A biogeocenosis, a biológia működése
Miért nyílt rendszer a biogeocenosis?
Energia áramlás a biogeocenosisban. Az ökoszisztéma létezése csak abban az esetben lehetséges, ha nemcsak az anyagokat, hanem az energiát is átveszi a környezettől. A napenergia állandó beáramlása a biogeocenózis létezésének szükséges feltétele; beletartozik egy anyagciklus. Ezért van a biogeocenosis nyílt rendszer.
Az ökoszisztémát jellemző teljes energiaáramlás a Nap fény- és hősugárzását, valamint a közeli testektől kapott hősugárzást foglalja magában. Az energiaáramlás a biogeocenosisban egyirányú - a zöld növénytől a fogyasztókig. A legtöbb szárazföldi biogeocenózis kialakulása és működése szempontjából fontos, hogy a magasabb szervek, amelyek szerves anyagokat termelnek, minden trópikus láncot létrehoznak.
A zöld növények a napsugárzás energiájának 1-2% -át használják fel a Föld felszínére. Az ökoszisztéma által a napból érkező és a termelők szerves anyagok által tárolt energiájának nagy részét a termelők létfontosságú tevékenységének fenntartására fordítják, és hő formájában eloszlik. Mivel a szerves anyagok (és az általuk tartalmazott energia) a szállítói láncon keresztül áramlanak, az energia eloszlik: az elsőrendű fogyasztók csak a termelők által tárolt energiának csak egy kis részét kaphatják meg. Ugyanezen okból kifolyólag a második és az azt követő megrendelések fogyasztóinak mennyisége folyamatosan csökken. A tudósok azt találták, hogy az alacsonyabb szintről az élelmiszerlánc magasabb szintjére való áttérés esetén az élelmiszerből származó energia körülbelül 90% -a elvész. És csak az energia 10% -a marad a fogyasztó rendelkezésére. Éppen ezért hosszú termelési láncok nem létezhetnek a természetes biogeocenosisokban. A megállapított szabályosságot "10% -os szabálynak" nevezték.
Az élelmiszerláncok energiavesztesége piramis formájában jeleníthető meg. Ökológiai piramis - a termelõk és a fogyasztók különbözõ rendjeinek kapcsolata grafikus ábrázolása, az egyének energiájában kifejezve (az energiapiramis); tömegben (biomassza piramis); személyek száma (szám piramis).
A szabály szerint a piramis biomassza mennyisége a növényi anyag (tömeg termelők) alapjául szolgáló a tápegység áramkör, mintegy 10-szer nagyobb, mint az a tömeg növényevő állatok (consuments 1. sorrendben) és ragadozók tömege (consuments 2. sorrendben) megközelítőleg 10 kevesebb, mint a növényevők. Más szavakkal, minden további táplálék szintje 10-szer kisebb, mint az előző.
Az anyagok biológiai keringése. Az energiától eltérően a biogeokozin hatása másodszor is alkalmazható. Az organizmusok halála után a testük kémiai elemei visszatérnek a környezetbe, és az élelmezési láncokon keresztül élő szervezetek élnek. Így a biogeokozinában a kémiai elemek keringése fenntartható.
Az anyagok biológiai ciklusa a vegyi anyagok transzformációjának és mozgásának ciklikus folyamata az élő szervezetek részvételével. Ennek a folyamatnak a hajtóereje a napsugarak energiaáramlása és az élő szervezetek aktivitása. Az anyagok 98,3% -a szerepel a ciklus levegő útján, 1,7% a vízciklusban. Keresztül a légáramlás útját végezzük gáz-halmazállapotú oxigén, szén-dioxid és a gáz-halmazállapotú hidrogén, nitrogén és egyéb anyagok a vízben - a ciklus az ion Na, Mg, F, S, Cl, K. és mtsai.
Az anyagok biológiai ciklusa két ellentétes folyamat kombinációja: az élő szervezetek elemeinek felhalmozódása (felhalmozódása) és az elemek mineralizációja az elpusztult organizmusok bomlási folyamatában. A napfény energiája támogatja ezt a ciklikus folyamatot, és kompenzálja a hősugárzásból eredő energiaveszteségeket a rendszerben.
A biogeocenosis homeosztázisa. Az anyagok és az energiaáramlás egyensúlya határozza meg a biogeocenosis időbeli és térbeli viszonylagos stabilitását, azaz homeosztázisát (a görög homoiosokból - hasonló és stasis - mozdulatlanság).
A biogeocenózis homeosztázisát az összetevők közötti stabil kapcsolatok (trofikus és energiaviszonyok) tartják fenn. A homeosztázis biztosítása érdekében nemcsak a létfontosságú aktivitással rendelkező szervezeteik és termékeik, hanem a szervetlen összetevők is érintettek.
A biotikus tényezők hatással vannak az élő szervezetekre, viszont az organizmusok különböző módon befolyásolják az élettelen természet összetevőit. Az organizmusok létfontosságú tevékenysége folyamatosan fizikai és kémiai változásokhoz vezet az anyagokban, új anyagokat és energiaforrásokat szállít a környezetbe.
A zavart természetes ökoszisztémák képesek bizonyos mértékig öntisztulásra. Például a tározók öntisztulása a fizikai, kémiai és biológiai tényezők hatásának köszönhető.
Az öntisztítás fizikai tényezői hozzájárulnak a szuszpenziók ülepedéséhez oldhatatlan csapadék formájában, a szennyezett vizek védelmében. Az öntisztítás fontos fizikai tényezői közé tartozik a Nap ultraibolya sugárzása, amely sok patogén baktériumot, néhány kisebb gombát és vírust megöli.
A kémiai öntisztító tényezők a szerves és szervetlen szennyeződések oxidációjának reakciói.
A víztározók, a plankton és a bentikus (a görög bentoszkóp-mélységből) szűrők és mikroorganizmusok öntisztító biológiai tényezői lehetnek. A partmenti növényzet "elfogja" a szennyvizet a tározóból a szárazföldről, és szennyező anyagokat gyűjt össze a szövetekben. A szűrők szerepe a plankton rákfélék - a ciklops és a daphnia, valamint a detrituson táplált kéthéjú kagylók. A mikroorganizmusok szerves szennyező anyagokat egyszerű szervetlen anyagokra bomlanak.
Az öntisztító képesség az ökoszisztéma típusától függ. A tundrák például a legkevésbé stabilak, törékeny ökoszisztémák, mivel az alacsony hőmérsékletű és alacsony termelékenységű közösségekben az öntisztítási folyamatok rendkívül lassúak.
A biogeocenosis működése és stabilitása belső szervezetének összetettségétől, a fajok sokféleségétől (a fajok számától) függ, az élelmiszer-kapcsolatok természetétől.
- Miért lehetetlen a biogeokozinózisban nagyon hosszú ellátási láncok?
- Mit értünk az anyagok biológiai ciklusában az ökoszisztémában?
- Mi az ökoszisztéma homeosztázisa (biogeocenosis)?
- Mi a biogeocenózisok az önjavításban? Adjon példákat a biogeocenosis öngyógyítására.
- Bizonyítsuk be, hogy a biogeocenosis nyílt rendszer.