النظام البيئي هو نظام بيولوجي يتكون من مجموعة من الكائنات الحية ، وموائلها ، بالإضافة إلى نظام من الروابط التي تتبادل الطاقة فيما بينها. حاليًا ، هذا المصطلح هو المفهوم الرئيسي للبيئة.
مبنى
تمت دراسة خصائص النظام البيئي مؤخرًا نسبيًا. يميز العلماء عنصرين رئيسيين فيه - حيوي وغير حيوي. الأول مقسم إلى غيرية التغذية (يشمل الكائنات الحية التي تتلقى الطاقة نتيجة لأكسدة المواد العضوية - المستهلكون والمحللون) والتغذية الذاتية (الكائنات الحية تتلقى الطاقة الأولية لعملية التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي ، أي المنتجين).
المصدر الوحيد والأهم للطاقة اللازمة لوجود النظام البيئي بأكمله هم المنتجون الذين يمتصون طاقة الشمس والحرارة والروابط الكيميائية. لذلك ، فإن autotrophs هم ممثلو المستوى الغذائي الأول للنظام البيئي بأكمله. يتم تشكيل المستويات الثاني والثالث والرابع من قبل المستهلكين. يتم إغلاقها بمحللات قادرة على تحويل المواد العضوية غير الحية إلى مكون غير حيوي.
خصائص النظام البيئي ، باختصارالتي يمكنك قراءتها في هذا المقال ، تدل على إمكانية التطور الطبيعي والتجدد.
المكونات الرئيسية للنظام البيئي
هيكل وخصائص النظام البيئي هي المفاهيم الرئيسية التي تتعامل معها البيئة. من المعتاد إبراز هذه المؤشرات:
- النظام المناخي ودرجة الحرارة المحيطة وكذلك الرطوبة وظروف الإضاءة ؛
- المواد العضوية التي تربط المكونات اللاأحيائية والأحيائية في دورة المواد ؛
- المركبات غير العضوية المدرجة في دورة الطاقة ؛
- المنتجون هم كائنات حية تنتج منتجات أولية ؛
- phagotrophs - غيرية التغذية التي تتغذى على الكائنات الحية الأخرى أو الجزيئات الكبيرة من المواد العضوية ؛
- saprotrophs - غيرية التغذية قادرة على تدمير المواد العضوية الميتة ، وتمعدنها وإعادتها إلى الدورة.
مزيج المكونات الثلاثة الأخيرة يشكل الكتلة الحيوية للنظام البيئي.
النظام البيئي ، خصائص ومبادئ التنظيم التي تمت دراستها في علم البيئة ، تعمل بفضل كتل الكائنات الحية:
- Saprophages - تتغذى على المواد العضوية الميتة.
- Biophages - أكل الكائنات الحية الأخرى.
استدامة النظام البيئي والتنوع البيولوجي
ترتبط خصائص النظام البيئي بتنوع الأنواع التي تعيش فيه. كلما زاد التنوع البيولوجي وتعقيد السلسلة الغذائية ، زادت مرونة النظام البيئي.
التنوع البيولوجي مهم للغاية لأنه يتيحلتشكيل عدد كبير من المجتمعات التي تختلف في الشكل والهيكل والوظائف ، وتوفر فرصة حقيقية لتشكيلها. لذلك ، كلما زاد التنوع البيولوجي ، زاد عدد المجتمعات التي يمكن أن تعيش ، ويمكن حدوث المزيد من التفاعلات الكيميائية الجيولوجية ، مع ضمان الوجود المعقد للمحيط الحيوي.
هل الأحكام التالية حول خصائص النظام البيئي صحيحة؟ يتميز هذا المفهوم بالنزاهة والاستقرار والتنظيم الذاتي والتكاثر الذاتي. تعطي العديد من التجارب والملاحظات العلمية إجابة مؤكدة على هذا السؤال.
إنتاجية النظام البيئي
أثناء دراسة الإنتاجية ، تم طرح مفاهيم مثل الكتلة الحيوية والمحاصيل الدائمة. يحدد المصطلح الثاني كتلة جميع الكائنات الحية التي تعيش على وحدة مساحة من الماء أو الأرض. لكن الكتلة الحيوية هي أيضًا وزن هذه الأجسام ، ولكن من حيث الطاقة أو المادة العضوية الجافة.
تشمل الكتلة الحيوية أجسامًا كاملة (بما في ذلك الأنسجة الميتة في الحيوانات والنباتات.) تصبح الكتلة الحيوية كتلة نخرية فقط عندما يموت الكائن الحي بأكمله.
الإنتاج الأساسي للمجتمع هو تكوين الكتلة الحيوية من قبل المنتجين ، دون استثناء ، للطاقة التي يمكن إنفاقها على التنفس لكل وحدة مساحة لكل وحدة زمنية.
ميّز بين إجمالي وصافي الإنتاج الأولي. الفرق بينهما هو تكلفة التنفس
صافي إنتاجية المجتمع هو معدل تراكم المواد العضوية التيلا تستهلك غيري التغذية ، ونتيجة لذلك ، التحلل. من المعتاد أن نحسب لمدة عام أو موسم نمو.
الإنتاجية الثانوية للمجتمع هي معدل تراكم الطاقة من قبل المستهلكين. كلما زاد عدد المستهلكين في النظام البيئي ، زادت معالجة الطاقة.
التنظيم الذاتي
تشمل خصائص النظام البيئي أيضًا التنظيم الذاتي ، والذي يتم تنظيم فعاليته من خلال تنوع السكان والعلاقات الغذائية بينهم. عندما ينخفض عدد المستهلكين الأساسيين ، تنتقل الحيوانات المفترسة إلى الأنواع الأخرى التي كانت ذات أهمية ثانوية بالنسبة لهم.
يمكن أن تتقاطع السلاسل الطويلة ، مما يخلق إمكانية وجود مجموعة متنوعة من العلاقات الغذائية اعتمادًا على عدد الضحايا أو غلة المحاصيل. في أفضل الأوقات ، يمكن استعادة عدد الأنواع - وبالتالي ، يتم تطبيع العلاقات في التكاثر الحيوي.
يمكن أن يكون للتدخل البشري في النظام البيئي عواقب سلبية. اثنا عشر زوجًا من الأرانب تم إحضارها إلى أستراليا خلال أربعين عامًا تضاعفت لتصل إلى عدة مئات من الملايين من الأفراد. حدث هذا بسبب عدم كفاية عدد الحيوانات المفترسة التي تتغذى عليها. نتيجة لذلك ، تدمر الحيوانات ذات الفراء جميع النباتات في البر الرئيسي.
المحيط الحيوي
المحيط الحيوي هو نظام بيئي من أعلى مرتبة ، ويوحد جميع النظم البيئية في كل واحد ويوفر إمكانية الحياة على كوكب الأرض.
خصائص المحيط الحيوي كدراسات عالمية للنظام الإيكولوجيعلم البيئة. من المهم معرفة كيفية ترتيب العمليات التي تؤثر على حياة جميع الكائنات الحية ككل.
يتضمن تكوين المحيط الحيوي المكونات التالية:
- الغلاف المائي هو الغلاف المائي للأرض. إنه متحرك ويتغلغل في كل مكان. الماء مركب فريد من نوعه وهو أحد أسس الحياة لأي كائن حي.
- الغلاف الجوي هو أخف غلاف جوي للأرض ، يحده من الفضاء الخارجي. بفضلها ، هناك تبادل للطاقة مع الفضاء الخارجي ؛
- الغلاف الصخري هو الغلاف الصلب للأرض ، ويتكون من الصخور النارية والرسوبية.
- Pedosphere - الطبقة العليا من الغلاف الصخري ، بما في ذلك التربة وعملية تكوين التربة. إنه يحد جميع الأصداف السابقة ، ويغلق جميع دورات الطاقة والمادة في المحيط الحيوي.
المحيط الحيوي ليس نظامًا مغلقًا ، حيث يتم توفيره بالكامل تقريبًا بواسطة الطاقة الشمسية.
النظم البيئية الاصطناعية
النظم البيئية الاصطناعية هي أنظمة تم إنشاؤها نتيجة للنشاط البشري. وهذا يشمل agrocenoses والنظم الاقتصادية الطبيعية.
يختلف التكوين والخصائص الأساسية للنظام البيئي الذي أنشأه الإنسان قليلاً عن النظام البيئي الحقيقي. كما أن لديها منتجين ومستهلكين ومحللات. لكن هناك اختلافات في إعادة توزيع تدفقات المادة والطاقة.
تختلف النظم البيئية الصناعية عن الطبيعية من خلال المعلمات التالية:
- عدد أقل بكثير من الأنواع وهيمنة واضحة لنوع واحد أو أكثر.
- استقرار ضعيف نسبيًا واعتماد قوي على جميع أنواع الطاقة (بما في ذلكشخص).
- سلاسل غذائية قصيرة بسبب انخفاض تنوع الأنواع.
- التداول غير المغلق للمواد بسبب سحب الإنسان للمنتجات أو المحاصيل المجتمعية. في الوقت نفسه ، فإن النظم البيئية الطبيعية ، على العكس من ذلك ، تشمل أكبر قدر ممكن منها في الدورة.
خصائص النظام البيئي الذي تم إنشاؤه في بيئة اصطناعية أدنى من خصائص البيئة الطبيعية. إذا كنت لا تدعم تدفقات الطاقة ، فسيتم استعادة العمليات الطبيعية بعد فترة زمنية معينة.
النظام البيئي للغابات
يختلف تكوين وخصائص النظام البيئي للغابات عن النظم البيئية الأخرى. في هذه البيئة ، يسقط المزيد من الأمطار أكثر من الحقل ، لكن معظمه لا يصل أبدًا إلى سطح الأرض ويتبخر مباشرة من الأوراق.
يمثل النظام البيئي للغابات المتساقطة الأوراق عدة مئات من الأنواع النباتية وعدة آلاف من الأنواع الحيوانية.
النباتات التي تنمو في الغابة منافسة حقيقية وتقاتل من أجل ضوء الشمس. كلما كانت الطبقة منخفضة ، استقرت الأنواع الأكثر تحملاً للظل.
المستهلكون الأساسيون هم الأرانب البرية والقوارض والطيور والحيوانات العاشبة الكبيرة. جميع العناصر الغذائية الموجودة في أوراق النباتات في الصيف تمر إلى الفروع والجذور في الخريف.
يشمل المستهلكون الأساسيون أيضًا اليرقات وخنافس اللحاء. يتم تمثيل كل مستوى غذائي بعدد كبير من الأنواع. دور الحشرات العاشبة مهم جدا. إنها ملقحات وتعمل كمصدر غذاء للمستوى التالي في السلسلة الغذائية.
النظام البيئي للمياه العذبة
يتم إنشاء أفضل الظروف لحياة الكائنات الحية في المنطقة الساحلية من الخزان. هنا يسخن الماء بشكل أفضل ويحتوي على معظم الأكسجين. وهنا يعيش عدد كبير من النباتات والحشرات والحيوانات الصغيرة.
نظام العلاقات الغذائية في المياه العذبة معقد للغاية. تستهلك النباتات العليا الأسماك العاشبة والرخويات ويرقات الحشرات. وهذه الأخيرة بدورها مصدر غذاء للقشريات والأسماك والبرمائيات. تتغذى الأسماك المفترسة على الأنواع الأصغر. تجد الثدييات أيضًا طعامًا هنا.
لكن بقايا المواد العضوية تسقط في قاع الخزان. يطورون البكتيريا التي يستهلكها البروتوزوا والمحار المرشح.
