Естественные и искусственные экосистемы

Экосистема: что это, характеристика, виды, из чего состоит, типы, уровни и примеры

Экосистема это система, которая объединяет живые организмы и их взаимодействие между собой и природой. У экосистемы нет определенных размеров, бывает огромной, как пустыни или моря, а также маленькой, как отдельные деревья, ручьи. В экосистеме связано абсолютно все, начиная от представителей живой природы, заканчивая неживой.

Суть экосистемы

По-своему важен каждый организм, он занимает определенное место. На примере экосистемы небольших озер можно рассматривать каждый вид живых существ, начиная от бактерий, заканчивая многоклеточными растениями, животными. Каждый организм не может жить без отдельных объектов неживой природы, всему нужен воздух, Солнце и вода. Напрямую на развитие организмов в озерах влияет даже минеральный состав вод.

Всегда, когда на экосистему воздействуют несвойственные ей организмы, могут происходит неизгладимые пагубные последствия. Новые организмы так или иначе искажают естественный порядок вещей, нарушают природный баланс, нанося вред окружающей среде. Так, на примере Австралии можно понять, что после заселения на остров собак, кошек и лисиц произошло истребление различных сумчатых.

Биотические члены любой экосистемы напрямую зависят друг от друга. Можно сказать, что если один член экосистемы исчезнет, то вся система потерпит значительные изменения. В случае, когда живым существам недостает света, воды, воздуха, они начинают постепенно вымирать, без растений невозможна жизнь животных, а без животных начинают вымирать организмы, напрямую от них зависящие.

В естественной природе системы функционируют по единому механизму. Каждая часть системы зависит от другой, работает одновременно с ней. Для поддержания природного баланса человек должен оберегать каждое живое существо. Разрушение экологических систем происходит по вине человека и природных катаклизмов.

Экосистема и биогеоценоз

Нельзя считать синонимами понятия экосистема и биогеоценоз. Они близкие по значению. Биогеоценоз – та же экосистема, ограниченная фитоценозом. Фитоценоз представляет собой сообщество растений, а также совокупность организмов, которые существуют совместно на едином участке земной поверхности. Экосистемой можно обобщить все понятия. Каждый биогеоценоз представляет собой экосистему, однако не каждая система может быть биогеоценозом.

Виды экосистем

Экосистемы могут быть разных размеров, существуют на различных пространствах, как на больших, так и на маленьких. Своя экосистема может быть под камнями, в небольших водоемах. Экологические системы могут охватывать огромные площади – леса, пустыни, степи. Технически, вся планета Земля представляет собой одну большую экосистему, общую для всех проживающих в ней существ.

Источник

Естественные и искусственные экосистемы

Экосистемы — это одно из ключевых понятий экологии, которое представляет собой систему, включающую в себя несколько компонентов: сообщество животных, растений и микроорганизмов, характерную среду обитания, целую систему взаимосвязей, благодаря которым осуществляется взаимообмен веществами и энергиями.

В науке существует несколько классификаций экосистем. Одна из них разделяет все известные экосистемы на два больших класса: естественные, созданные природой, и искусственные — те, что создал человек. Рассмотрим каждый из этих классов подробнее.

Естественные экосистемы

Как уже отмечалось выше, естественные, природные экосистемы образовались в результате действия сил природы. Для них характерны:

  • Тесная взаимосвязь органических и неорганических веществ
  • Полный, замкнутый круг круговорота веществ: начиная от появления органического вещества и заканчивая его распадом и разложением на неорганические компоненты.
  • Устойчивость и способность к самовосстановлению.

Все природные экосистемы определяются следующими признаками:

    1. Видовая структура: численность каждого вида животного или растения регулируется природными условиями.
    2. Пространственная структура: все организмы располагаются в строгой горизонтальной или вертикальной иерархии. Например, в лесной экосистеме четко выделяются ярусы, в водной — размещение организмов зависит от глубины воды.
    3. Биотические и абиотические вещества. Организмы, составляющие экосистему, делятся на неорганические (абиотические: свет, воздух, почва, ветер, влажность, давление) и органические (биотические — животные, растения).
    4. В свою очередь биотический компонент делится на производителей, потребителей и разрушителей. К производителям относят растения и бактерии, которые с помощью солнечного света и энергии создают из неорганических веществ органику. Потребители — это животные и плотоядные растения, которые питаются этой органикой. Разрушители (грибы, бактерии, некоторые микроорганизмы) являются венцом пищевой цепочки, так как производят обратный процесс: органику превращают в неорганические вещества.

Пространственные границы каждой природной экосистемы весьма условны. В науке принято определять эти границы естественными очертаниями рельефа: например, болото, озеро, горы, реки. Но в совокупности, все экосистемы, слагающие биооболочку нашей планеты, считаются открытыми, так как они взаимодействуют с окружающей средой и с космосом. В самом общем представлении картина выглядит так: живые организмы получают из окружающей среды энергию, космические и земные вещества, а на выходе — осадочные породы и газы, уходящие в итоге в космос.

Все компоненты природной экосистемы находятся в тесной взаимосвязи. Принципы этой связи складываются годами, иногда столетиями. Но именно поэтому они и становятся настолько устойчивы, так как эти связи и климатические условия и определяют виды животных и растений, которые обитают в данном ареале. Любое нарушение равновесия в природной экосистеме может привести к ее исчезновению или затуханию. Таким нарушением может стать, например, вырубка леса, истребление популяции того или иного вида животных. В этом случае сразу нарушается пищевая цепочка, и экосистема начинает «сбоить».

К слову, привнесение дополнительных элементов в экосистемы также способно нарушить ее. Например, если человек начнет разводить в выбранной экосистеме животных, которых там изначально не было. Яркое подтверждение тому — разведение кроликов в Австралии. Сначала это было выгодно, так как в такой благодатной среде и прекрасных для разведения климатических условиях, кролики стали размножаться с невероятной быстротой. Но в итоге все свелось к краху. Несметные полчища кроликов опустошали пастбища, где раньше паслись овцы. Численность овец стала снижаться. А продуктов от одной овцы человек получает гораздо больше, чем от 10 кроликов. Этот случай вошел даже в поговорку: «Кролики съели Австралию». Понадобилось неимоверное усилие ученых и большие затраты, прежде чем удалось избавиться от поголовья кроликов. Полностью их популяцию в Австралии истребить не удалось, но их численность сократилась и уже не угрожала экосистеме.

Искусственные экосистемы

Искусственными экосистемами называют сообщества животных и растений, обитающих в условиях, которые создал для них человек. Их еще называют нообиогеоценозами или социоэкосистемами. Примеры: поле, пастбище, город, общество, космический корабль, зоосад, сад, искусственный пруд, водохранилище.

Самым простым примером искусственной экосистемы является аквариум. Здесь ареал обитания ограничен стенками аквариума, приток энергии, света и питательных веществ осуществляется человеком, он же регулирует температуру и состав воды. Численность обитателей также изначальна определена.

Источник



Примеры и сравнительная характеристика естественных и искусственных экосистем

Экосистемой может быть как искусственная среда, так и биогеоценоз, созданный природой. В любом случае это будет сложная система организмов, населяющих одну территорию.

Содержание

Характеристики и основные признаки экосистем

Образованные людьми экосистемы существенно отличаются от возникших самостоятельно. Основные отличия связаны с отношениями видов между собой и с ареалом.

Природных (биогеоценозы)

В естественных средах обитания живые организмы тесно взаимодействуют с неживыми. Такие экологические сообщества полностью зависят от природных условий и подстраиваются под них. Биогеоценозы саморегулируются, поэтому устойчивы к внешним изменениям.

Антропогенных (агроценозы)

Антропогенная экосистема контролируется людьми. Стоит понимать, что борт космического судна – та же искусственная среда обитания, предназначенная для существования человека в нетипичных условиях.

Однако, наибольшую ценность имеют агроценозы, так как создаются в сельскохозяйственных целях. Эти сообщества занимают около 10% поверхности суши и дают 90% источников пищи людей (2,5 млрд тонн продукции ежегодно).

Сравнение естественных и искусственных экосистем

Сравнительную характеристику природных и искусственных экосистем проводят по внушающему числу критериев. Рассмотрим важнейшие из них.

Основные источники энергии

Естественные сообщества полагаются лишь на энергию солнечных лучей для поддержания жизнедеятельности. Ключевое значение имеет фотосинтез: поглощая свет, растения производят органические вещества, потребляемые остальными участниками биогеоценоза.

Искусственные экосистемы существуют за счёт дополнительных ресурсов – энергии, затрачиваемой людьми и техникой при выполнении следующих работ:

  • внесение удобрений;
  • рыхление почвы;
  • распашка земель;
  • уничтожение сорняков;
  • борьба с насекомыми-вредителями;
  • регулярный полив растений;
  • подкормка животных.

Круговорот веществ в экосистеме

В биогеоценозах происходит полный (замкнутый) круговорот веществ, то есть созданная растениями органика в конце цикла разлагается микроорганизмами, что способствует плодородию почв.

Сбор урожая – причина незамкнутого обмена веществ в агроценозах. Убирая выращенные культуры, люди как бы вырывают звено цепи, из-за чего в земле не остаётся органического материала для последующего гниения. Чтобы избежать истощения почв, приходится вводить минеральные компоненты через удобрения.

В антропогенных системах ограничено число звеньев пищевых цепей: от двух до четырёх. В диких сообществах цепи питания начинаются с трёх ступеней, образуют сложные сети.

Степень устойчивости веществ

Естественная экосистема способна к самовосстановлению: если один элемент (вид организмов) пропадает, структура незначительно нарушается, так как другие виды заменяют исчезнувший.

В отличие от биогеоценозов, искусственные системы неустойчивы и не возобновляются без помощи человека. Особую угрозу для них представляют массовые атаки вредителей, например саранчи. Без участия людей агроценозы существуют максимум столько:

  • овощные и зерновые культуры – 1 год;
  • многолетние травы – 4 года;
  • плодовые рощи – 30 лет.

Видовое разнообразие

Дикие среды обитания населяет огромное число организмов, причём доминирование видов определяется естественным отбором: выживают наиболее приспособленные особи. В искусственных сообществах отбор производится человеком. Задачи сельского хозяйства – размножать плодовитые сорта и породы, уничтожать сорные растения, вредителей, поэтому разнообразие агроценозов невелико.

Естественная экосистема Искусственная экосистема
Единственный источник энергии – солнечный свет Добавляется готовая пища, используется энергия машин и человека
Богатое разнообразие организмов Преобладает один вид
Замкнутый круговорот веществ Незамкнутый обмен
Самовосстанавливается, устойчива Неустойчива без человеческого контроля
Создаёт плодородные почвы Истощает почву
Поддерживает благоприятные среды обитания Разрушает дикие ареалы
Высокая приспособленность к колебаниям внешних факторов Беззащитность перед засолением, иссушением, вредителями
Длинные цепи питания, формирующие сети Короткие пищевые цепи
Продуктивность соответствует нуждам участников сообщества Большая продуктивность

Примеры искусственных и естественных экосистем

Водные биогеоценозы представлены океанами, морями, реками, озёрами. Человеком создаются водохранилища, городские пруды (декорация и место отдыха), котлованы (место водопоя скота).

Аквариум – простейшая искусственная среда, где образующим фактором является вода. Водоросли служат фотосинтезирующим элементом, рыбы или улитки поглощают созданный водорослями кислород, микроорганизмы разлагают органические остатки. Даже в присутствии всех необходимых частей жизнь аквариума невозможна без своевременной фильтрации, добавления синтетического корма.

Примеры наземно-воздушных естественных экосистем – луга, леса, степи, пустыни, тундра. Распространённые агроценозы – поля, где средообразующими видами выступают злаки, бобовые, подсолнечники. Продуктивность полей поддерживают, обрабатывая их тракторами, комбайнами. Сады создают для сбора фруктов, ягод и разведения декоративных растений; огороды устраивают для получения овощного урожая.

Пастбища – регулируемые человеком луга, предназначенные для выпаса рогатого скота, лошадей, а также сенокошения. Парки для активного отдыха на свежем воздухе часто обустраивают на месте природных лесов. Для создания пешеходных дорожек часть деревьев вырубают, некоторые виды специально высаживают рощами.

Теплицы и оранжереи используют для выращивания теплолюбивых растений на дачных участках либо экзотических видов в ботанических садах. Экосистемы могут быть совсем небольшими, как сад Дэвида Латимера в закупоренной стеклянной бутылке.

Ульи – те же антропогенные экосистемы. Поддержание продуктивности живых организмов требует усилий, что доказывает работа пасечников, которые:

Источник

Приведите 4 5 примера естественной природы

Установите соответствие между характером действия естественного отбора и его формой.

А) действует в постоянных условиях среды

Б) сохраняет особей со средним значением признака

В) действует в изменяющихся условиях среды

Г) закрепляет появление новой нормы реакции

Д) снижает уровень генетической изменчивости в популяции

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Движущий отбор действует в изменяющихся условиях среды; закрепляет появление новой нормы реакции; вызывает появление нового признака, отклоняющегося от среднего значения (В, Г, Е).

Остальные перечисленные признаки характерны для стабилизирующего отбора (А, Б, Д).

Верны ли следующие суждения о формах естественного отбора?

А. Во время бурь чаще гибнут длиннокрылые и короткокрылые островные птицы. Это пример стабилизирующей формы отбора.

Б. Появление бескрылых островных насекомых — пример действия дизруптивной формы отбора.

1) верно только А

2) верно только Б

3) верны оба суждения

4) оба суждения неверны

Верно только А: во время бури гибнут длиннокрылые (их разбивает ветер) и короткокрылые (не успевают укрыться). Это пример стабилизирующей формы отбора.

Б — неверное суждение. Появление бескрылых островных насекомых — пример действия дизруптивной формы отбора.

Т. к. появление бескрылых островных насекомых — это движущий отбор — отбор уклонений от установившейся нормы признаков, ведущий к смене нормы признаков (бескрылые островные насекомые, забивающиеся в щели во время ветра).

В пособии Ионцева этот пример с бескрылыми островными насекомыми приведен к дизруптивному отбору. Подскажите, пожалуйста, как различать стабилизирующий и дизруптивный отбор, ведь определения их очень похожи.

Дизруптивный — как направление отбора выделен не так давно:( Да, определения похожи.

Но дизруптивный выбираем только в том случае, если приведены в примере обе формы: и крылатые и бескрылые. две популяциии образовалось, тогда дизруптивный отбор. А в данном примере произошел сдвиг по норме реакции.

Почему ответ о длиннокрылых птицах верный.В поурочном планировании А.В.Кулева по общей биологии приводится этот пример вместе с бескрылыми насекомыми как дизруптивный отбор,т.к.длиннокрылые насекомые могут бороться с ветром.

прочитайте, пожалуйста ответ на вопрос выше.

Пользуясь рисунком, определите, какую форму отбора он иллюстрирует. Ответ обоснуйте. Изменится ли размер ушей у зайцев в процессе эволюции под действием этой формы естественного отбора, и при каких условиях жизни этот отбор будет проявляться?

1) стабилизирующая форма отбора, так как на графике видно, что давление отбора направлено на гибель особей с минимальным или максимальным значением признака;

2) стабилизирующий отбор проявляется при относительно постоянных условиях жизни;

3) изменения размера ушей у зайцев в процессе эволюции не произойдёт, так как эта форма отбора сохраняет среднее значение признака.

Дублирует задание 11497.

Ответ должен быть обязательно написан: «направлен на гибель особей с минимальным и максимальным значением признака»? Если написать: «выживают особи со средним значением признака», это будет аналогией.

Сопоставьте форму естественного отбора и ее характеристики.

А) действует против особей с крайними значениями признаков

Б) приводит к сужению нормы реакции

В) обычно действует в постоянных условиях

Г) происходит при освоении новых местообитаний

Д) изменяет средние значения признака в популяции

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Движущий отбор действует при меняющихся условиях среды, приводит к появлению новых признаков и новых видов. Остальные признаки стабилизирующего отбора.

Какие из нижеперечисленных примеров характеризуют движущую форму естественного отбора?

1) возрастание численности тёмных бабочек в промышленных районах по сравнению со светлыми

2) появление устойчивости у животных к ядохимикатам

3) постоянство размеров и формы цветка у насекомоопыляемых растений

4) уменьшение размеров крабов, обитающих в мутной воде

5) уплощённое в спинно-брюшном направлении тело камбалы

6) сохранение до настоящего времени кистепёрой рыбы латимерии

Стабилизирующий отбор (пункты 3 и 6) — действует в постоянных условиях, отбирает средние проявления признака, сохраняет признаки вида (кистепёрая рыба латимерия, строение и форма насекомоопыляемых цветов).

Движущий отбор — действует в изменяющихся условиях, отбирает крайние проявления признака (отклонения), приводит к изменению признаков: возрастание численности тёмных бабочек в промышленных районах по сравнению со светлыми, появление устойчивости у животных к ядохимикатам, уменьшение размеров крабов, обитающих в мутной воде.

Изменение условий существования часто приводит к отбору особей с отклонениями от средней величины отбираемого признака. Например, было обнаружено, что ширина головогруди у крабов, обитающих в бухте г. Плимута (Англия) , уменьшилась. Причина такого явления связана с лучшим выживанием в мутной воде мелких крабов с небольшой шириной головогруди. Это объясняется тем, что меловая взвесь забивала широкие дыхательные щели у крупных крабов, вызывая тем самым их гибель.

Под цифрой 5) уплощённое в спинно-брюшном направлении тело камбалы — неверное утверждение. Мальки камбалы не отличаются от других рыб: плавают в толще воды, а не лежат на дне. Но по мере роста, когда длина личинок становится 2 см, они проходят превращение на морском дне. По мере взросления тело малька искривляется и уплощается, оба глаза перемещаются на одну сторону, один бок почти полностью теряет окраску, и новоиспеченная камбала ложится на дно. Та сторона, которая была первоначально правой или левой, становится верхней или нижней. Глаза переходят на обращенную кверху сторону.

Источник

Естественные и искусственные экосистемы

Естественные и искусственные экосистемы

Экосистемы — это одно из ключевых понятий экологии, которое представляет собой систему, включающую в себя несколько компонентов: сообщество животных, растений и микроорганизмов, характерную среду обитания, целую систему взаимосвязей, благодаря которым осуществляется взаимообмен веществами и энергиями.

В науке существует несколько классификаций экосистем. Одна из них разделяет все известные экосистемы на два больших класса: естественные, созданные природой, и искусственные — те, что создал человек. Рассмотрим каждый из этих классов подробнее.

Естественные экосистемы

Как уже отмечалось выше, естественные, природные экосистемы образовались в результате действия сил природы. Для них характерны:

  • Тесная взаимосвязь органических и неорганических веществ
  • Полный, замкнутый круг круговорота веществ: начиная от появления органического вещества и заканчивая его распадом и разложением на неорганические компоненты.
  • Устойчивость и способность к самовосстановлению.

Все природные экосистемы определяются следующими признаками:

    1. Видовая структура: численность каждого вида животного или растения регулируется природными условиями.
    2. Пространственная структура: все организмы располагаются в строгой горизонтальной или вертикальной иерархии. Например, в лесной экосистеме четко выделяются ярусы, в водной — размещение организмов зависит от глубины воды.
    3. Биотические и абиотические вещества. Организмы, составляющие экосистему, делятся на неорганические (абиотические: свет, воздух, почва, ветер, влажность, давление) и органические (биотические — животные, растения).
    4. В свою очередь биотический компонент делится на производителей, потребителей и разрушителей. К производителям относят растения и бактерии, которые с помощью солнечного света и энергии создают из неорганических веществ органику. Потребители — это животные и плотоядные растения, которые питаются этой органикой. Разрушители (грибы, бактерии, некоторые микроорганизмы) являются венцом пищевой цепочки, так как производят обратный процесс: органику превращают в неорганические вещества.

Пространственные границы каждой природной экосистемы весьма условны. В науке принято определять эти границы естественными очертаниями рельефа: например, болото, озеро, горы, реки. Но в совокупности, все экосистемы, слагающие биооболочку нашей планеты, считаются открытыми, так как они взаимодействуют с окружающей средой и с космосом. В самом общем представлении картина выглядит так: живые организмы получают из окружающей среды энергию, космические и земные вещества, а на выходе — осадочные породы и газы, уходящие в итоге в космос.

Все компоненты природной экосистемы находятся в тесной взаимосвязи. Принципы этой связи складываются годами, иногда столетиями. Но именно поэтому они и становятся настолько устойчивы, так как эти связи и климатические условия и определяют виды животных и растений, которые обитают в данном ареале. Любое нарушение равновесия в природной экосистеме может привести к ее исчезновению или затуханию. Таким нарушением может стать, например, вырубка леса, истребление популяции того или иного вида животных. В этом случае сразу нарушается пищевая цепочка, и экосистема начинает «сбоить».

К слову, привнесение дополнительных элементов в экосистемы также способно нарушить ее. Например, если человек начнет разводить в выбранной экосистеме животных, которых там изначально не было. Яркое подтверждение тому — разведение кроликов в Австралии. Сначала это было выгодно, так как в такой благодатной среде и прекрасных для разведения климатических условиях, кролики стали размножаться с невероятной быстротой. Но в итоге все свелось к краху. Несметные полчища кроликов опустошали пастбища, где раньше паслись овцы. Численность овец стала снижаться. А продуктов от одной овцы человек получает гораздо больше, чем от 10 кроликов. Этот случай вошел даже в поговорку: «Кролики съели Австралию». Понадобилось неимоверное усилие ученых и большие затраты, прежде чем удалось избавиться от поголовья кроликов. Полностью их популяцию в Австралии истребить не удалось, но их численность сократилась и уже не угрожала экосистеме.

Искусственные экосистемы

Искусственными экосистемами называют сообщества животных и растений, обитающих в условиях, которые создал для них человек. Их еще называют нообиогеоценозами или социоэкосистемами. Примеры: поле, пастбище, город, общество, космический корабль, зоосад, сад, искусственный пруд, водохранилище.

Самым простым примером искусственной экосистемы является аквариум. Здесь ареал обитания ограничен стенками аквариума, приток энергии, света и питательных веществ осуществляется человеком, он же регулирует температуру и состав воды. Численность обитателей также изначальна определена.

Источник

Примеры и сравнительная характеристика естественных и искусственных экосистем

Экосистемой может быть как искусственная среда, так и биогеоценоз, созданный природой. В любом случае это будет сложная система организмов, населяющих одну территорию.

Содержание

Характеристики и основные признаки экосистем

Образованные людьми экосистемы существенно отличаются от возникших самостоятельно. Основные отличия связаны с отношениями видов между собой и с ареалом.

Природных (биогеоценозы)

В естественных средах обитания живые организмы тесно взаимодействуют с неживыми. Такие экологические сообщества полностью зависят от природных условий и подстраиваются под них. Биогеоценозы саморегулируются, поэтому устойчивы к внешним изменениям.

Антропогенных (агроценозы)

Антропогенная экосистема контролируется людьми. Стоит понимать, что борт космического судна – та же искусственная среда обитания, предназначенная для существования человека в нетипичных условиях.

Однако, наибольшую ценность имеют агроценозы, так как создаются в сельскохозяйственных целях. Эти сообщества занимают около 10% поверхности суши и дают 90% источников пищи людей (2,5 млрд тонн продукции ежегодно).

Сравнение естественных и искусственных экосистем

Сравнительную характеристику природных и искусственных экосистем проводят по внушающему числу критериев. Рассмотрим важнейшие из них.

Основные источники энергии

Естественные сообщества полагаются лишь на энергию солнечных лучей для поддержания жизнедеятельности. Ключевое значение имеет фотосинтез: поглощая свет, растения производят органические вещества, потребляемые остальными участниками биогеоценоза.

Искусственные экосистемы существуют за счёт дополнительных ресурсов – энергии, затрачиваемой людьми и техникой при выполнении следующих работ:

  • внесение удобрений;
  • рыхление почвы;
  • распашка земель;
  • уничтожение сорняков;
  • борьба с насекомыми-вредителями;
  • регулярный полив растений;
  • подкормка животных.

Круговорот веществ в экосистеме

В биогеоценозах происходит полный (замкнутый) круговорот веществ, то есть созданная растениями органика в конце цикла разлагается микроорганизмами, что способствует плодородию почв.

Сбор урожая – причина незамкнутого обмена веществ в агроценозах. Убирая выращенные культуры, люди как бы вырывают звено цепи, из-за чего в земле не остаётся органического материала для последующего гниения. Чтобы избежать истощения почв, приходится вводить минеральные компоненты через удобрения.

В антропогенных системах ограничено число звеньев пищевых цепей: от двух до четырёх. В диких сообществах цепи питания начинаются с трёх ступеней, образуют сложные сети.

Степень устойчивости веществ

Естественная экосистема способна к самовосстановлению: если один элемент (вид организмов) пропадает, структура незначительно нарушается, так как другие виды заменяют исчезнувший.

В отличие от биогеоценозов, искусственные системы неустойчивы и не возобновляются без помощи человека. Особую угрозу для них представляют массовые атаки вредителей, например саранчи. Без участия людей агроценозы существуют максимум столько:

  • овощные и зерновые культуры – 1 год;
  • многолетние травы – 4 года;
  • плодовые рощи – 30 лет.

Видовое разнообразие

Дикие среды обитания населяет огромное число организмов, причём доминирование видов определяется естественным отбором: выживают наиболее приспособленные особи. В искусственных сообществах отбор производится человеком. Задачи сельского хозяйства – размножать плодовитые сорта и породы, уничтожать сорные растения, вредителей, поэтому разнообразие агроценозов невелико.

Естественная экосистема Искусственная экосистема
Единственный источник энергии – солнечный свет Добавляется готовая пища, используется энергия машин и человека
Богатое разнообразие организмов Преобладает один вид
Замкнутый круговорот веществ Незамкнутый обмен
Самовосстанавливается, устойчива Неустойчива без человеческого контроля
Создаёт плодородные почвы Истощает почву
Поддерживает благоприятные среды обитания Разрушает дикие ареалы
Высокая приспособленность к колебаниям внешних факторов Беззащитность перед засолением, иссушением, вредителями
Длинные цепи питания, формирующие сети Короткие пищевые цепи
Продуктивность соответствует нуждам участников сообщества Большая продуктивность

Примеры искусственных и естественных экосистем

Водные биогеоценозы представлены океанами, морями, реками, озёрами. Человеком создаются водохранилища, городские пруды (декорация и место отдыха), котлованы (место водопоя скота).

Аквариум – простейшая искусственная среда, где образующим фактором является вода. Водоросли служат фотосинтезирующим элементом, рыбы или улитки поглощают созданный водорослями кислород, микроорганизмы разлагают органические остатки. Даже в присутствии всех необходимых частей жизнь аквариума невозможна без своевременной фильтрации, добавления синтетического корма.

Примеры наземно-воздушных естественных экосистем – луга, леса, степи, пустыни, тундра. Распространённые агроценозы – поля, где средообразующими видами выступают злаки, бобовые, подсолнечники. Продуктивность полей поддерживают, обрабатывая их тракторами, комбайнами. Сады создают для сбора фруктов, ягод и разведения декоративных растений; огороды устраивают для получения овощного урожая.

Пастбища – регулируемые человеком луга, предназначенные для выпаса рогатого скота, лошадей, а также сенокошения. Парки для активного отдыха на свежем воздухе часто обустраивают на месте природных лесов. Для создания пешеходных дорожек часть деревьев вырубают, некоторые виды специально высаживают рощами.

Теплицы и оранжереи используют для выращивания теплолюбивых растений на дачных участках либо экзотических видов в ботанических садах. Экосистемы могут быть совсем небольшими, как сад Дэвида Латимера в закупоренной стеклянной бутылке.

Ульи – те же антропогенные экосистемы. Поддержание продуктивности живых организмов требует усилий, что доказывает работа пасечников, которые:

Источник



Естественная (природная) экосистема — описание, признаки, виды и примеры

Экосистема включает в себя живые организмы и неживые элементы окружающей их среды. Следовательно, компоненты экосистемы включают животных, растения, микроорганизмы, горные породы, почву, минералы, воду, атмосферу и т. п. Экосистема может быть как огромной, охватывающей территорию нескольких стран, так и относительно небольшой, например, тело животного, которое является домом для бесчисленных микроорганизмов.

Естественные и искусственные экосистемы — определения и различия

Выделяют два основных типа экосистем — естественные (природные) и искусственные (созданные человеком) экосистемы:

  • Естественные (природные) экологические системы являются самодостаточными, сбалансированными экологическими единицами с высокой долей естественного биоразнообразия, существующие без вмешательства человека. Примеры: леса, моря, реки, степи, пустыни и т. п.
  • Искусственные экосистемы, к которым относятся сельскохозяйственные и городские районы, постоянно изменяются и поддерживаются деятельностью человека. Люди модифицируют уже существующую экосистему для достижения своих целей или создают собственную экосистему, имитирующую природные условия. Примеры: аквариумы, поля, сады, зоопарки, плотины, пруды и т. п. Искусственные экосистемы служат для конкретных потребностей людей. Сады и фермы создаются для сельскохозяйственных целей. Зоопарки, парки и аквариум нужны для отдыха, туризма, охраны природы, образования и хобби.

Главное отличие между естественными и искусственными экосистемами заключается в том, что последние требуют постоянного внимания человека, поскольку они не являются самодостаточными.

ТАБЛИЦА. Сравнительная характеристика природных и искусственных экосистем

В водной экосистеме живые организмы полностью зависимы от воды. Есть два основных типа водных экосистем: пресноводные и морские. Пресные водоемы содержат незначительное количество соли в воде и включает в себя пруды, озера, водохранилища, реки, ручьи и т. д. Морские экосистемы существуют в соленой воде и включают скалистые берега, песчаные пляжи, мангровые леса, солончаковые болота, коралловые рифы, лес водорослей, открытый океан, гидротермальные жерла и т. п.

К природным водным экосистемам следующие водоемы, имеющие естественное (без вмешательства человека) происхождение:

  • Пруды и озера. Пример: Великие озера в восточно-центральной части Северной Америки или озеро Байкал в России.
  • Реки и ручьи, содержащие пресную воду. Пример: река Нил в Африке, одна из самых длинных рек в мире.
  • Моря и океаны. Мировой океан разделен на пять основных бассейнов: Атлантический, Тихий, Индийский, Северный Ледовитый и Южный океаны. — места, где пресная вода встречается с соленой. Эстуарии являются важными нерестилищами ракообразных, а также водоплавающих птиц. Пример: Эверглейдс во Флориде и залив Сан-Франциско в Калифорнии.
  • Водно-болотные угодья — это мелководные водоемы, такие как болота, трясины, топи и илистые отмели. Поток воды в пресноводных водно-болотных угодьях устойчив. Они обеспечивают среду обитания для многих растений и животных. Пример: Васюганские болота в Западной Сибири, Россия, являющиеся одними из крупнейших болот на планете.
  • Коралловые рифы существуют в мелководных частях некоторых тропических областей океанов. Эти рифы состоят из кальцинированных останков коралловых животных, со временем накапливаются и обеспечивают среду обитания для многих морских видов. Пример: Большой Барьерный риф Австралии.

Наземные экосистемы

Наземная экосистема — это сообщество живых и неживых существ на суше. Они живут и развиваются в почве и воздухе вокруг них.

Существует четыре основных вида естественных наземных экосистем:

  • Лес — эта экосистема состоит из густых зарослей деревьев и множества других видов растений.
  • Пустыня — эта экосистема характеризуется редкой или отсутствующей растительностью, чрезвычайно низким количеством осадков, но не обязательно жарким климатом.
  • Степь — эта экосистема включает практически сплошной травяной покров с незначительным высоких растений.
  • Гора — эта экосистема отличается резкими перепадами высот на местности.

Примеры естественных экосистем

Вышеупомянутые экосистемы также подразделяются на множество других природных экосистем, примеры которых приведены ниже:

Тропические леса

Тропические леса находятся вблизи экватора, между тропиками. Это регионы, которые испытывают большое количество осадков и характеризуются высокими средними температурами. В тропических лесах также наблюдается высокая влажность, которая ниже в сухой сезон по сравнению с влажным.

Районы тропических лесов отличаются чрезвычайным биоразнообразием и способствуют развитию некоторых из самых уникальных видов растений и животных на планете. Благодаря своему расположению вблизи экватора они предлагают благоприятные условия для выживания. Однако грунты в экосистемах тропических лесов бедны питательными веществами, поскольку они не задерживаются в почве надолго.

Тайга

Экосистемы тайги также называют бореальными лесами. Они составляют крупнейшие в мире наземные экосистемы, на которые приходится 29% мирового лесного покрова. Они встречаются повсюду в высоких северных широтах (примерно от 50° до 70° с. ш.) со значительными региональными вариациями. Бореальные леса образуют циркумполярный экорегион, который простирается по всей Канаде, от Аляски до Ньюфаундленда и проходит через север Европы, Скандинавский полуостров до Восточной России.

Таежные экосистемы переживают суровую зиму и короткое лето. Почвы тонкие и бедные питательными веществами из-за холода, который препятствует их развитию.

Умеренные леса

Лесные экосистемы умеренного пояса в основном включают вечнозеленые хвойные и лиственные леса. Они расположены между тропиками и полярными регионами. Основные деревья в этих лесах — клен, дуб, красное дерево, ясень, береза, сосна и бук. В тропических лесах с умеренным климатом наблюдается умеренное количество осадков и высокая влажность с мягкой зимой.

Тундра

Тундровые экосистемы встречаются в Арктике и Антарктике – полярных регионах планеты. Растительность в тундре состоит из карликовых кустарников, осоки, травы, мхов и лишайников. Почвы постоянно замерзают, что делает невозможным рост деревьев. В течение теплого лета тундра покрыта болотами, озерами и ручьями.

Поскольку тундровые экосистемы очень холодные, биологическое разнообразие невелико, и лишь немногие виды растений и животных адаптированы к суровым условиям окружающей среды. Белые медведи — пример наземных млекопитающих, адаптированных к тундре. Ежегодно через эти регионы мигрируют многочисленные виды птиц.

Кустарниковая степь

Кустарниковая экосистема возникает в результате переходного сообщества растений между регионами или также может возникать после нарушения леса из-за природных или лесных пожаров. Другие факторы, ведущие к образованию кустарников, включают бедные питательными веществами почвы, недостаточное количество осадков или засуху.

Поскольку эти условия очень распространены в районах с умеренным, полузасушливым и континентальным климатом, здесь преобладают кустарники. Вереск — хороший пример кустарников, растущих на свободно дренируемых неплодородных кислых почвах во влажных и субгумидных районах.

Пустыни

В пустынных экосистемах ночью обычно холодно, а днем ​​очень жарко. Они почти не получают осадков. Пустыни занимают до одной пятой поверхности Земли. Из-за экстремальных погодных условий в пустынях обитает небольшое разнообразие животных. Хороший пример — верблюд, способный накапливать достаточно воды и выдерживающий жару. Многие другие пустынные животные ведут ночной образ жизни, проводя большую часть времени под землей в течение дня. Примеры включают пустынных змей, скорпионов, черепах, ящериц и многих других рептилий. Редкая флора пустынь, также приспособлена к суровым условиям, например, кактусы. Пустыни подразделяются на четыре категории: холодные, жаркие и сухие, полузасушливые и прибрежные.

Пастбища

Экосистемы пастбищ включают степи умеренного климата и тропические саванны. Почва степей глубокая и темная с плодородными верхними слоями, что способствует росту растений. Саванны, с другой стороны, встречаются в теплом и жарком климате, где годовое количество осадков относительно мало. Почва саванны пористая и быстро впитывает воду. Доминирующая растительность — травы с редкими вкраплениями деревьев и кустарников. Пастбища поддерживают большое количество видов животных, таких как зебры, газели, волки, кролики, лисы, койоты и т. п.

Прибрежные экосистемы

Распространены на берегах озер, рек, морей и океанов. Наличие воды в этих экосистемах позволяет расширить разнообразие флоры и фауны, а также сформировать обширные водно-болотные угодья. Кроме того, высокая влажность в результате испарения поддерживает уникальные виды живых организмов.

Солончак

Районы, регулярно затопляемые приливами между открытой морской водой и сушей в верхней прибрежной приливной зоне, составляют солончаковые экосистемы. Таким образом, они являются частью прибрежной экосистемы. Уникальность солончаков заключается в том, что в них преобладают солеустойчивые растения. Эти экосистемы поддерживают ряд наземных животных и обеспечивают защиту прибрежных районов. Они также играют важную роль в водной пищевой сети, используя питательные вещества из прибрежных вод.

Коралловые рифы

Разнообразные подводные морские среды обитания, существующие в Мировом океане как на глубине, так и на мелководье, составляют экосистемы коралловых рифов. Они покрывают около одного процента всего океанического дна. Коралловые рифы — это «большие города моря», также часто называемые «тропическими лесами моря».

Поскольку коралловые рифы имеют разнообразную и сложную морскую среду обитания, в которой обитает большое количество разнообразных видов, они считаются наиболее плодовитыми естественными экосистемами в мире. Примечательно, что они служат местом размножения рыб и обеспечивают их безопасность. Коралловые рифы также защищают океанские берега от штормовых повреждений.

Мангровые болота

Любая форма кустарников или небольших деревьев, растущих в прибрежной соленой или солоноватой воде, образует экосистему мангровых болот. Флора мангровых зарослей очень солеустойчивы и хорошо адаптированы к суровым прибрежным условиям, таким как низкое содержание кислорода в заболоченной грязи. У мангровых растений также сложная корневая система, позволяющая им справляться с соленой водой и воздействием волн. Мангровые болота в основном встречаются в тропических и субтропических приливных зонах.

Альпийский пояс

Горный альпийский биом существует только на больших высотах. Деревья на этих уровнях не растут. Альпийские регионы получают около 180 дней вегетационного периода. Здесь встречается множество кустарников, трав и вересковых пустошей. Процветают такие млекопитающие, как овцы, лоси, козы и пищухи. В альпийском поясе обитают некоторые виды птиц и насекомых.

Источник

Естественная экосистема примеры растений

Экосистема — это система или группа взаимосвязанных элементов, которая образовалась из взаимодействия объединения организмов с окружающей средой. Это сокращённое обозначение от словосочетания «экологическая система».

Экосистема — это любая система или сеть взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, как, например, в бизнесе.

Это слово произошло от сочетания двух греческих слов Οικος (дом/жилище) + Σύστημα (система).

Артур Тенсли (британский ботаник, преподаватель университета и эколог) считается первым, кто использовал это слово в 1930–1935 годах. Он же был одним из первых в мире экологов.

Что именно создаёт экосистему, так это совокупность индивидуальной физико-химической среды (биотопа) с объединением живых организмов (биоценозом). Артур Тенсли представил данную формулировку: биотоп + биоценоз = экосистема.

shema

Изображение водной экосистемы

Экосистема и биогеоценоз

«Экосистема» и «биогеоценоз» — это не синонимы, они лишь близки по значению. Биогеоценоз — экосистема в границах фитоценоза.

Фитоценоз — растительное сообщество, совокупность совместно существующих организмов на одном участке земной поверхности.

Экосистема — это более общая концепция. Любой биогеоценоз — экосистема, но не любая экосистема — биогеоценоз.

Виды экосистем

vidi ekosistem

Состав экосистем зависит от нескольких факторов, таких как геологические условия, климат, влияние человека.

Природные и искусственные

По степени вмешательства человека экосистемы делятся на природные и искусственные.

Естественные (природные) экосистемы

Развиваются под воздействием природы, человек может влиять на них, однако несущественно. Примерами таких систем можно назвать: леса (не засаженные человеком), мангровые заросли, коралловые рифы и т. д.

coral

Коралловый риф, остров Хавелок, Андаманские острова

Антропогенные (искусственные) экосистемы

Формируются человеком в процессе его хозяйственной деятельности (например: сельскохозяйственные посевы, лесопосадки, стройка городов, организация ферм устриц).

aquakultura

Аквакультура в заливе в западной Греции
(аквакультура — разведение/содержание водных особей: рыб, водорослей и т. д.).

Автотрофные и гетеротрофные экосистемы

Естественные и искусственные экосистемы могут быть автотрофные и гетеротрофные. Различие в источнике энергии, который по большей части обеспечивает их жизнедеятельность.

Автотрофные экосистемы

Существуют преимущественно на энергетическом самообеспечении. Они делятся на фотоавтотрофные (использующие солнечную энергию за счёт своих продуцентов-фотоавтотрофов) и хемоавтотрофные (потребляющие химическую энергию за счёт продуцентов-хемоавтотрофов).

Большинство экосистем являются фотоавтотрофными. Например, человек вносит энергию в сельскохозяйственные экосистемы (они тоже являются фотоавтотрофными), которая именуется антропогенной (горючее для тракторов или удобрения и т. п.), но её роль не имеет большого значения по сравнению с применённой экосистемой солнечной энергии.

Развитие естественных хемоавтотрофных экосистем происходит в подземных водах. Человек производит антропогенные хемоавтотрофные экосистемы из микроорганизмов (грибов и бактерий).

Гетеротрофные экосистемы

Потребляют преимущественно химическую энергию, которую приобретают от органических веществ либо от энергетических устройств, произведённых людьми.

Экосистема океанических глубин, куда не доходит солнечный свет, является примером естественной гетеротрофной экосистемы.

Микроорганизмы и животные, которые находятся в ней, живут и питаются “питательным дождём” (остатки организмов и трупы, которые упали на дно, из озарённой солнцем автотрофной океанической экосистемы).

Антропогенные гетеротрофные экосистемы бывают очень разные. Например, промышленные предприятия или города. По линиям электропередач в них поступает энергия, по нефтепроводам и газопроводам, в цистернах, вагонах.

Подобные экосистемы извлекают долю энергии благодаря зелёным растениям, но она несущественна по сравнению с энергией, приобретённой извне.

К таким экосистемам также принадлежат:

  • биологические очистные сооружения, где микроорганизмы разлагают органические вещества, в частности установки по сбраживанию навоза;
  • фабрики по вермикультивированию (фабрики по разведению дождевых червей), которые трансформируют органическое вещество, такое как солома, опилки или навоз;
  • плантации шампиньонов (для выживания им необходим органический субстрат и тепло);
  • рыборазводные пруды и другие.

Наземные экосистемы и водные

Абсолютно все экосистемы на Земле делятся на наземные экосистемы и водные.

Наземные экосистемы

Наземные экосистемы также именуются биомами. Это главные экосистемы суши: пустыни, степи, леса и т. д. Наиболее значительные отличия между этими экосистемами на различных территориях мира формулируются разнообразными факторами: соотношениями средней температуры, типом почв, среднегодовым количеством осадков.

Взаимодействие этих разнообразных факторов служит причиной к формированию умеренных, тропических и полярных вариантов лесных, пустынных и травянистых экосистем.

hvoinyj les

Хвойный лес рядом со скалами

Водные экосистемы

Это экосистемы гидросферы. Эти экосистемы отличаются между собой средней температурой воды, количеством растворённых питательных веществ (солёностью воды) и глубиной проникновения солнечных лучей.

Примеры водных экосистем: реки, озёра, коралловые рифы, болота, степные блюдца и др.

ilmenyi

Ильменское озеро, на Южном Урале

Экотон

Это переходящая территория между двумя соприкасающимися экосистемами. Зачастую и большие, и малые экосистемы не имеют точных рубежей.

vottovaar

Болото на Воттовааре;
Барьер, где болото соприкасается с лесом, и есть экотон.

Таким образом, экотон содержит виды деструкторов, растений и животных из обеих соседних экосистем. Нередко происходит, что в экотоне встречаются виды живых организмов, которые не существуют в соседних экосистемах.

В итоге экотон имеет в своём наличии большее разнообразие организмов, чем в соприкасающихся территориях.

Макроэкосистема, мезоэкосистема, микроэкосистема

Экологические системы также различаются по своему размеру.

Макроэкосистема

Система огромного размера, которая состоит из множества небольших систем. Примерами таких систем будут: океан, пустыня или субтропический лес. Все они населены тысячами видов животных, растений и бактерий, нужных для её исправного функционирования.

Мезоэкосистема

Этот вид экосистем уже не очень большого размера. Примерами таковых будут: система отдельно рассматриваемого пруда или лесного массива, либо же система одной изолированной поляны.

Микроэкосистема

Микроэкосистема — это система малых размеров. Она работает в миниатюре и имитирует функционирование других экосистем большого размера. Примерами таких систем будут: сад в бутылке, аквариум, лужа (она населена множеством микроорганизмов), труп животного и т. д..

Структура экосистемы

struktura ekosistemi

Структура экосистемы — это в основном описание организмов и физических особенностей среды, включая количество и распределение питательных веществ в определённой среде обитания.

Также предоставляется информация о диапазоне климатических условий, преобладающих на данной территории.

Все экосистемы состоят из следующих основных компонентов:

  • абиотические компоненты;
  • биотические компоненты.

Абиотические компоненты

Экологические отношения проявляются в физико-химической среде. Абиотический компонент экосистемы включает основные неорганические элементы и соединения.

Климатические факторы

Включает в себя такие физические факторы, как влажность, воздушные потоки и солнечная радиация. Лучистая энергия солнца является единственным существенным источником энергии для любой экосистемы.

Эдафические (почвенные) факторы

Почвенные факторы включают в себя рельеф, кислотность почвы, минерализацию и т. д.

Биотические компоненты

Биотические компоненты включают в себя все живые организмы, присутствующие в экологической системе.

С точки зрения питания биотические компоненты могут быть разделены на три основные группы:

  • автотрофы (продуценты);
  • гетеротрофы (консументы);
  • сапротрофы (редуценты).

Автотрофы (продуценты)

Это все зелёные растения, которые используют солнечную энергию и производят еду (органические вещества) из неорганических веществ. Это синезелёные водоросли и некоторые микроорганизмы.

Гетеротрофы (консументы)

Включают тех, которые питаются готовыми органическими веществами, берут пищу от автотрофов: всеядные, травоядные и хищники.

Сапротрофы (редуценты)

Для питания они уничтожают мёртвые органические соединения растений (продуцентов) и животных (консументов), выбрасывают в окружающую среду простые, органические и неорганические вещества, которые были произведены как побочный продукт их метаболизма. Это бактерии и грибы.

Замкнутая экосистема

Это экосистема, в которой не ожидается какой-либо обмен веществ со средой за её пределами.

Опыт с садом в бутылке Дэвида Латимера

Британец Дэвид Латимер провёл великолепный опыт с садом в бутылке. Он посадил его в 1960 году и не поливал с 1972 года, но садик продолжает процветать в своей замкнутой экосистеме.

Посаженные им внутрь выносливые традесканции выросли, заполнив почти 40-литровый контейнер, выжив на всём переработанном: воздухе, питательных веществах и воде.

Дэвид Латимер сказал, что бутыль стоит в 1,5-2 метрах от окна, чтобы растение получало немного солнца. Оно растёт в сторону солнечного света, поэтому его нужно периодически разворачивать, чтобы оно росло равномерно.

Также Дэвид Латимер сказал, что он никогда не подрезал растение, но выглядит так, будто оно выросло до пределов бутылки.

Как работают сады в бутылках

garden

Сады в закрытых бутылках действуют, потому что их герметичное пространство создаёт абсолютно самостоятельную экосистему, в которой растения могут выжить, используя фотосинтез для утилизации питательных веществ.

Единственное, что необходимо из внешней среды — солнечный свет, поскольку он обеспечивает его энергией, необходимой для создания собственной пищи, а значит и продолжения роста.

Свет, который попадает на листья растения, поглощается белками, содержащими хлорофиллы (зелёный пигмент).Часть этой световой энергии хранится в форме аденозинтрифосфата (АТФ), молекулы, которая хранит энергию.

Остальная часть используется для удаления электронов из воды, поглощаемой из почвы через корни растения. Эти электроны затем используются в химических реакциях, которые превращают углекислый газ в углеводы, высвобождая кислород.

Этот процесс фотосинтеза является противоположным клеточному дыханию, которое происходит в других организмах (включая людей), где углеводы, содержащие энергию, реагируют с кислородом для получения углекислого газа, воды и высвобождения химической энергии.

Но экосистема также использует клеточное дыхание для разрушения разлагающегося материала, которое оставляет растение.

В этой части процесса бактерии внутри почвы (сада в бутылке) поглощают отходы кислорода растения и выделяют углекислый газ, который растущее растение может повторно использовать.

И, конечно, ночью, когда нет солнечного света для фотосинтеза, растение также будет использовать клеточное дыхание, чтобы поддерживать себя в живых, разбивая сохранённые питательные вещества.

Поскольку сад в бутылке является закрытой средой, это означает, что его водный цикл также является автономным процессом.

Вода в бутылке поглощается корнями растения, высвобождается в воздух во время транспирации, конденсируется в почвосмеси, где цикл начинается снова.

Биосфера-2

biosphere

«Биосфера-2» в пустыне Сонора, штат Аризона

Ещё в конце 1980-х годов был начат проект «Биосфера-2». Учёные задались вопросом, смогут ли они воспроизвести экосистемы Земли.

Для этого они построили среду с закрытой системой 12.000 м² в пустыне Сонора, за пределами города Тусон, штат Аризона.

Подразумевается, что Биосфера-1 — Земля, так команда объяснила цифру «2» в названии проекта.

Идея состояла в том, чтобы проверить, смогут ли они воссоздать экосистемы Земли в закрытой среде, чтобы люди могли выжить в космосе в течение длительного времени.

26 сентября 1991 года 8 человек-добровольцев (4 мужчины и 4 женщины) ради эксперимента были оторваны от мира и закрыты в «Биосфере-2».

Они собирались жить внутри этого сооружения на протяжении двух лет, поддерживая контакт с окружающим миром лишь через компьютер.

Однако в самом начале эксперимента одна из «биосферцев» получила травму, из-за чего ей пришлось сразу же покинуть её новый дом.

Потом, спустя около года, оставшиеся жители-добровольцы «Биосферы-2″стали замечать, что количество кислорода почему-то стало резко падать.

И учёным пришлось закачивать кислород из внешней среды, таким образом, конечно, ни о какой чистоте этого эксперимента уже не могло быть и речи.

Следом у них начались проблемы с выращиванием еды чтобы себя прокормить. Начались проблемы сплочённости: маленькая группа разделилась на два лагеря. Опасаясь за жизнь «биосферцев», учёные были вынуждены прекратить эксперимент.

В марте 1994 года была предпринята вторая попытка заселить людей на «Биосферу-2». Эта группа решила некоторые проблемы, возникшие у первой, однако из-за разногласий внутри команды миссия закончилась спустя шесть месяцев.

На данный момент «Биосфера-2» принадлежит Аризонскому университету, который восстановил там свои исследования в 2011 году.

Источник

Естественная экологическая система

Экосистема включает в себя живые организмы и неживые элементы окружающей их среды. Следовательно, компоненты экосистемы включают животных, растения, микроорганизмы, горные породы, почву, минералы, воду, атмосферу и т. п. Экосистема может быть как огромной, охватывающей территорию нескольких стран, так и относительно небольшой, например, тело животного, которое является домом для бесчисленных микроорганизмов.

Естественные и искусственные экосистемы — определения и различия

Выделяют два основных типа экосистем — естественные (природные) и искусственные (созданные человеком) экосистемы:

  • Естественные (природные) экологические системы являются самодостаточными, сбалансированными экологическими единицами с высокой долей естественного биоразнообразия, существующие без вмешательства человека. Примеры: леса, моря, реки, степи, пустыни и т. п.
  • Искусственные экосистемы, к которым относятся сельскохозяйственные и городские районы, постоянно изменяются и поддерживаются деятельностью человека. Люди модифицируют уже существующую экосистему для достижения своих целей или создают собственную экосистему, имитирующую природные условия. Примеры: аквариумы, поля, сады, зоопарки, плотины, пруды и т. п. Искусственные экосистемы служат для конкретных потребностей людей. Сады и фермы создаются для сельскохозяйственных целей. Зоопарки, парки и аквариум нужны для отдыха, туризма, охраны природы, образования и хобби.

Главное отличие между естественными и искусственными экосистемами заключается в том, что последние требуют постоянного внимания человека, поскольку они не являются самодостаточными.

ТАБЛИЦА. Сравнительная характеристика природных и искусственных экосистем

Естественная экосистема Искусственная экосистема
Создана природой без вмешательства человека Создана и поддерживается человеком
Состоит из многих видов растений и животных Включает избранные виды
Генетическое разнообразие очень велико Генетическое разнообразие низкое, так как другие виды удалены из системы
Пищевые цепи длинные и сложные Пищевые цепи в основном неполные или маленькие, так как присутствует мало видов
Солнечный свет является источником энергии для автотрофов, и эта энергия
управляет всеми биологическими циклами
Солнечный свет также является основным источником энергии для автотрофов или сельскохозяйственных культур, но удобрения и другие питательные
вещества поступают в почву извне
Экологическая сукцессия в природной экосистеме происходит за определенный отрезок времени Экологическая сукцессия отсутствует
Естественный круговорот питательных веществ обеспечивает максимальную и эффективную их циркуляцию через все уровни экосистемы Неполный круговорот питательных веществ. Сбор культур удаляет большое
количество питательных веществ из почвы и делает ее с каждым разом все менее плодородной
Производительность природных экосистем очень разнообразна и зависит от окружающей среды. Продуктивность тропических лесов очень высока, а пустынь — очень низкая Предназначены для высокой производительности
Высокая естественная устойчивость Неустойчивые, поскольку большинство удобрений производится из ископаемого топлива, которое
не является возобновляемым и еще больше усугубляет загрязнение окружающей среды и другие экологические нарушения

Природная или естественная экосистема нашей планеты обширна. Она разделена на две основные группы – наземные и водные экосистемы. Они в свою очередь подразделяются на множество других более мелких экосистем.

Структура экосистемы

struktura ekosistemi

Структура экосистемы — это в основном описание организмов и физических особенностей среды, включая количество и распределение питательных веществ в определённой среде обитания.

Также предоставляется информация о диапазоне климатических условий, преобладающих на данной территории.

Все экосистемы состоят из следующих основных компонентов:

  • абиотические компоненты;
  • биотические компоненты.

Абиотические компоненты

Экологические отношения проявляются в физико-химической среде. Абиотический компонент экосистемы включает основные неорганические элементы и соединения.

Климатические факторы

Включает в себя такие физические факторы, как влажность, воздушные потоки и солнечная радиация. Лучистая энергия солнца является единственным существенным источником энергии для любой экосистемы.

Эдафические (почвенные) факторы

Почвенные факторы включают в себя рельеф, кислотность почвы, минерализацию и т. д.

Биотические компоненты

Биотические компоненты включают в себя все живые организмы, присутствующие в экологической системе.

С точки зрения питания биотические компоненты могут быть разделены на три основные группы:

  • автотрофы (продуценты);
  • гетеротрофы (консументы);
  • сапротрофы (редуценты).

Автотрофы (продуценты)

Это все зелёные растения, которые используют солнечную энергию и производят еду (органические вещества) из неорганических веществ. Это синезелёные водоросли и некоторые микроорганизмы.

Гетеротрофы (консументы)

Включают тех, которые питаются готовыми органическими веществами, берут пищу от автотрофов: всеядные, травоядные и хищники.

Сапротрофы (редуценты)

Для питания они уничтожают мёртвые органические соединения растений (продуцентов) и животных (консументов), выбрасывают в окружающую среду простые, органические и неорганические вещества, которые были произведены как побочный продукт их метаболизма. Это бактерии и грибы.

Типы экосистем

Бывают двух типов: водными, наземными. Остальные подтипы экосистем относятся к одной из данных групп.

Наземные экосистемы

Распространены на территории всей земли, встречаются во всех уголках планеты, бывают уникальными, как, например, в Австралии:

Лесные экосистемы

Здесь проживает большое количество живых организмов, расположенных на сравнительно небольших пространствах. Плотность заселенности лесов крайне велика, однако даже самые незначительные изменения могут сильно изменить естественный баланс на местности. В подобных экосистемах масса представителей животного и растительного мира. Лесные экологические системы разделяются на:

  • Дождевые тропические леса, где ежегодно выпадает масса осадков. Основные признаки тропических лесов такие: густая растительность с преобладанием высоких деревьев, которые располагаются на различной высоте. В подобных территориях живет множество живых организмов, где укрывается множество животных.
  • Лиственные тропические леса, в которых помимо разнообразных видов тропических деревьев произрастают кустарники. Лиственные тропики можно обнаружить во всех уголках планеты, в них живет не только масса растений, но и разнообразные животные.
  • Умеренные вечнозеленые леса, в которых не так много деревьев. В таких областях преобладают вечнозеленые растения, ежегодно постепенно обновляющие свою листву.
  • Широколиственные леса, произрастающие в регионах с умеренной влажностью, где выпадает достаточное для жизни количество осадков. Зимой деревья сбрасывают листья, обновляя покров в весеннее время.
  • Тайга, произрастающая непосредственно возле тундры. В ней располагаются вечнозеленые хвойные деревья, чаще всего отрицательна температура, а почвы крайне кислые. Летом сюда слетается множество перелетных видов птиц, просыпаются насекомые, жизнь остальных животных тайги бьет ключом.

Пример: экосистема смешанного леса

Экосистема смешанного леса

Производителями представлены разнообразными деревьями (дубами, елями, соснами, осинами, березами и др.), кустарниками (14) и травами (осокой волосистой, звездчаткой, черникой и т.д.). Потребители представлены многочисленными насекомыми (2). Первичную продукцию леса потребляют лесные полевки (9) и мыши, белки, лоси (15), кабаны (12), олени, из птиц – клесты, зяблики, сойки (7). Второй эшелон потребителей, те, которые потребляют в пищу животных, представлен пауками, хищными жуками – жужелицами, осами, муравьями (10), кровососущими комарами (11). Из млекопитающих – насекомоядными землеройками, барсуком, лисицей, куницей (4), медведем. Из птиц – насекомоядными дятлами, дроздами (8), пеночками (1), мухоловками (13), поползнями (6), а также хищными птицами – ястребами (5) и совами.

Интересно: Что такое экология — значение, определение и виды

Пустынная экосистема

Здесь не так много животных, растений. Сами системы расположены рядом с полупустынными областями, занимают примерно 17% всей площади суши. Температура очень высокая, воды мало, а света слишком много.

Экосистема луга

Луга можно встретить по всему миру. На их территориях в основном произрастают травы, немного деревьев, кустарников. На лугах пасутся животные, как насекомоядные, так и растительноядные.

Можно выделить три экологические системы лугов

  • Саванны, которые представляют собой тропические луга с сухим сезоном, в саваннах отдельно произрастают деревья, кустарники. Подобные растения – основной источник пищи травоядных, на коих охотятся хищники.
  • Прерии, представляющие собой умеренные травяные луга, в которых практически нет крупных кустарников, деревьев. Там встречается разнотравье. Климат скорее засушливый.
  • Степные луга, где вокруг можно встретить короткую растительность. Территории степей часто встречаются возле полупустынь. Деревья можно встретить очень редко, как правило возле рек, ручьев. В степях живут в основном небольшие зверьки.

Горные экосистемы

В горной местности можно увидеть разнообразие мест обитаний, в которых проживают многие животные, растут растения. На вершинах гор в основном суровый климат, в котором выживают лишь альпийские растения. Проживающие в горных местностях звери часто имеют толстую шкуру, которая защищает их от холодов. На нижних склонах гор произрастают хвойные деревья.

Водные экосистемы

Водные экологические системы располагаются только в водной среде. К водным средам можно отнести каждый водный объект, несмотря на его размеры. Подобная система совмещает в себе флору, фауну, водные свойства вроде солености воды. По типу водные экосистемы разделяются на несколько видов.

Морские экосистемы

Крупными экосистемами можно считать именно морские. Они занимают более 70% территории планеты. В них находится более 97% водных запасов Земли. В морской воде содержится масса минералов, а также солей. Экосистемы морей делятся на:

  • Океаническую – сравнительно небольшую часть океанов, располагающуюся на шельфе континентов;
  • Профундальную часть – не насыщается солнечным светом, располагается на больших глубинах;
  • Бентальную часть, где проживают донные живые организмы;
  • Зона приливов;
  • Зона лиманов;
  • Области кораллов;
  • Солончаки;
  • Гидротермальные жерла, в которых множество хемосинтезирующих бактерий создают кормовую базу для других существ.

Интересно: Тепло и холод: описание, фото и видео

В морских экосистемах встречают массу организмов, присущих только им: кораллы, различные виды водорослей, морские организмы.

Пресноводные экосистемы

Пресноводные экосистемы представляют собой небольшую часть земной поверхности – менее 1%. В них содержится 0,009% воды от суммарного количества. Пресноводные экосистемы бывают трех видов:

  • Стоячие, в которых полностью отсутствует течение. К ним относятся бассейны, пруды и озера.
  • Проточные, воды которых быстро движутся. К ним относятся ручьи, реки.
  • Болотные, где почва постоянно затапливается.

Пресноводные экосистемы являются местами обитания рептилий, земноводных организмов и примерно 40% видов рыб от общемирового количества. В проточных экосистемах содержится высокий уровень кислорода, поддерживая множество проживающих видов. Там гораздо больше организмов, чем в стоячих водах.

Источник

Adblock
detector