يرتبط تنوع الكائنات الحية على كوكبنا ارتباطًا وثيقًا. لا يوجد مثل هذا المخلوق الذي يمكن أن يوجد بمعزل عن الجميع ، بشكل فردي تمامًا. ومع ذلك ، ليس فقط الكائنات الحية على علاقة وثيقة ، ولكن أيضًا عوامل البيئة الخارجية والداخلية تؤثر على المنطقة الأحيائية بأكملها. معًا ، يتم تمثيل المجموعة الكاملة من الطبيعة الحية وغير الحية من خلال بنية النظم البيئية وخصائصها. ما هو هذا المفهوم ، ما هي المعلمات التي يتميز بها ، دعونا نحاول فهم المقال
مفهوم النظم البيئية
ما هو النظام البيئي؟ من وجهة نظر علم البيئة ، هذا هو إجمالي نشاط الحياة المشتركة لجميع أنواع الكائنات الحية ، بغض النظر عن الانتماء الطبقي والعوامل البيئية ، الحيوية وغير الحيوية.
يتم شرح خصائص النظم البيئية من خلال خصائصها. ظهر أول ذكر لهذا المصطلح في عام 1935. اقترح A. Tansley استخدامه للإشارة إلى "مجمع لا يتكون فقط من الكائنات الحية ، ولكن أيضًا من بيئتها". المفهوم بحد ذاته واسع جدًا ، فهو أكبر وحدة في علم البيئة ، ومهم أيضًا. اسم آخر هو التكاثر الحيوي ، على الرغم من أن الاختلافات بين هذه المفاهيم لا تزال قائمةأكل صغير.
الخاصية الرئيسية للنظم البيئية هي التفاعل المستمر داخلها للمواد العضوية وغير العضوية ، والطاقة ، وإعادة توزيع الحرارة ، وهجرة العناصر ، والتأثير المعقد للكائنات الحية على بعضها البعض. في المجموع ، هناك العديد من السمات المميزة الرئيسية التي تسمى الخصائص.
الخصائص الأساسية للنظم البيئية
هناك ثلاثة عوامل رئيسية:
- التنظيم الذاتي ؛
- الاستدامة ؛
- الاستنساخ الذاتي ؛
- تغيير واحد لآخر ؛
- النزاهة
- خصائص ناشئة.
يمكن الإجابة على سؤال ما هي الخاصية الرئيسية للنظم البيئية بطرق مختلفة. كلهم مهمون ، لأن وجودهم المشترك فقط هو الذي يسمح لهذا المفهوم بالوجود. دعونا نلقي نظرة على كل خاصية بالتفصيل لفهم أهميتها وفهم جوهرها.
التنظيم الذاتي للنظام الإيكولوجي
هذه هي الخاصية الرئيسية للنظام البيئي ، والتي تعني الإدارة المستقلة للحياة داخل كل تكاثر حيوي. أي أن مجموعة الكائنات الحية ، التي لها علاقة وثيقة بالكائنات الحية الأخرى ، وكذلك العوامل البيئية ، لها تأثير مباشر على الهيكل بأكمله. إن نشاطهم الحيوي هو الذي يمكن أن يؤثر على الاستقرار والتنظيم الذاتي للنظام البيئي.
على سبيل المثال ، إذا تحدثنا عن الحيوانات المفترسة ، فإنهم يأكلون العواشب من نفس النوع تمامًا حتى يتم تقليل عددها. مزيد من الأكل يتوقف ، والحيوان المفترسيتحول إلى مصدر غذاء مختلف (أي نوع مختلف من الحيوانات العاشبة). وهكذا يتبين أن النوع لم يتم تدميره بالكامل ، فهو يبقى في حالة سكون حتى يتم استعادة مؤشر الوفرة المطلوب.
داخل النظام البيئي ، لا يمكن أن يحدث الانقراض الطبيعي للأنواع نتيجة لأكلها من قبل أفراد آخرين. هذا ما يدور حوله التنظيم الذاتي. أي أن الحيوانات والنباتات والفطريات والكائنات الحية الدقيقة تتحكم في بعضها البعض ، على الرغم من حقيقة أنها طعام.
أيضًا ، التنظيم الذاتي هو الخاصية الرئيسية للنظم البيئية أيضًا لأنه بفضله ، تحدث عملية محكومة لتحويل أنواع مختلفة من الطاقة. المواد غير العضوية والمركبات العضوية والعناصر - كلها على اتصال وثيق وتداول عام. تستخدم النباتات الطاقة الشمسية بشكل مباشر ، وتأكل الحيوانات النباتات ، وتحول هذه الطاقة إلى روابط كيميائية ، وبعد موتها ، تتحلل الكائنات الحية الدقيقة مرة أخرى إلى مواد غير عضوية. العملية مستمرة ودورية بدون تدخل خارجي وهو ما يسمى بالتنظيم الذاتي
الاستدامة
هناك خصائص أخرى للنظم البيئية. يرتبط التنظيم الذاتي ارتباطًا وثيقًا بالمرونة. كم من الوقت سيستمر هذا النظام البيئي أو ذاك ، وكيف سيتم الحفاظ عليه ، وما إذا كان سيكون هناك تغييرات للآخرين ، يعتمد على عدد من الأسباب.
الاستقرار الحقيقي هو الذي لا يوجد فيه مكان للتدخل البشري. لديها عدد كبير ومستقر من جميع أنواع الكائنات الحية ، لا توجد تغييرات تحت تأثير الظروف البيئية أوهم غير مهمين. من حيث المبدأ ، يمكن أن يكون أي نظام بيئي مستدامًا.
يمكن أن يزعج الشخص هذه الحالة من خلال تدخله وفشل النظام المعمول به (إزالة الغابات ، إطلاق النار على الحيوانات ، إبادة الحشرات ، إلخ). أيضًا ، يمكن أن تؤثر الطبيعة نفسها على الاستدامة إذا تغيرت الظروف المناخية بشكل كبير ، دون إعطاء الكائنات وقتًا للتكيف. على سبيل المثال ، الكوارث الطبيعية ، تغير المناخ ، ندرة المياه ، إلخ.
كلما زاد تنوع أنواع الكائنات الحية ، زاد وجود النظم البيئية. خصائص النظام البيئي - الاستقرار والتنظيم الذاتي - هي الأساس الذي يقوم عليه هذا المفهوم بشكل عام. هناك مصطلح يلخص هذه الخصائص - الاستتباب. أي الحفاظ على الثبات في كل شيء - تنوع الأنواع ، وفرتها ، والعوامل الخارجية والداخلية. على سبيل المثال ، من المرجح أن تتغير النظم الإيكولوجية للتندرا أكثر من الغابات الاستوائية. بعد كل شيء ، فإن التنوع الجيني للكائنات الحية فيها ليس كبيرًا ، مما يعني. وينخفض معدل البقاء على قيد الحياة بشكل حاد.
التكاثر الذاتي
إذا فكرت مليًا في مسألة ما هي الخاصية الرئيسية للنظم البيئية ، فيمكنك التوصل إلى استنتاج مفاده أن التكاثر الذاتي لا يقل أهمية عن وجودها. في الواقع ، بدون الاستنساخ المستمر للمكونات مثل:
- كائنات
- تكوين التربة
- شفافية المياه
- مكون الأكسجين في الهواء وما إلى ذلك.
من الصعب الحديث عن الاستدامة والتنظيم الذاتي. من أجل إحياء الكتلة الحيوية باستمرار وعددهامدعومًا ، من المهم أن يكون لديك ما يكفي من الغذاء والماء ، فضلاً عن ظروف معيشية ملائمة. داخل أي نظام بيئي ، هناك استبدال دائم لكبار السن بالصغار والمرضى بأشخاص يتمتعون بصحة جيدة وقوة وصلابة. هذه حالة طبيعية لوجود أي منها. هذا ممكن فقط بشرط التكاثر الذاتي في الوقت المناسب.
مظهر خصائص نظام بيئي من هذا النوع هو ضمان للحفظ الجيني للأليلات من كل نوع. خلاف ذلك ، فإن الأجناس والأنواع والفئات والعائلات من الكائنات الحية بأكملها ستكون عرضة للانقراض دون استعادة لاحقة.
خلافة
الخصائص المهمة أيضًا للنظم البيئية هي تغيير النظم البيئية. هذه العملية تسمى الخلافة. يحدث تحت تأثير تغير في العوامل اللاأحيائية الخارجية ويستغرق من عدة عشرات من السنين إلى ملايين. جوهر هذه الظاهرة هو الاستبدال المتتالي لنظام بيئي بآخر تحت تأثير العوامل الداخلية التي تنشأ بين الكائنات الحية والظروف الخارجية للطبيعة غير الحية لفترة طويلة.
أيضا سبب مهم للخلافة هو النشاط الاقتصادي البشري. لذلك ، يتم استبدال الغابات بالمروج والمستنقعات ، وتتحول البحيرات إلى صحارى أو مروج السهول الفيضية ، وتكتظ الحقول بالأشجار وتتشكل غابة. بطبيعة الحال ، تخضع الحيوانات أيضًا لتغييرات كبيرة.
ما هي مدة الخلافة؟ بالضبط إلى المرحلة التي يتم فيها تشكيل التكاثر الحيوي الأكثر ملاءمة وتكييفًا لظروف معينة. على سبيل المثال ، الغابات الصنوبرية من أقصىالشرق (التايغا) هو تنوع حيوي أصلي قائم بالفعل ، ولن يتغير أكثر. تم تشكيله على مدى آلاف السنين ، وخلال هذه الفترة كان هناك أكثر من تغيير في النظام البيئي.
خصائص ناشئة
ظهرت خصائص النظم البيئية هذه حديثًا ، وهي ميزات جديدة وغير معهود في السابق تظهر في التكاثر الحيوي. تنشأ نتيجة للعمل المعقد لجميع المشاركين أو عدة مشاركين في النظام ككل.
المثال النموذجي هو مجتمع الشعاب المرجانية ، وهو نتيجة تفاعل بين تجاويف الأمعاء والطحالب. المرجان هو المصدر الرئيسي لكمية هائلة من الكتلة الحيوية والعناصر والمركبات التي لم تكن موجودة في هذا المجتمع قبلها.
وظائف النظام البيئي
مترابطة بشكل وثيق بين خصائص ووظائف النظم البيئية. لذلك ، على سبيل المثال ، فإن خاصية مثل النزاهة تعني الحفاظ على التفاعل المستمر بين جميع المشاركين. بما في ذلك عوامل الطبيعة غير الحية. وإحدى الوظائف هي على وجه التحديد الانتقال المتناغم لأنواع مختلفة من الطاقة إلى بعضها البعض ، وهو أمر ممكن في ظل حالة الدوران الداخلي للعناصر بين جميع أجزاء السكان والتكوين الحيوي فيما بينهم.
بشكل عام ، يتم تحديد دور النظم البيئية من خلال أنواع التفاعلات الموجودة داخلها. يجب أن يعطي أي تكاثر حيوي زيادة بيولوجية معينة في الكتلة الحيوية نتيجة لوجودها. ستكون هذه إحدى الوظائف.تعتمد الزيادة على مجموعة من العوامل ذات الطبيعة الحية وغير الحية ويمكن أن تختلف بشكل كبير. وبالتالي ، تكون الكتلة الحيوية أكبر بكثير في المناطق ذات الرطوبة العالية والإضاءة الجيدة. هذا يعني أن نموها سيكون أكبر بكثير مقارنة ، على سبيل المثال ، في الصحراء.
وظيفة أخرى للنظام البيئي هي التحويل. إنه ينطوي على تغيير موجه في الطاقة ، وتحويلها إلى أشكال مختلفة تحت تأثير الكائنات الحية.
هيكل
تكوين وخصائص النظم البيئية تحدد هيكلها. ما هو هيكل التكاثر الحيوي؟ من الواضح أنه يشمل جميع الروابط الرئيسية (الحية وغير الحيوية). من المهم أيضًا ، بشكل عام ، أن يكون الهيكل بأكمله عبارة عن دورة مغلقة ، والتي تؤكد مرة أخرى الخصائص الأساسية للنظم البيئية.
هناك رابطان رئيسيان في أي تكاثر حيوي.
1. Ecotope - مجموعة من العوامل ذات الطبيعة اللاأحيائية. ويمثله بدوره:
- مناخ (جو ، رطوبة ، ضوء) ؛
- edaphotopome (مكون التربة).
2. التكاثر الحيوي - مجموع جميع أنواع الكائنات الحية في نظام بيئي معين. يتضمن ثلاث روابط رئيسية:
- zoocenosis - جميع المخلوقات الحيوانية ؛
- التكاثر النباتي - جميع الكائنات الحية النباتية ؛
- microbocenosis - جميع ممثلي البكتيريا.
وفقًا للهيكل أعلاه ، من الواضح أن جميع الروابط مترابطة بشكل وثيق وتشكل شبكة واحدة. يتجلى هذا الارتباط ، أولاً وقبل كل شيء ، في امتصاص وتحويل الطاقة. بمعنى آخر ، في سلاسل وشبكات الغذاءداخل وبين السكان.
تم اقتراح هيكل التكاثر الحيوي من قبل V. N. Sukachev في عام 1940 ولا يزال مناسبًا حتى اليوم.
النظام البيئي الناضج
يمكن أن يختلف عمر التكوينات الحيوية المختلفة على نطاق واسع. بطبيعة الحال ، يجب أن تكون السمات المميزة للنظام البيئي الشاب والناضج مختلفة. وهكذا هو الحال.
ما هي خاصية النظام البيئي الناضج التي تميزه عن النظام الذي تم تشكيله مؤخرًا نسبيًا؟ هناك العديد منهم ، اعتبرهم جميعًا:
- تتشكل الأنواع من كل مجموعة ، ومستقرة ولا يتم استبدالها (تهجيرها) بالآخرين.
- تنوع الأفراد ثابت ولا يتغير بعد الآن.
- المجتمع بأكمله يتحكم بنفسه بحرية ، وهناك درجة عالية من التوازن.
- كل كائن حي يتكيف تمامًا مع الظروف البيئية ، والتعايش بين التكاثر الحيوي والنظام البيئي مريح قدر الإمكان.
سيخضع كل نظام بيئي للخلافة حتى يتم إنشاء ذروته - تنوع الأنواع الدائم الأكثر إنتاجية والمقبولة. عندها بدأ التكاثر الحيوي بالتحول تدريجياً إلى مجتمع ناضج.
مجموعات الكائنات الحية داخل التكاثر الحيوي
من الطبيعي أن تكون جميع الكائنات الحية داخل نظام بيئي واحد مترابطة في كل واحد. في الوقت نفسه ، لديهم أيضًا تأثير كبير على تكوين التربة والهواء والماء - على جميع المكونات اللاأحيائية.
من المعتاد التمييز بين عدة مجموعات من الكائنات الحية وفقًا لقدرتها على امتصاص وتحويل الطاقة داخل كل تكاثر حيوي.
- المنتجون هم هؤلاءالذي ينتج مادة عضوية من مكونات غير عضوية. هذه نباتات خضراء وبعض أنواع البكتيريا. طريقتهم في امتصاص الطاقة ذاتية التغذية ، فهي تمتص الإشعاع الشمسي مباشرة.
- المستهلكون أو الكائنات الحية - أولئك الذين يستهلكون المواد العضوية الجاهزة عن طريق أكل الكائنات الحية. هذه حيوانات آكلة للحوم ، حشرات ، بعض النباتات. وهذا يشمل أيضا العواشب.
- Saprotrophs هي كائنات حية قادرة على تحلل المواد العضوية ، وبالتالي استهلاك العناصر الغذائية. أي أنها تتغذى على بقايا النباتات والحيوانات الميتة.
من الواضح أن جميع المشاركين في النظام في وضع مترابط. بدون النباتات ، لن تتمكن الحيوانات العاشبة من الحصول على الطعام ، وبدونها تموت الحيوانات المفترسة. لن تقوم الفطريات الفطرية بمعالجة المركبات ، ولن يتم استعادة كمية المركبات غير العضوية الضرورية. كل هذه العلاقات تسمى سلاسل الغذاء. في المجتمعات الكبيرة ، تتحول السلاسل إلى شبكات ، وتتشكل الأهرامات. دراسة القضايا المتعلقة بالتفاعلات الغذائية هي علم البيئة.
دور البشر في التأثير على النظم البيئية
هناك الكثير من الحديث عن هذا اليوم. أخيرًا ، أدرك الإنسان الحجم الكامل للضرر الذي لحق بالنظام البيئي على مدار 200 عام الماضية. أصبحت عواقب مثل هذا السلوك واضحة: المطر الحمضي ، وتأثير الاحتباس الحراري ، والاحتباس الحراري ، وتقليل إمدادات المياه العذبة ، وإفقار التربة ، وتقليل مساحات الغابات ، وما إلى ذلك. يمكنك الإشارة إلى المشاكل لفترة طويلة لانهائية ، لأن هناك عددًا كبيرًا منها.
كل هذا هو الدور الذي لعبه الإنسان ولا يزال يلعبه في النظام البيئي. لا يؤدي التحضر الشامل والتصنيع وتطوير التكنولوجيا واستكشاف الفضاء والأنشطة البشرية الأخرى إلى تعقيد حالة الطبيعة غير الحية فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى الانقراض وانخفاض الكتلة الحيوية للكوكب.
كل نظام بيئي يحتاج إلى حماية بشرية ، خاصة اليوم. لذلك ، فإن مهمة كل منا هي تقديم الدعم لها. هذا لا يتطلب الكثير - على المستوى الحكومي ، يتم تطوير طرق لحماية الطبيعة ، يجب على الناس العاديين فقط الالتزام بالقواعد الموضوعة ومحاولة الحفاظ على النظم البيئية سليمة ، دون إدخال كمية زائدة من المواد والعناصر المختلفة في تكوينها.
