élelmiszerek nem teljesen asszimilálódnak. Nagy részét az anyagcserére fordítják. Az élelmiszerlánc minden további linkjére való áttérés során a következő, magasabb trófiai szintre átvitt felhasználható energia teljes mennyisége csökken.

A biocenózis és az ökoszisztéma trofikus szerkezetét általában grafikus modellek mutatják ökológiai piramisok formájában. Ilyen modelleket 1927-ben fejlesztett ki Charles Elton, az angol zoologista.

Az ökológiai piramisok grafikus modellek (általában háromszögek formájában), amelyek a trófeák minden szintjén tükrözik az egyének számát (a piramisok számát), azok biomasszáját (biomassza piramis) vagy az ott található energiát (energia piramis), és jelzik a növekvő trófiai mutatók csökkenését. szint (2. ábra).

Háromféle ökológiai piramis létezik.

A számok (számok) piramisa - az egyes szervezetek egyes szintjeinek számát tükrözi.

Annak tisztázásához, hogy mi a számok piramisa, példát adhatsz. Tegyük fel, hogy a piramisunk alapjainál 1000 tonna fű, amelynek tömege több száz millió egyedi fűszál. Ez a növényzet 27 millió szöcske táplálására képes. Körülbelül 90 ezer békák örülnek az ilyen sokaságnak. A békák maguk is táplálékként szolgálhatnak a tóban 300 pisztrángnak. És ez a halak száma

csak egy ember tud enni egy év alatt! Így több száz millió fűszál van a piramis alján, és a tetején egy személy. Ilyen az anyag és az energia vizuális vesztesége az egyik trófea szintről a másikra való átmenet során.

Ábra. 2.

Néha vannak kivételek a piramisszabálytól, majd fordított piramisszámmal foglalkozunk. Ez megfigyelhető az erdőben, ahol a rovarok 1 fán élnek, amely rovarevő madarakon táplálkozik. Így a termelők száma kisebb, mint a fogyasztók.

2. A biomassza piramisa - a termelők és a fogyasztók aránya tömegükben kifejezve (teljes szárazanyag-tartalom, energia-tartalom vagy a teljes élő anyag egyéb mértéke). A földi biocenózisokban általában a termelők össztömege nagyobb, mint a védőeszközöké. Ezzel szemben az elsőrendű emléktárgyak össztömege nagyobb, mint a másodrendű eszközök, és így tovább. Ha a organizmusok mérete nem túl különbözik, akkor a gráfon általában egy lépcsős csúcsot tartalmazó, lépcsőzetes csúcsot kapunk.

Gyakran azonban (ez elsősorban a vízi ökoszisztémákra vonatkozik), hogy úgynevezett fordított (invertált) piramis érhető el, amikor a termelők biomassza kevesebb, mint az árucikkek, és néha bomlik. Például az óceánban, ahol a fitoplankton meglehetősen magas termelékenységű, jelenleg a teljes tömeg kisebb lehet, mint a fogyasztói fogyasztóké (bálnák, nagy halak, puhatestűek).

3. Az energia piramisa - tükrözi az energiaáramlást, az élelmiszerek tömegének az élelmiszerláncon áthaladó sebességét. A biocenózis struktúráját nagyobb mértékben nem a rögzített energia mennyisége befolyásolja, hanem az élelmiszertermelés aránya.

Megállapítást nyert, hogy a következő trófea szintre továbbított maximális energiamennyiség legfeljebb az előző 30% -a, és sok biocenózisban és élelmiszerláncban ez az arány az átadott energiában csak 1%.

1942-ben R. Lindeman amerikai ökológus megfogalmazta az energiapiramis törvényét, amely szerint az ökológiai piramis előző szintjére átvitt energia mintegy 10% -a áthalad egy trofikus szintről a másikra. A többi energiát a létfontosságú tevékenységek folyamatainak biztosítására fordítják. Az anyagcsere-folyamatok eredményeként a szervezet az összes lánc 90% -ában elveszíti az élelmiszerlánc minden egyes kapcsolatát.

Ha a nyúl 10 kg növénytömeget fogyaszt, akkor a saját súlya 1 kg-tal nőhet. A róka vagy a farkas, amely 1 kg nyúlot eszik, csak 100 g-tal növeli tömegét, vagy a nyúl által fogyasztott növények biomassza 1% -át. Az energiaátadás folyamatának általános mintázata az, hogy a felső trófikus szinteken lényegesen kevesebb, mint az alsó rétegeken. Ezért a nagy ragadozó állatok mindig ritkák, és nincsenek olyan ragadozók, amelyek a farkasokat táplálnák. Ebben az esetben egyszerűen nem táplálják magukat, így kevés farkas.

Ökológiai niche

Az ökológiai niche-koncepciót az amerikai zoológiai-természettudós, J. Grinnell (1914) és az angol ökológus, Charles Elton (1927) vezette be. Grinnell a „niche” kifejezést használta, hogy meghatározza a faj legkisebb eloszlási egységét. Elton biotikus környezetben, az élelmiszerláncokban elhelyezkedő pozícióját egy adott szervezet helyének jellemezte.

Az ökológiai niche olyan környezeti tényezők kombinációja, amelyekben egy bizonyos típusú organizmus él, a természetben lévő hely, amelyen belül ez a faj határozatlan ideig létezhet.

Mivel az ökológiai rést meghatározó tényezőnek számos tényezőt kell figyelembe vennie, a fajok helye a természetben, amelyet ezek a tényezők írnak le, többdimenziós tér. Ebből a szempontból az amerikai ökológus, J. Evelyn Hutchinson a klasszikus ökológiai rést határozta meg. Az általa megfogalmazott koncepció szerint az ökológiai rés egy képzeletbeli többdimenziós tér (hipervolumen) része, amelynek egyéni mérése megfelel a faj normális létezéséhez szükséges tényezőknek. Az ökológiai niche, amelyet csak a szervezetek élettani jellemzői alapján határoztak meg, J. Hutchinson az alapvetőnek nevezte, és azt, amelyen belül a faj valójában természetben fordul elő.

Az ökológiai rést úgy is definiálhatjuk, mint egy faj természetét, beleértve nem csak a faj helyét az űrben, hanem funkcionális szerepét a közösségben (például a trófiai státuszban) és annak helyzetét az abiotikus létfeltételekhez képest (hőmérséklet, páratartalom, stb.). Tehát az ökológiai rés olyan környezeti tényezők kombinációja, amelyekben egy adott típusú szervezet él, helyét a természetben.

Az egyik közösség egyik fő problémája, legyen az növény vagy állat, a lakóterület elosztása. Ehhez az organizmusok alkalmazkodtak az ökológiai fülkék megosztásához, sőt ez lehet a fülkék térbeli vagy időbeli elválasztása. A fa koronák különböző helyszínein élő madarak soha nem találkozhatnak a cserjés lombozatban élő madarakkal. Sok emlős, mint például a folyóhódok, szagú szekrécióval jelölik ki területüket, mások figyelmeztető sírásokkal értesítik szomszédaikat. A virágos növények az év különböző időszakaiban feloldják virágaikat, alkalmazkodva a szezonális rovarokhoz.

A tudósok megkülönböztetik a szakosodott és a közös piacokat. A legtöbb növény- és állatfaj csak olyan különleges résekben létezhet, amelyekben bizonyos fizikai-kémiai tényezők, hőmérséklet és élelmiszerforrások fennmaradnak. Egyszer Kínában, például elkezdte megsemmisíteni a bambusz, a panda, amelynek étrendje 99% -a bambusz volt, a kihalás szélén.

A természetben lévő ökológiai rések dimenziója nagyon eltérő lehet. Egyes organizmusok széles ökológiai amplitúdókban létezhetnek, és ezáltal kibővítik ökológiai rést. Mások ellenkezőleg, evolúciósan alkalmazkodtak a meglehetősen szűk ökológiai résekhez. Az ázsiai szúnyogfajok egyikében lenyűgöző példa erre az ökológiai rést. A Thaiföldön élő Anopheles dirus kizárólag az esővel töltött lyukakban található, amelyek az erdőben maradnak az elefánt lábnyomából!

Néha egyes fajok ökológiai amplitúdói olyan kicsiek, és olyan keskeny ökológiai füleket foglalnak el, amelyeket csak csodálnak. Itt van egy ilyen példa: a trópusi Afrika sűrűn lakott övezetében a féreg nagyszerűnek érzi magát, hiszen a víziló kora alatt menedéket talált, és kizárólag az állat könnyeit eszik. Egy keskeny rést nehéz elképzelni.

További példák. Néhány évvel ezelőtt a hawaii Maui sziget átjárhatatlan erdőjében felfedezték a Hawaii virágcsontok családjába tartozó új Melamprosops phaosoma fajokat. Ezeknek a madaraknak az élőhelye csak néhány négyzetkilométert tesz ki.

ökoszisztéma

Az ökoszisztéma lényege

Az „ökoszisztéma” kifejezést 1935-ben javasolta az Arthur Tensley angol botanikus. Tensley úgy vélte, hogy az ökoszisztémák a főbb természetes egységek a föld felszínén. Ez nemcsak az élő szervezetek összetétele, hanem a fizikai tényezők teljes kombinációja. Mindenhol, ahol a növények, az állatok és a mikroorganizmusok elkülönült egységét látjuk, amelyet a környezet külön része egyesít, van egy példa az ökoszisztémára.

Az ökoszisztéma (ökológiai rendszer) az ökológia alapvető funkcionális egysége, amely az élő szervezetek (állatok, növények, gombák, mikroorganizmusok) és élőhelyeik (klíma, talaj, vízi környezet) egysége, amelyet az energiaáramlás és az anyagok biológiai keringése szervez. Ez az élet és a környezet alapvető közössége.

Így az élő élőlények együtt élnek és életkörülményeik (élőhelyeik) egy ökoszisztéma.

Minden ökoszisztéma nyitott termodinamikai rendszerekhez tartozik, amelyek időben viszonylag stabilak. A nyitott termodinamikai rendszereket az jellemzi, hogy be kell fogadniuk és szabadítaniuk az energiát és a csere anyagot. Stabilitásukat az anyagok forgalma és az energiaáramlás kölcsönhatása határozza meg és szabályozza. A rendszerek általános elmélete alapján az ökoszisztéma mint nyitott rendszer fogalmának figyelembe kell vennie az összekapcsolt bemeneti média és a kimeneti adathordozók sajátosságait. Például Földünk bioszféra számára a bejáratnál a környezet energia, földi és kozmikus anyag, és a kijáratnál - az üledékes biogén sziklák és az űrbe áramló gázok.

Az "ökoszisztéma" fogalma különböző mértékű komplexitású és eltérő méretű tárgyakra alkalmazható. Ez lehet egy darab talaj és egy csepp víz, egy ütés a mocsárban és maga a mocsár, egy pocsolya, egy tó és az óceán, egy rét, egy erdő, a Föld általában. Az ökoszisztéma példája trópusi erdőként szolgálhat egy adott helyen és egy adott időpontban, ahol több ezer növényi, állati és mikrobiális faj él, együtt élve, és egymás között fellépő több millió kölcsönhatás.

Így az egyes ökoszisztémákat bizonyos határok jellemezhetik (lucfenyő-ökoszisztéma, alföldi réti ökoszisztéma). Azonban az "ökoszisztéma" fogalma nem szubszidens, a dimenzió nélküli jele, nem területi korlátozásokkal jellemezhető. Általában az ökoszisztémákat az abiotikus környezet elemei határolják, például a megkönnyebbülés, a fajok sokfélesége, a fizikai-kémiai és trófiai körülmények stb. Az ökoszisztémák méretét nem lehet fizikai mértékegységben kifejezni (terület, hossz, térfogat stb.). Ezt az anyagcsere-folyamatokat és az energiát figyelembe vevő rendszerintézkedést fejezi ki. Ezért az ökoszisztémát általában a biotikus (élő szervezetek) és az abiotikus környezet kombinációjának tekintik, melynek kölcsönhatása egy többé-kevésbé teljes biotikus keringéshez vezet, amelyben részt vesznek a termelők, a fogyasztók és a lebomlók. Az „ökoszisztéma” kifejezést a mesterséges képződmények, például egy park ökoszisztéma, egy mezőgazdasági ökoszisztéma (agroecosystem) vonatkozásában is használják.

Az ökoszisztémák méretük szerint mikroökoszisztémákra oszthatók (rothadó csonkot vagy erdei ökoszisztémát, a vízi növények parti vastagságait), mezo-ökoszisztémát (mocsár, fenyőerdő, rozs mező) és makro-ökoszisztémát (óceán, tenger, sivatag).

Az ökoszisztéma dinamikája

Az ökoszisztémák folyamatosan változhatnak. Egy végtelen energia- és tápanyagáram folyamatosan befolyásolja az ökoszisztémák állapotát. Bizonyos fajok fokozatosan elpusztulnak vagy eltávoznak, és másoknak adnak utat. A károsodás és a daganatok folyamatai folyamatosak az ökoszisztémákon belül. Például a régi fák elpusztulnak, elesnek és rothadnak, és a talajban jelenleg pihenő magok mellett a magok új életciklus-ciklust adnak.

Az ökoszisztéma-változás ilyen fokozatos folyamatai eltérőek lehetnek a katasztrofális hatások esetén. Ha a biocenózis megsemmisül, például hurrikánnal, tűzzel vagy naplózással, akkor a kezdeti biocenózis helyreállítása lassan történik.

Az ökoszisztéma időbeli változását külső és belső hatások miatt az ökoszisztéma dinamikájának nevezzük.

A közösségekben bekövetkező változások tükröződnek az ökoszisztémák napi, szezonális és hosszú távú dinamikájában. Az ilyen változások a külső körülmények gyakoriságából adódnak.

Bármely ökoszisztéma összetevői nem homogének a környezeti tényezők megnyilvánulása tekintetében. Ezért némelyikük napközben biológiai aktivitást mutat, míg mások esténként és éjszaka aktívabbak. A napi dinamika minden zóna közösségében - tundrától a trópusi esőerdőkig - történik.

A leghatékonyabb napi dinamikát a természeti területeken lehet nyomon követni a környezeti tényezők éles ingadozásával a nap folyamán. Például a sivatagban az élet a délutáni órákban lefagy, bár egyes állatok bizonyos aktivitást mutatnak.

A mérsékelt övezetben a nap folyamán rovarok, madarak és néhány más állat dominál. A szürkületben és éjszaka az éjszakai rovarok aktívvá válnak, például a sólyomok, a szúnyogok, sok emlős, a madarakból - éjszakai, baglyok, stb. A növényekben a napi dinamika is nyomon követhető. A legtöbb angiosperm növény csak napközben felfedi virágait. Egyes növényekben azonban megfigyelhető az éjszakai életképesség növekedése. Tehát este megnő az erdei ilyen orchidea aromája, mint egy kettős Lyustka. Ez azért történik, hogy az éjszakai beporzó rovarokat vonzza.

Az ökoszisztéma szezonális dinamikáját az évszakok változása határozza meg. Ez nemcsak az egyes fajok organizmusainak állapotának és aktivitásának változásában, hanem összefüggésében is kifejeződik. Először is, a szezonális dinamika befolyásolja a faj összetételét. A kedvezőtlen szezonális időjárási viszonyok sok fajot arra kényszerítenek, hogy jobb életkörülményekkel rendelkező területekre költözzenek. Egy ilyen jelenség jól ismert a vándorló madarak számára, míg az ökoszisztémában télen maradó fajoknál létfontosságú tevékenységük jelentősen megváltozik. A legtöbb fák és cserjék fajtái télen levetik levelüket. Felfüggeszti az oktatási szövetek aktív sejtosztódását. Az éves növények vegetatív szervei elpusztulnak. Az évelő fűben csak a gyökérrendszer és a talajjal és a hótakaróval borított téli rügyek életképesek. Az ülő állatok egyes fajtái hibernáltak, előzetesen felhalmozott energia nyersanyag-tartalékokkal - zsírral. Mások télen aktív életmódot képviselnek, és képesek maguknak táplálkozni.

Az ökoszisztéma florisztikai összetételének változásai az évszakok változásával járnak. Tehát, amikor kora tavasszal beléptünk egy nyír erdőbe, egy nyárfa vagy egy tölgyerdőbe, amikor a fák levelei még nem virágoztak, a gyönyörű virágzó kankalin-növények egész foltjait láthatjuk. A tavaszi erdő talaját többszínű foltokkal borítják: fehér, anemone, kék, copse és alvásfüves, sárga egy súrolótól, és lila a crested. Fejlődésük az élőhelyi feltételek teljesebb kihasználásához való alkalmazkodás.

Mire a levelek a fákban virágoznak, és az erdőben sötétvé válik, a tavaszi fél már teljes mértékben befejezte a fejlesztési ciklust. Ezek emelkedett részei elpusztulnak, meghalnak, és a talajban a következő tavaszig tárolódnak, gyakran csak izzók, rizómák, gumók stb. Formájában. És ha ugyanazon erdőbe lépsz május végén - június elején, nem ismeri fel ezt a helyet. Más gyógynövények már kialakultak itt, és semmi nem beszél a primrosok korábbi erőszakos tavaszi virágzásáról.

Ugyanígy az állatok az évszakok változásához is igazodtak. Tavasszal utóduk van. Az életfolyamatok intenzívebbé válása nyáron történik, ősszel már elkezdnek felkészülni a közelgő téli időszakra.

Az ökoszisztémák szezonális és napi dinamikája mellett az ökológusok is érdekeltek a hosszabb távú változások iránt. Ilyen változások következnek be az ökoszisztémákban az élő szervezetek létfontosságú tevékenysége miatt, amelyek megváltoztatják a környezetüket, eltávolítják az anyagból néhányat, és az anyagcsere termékeivel (anyagcsere) telítenek.

A biocenózis viszonylag hosszú fennállása egy helyen (fenyő vagy lucfenyő, alföldi mocsár) megváltoztatja a biotópot (a biocenózis fennállásának helyét) úgy, hogy alkalmatlanná váljon egyes fajok létezésére, de mások bevitelére vagy fejlődésére alkalmas. Ennek eredményeként egy másik biocenózis fokozatosan fejlődik ebben a biotópban, amely jobban alkalmazkodik az új környezeti feltételekhez. A biocenózisok ilyen ismételt megváltoztatását másoknak az utódlásnak nevezzük.

Az öröklés (latinul. Successio - folytonosság, öröklés) bizonyos biocenózisok fokozatos, irreverzibilis, irányított változása más területen ugyanazon a területen, természetes tényezők vagy emberi befolyás hatására.

Példák az öröklésre: a laza homok, köves betétek, köpenyek fokozatos túlszaporodása; település rendezése. és az elhagyott mezőgazdasági földterületek (szántóföld), a talajok, a dugványok stb. állati organizmusai. A különböző korú elhagyott területeken, homokdűnékben vagy homokos tengeri és folyópartokon követheti egymást.

Ha az elhagyott területeken, amelyeket nem használnak fel a mezőgazdaságban, az utódokat látjuk, láthatjuk, hogy az egykori mezőket gyorsan borítják különböző éves növények. Magában foglalja a fafajok magjait is: fenyő, luc, nyír, nyár. Könnyen és nagy távolságra szállítják a szél, valamint az állatok. Egyszer a gyenge vetésű talajon a magok csírázni kezdnek. A legkedvezőbb helyzetben a könnyű szerető kislevelű fajok (nyír, aspen).

Először gyorsan történik a változás. Ezután az utódlási sebesség csökken, amikor a növények lassabban nőnek. A nyír hajtások sűrű növekedést képeznek, amely elzárja a talajt, és még ha a lucfenyő a nyírral együtt csírázik, nagyon kedvezőtlen körülmények között a hajtások messze a nyír mögött vannak. A könnyű madárhajózás komoly versenyző a lucfenyő számára. Emellett a nyír specifikus biológiai jellemzői növekedési előnyöket biztosítanak. A nyír az ún. Erdei úttörőnek számít, úttörő fajta, hiszen szinte mindig az első, aki zavaros földeken telepedik le, és sokféle alkalmazkodóképességgel rendelkezik.

A 2-3 éves korig nyírfák 100-120 cm-es magasságot érhetnek el, míg az azonos korú fenyők nem érik el a 10 cm-t, fokozatosan, 8–10 éves korig a nyírállomány stabil, akár 10–12 méter magas nyírfa. A fejlődő nyírfa alatt a lucfenyő növekszik, amely különböző fokú sűrűségű aljnövényzetet képez. Változások történnek az alsó, fű-cserje rétegben. Fokozatosan, ahogy a nyír koronák közelednek, az utódlás kezdeti szakaszaira jellemző fényt kedvelő fajok eltűnnek és utat engednek az árnyéktűrőnek.

A változások a biocenózis állati összetevőjéhez kapcsolódnak. Az első szakaszokban május huszonkénti és egy nyír lepke telepedett le, aztán számos madár tűnt fel: finches, warblers, warblers. Kis emlősök telepednek le: csigák, anyajegyek, sündisznák. A változó fényviszonyok kedvezően hatnak a fiatal karácsonyfákra, amelyek felgyorsítják növekedésüket. Ha az utódlás kezdeti szakaszaiban a karácsonyfák növekedése 1-3 cm / év, akkor 10-15 év után 40-60 cm-t ér el, valahol 50 éves korában a lucfenyő a nyírfa növekedését és vegyes lucfenyő állványt alakít ki. Állatokból kilépők, erdők és egerek, mókusok jelennek meg. Jelentős utódlási folyamatok a madárállomány körében. A hernyók táplálják a hernyókat.

A kevert lucfenyő-erdőt fokozatosan felváltja a lucfenyő. A lucfenyő meghaladja a rivális nyírfa növekedését, jelentős árnyékot teremt, és a fényt szerető fehér csonkított szépség, amely nem képes ellenállni a versenynek, fokozatosan kiesik az állványból. Így sor kerül az utódlásra, amelyben az első nyírfa után vegyes lucfenyő-erdő helyébe egy tiszta lucfenyő erdő kerül. A nyírfa erdei fenyőfákkal való megváltoztatásának természetes folyamata több mint 100 évig tart. Ez az oka annak, hogy az öröklés folyamatát néha az öreg változásnak nevezzük.

Ha a közösségek fejlődése újonnan kialakult, korábban lakatlan élőhelyeken megy végbe, ahol a növényzet korábban hiányzott - homokdűnéken, fagyasztott láva áramlatokon, az erózió vagy a jég visszavonulása miatt kitett sziklákon, akkor az ilyen utódlást elsődlegesnek nevezik.

Az elsődleges utódlás példájaként említhetjük az újonnan kialakult homokdűnék gyarmatosításának folyamatát, ahol a növényzet korábban hiányzott. Az évelő növények, amelyek tartósan megőrzik a száraz körülményeket, először itt telepednek le. Erősítik a dűnék felületét, és szerves anyagokkal gazdagítják a homokot. A következő évelők jelenik meg egynyári. Növekedésük és fejlődésük gyakran hozzájárul a szubsztrát szerves anyaggal való gazdagításához, így fokozatosan kialakulnak olyan körülmények, amelyek alkalmasak olyan növények növekedésére, mint a fűzfa, a medvék, a kakukkfű. Ezek a növények megelőzik az itt rögzített és növekvő fenyőmag-palánták megjelenését, miután sok generáció a homokdűnékkel fenyőerdőket képez.

Ha a növényzet korábban bármelyik településen létezett, de valamilyen oknál fogva megsemmisült, akkor természetes helyreállítását másodlagos sorrendnek nevezik. Ilyen öröklés például az erdő részleges pusztulását okozhatja betegségek, hurrikán, vulkánkitörés, földrengés vagy tűz miatt. Az erdei biocenózis helyreállítása az ilyen katasztrofális hatások hosszú időn belüli bekövetkezését követően. Ezért az öröklést gyakran öreg műszaknak nevezik.

A másodlagos utódlás egyik példája egy tőzegrög képződése, amikor a tó elárad. A mocsarak növényzetének megváltozása azzal a ténnyel kezdődik, hogy a tározó széleit vízi növényekkel borítják. A nedvességet kedvelő növényfajok (nád, nád, üledék) a partok közelében szilárd szőnyeggel nőnek. A víz felszínén többé-kevésbé sűrű növényzet képződik fokozatosan. A tartály alján a növények halott maradványai fokozatosan felhalmozódnak. A stagnáló vizekben lévő kis oxigénmennyiség miatt a halott növények lassan bomlanak és fokozatosan tőzegké válnak. Megkezdődik a mocsári biocenózis kialakulása. Sphagnum mohák jelennek meg, amelyek állandó szőnyegén áfonya, vad rozmaring, áfonya települ. Itt a fenyők el tudnak rendezni, ritkán fejlődve a sovány fák. Fokozatosan, idővel, kialakul egy vizes élőhely ökoszisztémája.

A jelenleg megfigyelt öröklések többsége antropogén (a görög Anthropos embertől), azaz a természetes ökoszisztémák emberi expozíciójának következménye. Ezek a szarvasmarha legeltetés, fakitermelés, tüzek, szántás, talajvíz, sivatagosodás stb.

A növényi vagy madárfajok nem fejlődhetnek az öröklés során. Ahogy a fa nő, az állati populáció nagymértékben megváltoztatja összetételét. A fejlődő ragadozók és paraziták nagymértékben szabályozzák a biocenózis fajszerkezetét. Ezért a fajok folyamatos és folyamatos változása az időben a legtöbb egymást követő folyamat jellegzetessége. Az öröklés során megnő az élő szervezetek biomassza, és nő az anyagok keringése.

agroecosystems

A bioszféra mellett a természetes biogeocenózisok (erdő, rét, mocsár, folyó stb.) És az ökoszisztémák mellett az emberi gazdasági tevékenység által létrehozott közösségek is léteznek. Ilyen ember által létrehozott közösség az agrár-ökoszisztémák (agrocenózis, agrobiocenosis, mezőgazdasági ökoszisztéma).

Agroecosystem (a görög. Agros - mező - mezőgazdasági ökoszisztéma, agrocenosis, agrobiocenosis) - az ember által létrehozott és rendszeresen karbantartott biotikai közösség a mezőgazdasági termékek beszerzése érdekében. Általában a mezőgazdasági földterületeken élő organizmusokat tartalmaz.

Az agroökoszisztémák közé tartoznak a mezők, a gyümölcsösök, a kertek, a szőlőültetvények, a szomszédos mesterséges legelőkkel rendelkező nagy állattartó gazdaságok. Az agroecosystems jellemzője az alacsony ökológiai megbízhatóság, de egy vagy több faj (vagy termesztett növényfajta) vagy az állatok magas hozama. Fő különbségük a természetes ökoszisztémáktól az egyszerűsített szerkezet és a kimerült fajösszetétel.

Az agroökoszisztémák némileg eltérnek a természetes ökoszisztémáktól, természetesek.

1. A fajok sokfélesége jelentősen csökken, hogy a lehető legmagasabb termékeket kapja. A rozs vagy a búza mezőben a gabonafélék monokultúrája mellett talán többféle gyomnövény is megtalálható. Természetes réten a biológiai sokféleség sokkal magasabb, de a biológiai termelékenység több, mint egy vetőmag.

2. A mezőgazdasági növények és állatok típusai az agrár-ökoszisztémákban a mesterséges, nem pedig természetes szelekció eredményeként nyerhetők, ami jelentősen befolyásolja genetikai bázisuk szűkülését. Az agroökoszisztémákban a mezőgazdasági növények genetikai bázisa élesen szűkül, amelyek rendkívül érzékenyek a kártevők és betegségek tömeges szaporodására.

3. Az agroökoszisztémák esetében a természetes biocenózisokhoz képest nagyobb a nyitottság. Ez azt jelenti, hogy a természetes biocenózisokban a növények elsődleges termelését számos élelmiszerláncban fogyasztják, és visszatér a biológiai keringési rendszerbe szén-dioxid, víz és ásványi tápanyagok formájában. Az agroökoszisztémák nyitottabbak, az anyagot és az energiát eltávolítják tőlük a betakarítás, az állati termékek, valamint a talaj megsemmisítése következtében. A talajképző folyamatok folyamatos betakarítása és zavarása, valamint a hosszú távú monokultúrás termesztés következtében a talaj termékenysége fokozatosan csökken a megművelt területeken. Ezért a magas hozam eléréséhez nagy mennyiségű ásványi műtrágyát kell alkalmazni a talaj termékenységének fenntartása érdekében.

4. Az agrár-ökoszisztémákban a növényi borítás változása nem természetes, hanem emberi akarat következik be, amely nem mindig jól tükröződik az abiotikus tényezőinek minőségében. Ez különösen igaz a talaj termékenységére.

5. Az ökoszisztémák egyik fő jellemzője, hogy további energiát szerezzen a normál működéshez. Az agrár-ökoszisztémán kívüli további energia nélkül a természetes ökoszisztémáktól eltérően nem létezhet. A kiegészítő alatt minden olyan energiát értünk, amely az agroecosystembe kerül. Ez lehet egy személy vagy állat izomszilárdsága, a mezőgazdasági gépek, a műtrágyák, a peszticidek, a mérgező vegyszerek, a további világítás stb. A további energia alatt meg lehet érteni a háziállatok új fajtáit és a termesztett növények fajtáit is, amelyeket az agroecosystems szerkezetébe vittek be.

6. A mezők, a kertek, a legelők, a konyhakertek, a mezőgazdasági gyakorlatban mesterségesen létrehozott üvegházak minden agroökoszisztémája olyan rendszerek, amelyeket kifejezetten az ember támogat. Az agroökoszisztémákban nagy tisztaságú termékek előállítása a saját tulajdonsága, mivel a gyomokból származó termesztett növényekre gyakorolt ​​minden versenyhatást az agrotechnikai intézkedések akadályozzák, és a kártevők által okozott élelmiszerláncok kialakulását különböző intézkedésekkel, például kémiai és biológiai ellenőrzéssel elnyomják.

Meg kell jegyezni, hogy az agroökoszisztémák rendkívül instabil közösségek, amelyek nem képesek öngyógyulásra és önszabályozásra, a kártevők vagy betegségek tömeges szaporodása által okozott haláleset veszélye. Ezek fenntartásához az emberek állandó tevékenysége szükséges.

És mi a jelei a közösségnek, az ökoszisztémákat fenntarthatónak tartják? Először is, ez egy összetett, poli-domináns szerkezet, amely magában foglalja az adott körülmények között lehetséges legnagyobb fajok és populációk számát. Ezután a maximális biomassza. És az utolsó - az energia megérkezése és kiadása közötti viszonylagos egyensúly. Kétségtelen, hogy az ilyen ökoszisztémákban a legalacsonyabb termelékenységi szint figyelhető meg. A biomassza magas, a termelékenység pedig alacsony. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ökoszisztémába belépő energia fő része a létfontosságú tevékenységek folyamatait támogatja.

BIOSPHERE

A bioszféra fogalma

Az élet sok megnyilvánulásában egy vékony törékeny réteggel lefedi a kék bolygónkat. A Föld a Világegyetemben nagyszerű elszigeteltségben találta magát, ahol olyan struktúrák mutatkoztak, amelyek képesek önmaguk reprodukálására, alakjuk megváltoztatására a gének kombinációja és rekombinációja következtében, és ezeknek a változásoknak az utódoknak való továbbításával. Az élet folyamatosan és folyamatosan termel, és új fajok és egyének létrehozásában nyilvánul meg, amelyek mindegyike egyedülálló.

A Föld egész történelmében a legfontosabb dolog természetesen az élet első formáinak megjelenése és a bolygó felszínével való kölcsönhatása. A 4 milliárd év alatt, amióta a föld felszíne az élet létezésének megfelelő szubsztrátává vált, nagy változások történtek rajta. És végtelenül távoli időben kezdődtek, amikor megkezdődött az animáció és az élettelen megkülönböztetése.

Az első, aki megpróbálta leírni a különbségeket az élő és élettelen Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) között. Az ő idejében a környező világ minden változatossága - az atomoktól a bolygókig - három természetvédelmi területre osztható: növények, állatok, ásványok. Lamarck, miután egyszerűsítette ezt a megosztottságot, az egész természetet két királyságra osztotta: élő és nem élõ. Híres "Zoológia filozófiájában" összeállított egy táblázatot az élő és nem élõ ellentétekről.

A XVIII. És XVIII. Században az élettelen és élettelen természet minden folyamatának egymáshoz való kapcsolódásának ötletét sok tanuló fejezte ki. A különböző specialitások tudósai elkészítették a talajt, amelyen a XX. Század elején a globális bioszféraelmélet hajtásai csíráztak.

Bioszféra (a görög. Bios - élet + sphaira - labda) - a Föld héja, amelynek összetételét, szerkezetét és energiáját az élő szervezetek teljes aktivitása határozza meg.

A vadvilág doktrínáját az elmúlt évszázadok számos kiemelkedő természete hozta létre és fejlesztette. De akkor a növény- és állatvilágot főként tanulmányozták, és a bioszféra - mint a bolygón minőségi szempontból új geológiai, biológiai és ökológiai jelenség - nem vett figyelembe.

A bioszféra doktrínájának kialakulása és fejlődése új mérföldkő lett a természettudományban, az inert és élő természet, az ember és a környezet közötti kölcsönhatások és kapcsolatok tanulmányozásában.

A bioszféra első félénk általánosításait és ötleteit a 18. században Jean Baptiste Lamarck francia természettudós (1744-1829) végezte. A „bioszféra” fogalmának megfogalmazásában elsőbbséget kapott, bár ennek időtartama nem volt élete során.

Lamarck művei megteremtették az alapot arra, hogy a bolygónkon létezik egy élővilág által lakott hely. Ráadásul hangsúlyozták, hogy ezt a teret a szervezetek létfontosságú tevékenysége biztosítja. A sok olyan kifejezés közül, amelyet egy ilyen térre utalnak, az egyiket az osztrák geológus, Edward Süss 1875-ben javasolta. Azt írta: „A felső szférák és a litoszféra és a kontinensek felszíne közötti kölcsönhatás területén független bioszféra különböztethető meg. Most már száraz és nedves felületeken is terjed, de egyértelmű, hogy korábban csak a hidroszférára korlátozódott.

A bioszféra bolygónk minden olyan területét magában foglalja, amelyet az élet elsajátított. Ez a légkör és az óceán, és a föld felszínének minden része, ahol az élet minden formája megerősítette.

A bioszféra az élet legbonyolultabb bolygói héja, amelyet az élő anyagot egészben élő szervezetek teszik ki. Ez a Föld legnagyobb (globális) ökoszisztémája - az élő és inert anyagok szisztémás kölcsönhatásának területe a bolygón. A bioszféra élő élő organizmusainak együttes aktivitása globális szintű geokémiai tényezőként jelenik meg.

A bioszféra a légkör alsó részét fedi le az ózonképernyő (20-25 km) magasságába, a litoszféra felső részébe (időjárási kéreg) és az egész hidroszférába az óceán mély rétegébe. Korlátozza az élet eloszlásának területét és túl magas vagy alacsony hőmérsékletet. Az ásványi táplálkozás elemei is befolyásolják az élet fejlődését. A szuper-sóoldat a korlátozó tényezőnek is tulajdonítható (a tengervízben a só felesleg koncentrációja körülbelül 10-szerese). A 270 g / l feletti sótartalmú felszín alatti vizek életvitelét megfosztják.

A bioszféra bioszféra között kontinentális és óceáni bioszférák vannak megkülönböztetve, melyeket geológiai, földrajzi, ökológiai, biológiai, fizikai és egyéb feltételek jellemeznek. A megélhetés alsó határa az óceán aljára (kb. 11 km mélységben) vagy 100 o C-os izotermára korlátozódik a litoszférában (a Kola-félsziget mélyfúrásának adatai szerint ez a szám körülbelül 6 km). Valójában a litoszféra élete 3-4 km mélységre vezethető vissza. Így az óceáni bioszféra függőleges vastagsága 11 km. A légkörig a bioszféra nem éri el az ózonképernyő legnagyobb sűrűségét, ami 22-24 km. Következésképpen a bioszféra hosszának határértékét a 39-40 km-es érték adja. A bioszféra fő élete azonban sokkal szűkebb korlátokba koncentrálódik, csak néhány tíz méterrel.

Lenyűgöző az, hogy milyen kicsi a földterület eloszlási területe: csak néhány tíz méter a talajréteg, mintegy 11 km óceánmélység és 10-15 km a légkör. Ez az a hely, ahol 2 millió állatfaj és mintegy 300 ezer növényfaj terjed a bolygónkon, születik, fejlődik és meghal. Csak meg kell jegyezni, hogy nem mindegyikük egyenletesen oszlik el a bioszférában. Kivétel az ember - a legelterjedtebb faj. Ugyanez a fajta áttelepítés valószínűleg egy közönséges háziasszonynak tekinthető. Szinte mindenütt megtalálható, kivéve csak az Északi-sarkvidéket. És bár először csak trópusi szélességi fokokban találták meg, az a képessége, hogy hibernált és fűtött helyiségben telepedett le, lehetővé tette, hogy a repülés mindenhol behatoljon, ahol egy személy él.

Általában a kontinenseken a bioszféra alsó határa a +100 o C-os izotóm mentén megy végbe, magasabb hőmérsékleten még a kemény baktériumok sem tudnak túlélni. Ez a hossz 1,5-2-10-15 km. Általában az élet jelei sokkal magasabbak.

De hogyan lehet megteremteni a bioszféra határát a tengerekben és az óceánokban? Az angol természettudós, E. Forbes 1841-ben, a Földközi-tengeren tett észrevételei szerint kategorikusan kijelentette, hogy az 540 m-nél alacsonyabb élet az óceánvizekben nem lehetséges. Azonban 20 évvel később a kábelt 2160 méteres mélységből emelték. Kiderült, hogy korallokkal, osztrigákkal, kagylókkal és haslábúakkal, tintahal-tojásokkal látták el.

Végül bebizonyosodott, hogy az óceánok legmélyebb helye 1960-ban lakott. Január 23-án Jacques Picard és Don Walsh óceánográfusok a Csendes-óceán Mariana árokának tengeralattjáróba mentek. 10.525 méteres mélységben halakat és garnélarákot láttak. Így bizonyították az élő szervezetek létezését az óceán legmélyebb helyén. Csak meg kell jegyezni, hogy az óceánban élő szervezetek sűrűsége nagyon egyenlőtlen. Lakosságának körülbelül 5/6-a részesíti előnyben a felső rétegeket, amelyeket a nap megvilágít. Mikor a mélységbe süllyedünk, a fajok száma jelentősen csökken.

Az élet felső határának meghatározásakor a tudósok általában 20-25 kilométeres magasságban töltik el, ahol az ózonképernyő, amely minden élőlény számára életmentő. Itt van ugyanaz a helyzet az élőlények áttelepítésével, mint az óceánban, épp ellenkezőleg. Már 8-9 km magasságban a hőmérséklet súlyosan korlátozza az állatok és növények létezését.

A bioszféra területén élő szervezetek esetében körülbelül 2-2,5 millió faj van. Ezenkívül különleges helyet kapnak a növények, a szerves anyagok termelői. A teljes száraz tömegük (fitomass tömeg) becslések szerint 2,42 x 10 12 tonna, ami a bolygó összes élő anyagának 99% -a. A fennmaradó 1% -ot heterotróf szervezetek adják.

http://lektsii.org/5-67059.html
Up