A biotikus kölcsönhatások osztályozása
A biotikus tényezők az egyes élőlények létfontosságú tevékenységének mások létfontosságú tevékenységére gyakorolt hatásainak kombinációi, valamint az élettelen természet.
1. Semlegesítés - a népesség nem befolyásolja a másikat.
2. A verseny az erőforrások (élelmiszer, víz, világosság, tér) felhasználása egy szervezet által, ezáltal csökkentve ezzel az erőforrás elérhetőségét egy másik szervezet számára.
A verseny lehet interspecifikus és interspecifikus. Ha a népesség kicsi, akkor az intraspecifikus verseny gyenge, és az erőforrások bőségesek. Nagy népsűrűség mellett az intenzív intraspecifikus verseny csökkenti az erőforrások rendelkezésre állását olyan szintre, amely gátolja a további növekedést, ezáltal szabályozza a népesség méretét.
Az interspecifikus verseny az olyan populációk közötti kölcsönhatás, amelyek hátrányosan befolyásolják növekedésüket és túlélésüket. Amikor Észak-Amerikából Nagy-Britanniába importálták, a Caroline fehérje csökkentette a hétköznapi fehérjék számát, mert A karolinin-fehérje versenyképesebb volt.
A verseny közvetlen és közvetett.
Közvetlen - ez az intraspecifikus verseny, amely az élőhelyek elleni harchoz kapcsolódik, különös tekintettel a madarakra vagy az állatokra vonatkozó egyedi helyszínek védelmére, közvetlen ütközésekben kifejezve. Az erőforrások hiánya miatt lehetőség van az állatok (fajok, farkasok, hiúz, ragadozó bogarak, pókok, patkányok, csuka, sügér stb.
3. Parazitizmus - egy szervezet (parazita) egy másik szervezet (gazdaszervezet) szöveteinek vagy gyümölcsének etetésével él, életciklusa szorosan összefügg. A parazitákat megkülönböztetik az élőhelyük:
• a fogadó felszínén vannak. A bolhák, a tetvek, az atkák állatok. A levéltetvek, a lisztharmat a növények. A parazita különleges eszközökkel rendelkezik (horgok, szopókák stb.)
• a fogadóban. Vírusok, baktériumok, primitív gombák - növények. A férgek állatok. Magas termékenység. Ne vezessenek a fogadó halálához, hanem gátolják az élet folyamatát.
4. A ragadozás egy szervezet (áldozat) egy másik szervezet (a ragadozó) étkezése.
A ragadozók meg tudják venni a növényevőket és gyenge predatorokat is. A ragadozók széles választékát kínálják az élelmiszereknek, könnyen válthatók az egyik termelésből a másikba olcsóbban.
A ragadozók gyakran gyenge áldozatokat támadnak. A nyérc elpusztítja a beteg és a régi muskratokat, de nem támadja fel a felnőtteket.
A ragadozó populációk közötti ökológiai egyensúly fennmarad.
5. Szimbiózis - a különböző fajok két organizmusának együttélése, amelyben az organizmusok egymás hasznát hozzák. A partnerség mértékével szimbiózis történik:
- A komensalizmus - egy szervezet eszik egy másik kárára, anélkül, hogy kárt okozna. A rák egy Actinia. Az Actinia a héjhoz csatlakozik, megvédi az ellenségektől, és eszik az étel maradványait.
- Mutualizmus - mindkét organizmus részesül, miközben egymás nélkül nem létezhetnek. Lichen - gomba + algák. A gomba védi az algákat, és az alga táplálja.
Természetes körülmények között egy faj nem vezet egy másik faj megsemmisítéséhez.
Az ökológiai rendszer (biogeocenosis) egy organizmusok közössége, a környező abiotikus környezetükkel (talaj, légkör, stb.).
A korallzátony egy példa egy ökoszisztémára.
Az ökológia öt alapvető megközelítést tartalmaz.
- populációs ökológia (populációs dinamika vizsgálata és annak külső tényezőkhöz való viszonya);
- szienkológia (természetes közösségek tanulmányozása);
- az ökoszisztémák tanulmányozása (különösen az anyagok és az energiatermelés ciklusa a természetben);
- az evolúciós ökológia (az ősi természeti közösségek újjáépítése és a közösségek előrejelzése), valamint a történeti ökológia (az emberi tevékenységhez kapcsolódó változások tanulmányozása).
Az ökológiai rendszer abiotikus (azaz élettelen) és biotikus összetevőket tartalmaz. Néha a biogeocenosis abiotikus komponenseit biotópnak nevezik. és biotikus - biocenózis. Az abiotikus komponensekkel kapcsolatos talajt gyakran az ökoszisztéma különálló strukturális egységeinek tekintik.
Az biotópokat biokórákká alakítják. és ez utóbbi biociklusokban. Így a köves, agyag és homokos sivatagok biotópjai egyesülnek a biorhar sivatagban; A sivatagok, az erdők és a sztyeppek biokorezőit egy biokkópokká alakítják. Három biokirály: a szárazföld, a tenger és a szárazföldi víztestek alkotják a bioszférát.
Az egyik legfontosabb környezeti fogalom az energiaáramlás. Az energia végső soron az ökológiai rendszerektől származik a Napból; míg az autotrofok közvetlenül a napfényt használják, és a heterotrófok a már átalakított energiától táplálék formájában kapják az autotrofokat. Egy évig kb. 5-10 Joule-ot a földfelszín egy négyzetmétere (és a növények) magába foglal. A legtöbb energiát azonnal visszatükrözik a légkörbe, néhányat a szervezetek abszorbeálnak, és más formákká alakulnak át. Ezzel egyidejűleg néhány energiát is meleg levegőbe juttat a légkörbe.
Az ökoszisztémák biológiai termelékenysége
Az ökoszisztéma termelékenysége az ökoszisztéma szervesanyag-felhalmozódása létfontosságú tevékenységének folyamatában. Az ökoszisztéma termelékenységét az egységnyi területegységre jutó egységnyi időegységben keletkező szervesanyag mennyisége alapján mérik.
Különböző termelési szintek vannak, amelyeken az elsődleges és a másodlagos termékek létrejöttek. A termelők egységnyi idő alatt termelt szerves tömegét elsődleges termelésnek nevezik. és a fogyasztók tömegének egységenkénti növekedése másodlagos termelés.
Az elsődleges termelés két szintre oszlik: bruttó és nettó termékek. A bruttó elsődleges termelés a teljes egységnyi szerves anyag összmennyisége egy egységnyi idő alatt egy adott fotoszintézis sebesség mellett, beleértve a légzés költségeit is.
A növények a bruttó termelésből 40-70% -ra lélegeznek. Ez a legkevésbé fogyasztja a plankton algák - az összes használt energia mintegy 40% -a. A bruttó kibocsátásnak azt a részét, amelyet nem "légzésre" fordítanak, tiszta elsődleges termelésnek nevezik, hanem a növények növekedésének nagyságát reprezentálja, és ez a termék fogyasztók és bomló anyagok fogyasztása.
A másodlagos termékek nem oszlanak el bruttó és nettó termékekre, mivel a fogyasztók és a bomlástermékek, minden heterotróf, növeli a tömegét az elsődleges termelésnek köszönhetően, azaz használjon korábban létrehozott termékeket.
A másodlagos termelést minden trofikus szinten külön kell kiszámítani, mivel az előző szintről érkező energia rovására keletkezik.
Az ökoszisztéma minden alkotóeleme - a termelők, a fogyasztók és a bomlástermelők - alkotják a közösség egészének, vagy annak egy részének vagy szervezetcsoportjának teljes biomasszáját (élő súlyát). A biomassza általában nedves és száraz tömegben fejeződik ki, de kifejezhető energiaegységekben is - kalóriákban, jouleknél stb. amely lehetővé teszi számunkra, hogy meghatározzuk a bejövő energia mennyisége és például az átlagos biomassza közötti kapcsolatot.
A biológiai termelékenység értékével az ökoszisztémák 4 osztályra oszthatók:
1. Nagyon magas termelékenységű ökoszisztémák -> 2 kg / m2 évente 0 (trópusi erdők, korallzátonyok);
2. nagy termelékenységű ökoszisztémák - évi 1-2 kg / m2 (mész-tölgyeserdők, tőzegágyak, tatárok nádasok, kukorica és évelő füvek öntözéssel és nagy műtrágyákkal);
3. mérsékelt termelékenységű ökoszisztémák - évente 0,25-1 kg / m2 (fenyő- és nyírfa, szénafák és sztyeppék, a tó vízi növényeivel borított);
4. Alacsony termelékenységű ökoszisztémák - <0,25 кг/м2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м2 в год.
Energia áramlás az ökoszisztémában. A működő természetes ökoszisztémában nincs hulladék. Minden élőlény vagy halott élőlény potenciálisan táplálékot jelent más organizmusoknak: a hernyó leveseket eszik, a lárvák levágják a hernyót, a sólyom tönkölyzhet. Amikor a növények, a hernyók, a mogyoró és a sólyom meghal, újrahasznosítják.
Az élelmiszerlánc olyan organizmusok sorozata, amelyben mindegyikük enni vagy bomlik. Az élelmiszerláncok szintén a tápanyagok mozgását jelentik a termelők, a fogyasztók (növényevők, ragadozók és omniviszták), a bomlástermelők és a termelők felé.
Minden olyan szervezet, amely egyfajta táplálékot használ, egy trofikus szinthez tartozik (a görög trophos szóból - "etetés").
A természetes ökoszisztémák szervezetei számos összekapcsolt élelmiszerlánc komplex hálózatába vesznek részt. Az ilyen hálózatot élelmiszer-webnek nevezik.
Az energiaellátás az ökoszisztémákban két kapcsolódó élelmiszerhálózaton keresztül történik:
legelő és detritus.
A lelkipásztori táplálékhálóban az élő növényeket fitofágok fogyasztják, és a fitofágok maguk a táplálék a ragadozók és paraziták számára.
A rovarhúsban a hulladékot és az elpusztított szervezeteket a detritophagok és a destruktorok egyszerű szervetlen vegyületekké bontják le, amelyeket újra felhasználnak a növények.
Az áramlatok piramisai.
A táplálékláncban vagy hálózaton belül az egyik trofikus szintről a másikra történő áttérés során a munka elvégzésre kerül, és a termikus energia felszabadul a környezetbe, és csökken a következő trofikus szint által a szervezetekben használt magas minőségű energia mennyisége.
10% -os szabály: az egyik trofikus szintről a másikra történő váltáskor az energia 90% -a elvész, és
10% átkerül a következő szintre.
Minél hosszabb az élelmiszerlánc, annál több energiát veszítenek el. Ezért az élelmiszerlánc hossza általában nem haladja meg a 4-5 kapcsolatot.
Számok piramisai és biomassza.
Minden organizmusmintát összegyűjthetünk az ökoszisztémában, és megszámolhatjuk az összes trófikus szinten megtalálható fajok számát. Az ilyen információra szükség van egy mennyiségű piramis létrehozására az ökoszisztémák számára.
Ábra. 5 Általában számozott piramisok az ökoszisztémákban.
Az ökoszisztéma szervezetében található összes szerves anyag száraz tömegét biomasszának nevezik. Az élelmiszerlánc vagy hálózat minden trófikus szintje tartalmaz egy bizonyos mennyiségű biomasszát. Kiszámítható, ha minden élő szervezetet összegyűjtünk különböző véletlenszerűen kiválasztott helyekről. A gyűjtött példányokat trófikus szintekké kell válogatni, szárítani és lemérni. A kapott adatokat ezt követően felhasználják biomassza piramis létrehozására egy adott ökoszisztéma számára.
Ábra. 6 Általános biomassza piramisok az ökoszisztémákban. Az egyes rétegek nagysága arányos az összes organizmus négyzetméterenkénti száraz tömegével egy adott trofikus szinten.
A növények nettó elsődleges termelékenysége.
Az ökoszisztéma-növények hasznos kémiai energia vagy biomassza előállítási sebességét tiszta primer termelékenységnek nevezik.
A nettó elsődleges termelékenység = az a sebesség, amellyel a növények a növények aránya
a kémiai energia kémiai energiát fogyaszt;
a légzés során a fotoszintézis folyamatában
AZ ECOSYSTEMEKBEN LÉVŐ ANYAGOK CIKLUSA.
I. A szénciklus
Ábra. 7 A szénciklus egy részének egyszerűsített diagramja, amely bemutatja az anyag forgalmát (festett nyilak) és az egyirányú energiaáramlást (nyitott kezek) a fotoszintézis és az aerob légzés folyamatában.
A szén a szénhidrátok, zsírok, fehérjék, nukleinsavak (például DNS és RNS) és más fontos szerves vegyületek molekuláinak fő "építőanyaga".
Az emberi beavatkozás a szénciklusban drasztikusan nőtt, különösen az 1950-es évektől, a gyors népességnövekedés és erőforrás-felhasználás miatt, és alapvetően két módon fordul elő:
- Az erdők és egyéb növényzet csökkentése megfelelő újraerdősítés nélkül, a
amellyel a CO2 elnyelésére alkalmas növényzet teljes mennyisége csökken.
- Széntartalmú fosszilis tüzelőanyagok és fa égése. Az eredmény
ez a szén-dioxid belép a légkörbe.
II. A nitrogén ciklus.
Ábra. 8 A nitrogénciklus egyszerűsített diagramja.
3. Nitrogén-rögzítő baktériumok és kék-zöld algák
Az emberi beavatkozás a nitrogén-ciklusban a következő:
- Fák vagy fosszilis üzemanyagok égetése (NO). A nitrogén-oxidot ezután légkörben összekeverjük
oxigénnel és nitrogén-dioxid (NO2) alakul ki, amely vízgőzzel való kölcsönhatás után
salétromsavat (HNO3) képezhetnek.
- A nitrogén műtrágyák előállítása és széles körű alkalmazása.
- A nitrátionok és ammóniumionok számának növekedése a vízi ökoszisztémákban
a nitrogéntartalmú műtrágyákból kimosott állattenyésztő gazdaságok szennyezett lefolyása, és -
kezelt és kezeletlen települési szennyvíz.
III. A foszfor áramlása.
Ábra. 9 A foszforforgalom egyszerűsített diagramja.
1. ásványi anyagok bányászata
2. ásványi anyagok bányászata
3. lefolyás és erózió
5. kiömlés és erózió
8. Hulladék és bomlás
9. a halat takarmányozó madarak.
Az ember beavatkozása a foszfor ciklusába alapvetően két változatból áll:
- Nagy mennyiségű foszfátérc kivonása ásványi trágyák előállításához és
- Foszfátionok feleslegének növekedése a vízi ökoszisztémában, ha szennyezett
az állattenyésztési üzemektől, a foszfáttartalmú műtrágyák területéről lemosva, és -
kezelt és kezeletlen települési szennyvíz.
V. A vízciklus.
A vízciklus vagy a hidrológiai ciklus, amelynek során a bolygó vízkészlet felhalmozódása, tisztítása és újraelosztása megtörténik.
Egy férfi beavatkozik a vízciklusba kétféle módon:
1. A folyókból, tavakból és víztartó rétegekből származó nagy mennyiségű friss víz gyűjtése. Sűrűn lakott vagy intenzíven öntözött területeken a vízkivétel a felszín alatti vízkészletek kimerüléséhez vagy a sósvizű óceáni víz bejutásához vezetett a föld alatti víztartó rétegekbe.
2. A föld növényzetének fedezése a mezőgazdaság, bányászat, útépítés, parkolók, lakhatás és egyéb tevékenységek fejlesztésére. Ez a felszíni víz szivárgásának csökkenéséhez vezet a talajhoz, ami csökkenti a felszín alatti vízkészletek feltöltését, növeli az árvízveszélyt és növeli a felszíni lefolyás intenzitását, ezáltal növelve a talajeróziót.
Az ökoszisztémák dinamikájának koncepciója. Az ökoszisztémák folyamatos változásoknak vannak kitéve. Egyes fajok fokozatosan meghalnak vagy ki vannak szorítva, másoknak átadva. Az ökoszisztémákban a pusztítás és a neoplazmák folyamatosan előfordulnak. Például, az öreg fák meghalnak, esnek és rothadnak, és a magok pihennek egy ideig, amíg a talaj csíráznak, és új életciklust adnak.
Az ökoszisztéma-változás fokozatos folyamatai eltérő jellegűek lehetnek katasztrofális hatások esetén. Ha a biocenózis pusztulását például hurrikán, tűz vagy fakitermelés okozza, akkor az eredeti biocenózis helyreállítása lassan történik.