Естественная экологическая система

Что такое экосистема

Экосистема – это, грубо говоря, совокупность представителей живой природы и условий их проживания, объединенных между собой информацией, веществами и энергией.

Термин «экосистема» был предложен в 1935 году ученым-ботаником. Это определение не входило в рамки признаков по величине размеров, рангов или типу происхождения. Автор термина – англичанин А. Тенсли, всю свою жизнь посвятивший изучению процессов ботаники.

Обратите внимание

Виды экосистем могут быть различные, есть определенная классификация и схема подразделения их, как составляющих биосферы. Например, если судить по происхождению этих объектов, типы экосистем можно подразделить на природные и антропогенные.

Понятие экосистемы – важнейшая часть природного комплекса, составляющего географическую и биологическую оболочки планеты Земля. Здесь речь идет обо всех компонентах, из которых они складываются: почва, воздух, водные ресурсы, флора и фауна.

Артур Тенсли

Общая концепция понятия

Что такое экосистема? Что входит в это понятие? Значение слова объясняется довольно просто: это система, заселенная живыми организмами в естественных для них условиях обитания, внутри которой происходит постоянный обмен информацией и энергией.

Владимир Николаевич СукачевЕсть разные типы экосистем, однако общий принцип одинаков: в ней есть биотоп – региональный компонент, имеющий одинаковый ландшафт, местность, климат, и биоценоз – обитатели группы, постоянно проживающие в данном биотопе.

Раздельно эти два понятия рассматривать просто не имеет смысла, так как биотоп и биоценоз не существуют отдельно друг от друга. А вот они вместе образуют природную схему, под названием биогеоценоз. Это понятие ввел в научный обиход ученый-биолог В.Н. Сукачев.

Поскольку природные системы способны существовать очень длительное время, для них важна слаженная работа всех составляющих, правильные обменные процессы, а также взаимодействие с окружающей средой – для освобождения накопившейся энергии и подпитки извне.

Разнообразие экосистем велико, каждая из них индивидуальна, но все они имеют общие факторы – построение и составляющие.

Экосистемой называют отдельную структурную единицу, объединяющую биотические и абиотические факторы, которая имеет свою линию саморазвития, обеспечения жизненно важными материалами и определенную организацию.

Типы экосистем

Системы обмена различными веществами могут быть разных видов.

Какие бывают экосистемы по источнику происхождения компонентов? Их всего две: природные и искусственные.

Живая группа представляет собой полностью автономный комплекс живых организмов, обитающих в комфортных условиях. В такой структуре все ее составляющие выполняют свою функцию самостоятельно, без какого-либо вмешательства извне. Подобная концепция экосистемы носит название естественной или природной.

А вот антропогенные группы в биологии имеют полностью искусственное происхождение, часто их именно так и называют – искусственными. Каковы существенные признаки такой системы? Все очень просто: они были созданы искусственно, человеком. Обитатели экосистемы здесь не могут сами обеспечить необходимый обмен информацией и собственные условия проживания, все это поддерживается извне.

Теперь рассмотрим подробнее, в чем различие этих двух видов.

Естественная

Естественные экосистемы дополнительно подразделяются по методу получения энергии извне. Одна группа является полностью зависимой от энергии солнца, вторая – получает питание не только от солнечного светила, но и из других источников дополнительно.

Экология сообществ и экосистем, на сто процентов зависящих от небесного светила, не особенно продуктивна в плане переработки веществ, однако обходиться без них невозможно.

Функции экосистемы подобного типа формируют климат на планете и общее состояние воздушного слоя вокруг Земли.

Обычно природные комплексы существуют в своем естественном виде, занимают большие территории, такие, какими они были созданы.

Природные биомы подразделяют на три основные группы:

  1. Наземная,
  2. Пресноводная,
  3. Морская.

Глубоководная котловина Черного моря – пример морского биома

Каждая из них основана на естественных и экологических факторах, а их совокупная работа является главным условием возникновения и существования глобальной экосистемы.

Данные типы умышленно разбиты в экологии по условиям существования – таким образом единая экосистема слагается из основных возможных сред обитания в природных условиях.

В данном контексте будут, безусловно, интересны примеры экосистем из каждой группы.

Наземные

Крупные наземные экосистемы, известные как естественные:

  • тундра,
  • хвойный лес,
  • пустыня,
  • саванна.

Тундра

Таких представителей достаточно много, общий смысл их понятен: это природная система, расположенная на земле и полностью самостоятельно функционирующая.

Пресноводные

Пресноводная группа более разнообразна и включает в себя еще несколько отдельных типов:

  1. Лентические экосистемы. К ним относят объекты со стоячей водой, чаще всего это пруды или озера. Подвержены стратификации, поскольку вода в таких водоемах практически не движется – кроме небольших по времени, сезонных периодов. Поэтому подобные биомы, хотя и важны для экологии планеты, но по действию своему довольно статичны и имеют длительный срок обменных процессов.
  2. Лотические экосистемы. Здесь как раз наоборот – речь идет о текучих водах: различные виды рек, ручьи и тому подобные. Благодаря своему основному свойству – течению – такие группы более активны, чем предыдущие. Из-за того, что воды не застаиваются, здесь более объемный обмен между водой и сушей, а также равномерный круговорот кислорода по всей площади.
  3. Заболоченные естественным образом водоемы. То есть, собственно, сами болота и их разновидности. Различаются по признаку расположения: могут быть низинными – их основа это подземные воды, или верховыми – образованными где угодно, даже после проливных дождей или других природных катаклизмов.

Верховое, переходное и низинное болота в пойме рр. Манкурка и Боровая — болотный комплекс верхового типа

Концепция функционирования у пресноводных биомов совершенно аналогичная наземным: совокупность живых организмов в своей природной среде обитания, выполняющих обменные процессы внутри экологического комплекса.

Морские

Морской тип, соответственно, включает в себя:

  • океаны,
  • моря,
  • шельфовые воды,
  • другие водоемы с морской водой.

Тихий океан — самый большой по площади и глубине океан на Земле

Это – основные типы естественных систем. Однако, в природе встречаются и некоторые другие – их количество настолько мизерное, что освещать их нет смысла.

https://www.youtube.com/watch?v=KBygLRLsGiE

Каждая из природных систем обладает собственным климатом, растительностью и животным миром.

Искусственная

Однако живая экосистема не всегда может полностью функционировать самостоятельно, зачастую при потере хотя бы одного из ключевых факторов она обречена на гибель. Жизнь экосистемы будет постепенно угасать, выводя из цепочки очередные ее звенья до тех пор, пока она не перестанет функционировать совсем.

Так происходило в ранние периоды развития природных процессов, до тех пор, пока в их естественное течение не вмешался человек. Именно с его участием и были созданы, так называемые антропогенные природные комплексы – их также называют искусственными.

Такие виды экосистем на деле очень похожи, имеют одинаковый принцип действия и смысловую нагрузку, главной особенностью искусственного типа является то, что основная, решающая роль в ней принадлежит вмешательству извне.

Пример экосистемы антропогенного типа найти не сложно – они везде.

Важно

Возьмем сельское или фермерское хозяйство. С одной стороны, все процессы в них происходят естественным образом: семена растений созревают под воздействием солнечного ультрафиолета и обмена веществ почв, воздуха и осадков.

Но в то же время, человеческая составляющая влияния здесь неотъемлема: аграрная обработка почв, уничтожение вредителей, сбор урожая – каждый фактор играет существенную роль в жизни этого комплекса, и он не может быть обеспечен природой самостоятельно.

Фермерское хозяйство в Тюменской области

Говоря об искусственных комплексах, нельзя упустить из виду городские и промышленные экосистемы. Это яркие примеры антропогенных групп.

В частности, городские экосистемы возникали в последнее время в процессе урбанизации населения – из сельскохозяйственных угодий жители перебирались в города, создавая крупные, в том числе и промышленные центры. Последние имеют огромный негативный вклад в экологию всей нашей планеты.

Индустриально загрязненные города – настоящая угроза экологическому состоянию Земли, всех ее сфер. Они не только убивают возможность протекания естественных процессов в природе, но и оказывают свое вредное воздействие на прилегающие к ним регионы, постепенно выживая натуральную природную среду.

Яркий пример промышленных экосистем – район Донбасса и ему подобные. По сравнению с ними обыкновенные городские экосистемы – хоть и искусственные, но не насколько угрожающие для экологии.

Примеры

Понятие экосистемы существует в науке уже давно, и с течением времени схема экосистемы постепенно усложняется. Это происходит и по естественным причинам, и из-за вмешательства прогрессивных аспектов. К понятию данного термина вполне подходит обозначение совокупности факторов, взаимодействующих друг с другом и создающих свой круговорот обмена веществ и информации.

Рассмотрим основные экосистемы земли и их особенности. Самая большая экосистема на Земле – биосфера планеты, так называется совокупность живых организмов, взаимодействующих друг с другом, используя биотическую и абиотическую модели поведения.  

Экологическая система в природе – это: массивы естественных насаждений, образующие различные типы лесов – тайга, лиственные и сосновые леса.

Совет

Функция экосистемы в данных случаях обеспечивается наличием группы организмов, отвечающих за ее жизнеспособность.

Здесь обязательна взаимосвязь живых организмов и компонентов неживой природы: представителей фауны, растительной флора, которой они питаются, бактерий, живущих за счет получения питательных веществ из мертвого органического вещества.

Примеры экосистем антропогенного типа найти еще проще! Здесь также основная роль отводится естественным процессам, однако протекают они не самостоятельно. Типы и составляющие таких комплексов, могут быть какими угодно.

Самый простой пример экосистемы в этом разделе – обычный аквариум. Вроде бы он и совершенно естественен (у него живая экосистема из рыб, моллюсков, растений, воды и воздуха), но фактор, формирующий тип антропогенной схемы здесь – человек. От него поступает корм обитателям аквариума, он же обеспечивает освещение, очистку и другие необходимые факторы.

Аквариум

Или возьмем пример огорода, который по сути своей близок к понятию естественного процесса: овощи растут из семян, используя природный механизм. Определение антропогенности здесь элементарное – это натуральная схема, созданная человеком.

Отдельный пример искусственных комплексов – инженерные экосистемы. Сюда в первую очередь нужно отнести очистные сооружения, ветряные мельницы, горные экосистемы, созданные людьми. Здесь неживые части экосистемы вырабатывают или преобразуют энергетические потоки специально для обеспечения жизнедеятельности человечества.

Также нельзя не отметить колоссальное влияние на экологию, которое оказывают техногенные экосистемы.

Концепции их таковы, что деятельность любого подобного комплекса приносит пользу человечеству и прогрессу, но в то же время наносит, зачастую непоправимый, вред естественным экосистемам планеты, экологической обстановке в отдельных регионах, всему живому и объектам неживой природы, в том числе.

Источник: https://ecobloger.ru/ekosistema/

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Естественные экологические системы ( биогеоценозы) стабильны и существуют длительное время. Состояние подвижно-стабильного равновесия экосистемы носит название гомеостаза.  [1]

Естественные экологические системы Земли не справляются с переработкой возрастающего объема отходов.  [2]

Вестественной экологической системе все время поддерживается равновесие, исключающее необратимое уничтожение тех или иных звеньев в трофических цепях.  [3]

Обратите внимание

Все существующиеестественные экологические системы можно разделить на два основных типа — наземные и водные. Несмотря на то что в обоих типах сообществ присутствуют и действуют основные экологические компоненты, существуют и значительные функциональные и структурные отличия.  [4]

Читайте также:  Идентификация химических веществ

Не подвергшиеся антропогенному воздействиюестественные экологические системы, природные ландшафты, а также природные комплексы подлежат охране в первоочередном порядке.  [5]

В первую очередь охране подлежатестественные экологические системы, природные ландшафты и природные комплексы, не подвергшиеся антропогенному воздействию.  [6]

Тот же принцип действует и вестественных экологических системах. В этой системе, где волки поедают оленей, последние, на языке биологии, являются жертвами, в то время как волк есть хищник. В этом проявляется положительная обратная связь. Но поскольку хищник ( волк) ест оленей, то он, естественно, снижает численность популяции оленя. В этом проявляется отрицательная обратная связь.  [7]

Традиционно выделяются три группы объектов правовой охраны: а)естественные экологические системы, озоновый слой атмосферы, б) земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир, микроорганизмы, генетический фонд, природные ландшафты; в) особо охраняемые природные территории ( государственные природные заповедники, природные заказники, национальные парки, памятники природы), редкие или находящиеся под угрозой исчезновения животные и растения и места их обитания. То есть объектами охраны выступают компоненты ( элементы) окружающей среды, биосферы, либо взятые в отдельности, либо образующие специфические структуры, например экосистемы, Мировой океан и др. В Федеральном законе Об охране окружающей среды от 10 января 2002 г. такой подход в принципе сохранен. Российской Федерации, объекты, имеющие особое природоохранное, научное, историко-культурное, эстетическое, рекреационное, оздоровительное и иное значение, континентальный шельф и исключительная экономическая зона Российской Федерации, а также редкие или находящиеся под угрозой исчезновения почвы, леса и иная растительность, животные и другие организмы и места их обитания.  [8]

Благоприятная окружающая среда — такая среда, качество которой обеспечивает устойчивое функционированиеестественных экологических систем, природных и природно-антропогенных объектов.  [9]

Необходимо отметить, что объектами экологического права признаются не любые, а лишьестественные экологические системы. Модифицированные и трансформированные системы и объекты, согласно международной классификации, не могут признаваться объектами охраны, ибо они не всегда положительно воздействуют на человека.  [10]

Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле ( иестественными экологическими системами) — идет объективное разрушение окружающей среды.

Важно

Диалектика взаимодействия общества и природы заключается в оценке глубины этих противоречий и в выборе возможностей ( путей) их разрешения, в связи с чем рождается ряд вопросов о взаимном влиянии качества окружающей среды и существования жизни человека.  [11]

Законодательство предусматривает необходимость такого возмещения в результате загрязнения, порчи, уничтожения, деградации, разрушенияестественных экологических систем, природных комплексов и природных ландшафтов, иного нарушения законодательства, а также истощения и нерационального использования природных ресурсов.  [12]

Возможности человека позволяют удовлетворять многие потребности за счет нарушения сложившегося в природе равновесия, за счет вытеснения многих элементовестественных экологических систем и создания искусственных, упрощенных антропогенных систем.

Сообщество растений, животных, микроорганизмов, составляющих биоценоз на данной территории, заменяет одна, не лучшим образом приспособленная к жизни в данных условиях, но нужная человеку монокультура.

Человек выращивает эту культуру, уничтожая другие виды растений, животных, насекомых, разрушая сложившиеся в природе трофические цепи.  [13]

В Законе Российской Федерации Об охране окружающей природной среды ( ст. 4) к объектам охраны окружающей природной среды относятся: а)естественные экологические системы, озоновый слой атмосферы; б) земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир, микроорганизмы, генетический фонд, природные ландшафты.  [14]

Известно, что добыча нефти и газа, как правило, невозможна без определенных нарушений окружающей природной среды, которые часто вносят качественные изменения вестественную экологическую систему. Поэтому вопросы охраны окружающей среды, т.е. обеспечение гармонического взаимодействия с природой при добыче нефти и газа, играют особую, если не первостепенную роль.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: http://www.ngpedia.ru/id427936p1.html

Виды экосистем в природе

Экологическая система или экосистема рассматривается наукой как масштабное взаимодействие живых организмов с неживой средой их обитания. Они влияют друг на друга, и их содействие позволяет поддерживать жизнь.

Понятие «экосистема» является обобщенным, оно не имеет физического размера, так как включает в себя океан и пустыню, и одновременно маленькую лужу и цветок.

Экосистемы очень разнообразны, они зависят от большого количества факторов, таких как климат, геологические условия и деятельность человека.

Чтобы полностью понять термин «экосистема» рассмотрим его на примере леса. Лес – не просто большое количество деревьев или кустарников, а сложная совокупность связанных между собой элементов живой и неживой (земля, солнечный свет, воздух) природы. К живым организмам относят:

  • растения;
  • животных;
  • насекомых;
  • мхи;
  • лишайники;
  • бактерии;
  • грибы.

Каждый организм выполняет свою четко поставленную роль, а общая работа всех живых и неживых элементов создает баланс для бесперебойной работы экосистемы.

Каждый раз, когда посторонний фактор или новое живое существо проникают в экосистему, могут возникнуть негативные последствия, наносящие разрушения и потенциальный вред.

Экосистема может разрушаться в результате жизнедеятельности человека или стихийных бедствий.

В зависимости масштаба проявления существует три основных вида экосистем:

  1. Макроэкосистема. Масштабная система, состоящая из маленьких систем. Примером становится пустыня, субтропический лес или океан населенный тысячами видов морских животных и растений.
  2. Мезоэкосистема. Экосистема небольшого размера (пруд, лесной массив или отдельная поляна).
  3. Микроэкосистема. Экосистема малого размера, которая имитирует в миниатюре природу различных экосистем (аквариум, труп животного, леской пень, лужа воды населенная микроорганизмами).

Уникальность экосистем в том, что они не имеют четко обозначенных границ. Чаще всего они дополняют друг друга или же разделяются пустынями, океанами и морями.

Человек играет весомую роль в жизнедеятельности экосистем. В наше время для удовлетворения собственных целей человечество создает новые и губит существующие экологические системы. В зависимости от способа образования экосистемы также делятся на две группы:

  1. Естественная экосистема. Создается в результате сил природы, способна самостоятельно восстанавливаться и создавать замкнутый круг веществ, от создания до распада.
  2. Искусственная или антропогенная экосистема. Состоит из растений и животных, которые обитают в условиях созданными руками человека (поле, пастбище, водохранилище, ботанический сад).

Одной из самых больших искусственных экосистем является город. Человек придумал его для удобства собственного существования и создал искусственные притоки энергии в виде газо- и водопроводов, электричества и отопления. Однако искусственная экосистема требует дополнительных притоков энергии и веществ извне.

Совокупность всех экологических систем составляет глобальную экосистему – биосферу. Она самая масштабная совокупность взаимодействия живой и неживой природы на планете Земля. Находится в балансе благодаря равновесию огромного множества экосистем и многообразия видов живых организмов. Она настолько огромна, что охватывает:

  • земную поверхность;
  • верхнюю часть литосферы;
  • нижнюю часть атмосферы;
  • все водные пространства.

Благодаря постоянному круговороту веществ, глобальная экосистема сохраняет свою жизнедеятельность на протяжении миллиардов лет.

Источник: https://ECOportal.info/vidy-ekosistem/

Природные системы — Экологические знания Библиотека русских учебников

Естественная вещество во всех ее многочисленных проявлениях с огромным количеством взаимосвязанных процессов должна рассматриваться как суперсложных система составляющих, объединенных влиятельными связями

Системный подход как методологическая основа изучения особенностей объектов широко используется в различных науках. В биологии часто пользуются популяционного подхода

Популяционный подход характеризуется тем, что объектом исследования является популяция, то есть любая способная к самовоспроизведению совокупность особей одного вида, более или менее изолирована в пространстве, времени и генетического но отделена от других аналогичных совокупностей того же вида. Представители биосферы других видов, проживающих на территории распространения данной популяции, относятся к»окружающей средыовища».

Совет

Понятие»экосистема»не общепризнанного толкования. Есть определение, что это совокупность различных организмов, которые живут вместе, а также физических и химических компонентов среды, необходимых для их сущ ния или являются продуктами их жизнедеятельности.

В системе происходит полный обмен веществом, энергией и информацией. Или: экосистема — пространственно-определенная совокупность живых организмов и среды их существования, объединенных вещественно-энергетическими и информационными взаимодействиями. Впервые понятие»экосистема»использовал. А.

Тесле в 1935 роцстав. А.. Теслі у 1935 році.

Близким по смыслу экосистемы является введенное. ВМ. Сукачевым и. ВР. Станчинский понятие»биогеоценоз»

Вообще под системой понимается совокупность взаимосвязанных и взаимозависимых составляющих, объединенных в пространстве и времени для существования или выполнение какого-то назначения.

Всякая система является составной (подсисте. Эммой) следующей по размерам системы — и так до бесконечного. Вселенной.

Минимальная составляющая системы — элемент — доля, которая не может больше делиться без потери свойствей.

Системный подход используется в различных отраслях, в отличие от популяционного, который распространился только в биологии

В связи с тем, что экология изучает не только биологические объекты, целесообразно ее методологию строить на системном подходе — более универсальный по сравнению с популяционной

Экологической естественной системой (экосистемой) будем считать относительно устойчивую в пространстве и времени совокупность природных материальных составляющих, объединенных процессами вещественного энергетического и информационно ого обмена . Биосфера — это самая экосистема. Земли

Обратите внимание

В зависимости от размеров экосистемы могут быть разными — от планетарной гиперсистемы к локальной в пределах небольшого острова, ставка или дерева. Поскольку все экосистемы относятся к системам открыт того типа, то каждая экосистема должна рассматриваться как составляющая системы более высокого порядка (следующего по ранжированию уровня), т.е. подсистемю.

взаимодействия подсистемы с системой характеризуются внешними связями (для системы они будут внутренними). При этом внутренние связи внутри подсистемы при анализе системы не рассматриваются, она представляется как»черный ящик», строение которого нас не интересует»Черный ящик»характеризуется определенной реакцией (откликом) на внешнюю дигуком) на зовнішню дію.

Указанное свойство сложной системы позволяет выполнять экспериментальные и теоретические исследования в удобном для исследователя уровне системы, идя постепенно или от сложного к простому, или наоборот и. Обязательное условие этого процесса — учет всех влиятельных связейв.

Связи в экосистеме отражают влияние одной составляющей системы на другую. Это влияние среды на биологический объект принято оценивать экологическими факторами.

Под экологическим фактором понимается окр рема свойство или элементы среды, которые воздействуют на организм, или движущая сила процесса или влияние условия на процесс. Природные экологические факторы в литературе разделяются на биотические и абиотические в с алежности от источника влияния.

Биотические факторы — это форма воздействия живых существ друг на друга (симбиоз, паразитизм, нейтрализм, хищничество, фитонцидный влияние, забота и т.д.). Влияние человека как биологического осо бы тоже учитывается как фактор среды.

Абиотические факторы — не свойства и показатели среды: рельеф местности, гидрохимические свойства воды, показатели атмосферного уезд ря, особенности фунту т.п.. РФ. Реймерс приводит классификацию факторов за 37 признакам ознаками.

В зависимости от особенностей действия фактора связи в природной экосистеме могут быть постоянными (непрерывными) и непостоянными (временными, периодическими, случайными), стационарными (неизменными по ве еличини) и динамичными, которые, в свою очередь, могут быть гармоничными или хаотичным.

В зависимости от природы фактора связи могут быть энергетическими, вещественными и информационными. Действие фактора не остается без ответа объекта излияния.

Важно

Как видно на рис 21, воздействие на абиотические объект в вызывает с его стороны равное по величине противодействие в виде отрицательной обратной связи биотические объект реагирует на действие значительно сложнее — в виде противодействия и приспособления (положительной обратной с вязкую).

В зависимости от продолжительности действия приспособления организма проявляется как регулирование (часто называют саморегулированием) или адаптация. В зависимости от особенностей механизма регулирования мож ные два уровня — простое регулирование и сложное регулирование.

Механизм простого регулирования вызывает реакцию организма, которая обеспечивает его нормальную жизнедеятельность в измененных условиях внешней среды без изменений ко. Инструкции организма. Например, при повышении температуры воздуха организм поддерживает неизменным свой тепловое состояние за счет увеличения испарения.

Растение обеспечивает необходимый прирост массы при сни нии интенсивности освещения за счет увеличения. КПД фотосинтеза. Сложное регулирования позволяет за счет кратковременной изменения в организме обеспечить жизнедеятельность при более широком колебании со внишнього фактора. Например, у собак теплоотвод в жару улучшается за счет увеличения поверхности испарения через язык, который высовывается из паши. Для того, чтобы сохранить организм от замерзания, т. Варин уменьшают поверхность тела на 25-30%, приобретая позы»клубочкоми «клубочком».

. Адаптация — это долговременное приспособление, которое возникает и изменяется в течение эволюции вида. В отличие от регулирования, адаптация имеет необратимый характер. Изменения в организме происходят медленно и становятся сталох характерными. По отношению к человеку.

ВОЗ дает следующее определение:»действительное приспособление организма к меняющимся условиям окружающей среды, которое происходит без какого-либо нарушения данной биологической системы темы и превышение нормальных возможностей ее реагирования, то есть тогда, когда после определенного периода действия реакция на токсичные вещества полностью и навсегда исчезаети зникає.

Обратная отрицательная связь живого существа проявляется в способности преодолевать вредное внешнее воздействие, уменьшая риск своего разрушения, компенсировать негативное влияние на жизнеспособность путем само орегуляци.

Положительная обратная связь проявляется в способности живого существа эволюционировать, адаптироваться (приспособиться к новым условиям существования)

На практике живая природа будто отыскивает оптимальную систему приоритетов, а естественный отбор»фильтрует», отбирая тех, кто лучше учел конкретную ситуацию

Конкуренция в биосфере происходит на всех уровнях — на групповом, популяционном, мижпопуляцийному, видовом, межвидовом. Она является регулирующим фактором хранения биологического разнообразия, поскольку стри имуе увеличение вида (популяции *) сверх естественной границі.

Совет

В идеальных условиях, то есть при достаточности питательных веществ и отсутствия конкуренции, численность лиц популяции. М возрастает по экспоненциальному закону:

где. Ч0 — количество человек на начало периода, а — коэффициент (постоянная) экспоненты, и — время периода

Расчеты показывают, что в идеальных условиях один вид может заселить планету за очень короткий срок, например, бактерии, которые делятся через 20 минут — за 36 часов, насекомые — за год, крысы — за 8 рок ков, рыбы — за 12 роки.

Этого не происходит благодаря конкуренции и емкости среды. Последняя определяется максимальным количеством организмов, которые могут существовать в условиях ограниченности ресурсов (пищи, света, места и тд).

Реал льно это ограничивает период экспоненциального роста численности, после которого чаще наступает период стабилизации и асимптотического приближения к горизонтали.

Такая закономерность называется логистической (или s-п одибною) — популяция характеризуется устойчивой равновесием, а емкость среды называется ривнозважною численности (рис 22с. 2.2).

Логистическое уравнение в дифференциальной форме имеет вид:

где а — постоянная экспоненты в начальный период увеличения численности,. К — емкость среды

Сложная система взаимодействий в биосфере приводит к более или менее стабильного соотношения между видами. Одной из иллюстраций этого зависимость между числом млекопитающих. М и массой особей. М (рис 23)

Обратите внимание

Популяции в природе состоят из отдельных субпопуляций, отличающихся на генном уровне. Наследственное многообразие сохраняется благодаря тому, что отдельные субпопуляции поддерживают друг друга, обмениваясь е. Энама.

Чем выше генное разнообразие, тем больше»запасом прочности»популяция обладает. Человечество на протяжении многих тысячелетий было таким, что отдельные субпопуляции результате территориального положения мало взаимодействия емодиялы. В наше время ситуация иная.

И специалисты не берутся предсказать генетические последствия новых демографических процессефічних процесів.

. Рис 22. Изменение количества особей популяции со временем:

1 — экспоненциальное закон 2 — логистический закон

На рис 24 представлены природный фрагмент»поляна леса на берегу реки», на примере которого рассмотрим особенности системного анализа

Первый вопрос: как провести границы системы, в нее включить? иеи четко определенной функции. Все они многофункциональны, нужны друг другу, взаимовлияния и если какая-то из них не попадет в пределы системы, это вовсе не означает, что ее влияние не должен учитывать сь. Он будет учтен в виде внешней связи системы. Это касается прежде всего.

Солнца, энергия которого действует на все природные составляющие, но не может быть включенной в любую самую естественную систе м. Для всех природных систем влияние. Солнца должен учитываться в виде внешнего. Для системы на рис 24 это относится к облаку хмари. А2, леса. Б1, реки. Г1, которые включены в систему частично.

Влияние этих составляющих должен учитываться двумя путями — частично в виде внутренних связей и частично — внешними связями.

Например, для реки влияние показатель ков воды у берега на растительность и рыбу будут учтены внутренними связями, а зависимость этих показателей от гидрологических, гидрохимических и гидробиологических свойств всей реки — внешними н»связками в виде соответствующих ее характеристикахик.

Важно

Второй вопрос: как лучше выполнить распределение (декомпозицию) системы на составляющие для последующего анализа? озиция системы может быть выполнена различными путями и представлена ??различными структурно-иерархической схеме на рис 25. Показано две возможные противнем позиции природной экосистемы рис 2с. 2.4.

В обоих случаях схемы имеют три уровня — уровень системы, уровень подсистем и уровень элементов, которые приняты как организмы — самые образования, которыми занимается экология

Рассматриваемая система, в свою очередь, является подсистемой более крупной системы — четырехуровневой.

Чем больше по размерам экосистема, тем больше в ней составляющих и уровней, тем более разветвленная ее структурно-иерархическая а схема.

Поэтому в очень сложных системах декомпозицию, как правило, не доводят до уровня элементов, а останавливаются на уровне составляющих, которые рассматриваются как»черные ящики ящики».

В зависимости от сложности и размеров природные экосистемы делятся на три группы: локальные, региональные и глобальные. Четко проведен предел минимальной локальной системы и максимальной глобальной. Минимал.

Высокоточный локальной естественной системой является отдельный органом и его ближайшую среду. Максимальной глобальной природной экосистемой с биосфера. Земли.

Границы между группой локальных и группой региональных, так сам о как между группой региональных и группой глобальных природных экосистем, нечеткихіткі.

. Контрольные вопросы и задания

1. Что такое естественная экологическая система?

2. Чем отличается системный подход от популяционного?

3. Перечислите семь признаков естественной экологической системы

4. Объясните разницу между внешним и внутренним связью системы

5. Что такое»черный ящик»в экологической системе?

6. Как определить границы природной экосистемы?

Совет

7. Действие всякой природной составляющей не может быть представлена ??в виде внутренней связи?

8. На базе рис 24. Показать несколько естественных экологических систем меньшего размера

9. Представить структурно-иерархические схемы систем, разработанных по заданию 8

10. Проанализировать рис 24 для определения границ природных экосистем трех групп

11. В чем разница реагирования на действие биотического и абиотического объекта?

123А каких условиях популяция может размножаться по экспоненциальному закону?

Источник: http://uchebnikirus.com/ekologia/ekologichni_znannya_-_dobrovolskiy_vv/prirodni_sistemi.htm

Экосистемы: естественные и искусственные

Виды экосистем, их типы и составные части – это тот инструмент, который дает возможность не только их изучать, понять место человека в биосфере, степень и последствий его влияния, но, что еще более важно, как защитить, помочь им противодействовать различным воздействиям и сохранить свою устойчивость, то есть продолжить существовать. Сможет ли жить человек на планете Земля, если не будет экосистем, не будет биосферы в нынешнем их виде и понимании?

Экосистема – это пространство или объем, который наполнен живым и неживым веществом. Эти вещества взаимодействуют между собой и влияют друг на друга. В структуре живого вещества происходит постоянный обмен химическими элементами и энергией, а также взаимодействия иного рода.

Экологическую систему необходимо рассматривать в двух плоскостях. Во-первых, это система, которая состоит из частей, взаимодействующих между собой и, потому, представляющая собой единое целое. Во-вторых, это место пребывания или обитания живых организмов. На этом основании, можно выделить ряд критериев, по которым определить виды, составляющие и типы экосистемы.

Структура и составные части

Она состоит из двух веществ – живого или биотического и неживого или абиотического.

К биотическому компоненту относятся автотрофные организмы, то есть те, которые получают энергию из реакций фото- и хемосинтеза. Эти живые организмы называют продуцентами. И гетеротрофные. Эти добывают энергию из процесса окисления органического вещества. Называют их консументы или потребители и редуценты или разрушители.

Все они – продуценты, консументы и редуценты – звенья пищевой цепи.

  • Продуценты существуют за счет энергии Солнца и производят из неорганических соединений органические, то есть пригодные для питания следующих звеньев. Они стоят на нижней ступени трофической лестницы. Над ними — потребители и разрушители.
  • Потребителями являются все звенья этой цепи, кроме последнего, на котором происходит переработка органического вещества и превращение его в неорганическое. Этим занимаются могильщики – разрушители.
  • Производители – это зеленые растения, разрушители – грибы, бактерии, черви, личинки насекомых и микроорганизмы. Все остальные – потребители.

Еще живые организмы можно разделить питающихся живыми организмами или биофаги и тех, кто неживыми, но органическими, или сапрофаги.

К абиотической составляющей относится: температурный режим, влажность, освещенность, физические свойства среды обитания и так далее.

Кроме этих двух основных составных частей, она еще содержит вещества и соединения, связывающие живое и неживое.

Виды

Виды экосистем различают по размеру, месту, влиянию внешних факторов, происхождению, источнику энергии, способности к саморегулированию, восстановлению и равновесию.

В зависимости от размера можно выделить малые, средние и крупные, а также биосферу. По месту своего размещения, они могут находиться на суше или в воде. Они бывают океанские, морские, речные, озерные и так далее.

Различаются в зависимости от влияния внешних факторов, особенно температуры, количества осадков и солнечной энергии. Есть естественные, природного происхождения, а с недавнего времени стало все больше появляться искусственных. Их называют антропогенными. Источник их происхождения — человек.

В биосфере основная масса экосистем существует за счет потребления солнечной энергии. Лишь незначительная часть биосферы использует в качестве основного, а иногда и единственного, источника энергии органические остатки.

Самым главным критерием разделения является их способность к саморегулированию, восстановлению и равновесию, то есть к живучести. Их два вида: независимые и зависимые.

По биологическому составу или видовому разнообразию: с доминирование растительного мира и без такового.

Можно выделить еще критерии, по которым можно делить на виды. Например, по биологическому составу или видовому разнообразию. С доминированием растений. Сложные, где насчитывается десятки и сотни видов флоры и фауны ли простые, в которых разнообразие минимально.

Типы

Типы экосистем несут в себе признаки нескольких видов. Например, наземные несут в себе признаки естественной, сухопутной, саморегулирующейся, независимой. Основными факторами, влияющими на нее и ее видовой состав, являются температура и влажность.

Севернее всех расположились тундры. Среднегодовая температура в этой зоне около 00С. Осадков выпадает до 300 мм в год. Растительный мир скудный. Деревьев нет. В основном растут мхи, травы, лишайники и карликовые кусты. Мир животных насчитывает несколько видов.

В основном крупные травоядные и небольшие хищники. Птицы – сова, ржанка и пуночка. Большое количество различных насекомых, особенно двукрылых. Почвы бедные, с тонким плодородным слоем. Экосистема слабая, уязвимая, трудно и долго восстанавливается.
Южнее тундры идет зона тайги.

Обратите внимание

Температура среднегодовая низкая. Осадки обильные, но в основном в виде снега. Доминируют вечнозеленые хвойные леса. Это ель, сосна, лиственница. Животный мир значительно богаче. Есть крупные и травоядные и хищники. Почвы подзолистые, но по-прежнему бедные и малопродуктивные.

Много болот и озер.

Еще южнее – листопадные или широколиственные леса. Как и в тайге доминирует растительный мир, но деревья сбрасывают листья. Среднегодовая температура существенно выше. Осадков выпадает до 1500 мм в год. Большое видовое разнообразие животных, птиц и насекомых. Почвы бурые и лесные, богатые и плодородные. Экосистема сильная, хорошо сопротивляется и адаптируется.

В этой же умеренной зоне располагаются степи, прерий, чапараля и саванны. Некоторые климатические различия, а также видовой состав растений и животных зависит от местонахождения. Летние температуры высокие. Зимой может быть ниже 00С. Осадков выпадает до 700 мм в год. Почвы черноземы, каштановые, красные и сероземы.

Экосистема пустыни подвергается сильнейшему абиотическому воздействию. Температуры днем очень высокие, а ночью опускаются значительно ниже 00С.

Осадков в год выпадает до 200 мм растения низкорослые с сильной и глубоко проникающей корневой системой. Животный мир представляют многочисленные виды грызунов и пресмыкающихся. Копытные – антилопы, куланы и другие копытные.

Хищники – волк, койот. Почвы светло-бурые и сероземы, легко подвергаются любому виду эрозии. Экосистема очень хрупкая.

Тропические леса. Их два вида. Листопадные и вечнозеленые. Листопадные располагаются в местах, где сухой сезон сменяется влажным. Среднегодовое количество осадков до 1300 мм. Здесь господствуют деревья верхнего яруса. Остальной растительный мир, также как и животный, богат и разнообразен. Почвы красные ферраллитные. Тип экосистемы очень устойчивый, сильный и независимый.

Экватор Земли занимают вечнозеленые дождевые леса. Среднегодовая температура +170С. Количество осадков 2500 мм в год. Среди растений преобладают деревья разной высоты. Кустарников и травы практически нет. Видов животных больше чем во всех типах экосистем вместе. Почвы красно-желтые, бедные и малопродуктивные. Экосистема очень уязвимая и хрупкая.

Следующие типы экосистем водные, а именно пресноводные и морские. Главное отличие – содержание соли в воде.

Мир живых организмов пресноводных экосистем зависит от степени освещенности. Водная толща разделена на вертикальные пласты по количеству проникающих в нее солнечных лучей.

Важно

Верхняя часть водоемом, где света не менее 1%, называется эвфоническая. Та, где света нет, профундальная или афотическая. Пресноводные бывают как природные, так и искусственные.

К природным относят озера, реки, ручьи, родники и болота. К искусственным – пруды, водохранилища.

Морские всегда природные. Большая по территории экосистема открытого океана. Ее животный и растительный мир очень беден. Несколько разнообразнее воды арктических и антарктических широт. В трофической цепи океана продуцентом является фитопланктон. Потребителем зоопланктон, которым питается нектон.

На глубине около 3000 м и ниже образовалась экосистема глубоководных рифов. Свет в такие толщи воды не поступает. Здесь огромное давление и низкая температура. Недостаточно пищи и много сероводорода, горячих подземных вод и ядовитых металлов.

Но живые организмы существуют и здесь. Есть рыбы, гигантские черви, моллюски, крабы и креветки. Этот тот вид экосистем, которые в качестве энергии не используют солнечный свет. Продуценты в глубоководных зонах – это сероводородные бактерии.

Прямой противоположностью глубоководным выступает континентальный шельф. Его флора и фауна обильна и богата. Ее разнообразие выше, чем даже в тропических лесах.

К морским можно отнести прибрежные зоны, разница у которых состоит в том, откуда поступает питание или биогенное вещество. У одних оно поднимается с глубины океана – это апвеллинг, в других привносится с суши – это аутвеллинг.

Прямой противоположностью природным являются антропогенные экосистемы. Им не присущи качества многих видов экосистем.

Искусственные

Искусственные или антропогенные экосистемы утратили или не имеют большинства качеств, присущих природным видам.

По источнику своего возникновения, есть антропогенные экосистемы, которые стали таковыми после длительного влияния и существенного воздействия человека на природные.

Есть другой тип искусственных, когда они изначально создавались и полностью формировались под цели и желания человека. К первому типу можно отнести агроэкосистемы. Ко второму – аквариумы и тому подобные небольшие системы.

Урбоэкосистема или городская может быть и первого и второго типа.

Агроэкосистемы появились в связи с необходимостью человечества во все большем количестве пищи. Изначально использовались природные системы, в основном под сенокосы и пастбища. Со временем их стали использовать под пашни.

Совет

Когда продуктивность почвы падала и не давала требуемого результата, а возможности территориального расширения сельскохозяйственных угодий не было, степень воздействия человека стал таким интенсивным, что привел к ее полной от него зависимости. Природная утратила свои свойства.

Теперь это стала искусственная, основными признаками которой стали: чрезвычайное скудное видовое разнообразие, короткие или неполные пищевые цепи. Появился дополнительный источник энергии. Кроме солнечной, стала использоваться энергия, произведенная человеком. Естественный отбор уступил место искусственному.

Основные параметры которого задает человек, а не законы природного выживания. В итоге произошла полная потеря способности системы к саморегулированию и самовосстановлению. Ее существование без внимания и помощи человека стало невозможным. Примеров того, что произошло там, где человек перестал ими интересоваться и бросил, масса.

Самым наглядным может быть Аральское море. Что уже говорить про аквариумы? Что касается городов, то уход из них людей в далеком прошлом приводил к восстановлению природной среды. Но это было в прошлом. Антропогенные экосистемы занимают все большие площади на планете.

Естественная экосистема может в любой момент превратиться в искусственную и потерять все свои положительные качества, а самое главное способность к самостоятельному выживанию.

Видео — Экосистемы

Источник: http://ecology-of.ru/eko-razdel/ekosistemy-estestvennye-i-iskusstvennye/

Экологическая система

экосистема, совокупность совместно обитающих организмов и условий среды, в которой они обитают. Экологическая система — одно из центральных понятий экологии.

Термин «экологическая система» предложен А.

Тенсли (1935), который считал, что экологические системы представляют собой основные природные единицы на поверхности Земли, в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, — факторы местообитания в самом широком смысле». Он подчеркивал, что для экологических систем характерен «разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим».

Понятие «экологическая система» приложимо к объектам разной сложности и размеров, к экологическим системам могут быть отнесены муравейник, участок леса, озеро, город, ферма, кабина космического корабля. Существует иерархия экологических систем, когда внутри крупной экологической системы могут быть выделены экологические системы более низких уровней. Напр.

, массив леса — экологическая система, в пределах которой находятся экологическая система. Лесов разного типа, экологическая система парцеллы, экологическая система гниющего пня и т. д. Экологическая система, выделяемая в границах фитоценоза, соответствует биогеоценозу в понимании В. Н.Сукачева и его последователей.

Нередко в отечественной литературе термины «экологическая система» и «биогеоценоз» используются в качестве синонимов.

По типу обеспечения энергией экологические системы разделяются на автотрофные и гетеротрофные, хотя это разделение довольно условно. Существуют автотрофно-гетеротрофные экологические системы.

В них наряду с фотоавтотрофными организмами, производящими органическое вещество из неорганических соединений, значительную роль играют сапротрофы, использующие органическое вещество, поступающее в экологическую систему извне (например озера, в которые со стоком рек и ручьев поступает много органического вещества).

Экологические системы делятся на естественные и искусственные, создаваемые человеком (сельскохозяйственные угодья, сады, парки, сооружения биологической очистки сточных вод и пр.). Естественными экологическими системами принято считать те, в которых роль естественных факторов, определяющих их состав, выше, чем влияние человека.

Обратите внимание

Основой функционирования экологической системы является постоянное поступление энергии, используемой однократно и постепенно рассеиваемой при дыхании живых организмов разных трофических уровней и разложении мертвого органического вещества (детрита), и круговороты веществ (углерода, кислорода, воды, фосфора, азота, калия и др.).

Среди организмов, входящих в экологическую систему, различают продуценты (производящие органические вещества), консументы (потребляющие органические вещества) и редуценты (разлагающие органические остатки в неорганическое вещество).

Организмы разных видов в экологической системе связаны разнообразными взаимоотношениями (конкуренция, взаимоотношения «хищник —жертва», «паразит — хозяин», симбиоз и др.) и занимают разные экологические ниши.

Независимо от степени сложности экологическая система характеризуется видовым составом (см. Биологическое разнообразие, Царства живой природы) и численностью входящих в нее организмов (см.

Популяции), биологической массой, соотношением отдельных трофических групп, интенсивностью процессов синтеза и разложения органического вещества (см. Биологическая продуктивность).

Существование экологической системы возможно лишь при потоке из окружающей природной среды не только энергии, но и вещества.

На начальных этапах сукцессии экологические системы отличаются наибольшей динамичностью и неустойчивостью (см.

Динамика экосистемы); в них преобладают пионерные виды с короткими жизненными циклами и высоким потенциалом размножения, специализированные на быстром захвате освободившейся территории, но малоспособные к конкуренции и длительному удержанию за собой пространства (см. Популяционная стратегия).

Важно

В этом случае говорят о «сукцессионной молодости», «незрелости» экологической системы. Как правило, в ходе сукцессии постепенно увеличивается видовое разнообразие.

Это ведет к усложнению связей внутри сообщества, разветвлению цепей питания, усилению симбиотических отношений и регуляторных возможностей внутри системы, к более четкому распределению групп организмов по экологическим нишам, более эффективному использованию потока энергии и сбалансированности круговорота веществ.

Сукцессия завершается формированием зрелых, устойчивых экологических систем, находящихся в стадии климакса. В них практически весь годовой прирост растительности поступает и расходуется в цепях питания гетеротрофными организмами, поэтому чистая продукция биоценоза приближается к нулю. Климаксовые экосистемы способны к длительному самоподдержанию в соответствующем диапазоне условий.

Изучение структуры, продуктивности и устойчивости экосистем имеет важное значение для решения проблемы рационального использования биологических ресурсов (см. Природные ресурсы, Природопользование) и сохранения среды обитания человека (см. Окружающая среда).

Лит.: Уиттекер, Р. Сообщества и экосистемы. — М., 1980;Экологические системы. — М., 1981; Джиллер, П. Структура сообществ и экологическая ниша. — М., 1988; Миркин, Б. М., Наумова, Л. Г. Популярный экологический словарь. — М., 1999.

Источник: https://www.derev-grad.ru/ekologiya/ekologicheskaya-sistema.html

Ссылка на основную публикацию