ეკოსისტემის სიმძლავრე. მოტყუების ფურცელი: ეკოსისტემა და მისი თვისებები

ეკოლოგია განიხილავსცოცხალ ორგანიზმებსა და უსულო ბუნებას შორის ურთიერთქმედება. ეს ურთიერთქმედება, ჯერ ერთი, ხდება გარკვეულ სისტემაში (ეკოლოგიური სისტემა, ეკოსისტემა) და მეორეც, ის არ არის ქაოტური, არამედ გარკვეული გზით ორგანიზებული, ექვემდებარება კანონებს. ეკოსისტემა არის მწარმოებლების, მომხმარებლებისა და ნარჩენების მიმწოდებლების ერთობლიობა, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და მათ გარემოსთან მატერიის, ენერგიისა და ინფორმაციის გაცვლის გზით ისე, რომ ეს ერთიანი სისტემა რჩება სტაბილური დიდი ხნის განმავლობაში. ამრიგად, ბუნებრივი ეკოსისტემა ხასიათდება სამი მახასიათებლით:

• 1) ეკოსისტემა აუცილებლად არის ცოცხალი და არაცოცხალი კომპონენტების ერთობლიობა
• 2) ეკოსისტემის შიგნით ტარდება სრული ციკლი, დაწყებული ორგანული ნივთიერებების შექმნით და დამთავრებული მისი არაორგანულ კომპონენტებად დაშლით;
• 3) ეკოსისტემა გარკვეული დროის განმავლობაში რჩება სტაბილური, რაც უზრუნველყოფილია ბიოტური და აბიოტური კომპონენტების გარკვეული სტრუქტურით.

ბუნებრივი ეკოსისტემების მაგალითებია ტბა, ტყე, უდაბნო, ტუნდრა, მიწა, ოკეანე, ბიოსფერო. როგორც მაგალითებიდან ჩანს, უფრო მარტივი ეკოსისტემები შედის უფრო რთულში. ამავდროულად, რეალიზებულია სისტემების ორგანიზაციის იერარქია, ამ შემთხვევაში, ეკოლოგიური. ამრიგად, ბუნების მოწყობილობა სისტემად უნდა ჩაითვალოს, რომელიც შედგება ბუდობრივი ეკოსისტემებისგან, რომელთაგან ყველაზე მაღალია უნიკალური გლობალური ეკოსისტემა - ბიოსფერო. მის ფარგლებში ხდება ენერგიისა და მატერიის გაცვლა ყველა ცოცხალ და არაცოცხალ კომპონენტებს შორის პლანეტარული მასშტაბით. კატასტროფა, რომელიც მთელ კაცობრიობას ემუქრება, არის ის, რომ დაირღვა ერთ-ერთი ნიშანი იმისა, რომ ეკოსისტემა უნდა დაირღვეს: ბიოსფერო, როგორც ეკოსისტემა, ადამიანის აქტიურობით გამოყვანილია სტაბილურობის მდგომარეობიდან. მისი მასშტაბებისა და ურთიერთდამოკიდებულების მრავალფეროვნების გამო, ის არ უნდა დაიღუპოს ამისგან, ის გადავა ახალ სტაბილურ მდგომარეობაში, ხოლო სტრუქტურის შეცვლას, პირველ რიგში, უსულო, შემდეგ კი, გარდაუვალი, ცოცხალი. ადამიანს, როგორც ბიოლოგიურ სახეობას, აქვს ყველაზე ნაკლები შანსი შეეგუოს ახალ სწრაფად ცვალებად გარე პირობებს და, სავარაუდოდ, ის პირველი გაქრება. ამის ინსტრუქციული და საილუსტრაციო მაგალითია აღდგომის კუნძულის ისტორია. პოლინეზიის ერთ-ერთ კუნძულზე, რომელსაც აღდგომის კუნძულს ეძახიან, VII საუკუნეში რთული მიგრაციული პროცესების შედეგად წარმოიშვა მთელი მსოფლიოსგან იზოლირებული დახურული ცივილიზაცია. ხელსაყრელ სუბტროპიკულ კლიმატში, ასობით წლის არსებობის მანძილზე, მან მიაღწია განვითარების გარკვეულ სიმაღლეებს, შექმნა ორიგინალური კულტურა და დამწერლობა, რომლის გაშიფვრა დღემდე შეუძლებელია. და მე-17 საუკუნეში იგი უკვალოდ დაიღუპა, ჯერ გაანადგურა კუნძულის ფლორა და ფაუნა, შემდეგ კი თავი გაანადგურა პროგრესული ველურობისა და კანიბალიზმის დროს. ბოლო კუნძულელებს აღარ ჰქონდათ ნება და მასალა, აეშენებინათ გადამრჩენი „ნოეს კიდობანი“ - ნავები თუ ჯომები. საკუთარი თავის ხსოვნის მიზნით, გაუჩინარებულმა საზოგადოებამ დატოვა ნახევრად უდაბნო კუნძული გიგანტური ქვის ფიგურებით - მისი ყოფილი ძალაუფლების მოწმეები. ასე რომ, ეკოსისტემა არის მიმდებარე სამყაროს სტრუქტურის ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრუქტურული ერთეული. როგორც ჩანს, ეკოსისტემების საფუძველს ქმნის ცოცხალი მატერია, რომელსაც ახასიათებს ბიოტური სტრუქტურა და გარემო ფაქტორების კომბინაციით განსაზღვრული ჰაბიტატი.

ეკოსისტემა, ან ეკოლოგიური სისტემა(ძველი ბერძნულიდან οἶκος - საცხოვრებელი, საცხოვრებელი და σύστημα - სისტემა) - ბიოლოგიური სისტემა, რომელიც შედგება ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოებისგან ( ბიოცენოზი), მათი ჰაბიტატი ( ბიოტოპი), კავშირების სისტემა, რომელიც ცვლის მათ შორის მატერიას და ენერგიას.

მეცნიერები განასხვავებენ ეკოსისტემებს მიკროეკოსისტემებად (მაგალითად, ხე), მეზოეკოსისტემებად (ტყე, აუზი) და მაკროეკოსისტემებად (ოკეანე, კონტინენტი). ბიოსფერო გახდა გლობალური ეკოსისტემა.

არსებობს თვისებები-ფუნქციები, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ეკოსისტემის ცნება, რომელიც მოქმედებს როგორც სამართლებრივი რეგულირების ობიექტი. Ესენი მოიცავს:

1. ეკოსისტემის დახურვა. მისი დამოუკიდებელი ფუნქციონირება. შეგვიძლია ვთქვათ, რომ, მაგალითად, წვეთი წყალი, ტყე, ზღვა და ა.შ. არის ეკოსისტემები, ვინაიდან თითოეულ ამ ობიექტს აქვს ორგანიზმების საკუთარი სტაბილური სისტემა (სილიატი წვეთში, თევზი ზღვაში და ა.შ.). ეკოლოგიური სისტემების დახურული ბუნება ავალდებულებს ბუნებრივი რესურსების ყველა მომხმარებელს, გაითვალისწინონ თავიანთი ქმედებების გარემოსდაცვითი შედეგები, მაშინაც კი, თუ არ არსებობს ბუნებაზე ზემოქმედების თვალსაჩინო გამოვლინებები. ასე რომ, გზის გაყვანა ღია ადგილზე, ერთი შეხედვით, არ მოქმედებს გარემოზე. მაგრამ გარკვეულ პირობებში, გზა შეიძლება გახდეს გარემოსდაცვითი კატასტროფის წყარო, მაგალითად, თუ იგი დაიგება წყალდიდობის წყლების ნაკადის გათვალისწინების გარეშე, რამაც, დაგროვებით, შეიძლება გაანადგუროს მიწის საფარი.

2. ეკოსისტემების ურთიერთდაკავშირება. ეს მახასიათებელი მოითხოვს ბუნებრივი ობიექტების გამოყენების ინტეგრირებულ მიდგომას, რასაც პრაქტიკაში ლანდშაფტს უწოდებენ. მაგალითად, სახნავ-სათესი მიწებისთვის მიწის გამოყოფისას ან მელიორაციის განხორციელებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ ველური ფაუნის წარმომადგენელთა მიგრაციის გზები, შენარჩუნდეს ცალკეული ბუჩქები, ჭაობები, კუპები და ა.შ. დაარღვიოს რაიონში განვითარებული ლანდშაფტი. ლანდშაფტის მიდგომა შესაძლებელს ხდის ბუნების მენეჯმენტში ზოგადი ეკოლოგიური პრიორიტეტის უზრუნველყოფას, რომლის მიხედვითაც ბუნებრივი ობიექტების ყველა სახის გამოყენება უნდა დაექვემდებაროს ბუნებრივი გარემოს ეკოლოგიური კეთილდღეობის მოთხოვნებს.

3. ბიოპროდუქტიულობა.ეს თვისება ხელს უწყობს ეკოსისტემის თვითრეპროდუცირებას, კონკრეტული ფუნქციის შესრულებას, რაც შედეგად განსაზღვრავს ბუნებრივი ობიექტის განსხვავებულ იურიდიულ სტატუსს. ასე რომ, გაზრდილი ნაყოფიერების მიწები უნდა გამოიყოს სოფლის მეურნეობის საჭიროებებისთვის, ხოლო სხვა მიზნებისთვის - არაპროდუქტიული. პროდუქტიულობა მხედველობაში მიიღება აგრეთვე ბუნებრივი ობიექტით სარგებლობის საფასურის დადგენისას, დაბეგვრისას, ზიანის ანაზღაურების ან სადაზღვევო შემთხვევის დადგომისას.

ეკოსისტემის მაგალითი - აუზი მასში მცხოვრები მცენარეებით, თევზით, უხერხემლოებით, მიკროორგანიზმებით, რომლებიც ქმნიან სისტემის ცოცხალ კომპონენტს, ბიოცენოზი. აუზს, როგორც ეკოსისტემას, ახასიათებს გარკვეული შემადგენლობის ქვედა ნალექი, ქიმიური შემადგენლობა (იონური შემადგენლობა, გახსნილი გაზების კონცენტრაცია) და ფიზიკური პარამეტრები (წყლის გამჭვირვალობა, წლიური ტემპერატურის ცვლილებების ტენდენცია), აგრეთვე ბიოლოგიური პროდუქტიულობის გარკვეული მაჩვენებლები. წყალსაცავის ტროფიკული მდგომარეობა და ამ წყალსაცავის სპეციფიკური პირობები.

ეკოლოგიური სისტემის კიდევ ერთი მაგალითი - ფოთლოვანი ტყე ცენტრალურ რუსეთში ტყის ნაგვის გარკვეული შემადგენლობით, ამ ტიპის ტყეებისთვის დამახასიათებელი ნიადაგით და მცენარეთა სტაბილური საზოგადოებისთვის და, შედეგად, მკაცრად განსაზღვრული მიკროკლიმატის მაჩვენებლებით (ტემპერატურა, ტენიანობა, სინათლე) და ცხოველთა კომპლექსი. ასეთ გარემო პირობებს შესაბამისი ორგანიზმები.

მნიშვნელოვანი ასპექტი, რომელიც შესაძლებელს ხდის ეკოსისტემების ტიპებისა და საზღვრების განსაზღვრას, არის საზოგადოების ტროფიკული სტრუქტურა და ბიომასის მწარმოებლების, მისი მომხმარებლების და ბიომასის დამღუპველი ორგანიზმების თანაფარდობა, აგრეთვე მატერიისა და ენერგიის პროდუქტიულობისა და მეტაბოლიზმის მაჩვენებლები. .

ეკოსისტემა არის რთული, თვითორგანიზებული, თვითრეგულირებადი და თვითგანვითარებადი სისტემა. ეკოსისტემის მთავარი მახასიათებელია შედარებით დახურული, სტაბილური სივრცესა და დროში მატერიისა და ენერგიის ნაკადებიეკოსისტემის ბიოტურ და აბიოტურ ნაწილებს შორის. აქედან გამომდინარეობს, რომ ყველა ბიოლოგიურ სისტემას არ შეიძლება ეწოდოს ეკოსისტემა, მაგალითად, აკვარიუმი ან დამპალი ღერო არ არის.

ასეთ სისტემებს უნდა ეწოდოს უფრო დაბალი რანგის თემები, ანუ მიკროკოსმოსები. ზოგჯერ მათთვის გამოიყენება ფაციების ცნება (მაგალითად, გეოეკოლოგიაში), მაგრამ მას არ შეუძლია სრულად აღწეროს ასეთი სისტემები, განსაკუთრებით ხელოვნური წარმოშობისა.

ეკოსისტემა არის ღია სისტემა და ხასიათდება მატერიისა და ენერგიის შემავალი და გამომავალი ნაკადებით. თითქმის ნებისმიერი ეკოსისტემის არსებობის საფუძველია მზის ენერგიის ენერგეტიკული ნაკადი, რაც მზის თერმობირთვული რეაქციის შედეგია, პირდაპირი (ფოტოსინთეზი) ან არაპირდაპირი (ორგანული ნივთიერებების დაშლა) სახით. გამონაკლისს წარმოადგენს ღრმა ზღვის ეკოსისტემები („შავი“ და „თეთრი“ მწეველები), რომლებშიც ენერგიის წყაროა დედამიწის შიდა სითბო და ქიმიური რეაქციების ენერგია.

განმარტებების შესაბამისად, „ეკოსისტემის“ და „ბიოგეოცენოზის“ ცნებებს შორის განსხვავება არ არის, ბიოგეოცენოზი შეიძლება ჩაითვალოს ტერმინის ეკოსისტემის სრულ სინონიმად. ამასთან, გავრცელებულია მოსაზრება, რომ ბიოგეოცენოზი შეიძლება იყოს ეკოსისტემის ანალოგი საწყის დონეზე, რადგან ტერმინი "ბიოგეოცენოზი" უფრო მეტ აქცენტს აკეთებს ბიოცენოზის კავშირზე მიწის კონკრეტულ არეალთან ან. წყლის გარემო, ხოლო ეკოსისტემა გულისხმობს ნებისმიერ აბსტრაქტულ ტერიტორიას. ამიტომ, ბიოგეოცენოზი ჩვეულებრივ განიხილება ეკოსისტემის განსაკუთრებულ შემთხვევად.

ეკოსისტემა შეიძლება დაიყოს ორ კომპონენტად - ბიოტურ და აბიოტურად. ბიოტიკა იყოფა აუტოტროფებად (ორგანიზმები, რომლებიც იღებენ პირველად ენერგიას ფოტო და ქიმიოსინთეზისგან ან მწარმოებლებისგან) და ჰეტეროტროფებად (ორგანიზმები, რომლებიც იღებენ ენერგიას ორგანული ნივთიერებების დაჟანგვის პროცესებიდან - მომხმარებლები და დაშლა) კომპონენტებად, რომლებიც ქმნიან ეკოსისტემის ტროფიკულ სტრუქტურას. .

ეკოსისტემის არსებობისა და მასში სხვადასხვა პროცესების შესანარჩუნებლად ენერგიის ერთადერთ წყაროს წარმოადგენენ მწარმოებლები, რომლებიც შთანთქავენ მზის ენერგიას (სითბო, ქიმიური ბმები) ეფექტურობით 0,1 - 1%, იშვიათად 3 - 4,5%. საწყისი თანხა. ავტოტროფები წარმოადგენს ეკოსისტემის პირველ ტროფიკულ დონეს. ეკოსისტემის შემდგომი ტროფიკული დონეები წარმოიქმნება მომხმარებელთა გამო (მე-2, მე-3, მე-4 და შემდგომი დონეები) და იხურება დამშლელებით, რომლებიც გარდაქმნიან უსულო ორგანულ ნივთიერებებს მინერალურ ფორმად (აბიოტურ კომპონენტად), რომლის ათვისებაც შესაძლებელია ავტოტროფული ელემენტის მიერ.

როგორც წესი, კონცეფცია ეკოტოპი განისაზღვრა, როგორც ორგანიზმების ჰაბიტატი, რომელსაც ახასიათებს გარემო პირობების გარკვეული კომბინაციით: ნიადაგი, ნიადაგი, მიკროკლიმატი და ა.შ. თუმცა, ამ შემთხვევაში ეს კონცეფცია ფაქტობრივად თითქმის იდენტურია კონცეფციისა. კლიმატტოპი.

მაგალითად, კუნძულ ჰავაის ოკეანეში ჩაედინება ლავა ახალ სანაპირო ეკოტოპს ქმნის.

ამჟამად, ეკოტოპი, ბიოტოპისგან განსხვავებით, გაგებულია, როგორც გარკვეული ტერიტორია ან წყლის არეალი ნიადაგების, ნიადაგების, მიკროკლიმატის და სხვა ფაქტორების მთელი ნაკრებით და მახასიათებლებით, ორგანიზმების მიერ უცვლელი სახით. ეკოტოპის მაგალითებია ალუვიური ნიადაგები, ახლად წარმოქმნილი ვულკანური ან მარჯნის კუნძულები, ხელოვნური კარიერები და სხვა ახლად წარმოქმნილი ტერიტორიები. Ამ შემთხვევაში კლიმატტოპიეკოტოპის ნაწილია.

ბიოტოპი- ბიოტას მიერ გარდაქმნილი ეკოტოპი ან, უფრო ზუსტად, ტერიტორიის ნაწილი, რომელიც ერთგვაროვანია მცენარეების ან ცხოველების საარსებო პირობების თვალსაზრისით, ან გარკვეული ბიოცენოზის ფორმირებისთვის.

თემა 1.2.: ეკოსისტემა და მისი თვისებები

1. ეკოსისტემა - ეკოლოგიის ძირითადი კონცეფცია …………………………………………………………4

2. ეკოსისტემების ბიოტიკური სტრუქტურა ……………………………………………………………………………

3. გარემო ფაქტორები ………………………………………………………………………….6

4. ეკოსისტემების ფუნქციონირება………………………………………………………………..12

5. ადამიანის გავლენა ეკოსისტემაზე…………………………………………………………………………………………

დასკვნა……………………………………………………………………………….16

ცნობარების სია……………………………………………………………………………….17

შესავალი

სიტყვა "ეკოლოგია" იგი წარმოიქმნება ორი ბერძნული სიტყვისგან: "oicos", რაც ნიშნავს სახლს, საცხოვრებელს და "logos" - მეცნიერებას და სიტყვასიტყვით ითარგმნება როგორც მეცნიერება სახლის, ჰაბიტატის შესახებ. პირველად ეს ტერმინი გამოიყენა გერმანელმა ზოოლოგმა ერნსტ ჰეკელმა 1886 წელს, განსაზღვრა ეკოლოგია, როგორც ცოდნის სფერო, რომელიც შეისწავლის ბუნების ეკონომიკას - ცხოველთა ზოგადი ურთიერთობის შესწავლა როგორც ცოცხალ, ისე არაცოცხალ ბუნებასთან, მათ შორის ყველა. როგორც მეგობრული, ისე არამეგობრული ურთიერთობები, რომლებსაც ცხოველები და მცენარეები პირდაპირ თუ ირიბად ხვდებიან. ეკოლოგიის ეს გაგება საყოველთაოდ აღიარებული და დღეს კლასიკური გახდა ეკოლოგია არის მეცნიერება, რომელიც სწავლობს ცოცხალი ორგანიზმების ურთიერთობას მათ გარემოსთან.

ცოცხალი მატერია იმდენად მრავალფეროვანია, რომ მას სწავლობენ ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეზე და სხვადასხვა თვალსაზრისით.

არსებობს ბიოსისტემების ორგანიზების შემდეგი დონეები (იხ. განაცხადები (ნახ. 1)).

ორგანიზმების დონეები, პოპულაციები და ეკოსისტემები კლასიკური ეკოლოგიის ინტერესის სფეროა.

კვლევის ობიექტისა და ხედვის კუთხიდან გამომდინარე, საიდანაც იგი შესწავლილია, ეკოლოგიაში ჩამოყალიბდა დამოუკიდებელი სამეცნიერო მიმართულებები.

ავტორი ობიექტების ზომები ეკოლოგიის შესწავლა იყოფა აუტკოლოგიად (ორგანიზმი და მისი გარემო), მოსახლეობის ეკოლოგია (პოპულაცია და მისი გარემო), სინეკოლოგია (საზოგადოებები და მათი გარემო), ბიოგეოციტოლოგია (ეკოსისტემების შესწავლა) და გლობალური ეკოლოგია (დედამიწის შესწავლა). ბიოსფერო).

დამოკიდებულია იმაზე შესწავლის ობიექტი ეკოლოგია იყოფა მიკროორგანიზმების, სოკოების, მცენარეების, ცხოველების, ადამიანების ეკოლოგიად, აგროეკოლოგიად, სამრეწველო (საინჟინრო), ადამიანის ეკოლოგიად და ა.შ.

ავტორი გარემოს კომპონენტები განასხვავებენ მიწის, მტკნარი წყლის, ზღვის, უდაბნოების, მაღალმთიანეთის და სხვა გარემოსდაცვითი და გეოგრაფიული სივრცის ეკოლოგიას.

ეკოლოგია ხშირად მოიცავს დაკავშირებული ცოდნის დიდ რაოდენობას, ძირითადად გარემოს დაცვის სფეროდან.

ამ ნაშრომში, უპირველეს ყოვლისა, განიხილება ზოგადი ეკოლოგიის საფუძვლები, ანუ ცოცხალი ორგანიზმების გარემოსთან ურთიერთქმედების კლასიკური კანონები.

1. ეკოსისტემა - ეკოლოგიის ძირითადი ცნება

ეკოლოგია განიხილავს ცოცხალი ორგანიზმებისა და უსულო ბუნების ურთიერთქმედებას. ეს ურთიერთქმედება, ჯერ ერთი, ხდება გარკვეულ სისტემაში (ეკოლოგიური სისტემა, ეკოსისტემა) და მეორეც, ის არ არის ქაოტური, არამედ გარკვეული გზით ორგანიზებული, ექვემდებარება კანონებს.

ეკოსისტემაეწოდება მწარმოებლების, მომხმარებლებისა და ნარჩენების მიმწოდებლების ერთობლიობას, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და მათ გარემოსთან მატერიის, ენერგიისა და ინფორმაციის გაცვლის გზით ისე, რომ ეს ერთიანი სისტემა რჩება სტაბილური დიდი ხნის განმავლობაში.

ამრიგად, ბუნებრივი ეკოსისტემა ხასიათდება სამი მახასიათებლით:

1) ეკოსისტემა აუცილებლად არის ცოცხალი და არაცოცხალი კომპონენტების ერთობლიობა ((იხ. დანართი (ნახ. 2));

2) ეკოსისტემის შიგნით ტარდება სრული ციკლი, დაწყებული ორგანული ნივთიერებების შექმნით და დამთავრებული მისი არაორგანულ კომპონენტებად დაშლით;

3) ეკოსისტემა გარკვეული დროის განმავლობაში რჩება სტაბილური, რაც უზრუნველყოფილია ბიოტური და აბიოტური კომპონენტების გარკვეული სტრუქტურით.

ბუნებრივი ეკოსისტემების მაგალითებია ტბა, ტყე, უდაბნო, ტუნდრა, მიწა, ოკეანე, ბიოსფერო.

როგორც მაგალითებიდან ჩანს, უფრო მარტივი ეკოსისტემები შედის უფრო რთულში. ამავდროულად, რეალიზებულია ორგანიზაციული სისტემების იერარქია, ამ შემთხვევაში, ეკოლოგიური.

ამრიგად, ბუნების სტრუქტურა უნდა ჩაითვალოს სისტემურ მთლიანობად, რომელიც შედგება ბუდობრივი ეკოსისტემებისგან, რომელთაგან ყველაზე მაღალია უნიკალური გლობალური ეკოსისტემა – ბიოსფერო. მის ფარგლებში ხდება ენერგიისა და მატერიის გაცვლა ყველა ცოცხალ და არაცოცხალ კომპონენტებს შორის პლანეტარული მასშტაბით. კატასტროფა, რომელიც საფრთხეს უქმნის მთელ კაცობრიობას, მდგომარეობს იმაში, რომ დაირღვა ერთ-ერთი ნიშანი იმისა, რომ ეკოსისტემა უნდა დაირღვეს: ბიოსფერო, როგორც ეკოსისტემა, ადამიანის აქტიურობით გამოყვანილია სტაბილურობის მდგომარეობიდან. მისი მასშტაბისა და ურთიერთდამოკიდებულების მრავალფეროვნების გამო, ის არ უნდა დაიღუპოს ამისგან, ის გადავა ახალ სტაბილურ მდგომარეობაში, ხოლო სტრუქტურის შეცვლას, პირველ რიგში, უსულო, შემდეგ კი აუცილებლად ცოცხალი. ადამიანს, როგორც ბიოლოგიურ სახეობას, სხვებთან შედარებით ნაკლები შანსი აქვს შეეგუოს ახალ სწრაფად ცვალებად გარე პირობებს და დიდი ალბათობით პირველი გაქრება. ამის ინსტრუქციული და საილუსტრაციო მაგალითია აღდგომის კუნძულის ისტორია.

პოლინეზიის ერთ-ერთ კუნძულზე, რომელსაც აღდგომის კუნძულს ეძახიან, VII საუკუნეში რთული მიგრაციული პროცესების შედეგად წარმოიშვა მთელი მსოფლიოსგან იზოლირებული დახურული ცივილიზაცია. ხელსაყრელ სუბტროპიკულ კლიმატში, ასობით წლის არსებობის მანძილზე, მან მიაღწია განვითარების გარკვეულ სიმაღლეებს, შექმნა ორიგინალური კულტურა და დამწერლობა, რომლის გაშიფვრა დღემდე შეუძლებელია. და მე-17 საუკუნეში იგი უკვალოდ დაიღუპა, ჯერ გაანადგურა კუნძულის ფლორა და ფაუნა, შემდეგ კი თავი გაანადგურა პროგრესული ველურობისა და კანიბალიზმის დროს. ბოლო კუნძულელებს არ დარჩათ ნება და მასალა, აეშენებინათ გადამრჩენი „არა-კიდობანი“ - ნავები თუ ჯომები. საკუთარი თავის ხსოვნის მიზნით, გაუჩინარებულმა საზოგადოებამ დატოვა ნახევრად უდაბნო კუნძული გიგანტური ქვის ფიგურებით - მისი ყოფილი ძალაუფლების მოწმეები.

ასე რომ, ეკოსისტემა არის მიმდებარე სამყაროს სტრუქტურის ყველაზე მნიშვნელოვანი სტრუქტურული ერთეული. როგორც ჩანს ნახ. 1 (იხ. დანართი), ეკოსისტემების საფუძველია ცოცხალი მატერია, დამახასიათებელი ბიოტიკური სტრუქტურა და ჰაბიტატი, რომელიც განისაზღვრება მთლიანობით გარემო ფაქტორები . განვიხილოთ ისინი უფრო დეტალურად.

2. ეკოსისტემების ბიოტიკური სტრუქტურა

ეკოსისტემა ეფუძნება ცოცხალი და არაცოცხალი მატერიის ერთიანობას. ამ ერთიანობის არსი შემდეგნაირად არის ნაჩვენები. უსულო ბუნების ელემენტებიდან, ძირითადად CO2 და H2O მოლეკულებიდან, მზის ენერგიის გავლენის ქვეშ, სინთეზირდება ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან პლანეტაზე არსებულ მთელ სიცოცხლეს. ბუნებაში ორგანული ნივთიერების შექმნის პროცესი საპირისპირო პროცესის პარალელურად მიმდინარეობს - ამ ნივთიერების მოხმარება და დაშლა ისევ თავდაპირველ არაორგანულ ნაერთებად. ამ პროცესების მთლიანობა მიმდინარეობს იერარქიის სხვადასხვა დონის ეკოსისტემებში. იმისათვის, რომ ეს პროცესები იყოს დაბალანსებული, ბუნებამ მილიარდობით წლის განმავლობაში შეიმუშავა გარკვეული სისტემის ცოცხალი მატერიის სტრუქტურა .

ნებისმიერ მატერიალურ სისტემაში მამოძრავებელი ძალა ენერგიაა. ის ეკოსისტემებში ძირითადად მზისგან ხვდება. მცენარეები, მათში შემავალი პიგმენტური ქლოროფილის გამო, ითვისებენ მზის გამოსხივების ენერგიას და იყენებენ მას ნებისმიერი ორგანული ნივთიერების - გლუკოზა C6H12O6-ის საფუძვლის სინთეზისთვის.

ამრიგად, მზის გამოსხივების კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება გლუკოზაში შენახულ პოტენციურ ენერგიად. გლუკოზიდან, ნიადაგიდან მიღებულ მინერალურ საკვებთან ერთად - ნუტრიენტები - იქმნება მცენარეთა სამყაროს ყველა ქსოვილი - ცილები, ნახშირწყლები, ცხიმები, ლიპიდები, დნმ, რნმ, ანუ პლანეტის ორგანული ნივთიერებები.

მცენარეების გარდა, ზოგიერთ ბაქტერიას შეუძლია ორგანული ნივთიერებების წარმოება. ისინი ქმნიან თავიანთ ქსოვილებს, ინახავენ მათში, მცენარეების მსგავსად, პოტენციურ ენერგიას ნახშირორჟანგიდან მზის ენერგიის მონაწილეობის გარეშე. ამის ნაცვლად, ისინი იყენებენ ენერგიას, რომელიც წარმოიქმნება არაორგანული ნაერთების, როგორიცაა ამიაკი, რკინა და განსაკუთრებით გოგირდის დაჟანგვა (ღრმა ოკეანის აუზებში, სადაც მზის შუქი არ აღწევს, მაგრამ სადაც წყალბადის სულფიდი უხვად გროვდება, ნაპოვნია უნიკალური ეკოსისტემები. ). ეს არის ეგრეთ წოდებული ქიმიური სინთეზის ენერგია, ამიტომ ორგანიზმებს უწოდებენ ქიმიოსინთეზები .

ამრიგად, იქემოსინთეზური მცენარეები ქმნიან ორგანულ ნივთიერებებს არაორგანული კომპონენტებისგან გარემოს ენერგიის დახმარებით. მათ ეძახიან მწარმოებლები ან ავტოტროფები .მწარმოებლების მიერ შენახული პოტენციური ენერგიის გამოყოფა უზრუნველყოფს პლანეტაზე ყველა სხვა ტიპის სიცოცხლის არსებობას. სახეობებს, რომლებიც მოიხმარენ მწარმოებლების მიერ შექმნილ ორგანულ ნივთიერებებს, როგორც მატერიისა და ენერგიის წყაროს მათი სასიცოცხლო საქმიანობისთვის, ე.წ მომხმარებლები ან ჰეტეროტროფები .

მომხმარებლები ყველაზე მრავალფეროვანი ორგანიზმებია (მიკროორგანიზმებიდან ლურჯ ვეშაპებამდე): პროტოზოები, მწერები, ქვეწარმავლები, თევზები, ფრინველები და ბოლოს, ძუძუმწოვრები, ადამიანების ჩათვლით.

მომხმარებლები, თავის მხრივ, იყოფა რამდენიმე ქვეჯგუფად მათი კვების წყაროების განსხვავებების შესაბამისად.

ცხოველებს, რომლებიც უშუალოდ მწარმოებლებით იკვებებიან, ეწოდებათ პირველადი მომხმარებლები ან პირველი რიგის მომხმარებლები. მათ თავად ჭამენ მეორეხარისხოვანი მომხმარებლები, მაგალითად, კურდღელი, რომელიც ჭამს სტაფილოს, პირველი რიგის მომხმარებელია, ალისა, რომელიც კურდღელზე ნადირობს, მეორე რიგის მომხმარებელია. ცოცხალი ორგანიზმების ზოგიერთი ტიპი შეესაბამება რამდენიმე ასეთ დონეს. მაგალითად, როდესაც ადამიანი ჭამს ბოსტნეულს - ის არის პირველი რიგის მომხმარებელი, საქონლის ხორცი - მეორე რიგის მომხმარებელი, ხოლო მტაცებელი თევზის ჭამა, მოქმედებს როგორც მესამე რიგის მომხმარებელი.

პირველადი მომხმარებლები, რომლებიც მხოლოდ მცენარეებით იკვებებიან, ე.წ ბალახისმჭამელი ან ფიტოფაგები .მეორე და უმაღლესი შეკვეთის მომხმარებლები - მტაცებლები . სახეობები, რომლებიც ჭამენ როგორც მცენარეებს, ასევე ცხოველებს, არიან ყოვლისმჭამელები, როგორიცაა ადამიანები.

მკვდარ მცენარეთა და ცხოველთა ნაშთებს, როგორიცაა დაცემულ ფოთლებს, ცხოველთა გვამებს, ექსკრეტორული სისტემის პროდუქტებს, დეტრიტუსს უწოდებენ. ეს არის ორგანული! არსებობს მრავალი ორგანიზმი, რომელიც სპეციალიზირებულია დეტრიტუსებით კვებაში. მათ ეძახიან ნამსხვრევები .მაგალითად შეიძლება გამოვიდეს რხევები, ტურები, ჭიები, კიბო, ტერმიტები, ჭიანჭველები და ა.შ. როგორც ჩვეულებრივი მომხმარებლების შემთხვევაში, არსებობს პირველადი დეტრიტოფაგები, რომლებიც იკვებებიან უშუალოდ დეტრიტებით, მეორადი და ა.შ.

დაბოლოს, ეკოსისტემაში არსებული ნარჩენების მნიშვნელოვანი ნაწილი, კერძოდ ჩამოცვენილი ფოთლები, მკვდარი ხე, პირვანდელ ფორმაში არ ჭამენ ცხოველებს, არამედ ლპება და იშლება სოკოებითა და ბაქტერიებით კვების პროცესში.

ვინაიდან სოკოების და ბაქტერიების როლი იმდენად სპეციფიკურია, ისინი ჩვეულებრივ გამოიყოფა დეტრიტოფაგების სპეციალურ ჯგუფად და ე.წ. დამშლელები . რედუქტორები ემსახურებიან როგორც წესრიგს დედამიწაზე და ხურავს ნივთიერებების ბიოგეოქიმიურ ციკლს, არღვევენ ორგანულ ნივთიერებებს მის თავდაპირველ არაორგანულ კომპონენტებად - ნახშირორჟანგად და წყალში.

ამრიგად, ეკოსისტემების მრავალფეროვნების მიუხედავად, მათ ყველა აქვთ სტრუქტურულიმსგავსება. თითოეულ მათგანში შეიძლება გამოიყოს ფოტოსინთეზური მცენარეები - მწარმოებლები, სხვადასხვა დონის მომხმარებელთა, დეტრიტის მიმწოდებელი და დამშლელი. ისინი შეადგენენ ეკოსისტემების ბიოტური სტრუქტურა .

3. გარემო ფაქტორები

მცენარეების, ცხოველების და ადამიანების მიმდებარე უსულო და ცოცხალ ბუნებას ე.წ ჰაბიტატი .გარემოს მრავალ ცალკეულ კომპონენტს, რომლებიც გავლენას ახდენენ ორგანიზმებზე ე.წ გარემო ფაქტორები.

წარმოშობის ბუნების მიხედვით განასხვავებენ აბიოტურ, ბიოტიკურ და ანთროპოგენურ ფაქტორებს. აბიოტური ფაქტორები - ეს არის უსულო ბუნების თვისებები, რომლებიც პირდაპირ თუ ირიბად მოქმედებს ცოცხალ ორგანიზმებზე.

ბიოტიკური ფაქტორები - ეს არის ცოცხალი ორგანიზმების ერთმანეთზე გავლენის ყველა ფორმა.

ადრე ადამიანის ზემოქმედებას ცოცხალ ორგანიზმებზე ბიოტურ ფაქტორებადაც მოიხსენიებდნენ, ახლა კი გამოიყოფა ადამიანის მიერ წარმოქმნილი ფაქტორების განსაკუთრებული კატეგორია. ანთროპოგენური ფაქტორები - ეს არის ადამიანთა საზოგადოების საქმიანობის ყველა ფორმა, რომელიც იწვევს ბუნების, როგორც ჰაბიტატისა და სხვა სახეობების ცვლილებას და პირდაპირ გავლენას ახდენს მათ ცხოვრებაზე.

ამრიგად, ყველა ცოცხალ ორგანიზმზე გავლენას ახდენს უსულო ბუნება, სხვა სახეობების ორგანიზმები, მათ შორის ადამიანები, და, თავის მხრივ, გავლენას ახდენს თითოეულ ამ კომპონენტზე.

ცოცხალ ორგანიზმებზე გარემო ფაქტორების ზემოქმედების კანონები

მიუხედავად გარემო ფაქტორების მრავალფეროვნებისა და მათი წარმოშობის განსხვავებული ბუნებისა, არსებობს ცოცხალ ორგანიზმებზე მათი ზემოქმედების ზოგიერთი ზოგადი წესი და ნიმუში.

ორგანიზმების სიცოცხლისთვის აუცილებელია პირობების გარკვეული კომბინაცია. თუ ყველა გარემო პირობები ხელსაყრელია, გარდა ერთისა, მაშინ სწორედ ეს მდგომარეობა ხდება გადამწყვეტი ამ ორგანიზმის სიცოცხლისთვის. ის ზღუდავს (ზღუდავს) ორგანიზმის განვითარებას, ამიტომ ე.წ შემზღუდველი ფაქტორი .თავდაპირველად გაირკვა, რომ ცოცხალი ორგანიზმების განვითარება შემოიფარგლება რაიმე კომპონენტის ნაკლებობით, მაგალითად, მინერალური მარილების, ტენიანობის, სინათლის და ა.შ. მე-19 საუკუნის შუა წლებში გერმანელმა ორგანულმა ქიმიკოსმა ევსტას ლიბიგმა პირველმა ექსპერიმენტულად დაამტკიცა, რომ მცენარის ზრდა დამოკიდებულია კვების ელემენტზე, რომელიც შედარებით მინიმალური რაოდენობითაა წარმოდგენილი. მან ამ ფენომენს მინიმალურის კანონი უწოდა; ავტორის პატივსაცემად მას ლიბიგის კანონსაც უწოდებენ.

თანამედროვე ფორმულირებით მინიმალური კანონი ასე ჟღერს: ორგანიზმის გამძლეობა განისაზღვრება მისი ეკოლოგიური მოთხოვნილებების ჯაჭვის ყველაზე სუსტი რგოლით. თუმცა, როგორც მოგვიანებით გაირკვა, არა მხოლოდ დეფიციტი, არამედ ფაქტორის გადაჭარბებაც შეიძლება შეზღუდოს, მაგალითად, მოსავლის სიკვდილი წვიმის გამო, ნიადაგის გადაჭარბებული გაჯერება სასუქებით და ა.შ. კონცეფცია, რომ მინიმუმთან ერთად შემზღუდველი ფაქტორიც შეიძლება იყოს მაქსიმუმი, ლიბიგიდან 70 წლის შემდეგ შემოიღო ამერიკელმა ზოოლოგმა ვ. შელფორდმა, რომელმაც ჩამოაყალიბა ტოლერანტობის კანონი. Მიხედვით ტოლერანტობის კანონი, მოსახლეობის (ორგანიზმის) კეთილდღეობის შემზღუდველი ფაქტორი შეიძლება იყოს გარემოზე ზემოქმედების როგორც მინიმალური, ასევე მაქსიმალური, ხოლო მათ შორის დიაპაზონი განსაზღვრავს გამძლეობის (ტოლერანტობის ზღვარს) ან ორგანიზმის ეკოლოგიურ ვალენტობას. ამ ფაქტორს ((იხ. დანართი სურ. 3).

გარემო ფაქტორის ხელსაყრელი დიაპაზონი ე.წ ოპტიმალური ზონა (ნორმალური აქტივობა). რაც უფრო მნიშვნელოვანია ფაქტორის ეფექტის გადახრა ოპტიმალურიდან, მით უფრო აფერხებს ეს ფაქტორი მოსახლეობის სასიცოცხლო აქტივობას. ამ დიაპაზონს ე.წ ჩაგვრის ზონა . ფაქტორის მაქსიმალური და მინიმალური ტოლერანტული მნიშვნელობები არის კრიტიკული წერტილები, რომელთა მიღმაც ორგანიზმის ან პოპულაციის არსებობა აღარ არის შესაძლებელი.

ტოლერანტობის კანონის შესაბამისად, მატერიის ან ენერგიის ნებისმიერი ჭარბი აღმოჩნდება დამაბინძურებელი პრინციპი. ამრიგად, ჭარბი წყალი, თუნდაც არიდულ რეგიონებში, საზიანოა და წყალი შეიძლება ჩაითვალოს საერთო დამაბინძურებლად, თუმცა ის უბრალოდ აუცილებელია ოპტიმალური რაოდენობით. კერძოდ, ჭარბი წყალი ხელს უშლის ნიადაგის ნორმალურ წარმოქმნას ჩერნოზემის ზონაში.

სახეობებს, რომლებიც საჭიროებენ მკაცრად განსაზღვრულ გარემო პირობებს მათი არსებობისთვის, უწოდებენ სტენობიოტიკებს, ხოლო სახეობებს, რომლებიც ადაპტირებენ ეკოლოგიურ გარემოს პარამეტრების ფართო სპექტრის ცვლილებებით, ეწოდება ევრიბიოტიკი.

იმ კანონებს შორის, რომლებიც განსაზღვრავენ ინდივიდის ან ინდივიდის ურთიერთქმედებას მის გარემოსთან, გამოვყოფთ ორგანიზმის გენეტიკურ წინასწარ განსაზღვრასთან გარემო პირობების შესაბამისობის წესი .ამტკიცებს რომ ორგანიზმების სახეობა შეიძლება არსებობდეს მანამდე და რამდენადაც მის გარშემო არსებული ბუნებრივი გარემო შეესაბამება ამ სახეობის მის რყევებსა და ცვლილებებთან ადაპტაციის გენეტიკურ შესაძლებლობებს.

აბიოტური ჰაბიტატის ფაქტორები

აბიოტური ფაქტორები არის უსულო ბუნების თვისებები, რომლებიც პირდაპირ ან ირიბად მოქმედებს ცოცხალ ორგანიზმებზე. ნახ. 5 (იხ. დანართი) გვიჩვენებს აბიოტიკური ფაქტორების კლასიფიკაციას. დავიწყოთ იმით კლიმატური ფაქტორები გარე გარემო.

ტემპერატურა ყველაზე მნიშვნელოვანი კლიმატური ფაქტორია. ეს დამოკიდებულია ორგანიზმების მეტაბოლიზმის ინტენსივობაზე და მათ გეოგრაფიულ განაწილებაზე. ნებისმიერ ორგანიზმს შეუძლია იცხოვროს ტემპერატურის გარკვეულ დიაპაზონში. და მიუხედავად იმისა, რომ სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმებისთვის (ევრითერმული და სტენოთერმული) ეს ინტერვალები განსხვავებულია, მათი უმეტესობისთვის ოპტიმალური ტემპერატურის ზონა, სადაც სასიცოცხლო ფუნქციები ყველაზე აქტიურად და ეფექტურად სრულდება, შედარებით მცირეა. ტემპერატურის დიაპაზონი, რომელშიც სიცოცხლე შეიძლება არსებობდეს, არის დაახლოებით 300 C: -200-დან +100 °C-მდე. მაგრამ სახეობების უმეტესობა და საქმიანობის უმეტესი ნაწილი შემოიფარგლება ტემპერატურის უფრო ვიწრო დიაპაზონში. ზოგიერთ ორგანიზმს, განსაკუთრებით მიძინებულ სტადიაში, შეუძლია გადარჩეს გარკვეული დროით ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. მიკროორგანიზმების გარკვეული ტიპები, ძირითადად ბაქტერიები და წყალმცენარეები, შეუძლიათ იცხოვრონ და გამრავლდნენ დუღილის წერტილთან ახლოს ტემპერატურაზე. ცხელი წყაროს ბაქტერიების ზედა ზღვარი არის 88 C, ლურჯ-მწვანე წყალმცენარეებისთვის - 80 C, ხოლო ყველაზე მდგრადი თევზისა და მწერებისთვის - დაახლოებით 50 C. ზოგადად, ფაქტორების ზედა ზღვარი უფრო კრიტიკულია, ვიდრე ქვედა. მიუხედავად იმისა, რომ მრავალი ორგანიზმი ტოლერანტობის დიაპაზონის ზედა საზღვრებთან ახლოს ფუნქციონირებს უფრო ეფექტური.

წყლის ცხოველებში ტემპერატურის ტოლერანტობის დიაპაზონი ჩვეულებრივ უფრო ვიწროა, ვიდრე ხმელეთის ცხოველებში, რადგან წყლის ტემპერატურის მერყეობის დიაპაზონი ნაკლებია, ვიდრე ხმელეთზე.

ამრიგად, ტემპერატურა მნიშვნელოვანი და ხშირად შემზღუდველი ფაქტორია. ტემპერატურული რიტმები დიდწილად აკონტროლებს მცენარეებისა და ცხოველების სეზონურ და დღიურ აქტივობას.

ნალექები და ტენიანობა ამ ფაქტორის შესწავლისას გაზომილი ძირითადი სიდიდეებია.ნალექის რაოდენობა ძირითადად დამოკიდებულია ჰაერის მასების დიდი მოძრაობის ბილიკებზე და ბუნებაზე. მაგალითად, ოკეანედან მომდინარე ქარები ტენიანობის უმეტეს ნაწილს ტოვებს ოკეანისკენ მიმავალ ფერდობებზე, რის შედეგადაც მთების უკან „წვიმის ჩრდილი“ ჩნდება, რაც ხელს უწყობს უდაბნოს წარმოქმნას. ხმელეთზე გადასვლისას ჰაერი აგროვებს გარკვეული რაოდენობის ტენიანობას და ნალექის რაოდენობა ისევ იზრდება. უდაბნოები, როგორც წესი, განლაგებულია მაღალი მთების უკან ან სანაპიროების გასწვრივ, სადაც ქარები უბერავს დიდი შიდა მშრალი ტერიტორიებიდან და არა ოკეანედან, როგორიცაა ნამის უდაბნო სამხრეთ-დასავლეთ აფრიკაში. სეზონების განმავლობაში ნალექების განაწილება ძალზე მნიშვნელოვანი შემზღუდველი ფაქტორია. ორგანიზმები.

ტენიანობა - ჰაერში წყლის ორთქლის შემცველობის დამახასიათებელი პარამეტრი. აბსოლუტური ტენიანობა არის წყლის ორთქლის რაოდენობა ჰაერის მოცულობის ერთეულზე. ჰაერის მიერ შენახული ორთქლის ოდენობის ტემპერატურასა და წნევაზე დამოკიდებულებასთან დაკავშირებით შემოიღეს ფარდობითი ტენიანობის ცნება - ეს არის ჰაერში შემავალი ორთქლის შეფარდება გაჯერებულ ორთქლთან მოცემულ ტემპერატურასა და წნევაზე. ბუნებაში არსებობს ტენიანობის ყოველდღიური რიტმი - ღამით მატება, დღისით კლება და მისი მერყეობა ვერტიკალურად და ჰორიზონტალურად, ეს ფაქტორი სინათლესთან და ტემპერატურასთან ერთად მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ორგანიზმების აქტივობის რეგულირებაში. ცოცხალი ორგანიზმებისთვის ხელმისაწვდომი ზედაპირული წყალი დამოკიდებულია ნალექების რაოდენობაზე მოცემულ ტერიტორიაზე, მაგრამ ეს მნიშვნელობები ყოველთვის არ არის იგივე. ასე რომ, მიწისქვეშა წყაროების გამოყენებით, სადაც წყალი სხვა ტერიტორიებიდან მოდის, ცხოველებსა და მცენარეებს შეუძლიათ მიიღონ მეტი წყალი, ვიდრე ნალექებით მიღებიდან. პირიქით, წვიმის წყალი ზოგჯერ მაშინვე ხდება ორგანიზმებისთვის მიუწვდომელი.

მზის გამოსხივება არის სხვადასხვა სიგრძის ელექტრომაგნიტური ტალღები. ის აბსოლუტურად აუცილებელია ცოცხალი ბუნებისთვის, რადგან ის არის ენერგიის მთავარი გარეგანი წყარო, გასათვალისწინებელია, რომ მზის ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სპექტრი ძალიან ფართოა და მისი სიხშირის დიაპაზონი სხვადასხვანაირად მოქმედებს ცოცხალ მატერიაზე.

ცოცხალი მატერიისთვის მნიშვნელოვანია სინათლის თვისებრივი ნიშნები - ტალღის სიგრძე, ინტენსივობა და ექსპოზიციის ხანგრძლივობა.

მაიონებელი გამოსხივება ატომებს ელექტრონებს და ანიჭებს მათ სხვა ატომებს დადებითი და უარყოფითი იონების წყვილის შესაქმნელად. მისი წყარო ქანებში შემავალი რადიოაქტიური ნივთიერებებია, გარდა ამისა, ის მოდის კოსმოსიდან.

ცოცხალი ორგანიზმების სხვადასხვა სახეობა ძლიერ განსხვავდება რადიაციის დიდი დოზების ზემოქმედების უნარით. კვლევების უმეტესობა აჩვენებს, რომ სწრაფად გამყოფი უჯრედები ყველაზე მგრძნობიარეა რადიაციის მიმართ.

მაღალ მცენარეებში მაიონებელი გამოსხივებისადმი მგრძნობელობა პირდაპირპროპორციულია უჯრედის ბირთვის ზომისა, უფრო სწორად ქრომოსომების მოცულობის ან დნმ-ის შემცველობისა.

გაზის შემადგენლობა ატმოსფერო ასევე მნიშვნელოვანი კლიმატური ფაქტორია. დაახლოებით 3-3,5 მილიარდი წლის წინ ატმოსფერო შეიცავდა აზოტს, ამიაკს, წყალბადს, მეთანს და წყლის ორთქლს და მასში თავისუფალი ჟანგბადი არ იყო. ატმოსფეროს შემადგენლობა დიდწილად განისაზღვრა ვულკანური გაზებით. ჟანგბადის ნაკლებობის გამო არ არსებობდა ოზონის ეკრანი მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების დასაბლოკად. დროთა განმავლობაში, აბიოტური პროცესების გამო, პლანეტის ატმოსფეროში დაიწყო ჟანგბადის დაგროვება და დაიწყო ოზონის შრის წარმოქმნა.

ქარი მას შეუძლია შეცვალოს მცენარეების გარეგნობა, განსაკუთრებით იმ ჰაბიტატებში, მაგალითად, ალპურ ზონებში, სადაც სხვა ფაქტორები შეზღუდულ გავლენას ახდენენ. ექსპერიმენტულად დადასტურდა, რომ ღია მთის ჰაბიტატებში ქარი ზღუდავს მცენარეების ზრდას: როდესაც კედელი აშენდა მცენარეების ქარისგან დასაცავად, მცენარეების სიმაღლე გაიზარდა. ქარიშხლებს დიდი მნიშვნელობა აქვს, თუმცა მათი მოქმედება წმინდა ლოკალურია. ქარიშხლებს და ჩვეულებრივ ქარებს შეუძლიათ ცხოველებისა და მცენარეების გადატანა დიდ დისტანციებზე და ამით შეცვალონ თემების შემადგენლობა.

ატმოსფერული წნევა როგორც ჩანს, პირდაპირი მოქმედების შემზღუდველი ფაქტორი არ არის, თუმცა პირდაპირ კავშირშია ამინდთან და კლიმატთან, რომლებსაც აქვთ პირდაპირი შემზღუდველი ეფექტი.

წყლის პირობები ქმნის ორგანიზმების თავისებურ ჰაბიტატს, რომელიც განსხვავდება ხმელეთის ჰაბიტატისგან, ძირითადად, სიმკვრივითა და სიბლანტით. სიმკვრივე წყალი დაახლოებით 800-ჯერ და სიბლანტე ჰაერზე დაახლოებით 55-ჯერ მაღალია. Ერთად სიმჭიდროვე და სიბლანტე წყლის გარემოს ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიკური და ქიმიური თვისებებია: ტემპერატურის სტრატიფიკაცია, ანუ ტემპერატურის ცვლილება წყლის სხეულის სიღრმეზე და პერიოდული. დროთა განმავლობაში იცვლება ტემპერატურა, ისევე, როგორც გამჭვირვალობა წყალი, რომელიც განსაზღვრავს სინათლის რეჟიმს მის ზედაპირზე: მწვანე და მეწამული წყალმცენარეების, ფიტოპლანქტონისა და უმაღლესი მცენარეების ფოტოსინთეზი დამოკიდებულია გამჭვირვალობაზე.

როგორც ატმოსფეროში, მნიშვნელოვან როლს ასრულებს გაზის შემადგენლობა წყლის გარემო. წყლის ჰაბიტატებში ჟანგბადის, ნახშირორჟანგის და სხვა გაზების რაოდენობა, რომლებიც წყალში იხსნება და, შესაბამისად, ხელმისაწვდომია ორგანიზმებისთვის, მნიშვნელოვნად იცვლება დროთა განმავლობაში. ორგანული ნივთიერებების მაღალი შემცველობის მქონე წყლის ობიექტებში ჟანგბადი არის უმნიშვნელოვანესი შემზღუდველი ფაქტორი.

მჟავიანობა - წყალბადის იონების კონცენტრაცია (pH) - მჭიდრო კავშირშია კარბონატულ სისტემასთან, pH-ის მნიშვნელობა მერყეობს 0-დან 14-მდე დიაპაზონში: pH = 7-ზე გარემო ნეიტრალურია, pH-ზე.<7 - кислая, при рН>7 - ტუტე. თუ მჟავიანობა არ უახლოვდება უკიდურეს მნიშვნელობებს, მაშინ თემებს შეუძლიათ ამ ფაქტორში ცვლილებების კომპენსირება - საზოგადოების ტოლერანტობა pH დიაპაზონის მიმართ ძალიან მნიშვნელოვანია. დაბალი pH-ის მქონე წყლები შეიცავს რამდენიმე საკვებ ნივთიერებას, ამიტომ პროდუქტიულობა აქ უკიდურესად დაბალია.

მარილიანობა - კარბონატების, სულფატების, ქლორიდების შემცველობა და ა.შ. - არის კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მაბიოტიკური ფაქტორი წყლის ობიექტებში. მტკნარ წყლებში მარილები ცოტაა, რომელთაგან დაახლოებით 80% კარბონატებია. ოკეანეებში მინერალური ნივთიერებების შემცველობა საშუალოდ 35 გ/ლ-ს შეადგენს. ღია ოკეანეში ორგანიზმები ჩვეულებრივ სტენოჰალინი არიან, ხოლო ზღვისპირა მლაშე წყლებში ორგანიზმები ძირითადად ევრიჰალინურია. მარილის კონცენტრაცია საზღვაო ორგანიზმების უმეტესობის სხეულის სითხეებსა და ქსოვილებში იზოტონურია ზღვის წყალში მარილის კონცენტრაციასთან, ამიტომ ოსმორეგულაციის პრობლემები არ არსებობს.

ნაკადი არა მხოლოდ ძლიერად მოქმედებს გაზების და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაციაზე, არამედ პირდაპირ მოქმედებს როგორც შემზღუდველი ფაქტორი. ბევრი მდინარის მცენარე და ცხოველი მორფოლოგიურად და ფიზიოლოგიურად ადაპტირებულია ნაკადულში პოზიციის შესანარჩუნებლად: მათ აქვთ კარგად განსაზღვრული ტოლერანტობის საზღვრები დინების ფაქტორის მიმართ.

ჰიდროსტატიკური წნევა ოკეანეში დიდი მნიშვნელობა აქვს. 10 მ წყალში ჩაძირვისას წნევა იზრდება 1 ატმ-ით (105 Pa). ოკეანის ღრმა ნაწილში წნევა აღწევს 1000 ატმ (108 Pa). ბევრ ცხოველს შეუძლია მოითმინოს წნევის მკვეთრი რყევები, განსაკუთრებით მაშინ, თუ მათ სხეულში არ აქვთ თავისუფალი ჰაერი. წინააღმდეგ შემთხვევაში შეიძლება განვითარდეს გაზის ემბოლია. დიდი სიღრმეებისთვის დამახასიათებელი მაღალი წნევა, როგორც წესი, აფერხებს სასიცოცხლო პროცესებს.

ნიადაგი.

ნიადაგი არის მატერიის ფენა, რომელიც მდებარეობს დედამიწის ქერქის ქანების თავზე. რუსმა მეცნიერმა - ბუნებისმეტყველმა ვასილი ვასილიევიჩ დოკუჩაევმა 1870 წელს პირველმა მიიჩნია ნიადაგი, როგორც დინამიური და არა ინერტული გარემო. მან დაამტკიცა, რომ ნიადაგი მუდმივად იცვლება და ვითარდება და მის აქტიურ ზონაში მიმდინარეობს ქიმიური, ფიზიკური და ბიოლოგიური პროცესები. ნიადაგი წარმოიქმნება კლიმატის, მცენარეების, ცხოველების და მიკროორგანიზმების რთული ურთიერთქმედების შედეგად. ნიადაგის შემადგენლობა მოიცავს ოთხ ძირითად სტრუქტურულ კომპონენტს: მინერალურ ბაზას (ჩვეულებრივ ნიადაგის მთლიანი შემადგენლობის 50-60%), ორგანულ ნივთიერებებს (10%-მდე), ჰაერს (15-25%) და წყალს (25-30%). ).

ნიადაგის მინერალური ჩონჩხი - ეს არის არაორგანული კომპონენტი, რომელიც წარმოიქმნა ძირითადი კლდიდან მისი ამინდის შედეგად.

ორგანული ნივთიერებები ნიადაგი წარმოიქმნება მკვდარი ორგანიზმების, მათი ნაწილებისა და ექსკრემენტების დაშლის შედეგად. არასრულად დაშლილ ორგანულ ნარჩენებს ნაგავი ეწოდება, ხოლო დაშლის საბოლოო პროდუქტს - ამორფულ ნივთიერებას, რომელშიც უკვე შეუძლებელია ორიგინალური მასალის ამოცნობა - ჰუმუსი. თავისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გამო, ჰუმუსი აუმჯობესებს ნიადაგის სტრუქტურას და აერაციას, ასევე ზრდის წყლისა და საკვები ნივთიერებების შეკავების უნარს.

ნიადაგში ბინადრობს მცენარეთა და ცხოველთა ორგანიზმების მრავალი სახეობა, რომლებიც გავლენას ახდენენ მის ფიზიკურ და ქიმიურ მახასიათებლებზე: ბაქტერიები, წყალმცენარეები, სოკოები ან პროტოზოები, ფეხსახსრიანების ჭიები. მათი ბიომასა სხვადასხვა ნიადაგში არის (კგ/ჰა): ბაქტერიები 1000-7000, მიკროსკოპული სოკოები - 100-1000, წყალმცენარეები 100-300, ფეხსახსრიანები - 1000, ჭიები 350-1000.

მთავარი ტოპოგრაფიული ფაქტორია სიმაღლე ზღვის დონიდან. სიმაღლეზე მცირდება საშუალო ტემპერატურა, იზრდება დღიური ტემპერატურის სხვაობა, იზრდება ნალექების რაოდენობა, ქარის სიჩქარე და გამოსხივების ინტენსივობა, მცირდება ატმოსფერული წნევა და გაზის კონცენტრაცია. ყველა ეს ფაქტორი გავლენას ახდენს მცენარეებსა და ცხოველებზე, რაც იწვევს ვერტიკალურ ზონალურობას.

ქედები შეიძლება გახდეს კლიმატის ბარიერი. მთები ასევე წარმოადგენს ორგანიზმების გავრცელებისა და მიგრაციის ბარიერებს და შეუძლიათ შემაკავებელი ფაქტორის როლი შეასრულონ სახეობების წარმოქმნის პროცესებში.

კიდევ ერთი ტოპოგრაფიული ფაქტორი - ფერდობის ექსპოზიცია . ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში სამხრეთისკენ მიმართული ფერდობები უფრო მეტ მზის შუქს იღებენ, ამიტომ სინათლის ინტენსივობა და ტემპერატურა აქ უფრო მაღალია, ვიდრე ხეობების ფსკერზე და ჩრდილოეთ ექსპოზიციის ფერდობებზე. სამხრეთ ნახევარსფეროში სიტუაცია საპირისპიროა.

რელიეფის მნიშვნელოვანი ფაქტორია ასევე ფერდობის ციცაბო . ციცაბო ფერდობებს ახასიათებს სწრაფი დრენაჟი და ნიადაგის ეროზია, ამიტომ აქ ნიადაგები თხელი და მშრალია.

აბიოტური პირობებისთვის მოქმედებს ცოცხალ ორგანიზმებზე გარემო ფაქტორების ზემოქმედების ყველა გათვალისწინებული კანონი. ამ კანონების ცოდნა საშუალებას გვაძლევს ვუპასუხოთ კითხვას: რატომ ჩამოყალიბდა პლანეტის სხვადასხვა რეგიონი განსხვავებული ეკოსისტემები? მთავარი მიზეზი არის თითოეული რეგიონის აბიოტიკური პირობების თავისებურება.

ბიოტიკური ურთიერთობები და სახეობების როლი ეკოსისტემაში

გავრცელების არეები და თითოეული სახეობის ორგანიზმების რაოდენობა შემოიფარგლება არა მხოლოდ გარე არაცოცხალი გარემოს პირობებით, არამედ მათი ურთიერთობით სხვა სახეობის ორგანიზმებთან. ორგანიზმის უშუალო საცხოვრებელი გარემო მისი ბიოტური გარემო , ამ გარემოს ფაქტორებს ე.წ ბიოტიკური . თითოეული სახეობის წარმომადგენლებს შეუძლიათ იარსებონ ისეთ გარემოში, სადაც სხვა ორგანიზმებთან კავშირი უზრუნველყოფს მათ ნორმალურ საცხოვრებელ პირობებს.

განვიხილოთ სხვადასხვა ტიპის ურთიერთობების დამახასიათებელი ნიშნები.

კონკურსი ბუნებაში ურთიერთობის ყველაზე ყოვლისმომცველი ტიპია, რომლის დროსაც ორი პოპულაცია ან ორი ინდივიდი სიცოცხლისთვის აუცილებელი პირობებისთვის ბრძოლაში მოქმედებს ერთმანეთზე. უარყოფითი .

კონკურენცია შეიძლება იყოს სახეობათაშორისი და სახეობათაშორისი.

ინტრასპეციფიკურიბრძოლა ხდება ერთი და იმავე სახეობის ინდივიდებს შორის, სახეობათაშორისი კონკურენცია მიმდინარეობს სხვადასხვა სახეობის ინდივიდებს შორის. კონკურენტული ურთიერთქმედება შეიძლება მოიცავდეს საცხოვრებელ ადგილს, საკვებს ან საკვებ ნივთიერებებს, შუქს, თავშესაფარს და ბევრ სხვა სასიცოცხლო ფაქტორს.

სახეობათაშორისიკონკურენცია, რაზეც არ უნდა იყოს დაფუძნებული, შეუძლია მოიტანოს წონასწორობა ორ სახეობას შორის, ან შეცვალოს ერთი სახეობის პოპულაცია სხვა პოპულაციით, ან გამოიწვიოს ერთმა სახეობამ მეორე სხვა ადგილას გადააადგილოს ან აიძულოს გადართოს. სხვა რესურსების გამოყენებაზე. დაადგინა რომ ორი იდენტური ეკოლოგიური თვალსაზრისით და სახეობის მოთხოვნილებებით ვერ თანაარსებობს ერთ ადგილას და ადრე თუ გვიან ერთი კონკურენტი ანაცვლებს მეორეს. ეს არის ეგრეთ წოდებული გამორიცხვის პრინციპი ან გაუზის პრინციპი.

ვინაიდან ეკოსისტემის სტრუქტურაში ჭარბობს საკვების ურთიერთქმედება, ტროფიკულ ჯაჭვებში სახეობებს შორის ურთიერთქმედების ყველაზე დამახასიათებელი ფორმაა. მტაცებლობა , რომლის დროსაც ერთი სახეობის ინდივიდი, რომელსაც მტაცებელი ეწოდება, იკვებება სხვა სახეობის ორგანიზმებით (ან ორგანიზმების ნაწილებით), რომელსაც მტაცებელი ეწოდება და მტაცებელი ცხოვრობს მტაცებლისგან დამოუკიდებლად. ასეთ შემთხვევებში, ნათქვამია, რომ ორი სახეობა მონაწილეობს მტაცებლისა და მტაცებლის ურთიერთობაში.

ნეიტრალიზმი - ეს არის ურთიერთობის ტიპი, რომლის დროსაც არც ერთ პოპულაციას არ აქვს გავლენა მეორეზე: ეს არ მოქმედებს წონასწორობაში მისი პოპულაციების ზრდაზე და მათ სიმჭიდროვეზე. თუმცა, რეალურად, საკმაოდ რთულია ბუნებრივ პირობებში დაკვირვებისა და ექსპერიმენტების საშუალებით იმის დადგენა, რომ ორი სახეობა ერთმანეთისგან აბსოლუტურად დამოუკიდებელია.

ფორმაბიოტიკური ურთიერთობების განხილვის შეჯამებით, შეგვიძლია შემდეგი დასკვნების გამოტანა:

1) ცოცხალ ორგანიზმებს შორის ურთიერთობა არის ბუნებაში ორგანიზმების სიმრავლისა და სივრცითი განაწილების ერთ-ერთი მთავარი მარეგულირებელი;

2) ორგანიზმებს შორის უარყოფითი ურთიერთქმედება ვლინდება საზოგადოების განვითარების საწყის ეტაპებზე ან დარღვეულ ბუნებრივ პირობებში; ახლად ჩამოყალიბებულ ან ახალ ასოციაციებში ძლიერი ნეგატიური ურთიერთქმედებების წარმოშობის ალბათობა უფრო დიდია, ვიდრე ძველ ასოციაციებში;

3) ეკოსისტემების ევოლუციისა და განვითარების პროცესში შეიმჩნევა უარყოფითი ურთიერთქმედების როლის შემცირების ტენდენცია პოზიტიურის ხარჯზე, რაც ზრდის ურთიერთდაკავშირებული სახეობების გადარჩენას.

ყველა ეს გარემოება ადამიანმა უნდა გაითვალისწინოს ეკოლოგიური სისტემებისა და ცალკეული პოპულაციების მართვის ღონისძიებების გატარებისას, რათა გამოიყენოს ისინი საკუთარი ინტერესებისთვის და ასევე განჭვრიტოს არაპირდაპირი შედეგები, რაც შეიძლება მოხდეს ამ შემთხვევაში.

4. ეკოსისტემების ფუნქციონირება

ენერგია ეკოსისტემებში.

შეგახსენებთ, რომ ეკოსისტემა არის ცოცხალი ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც მუდმივად ცვლიან ენერგიას, მატერიას და ინფორმაციას ერთმანეთთან და გარემოსთან. ჯერ განვიხილოთ ენერგიის გაცვლის პროცესი.

ენერგია განისაზღვრება, როგორც სამუშაოს შესრულების უნარი. ენერგიის თვისებები აღწერილია თერმოდინამიკის კანონებით.

თერმოდინამიკის პირველი კანონი (დასაწყისი). ან ენერგიის შენარჩუნების კანონი აცხადებს, რომ ენერგია შეიძლება შეიცვალოს ერთი ფორმიდან მეორეში, მაგრამ ის არ ქრება და არ იქმნება თავიდან.

თერმოდინამიკის მეორე კანონი (დასაწყისი). ან კანონი ენტროპია აცხადებს, რომ დახურულ სისტემაში ენტროპია შეიძლება მხოლოდ გაიზარდოს. მიმართა ენერგია ეკოსისტემებშიმოსახერხებელია შემდეგი ფორმულირება: ენერგიის ტრანსფორმაციასთან დაკავშირებული პროცესები შეიძლება მოხდეს სპონტანურად მხოლოდ იმ პირობით, რომ ენერგია გადადის კონცენტრირებული ფორმიდან გაფანტულში, ანუ მცირდება. ენტროპია . რაც უფრო მაღალია სისტემის რიგი, მით უფრო დაბალია მისი ენტროპია.

ამრიგად, ნებისმიერი ცოცხალი სისტემა, მათ შორის ეკოსისტემა, ინარჩუნებს თავის სასიცოცხლო აქტივობას, პირველ რიგში, გარემოში ჭარბი თავისუფალი ენერგიის (მზის ენერგია) არსებობის გამო; მეორეც, უნარი, მისი შემადგენელი კომპონენტების განლაგების გამო, დაიჭიროს და კონცენტრირდეს ეს ენერგია და გამოიყენოს იგი გარემოში გაფანტოს.

ამრიგად, ენერგიის ჯერ დაჭერა და შემდეგ კონცენტრაცია ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე გადასვლისას უზრუნველყოფს ცოცხალი სისტემის მოწესრიგების, ორგანიზების ზრდას, ანუ მისი ენტროპიის შემცირებას.

ეკოსისტემების ენერგია და პროდუქტიულობა

ასე რომ, ეკოსისტემაში სიცოცხლე შენარჩუნებულია ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე გადაცემული ენერგიის ცოცხალ მატერიაში განუწყვეტელი გავლის გამო; მაშინ როცა ხდება ენერგიის მუდმივი ტრანსფორმაცია ერთი ფორმიდან მეორეში. გარდა ამისა, ენერგიის გარდაქმნის დროს მისი ნაწილი იკარგება სითბოს სახით.

მაშინ ჩნდება კითხვა: რა რაოდენობრივი თანაფარდობით, პროპორციებით უნდა იყვნენ ეკოსისტემაში სხვადასხვა ტროფიკული დონის საზოგადოების წევრები, რათა უზრუნველყონ ენერგიის საჭიროება?

მთელი ენერგეტიკული რეზერვი კონცენტრირებულია ორგანული ნივთიერებების მასაში - ბიომასაში, ამიტომ ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნისა და განადგურების ინტენსივობა თითოეულ დონეზე განისაზღვრება ეკოსისტემაში ენერგიის გავლის გზით (ბიომასა ყოველთვის შეიძლება გამოიხატოს ენერგიის ერთეულებში).

ორგანული ნივთიერებების წარმოქმნის სიჩქარეს პროდუქტიულობა ეწოდება. განასხვავებენ პირველადი და მეორადი პროდუქტიულობას.

ნებისმიერ ეკოსისტემაში ბიომასა წარმოიქმნება და ნადგურდება და ამ პროცესებს მთლიანად განსაზღვრავს ქვედა ტროფიკული დონის სიცოცხლე - მწარმოებლები. ყველა სხვა ორგანიზმი მოიხმარს მხოლოდ მცენარეების მიერ უკვე შექმნილ ორგანულ ნივთიერებებს და, შესაბამისად, ეკოსისტემის მთლიანი პროდუქტიულობა მათზე არ არის დამოკიდებული.

ბიომასის წარმოების მაღალი მაჩვენებლები შეინიშნება ბუნებრივ და ხელოვნურ ეკოსისტემებში, სადაც ხელსაყრელია აბიოტიკური ფაქტორები და განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც დამატებითი ენერგია მიეწოდება გარედან, რაც ამცირებს სისტემის სიცოცხლის მხარდაჭერის ხარჯებს. ეს დამატებითი ენერგია შეიძლება იყოს სხვადასხვა ფორმით: მაგალითად, კულტივირებულ მინდორში, წიაღისეული საწვავის ენერგიის სახით და ადამიანის ან ცხოველის მიერ შესრულებული სამუშაოს სახით.

ამრიგად, ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოების ყველა ინდივიდისთვის ენერგიის უზრუნველსაყოფად, საჭიროა გარკვეული რაოდენობრივი თანაფარდობა მწარმოებლებს, სხვადასხვა რიგის მომხმარებლებს, ნარჩენების მიმწოდებლებსა და რღვევებს შორის. ამასთან, ნებისმიერი ორგანიზმის სიცოცხლისთვის და, შესაბამისად, მთლიანად სისტემისთვის, მხოლოდ ენერგია არ არის საკმარისი, მათ აუცილებლად უნდა მიიღონ სხვადასხვა მინერალური კომპონენტები, კვალი ელემენტები, ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც აუცილებელია ცოცხალი ნივთიერების მოლეკულების ასაშენებლად.

ელემენტების ციკლი ეკოსისტემაში

საიდან მოდის ორგანიზმის აგებისთვის აუცილებელი კომპონენტები ცოცხალ მატერიაში? მათ კვების ჯაჭვს ერთი და იგივე მწარმოებლები აწვდიან. ისინი ნიადაგიდან ამოიღებენ არაორგანულ მინერალებს და წყალს, ჰაერიდან CO2-ს და ფოტოსინთეზის დროს წარმოქმნილი გლუკოზიდან, ბიოგენების დახმარებით შემდგომში აგებენ რთულ ორგანულ მოლეკულებს - ნახშირწყლებს, ცილებს, ლიპიდებს, ნუკლეინის მჟავებს, ვიტამინებს და ა.შ.

იმისათვის, რომ აუცილებელი ელემენტები ხელმისაწვდომი იყოს ცოცხალი ორგანიზმებისთვის, ისინი ყოველთვის ხელმისაწვდომი უნდა იყოს.

ამ ურთიერთობაში რეალიზდება მატერიის კონსერვაციის კანონი. მოსახერხებელია მისი ჩამოყალიბება შემდეგნაირად: ქიმიურ რეაქციებში ატომები არასოდეს ქრება, არ წარმოიქმნება და არ გადაიქცევა ერთმანეთში; ისინი მხოლოდ გადანაწილდებიან სხვადასხვა მოლეკულებისა და ნაერთების შესაქმნელად (ენერგიის ერთდროული შთანთქმა ან გამოყოფა). ამის გამო, ატომები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მრავალფეროვან ნაერთებში და მათი მარაგი არასოდეს მცირდება. ეს არის ის, რაც ხდება ბუნებრივ ეკოსისტემებში ელემენტების ციკლების სახით. ამ შემთხვევაში გამოიყოფა ორი მიმოქცევა: დიდი (გეოლოგიური) და პატარა (ბიოტური).

წყლის ციკლი ეს არის ერთ-ერთი გრანდიოზული პროცესი დედამიწის ზედაპირზე. ის დიდ როლს ასრულებს გეოლოგიური და ბიოტური ციკლების დაკავშირებაში. ბიოსფეროში წყალი, რომელიც განუწყვეტლივ გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეში, აკეთებს მცირე და დიდ ციკლებს. ოკეანის ზედაპირიდან წყლის აორთქლება, ატმოსფეროში წყლის ორთქლის კონდენსაცია და ოკეანის ზედაპირზე ნალექი მცირე ციკლს ქმნის. თუ წყლის ორთქლი ჰაერის ნაკადებით მიწამდე მიდის, ციკლი ბევრად უფრო რთული ხდება. ამ შემთხვევაში, ნალექის ნაწილი აორთქლდება და ბრუნდება ატმოსფეროში, მეორე ნაწილი კვებავს მდინარეებსა და წყალსაცავებს, მაგრამ საბოლოოდ ისევ ოკეანეში უბრუნდება მდინარითა და მიწისქვეშა ჩამონადენით, რითაც სრულდება დიდი ციკლი. წყლის ციკლის მნიშვნელოვანი თვისებაა ის, რომ ლითოსფეროს, ატმოსფეროსა და ცოცხალ მატერიასთან ურთიერთქმედებით, ის აკავშირებს ჰიდროსფეროს ყველა ნაწილს: ოკეანეს, მდინარეებს, ნიადაგის ტენიანობას, მიწისქვეშა წყლებს და ატმოსფერულ ტენიანობას. წყალი ყველა ცოცხალი არსების აუცილებელი კომპონენტია. მიწისქვეშა წყლები ტრანსპირაციის პროცესში მცენარის ქსოვილებში შეღწევისას მოაქვს მინერალური მარილები, რომლებიც აუცილებელია თავად მცენარეების სასიცოცხლო აქტივობისთვის.

ეკოსისტემების ფუნქციონირების კანონების შეჯამებით, კიდევ ერთხელ ჩამოვაყალიბოთ მათი ძირითადი დებულებები:

1) ბუნებრივი ეკოსისტემები არსებობს არადამაბინძურებელი მზის ენერგიის ხარჯზე, რომლის რაოდენობაც გადაჭარბებული და შედარებით მუდმივია;

2) ენერგიისა და მატერიის გადაცემა ეკოსისტემაში ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოების მეშვეობით ხდება კვების ჯაჭვის გასწვრივ; ყველა სახის ცოცხალი არსება ეკოსისტემაში იყოფა იმ ფუნქციების მიხედვით, რომლებსაც ისინი ასრულებენ ამ ჯაჭვში მწარმოებლებად, მომხმარებლებად, ნარჩენების მიმწოდებლებად და რღვევებად - ეს არის საზოგადოების ბიოტური სტრუქტურა; ცოცხალი ორგანიზმების რაოდენობის რაოდენობრივი თანაფარდობა ტროფიკულ დონეებს შორის ასახავს საზოგადოების ტროფიკულ სტრუქტურას, რომელიც განსაზღვრავს ენერგიისა და მატერიის გავლის სიჩქარეს საზოგადოებაში, ანუ ეკოსისტემის პროდუქტიულობაზე;

3) მათი ბიოტური სტრუქტურის გამო, ბუნებრივი ეკოსისტემები განუსაზღვრელი ვადით ინარჩუნებენ სტაბილურ მდგომარეობას რესურსების ამოწურვისა და საკუთარი ნარჩენებით დაბინძურების გარეშე; რესურსების მოპოვება და ნარჩენებისგან თავის დაღწევა ხდება ყველა ელემენტის ციკლში.

5. ადამიანის გავლენა ეკოსისტემაზე.

ადამიანის ზემოქმედება მის ბუნებრივ გარემოზე შეიძლება განიხილებოდეს სხვადასხვა ასპექტში, ამ საკითხის შესწავლის მიზნიდან გამომდინარე. გადმოსახედიდან ეკოლოგია საინტერესოა ადამიანის ზემოქმედების გათვალისწინება ეკოლოგიურ სისტემებზე ადამიანის ქმედებების შესაბამისობის ან წინააღმდეგობის თვალსაზრისით ბუნებრივი ეკოსისტემების ფუნქციონირების ობიექტურ კანონებთან. ბიოსფეროს ხედვის საფუძველზე როგორც გლობალური ეკოსისტემა, ბიოსფეროში ადამიანის საქმიანობის მთელი მრავალფეროვნება იწვევს ცვლილებებს: ბიოსფეროს შემადგენლობა, ციკლები და მისი შემადგენელი ნივთიერებების ბალანსი; ბიოსფეროს ენერგეტიკული ბალანსი; ბიოტა.ამ ცვლილებების მიმართულება და ხარისხი ისეთია, რომ კაცმა მათ სახელი დაარქვა ეკოლოგიური კრიზისი. თანამედროვე ეკოლოგიური კრიზისი ხასიათდება შემდეგი გამოვლინებებით:

პლანეტის კლიმატის თანდათანობითი ცვლილება ატმოსფეროში აირების ბალანსის ცვლილების გამო;

ბიოსფერული ოზონის ეკრანის ზოგადი და ადგილობრივი (პოლუსების ზემოთ, მიწის ცალკეული ადგილები) განადგურება;

მსოფლიო ოკეანის დაბინძურება მძიმე ლითონებით, რთული ორგანული ნაერთებით, ნავთობპროდუქტებით, რადიოაქტიური ნივთიერებებით, წყლის გაჯერება ნახშირორჟანგით;

მდინარეებზე კაშხლების აგების შედეგად ოკეანესა და ხმელეთის წყლებს შორის ბუნებრივი ეკოლოგიური კავშირების გაწყვეტა, რაც იწვევს მყარი ჩამონადენის, ქვირითობის მარშრუტების შეცვლას და ა.შ.

ატმოსფეროს დაბინძურება ქიმიური და ფოტოქიმიური რეაქციების შედეგად მჟავე ნალექის, მაღალტოქსიკური ნივთიერებების წარმოქმნით;

სახმელეთო წყლების, მათ შორის მდინარის წყლების დაბინძურება, რომლებიც გამოიყენება სასმელი წყლისთვის, მაღალი ტოქსიკური ნივთიერებებით, მათ შორის დიოქსინებით, მძიმე ლითონებით, ფენოლებით;

პლანეტის გაუდაბნოება;

ნიადაგის ფენის დეგრადაცია, სოფლის მეურნეობისთვის შესაფერისი ნაყოფიერი მიწის ფართობის შემცირება;

გარკვეული ტერიტორიების რადიოაქტიური დაბინძურება რადიოაქტიური ნარჩენების განადგურებასთან, ტექნოგენური ავარიებთან და ა.შ.

საყოფაცხოვრებო ნაგვისა და სამრეწველო ნარჩენების მიწის ზედაპირზე დაგროვება, კერძოდ, პრაქტიკულად არ დეგრადირებადი პლასტმასები;

ტროპიკული და ბორეალური ტყეების ტერიტორიების შემცირება, რაც იწვევს გაზის ატმოსფეროში დისბალანსს, მათ შორის პლანეტის ატმოსფეროში ჟანგბადის კონცენტრაციის შემცირებას;

მიწისქვეშა სივრცის, მათ შორის მიწისქვეშა წყლების დაბინძურება, რაც მათ წყალმომარაგებისთვის უვარგისს ხდის და საფრთხეს უქმნის ლითოსფეროში ჯერ კიდევ ნაკლებად შესწავლილ სიცოცხლეს;

ცოცხალი მატერიის სახეობების მასიური და სწრაფი, ზვავის მსგავსი გაქრობა;

დასახლებულ პუნქტებში, პირველ რიგში, ურბანიზებულ ადგილებში საცხოვრებელი გარემოს გაუარესება;

კაცობრიობის განვითარებისათვის ბუნებრივი რესურსების ზოგადი ამოწურვა და ნაკლებობა;

ორგანიზმების ზომის, ენერგიისა და ბიოგეოქიმიური როლის შეცვლა, კვებითი ჯაჭვების გადაფორმება, გარკვეული ტიპის ორგანიზმების მასობრივი გამრავლება;

ეკოსისტემების იერარქიის დარღვევა, პლანეტაზე სისტემური ერთგვაროვნების ზრდა.

დასკვნა

როდესაც მეოცე საუკუნის სამოციანი წლების შუა ხანებში გარემოსდაცვითი პრობლემები მსოფლიო საზოგადოების ყურადღების ცენტრში იყო, გაჩნდა კითხვა: რამდენი დრო დარჩა კაცობრიობას? როდის დაიწყებს ის გარემოს უგულებელყოფის ჯილდოს მიღებას? მეცნიერებმა გამოთვალეს: 30-35 წელიწადში. დადგა ეს დრო. ჩვენ მოწმენი გავხდით გლობალური გარემოსდაცვითი კრიზისის პროვოცირებას ადამიანის აქტივობით. ამავდროულად, ბოლო ოცდაათი წელი არ იყო უშედეგოდ: შეიქმნა უფრო მყარი სამეცნიერო საფუძველი გარემოსდაცვითი პრობლემების გასაგებად, ჩამოყალიბდა მარეგულირებელი ორგანოები ყველა დონეზე, მოეწყო მრავალი საზოგადოებრივი გარემოსდაცვითი ჯგუფი, შეიქმნა სასარგებლო კანონები და რეგულაციები. მიღებულია და მიღწეულია რამდენიმე საერთაშორისო შეთანხმება.

თუმცა, ეს არის შედეგები და არა მიზეზები, რომლებიც აღმოიფხვრება, ყურადღება საკუთარი მოსახლეობის აფეთქებაზე, ბუნებრივ ეკოსისტემების წაშლას დედამიწის პირიდან.

გაკვეთილზე განხილული მასალის მთავარი დასკვნა საკმაოდ ნათელია: სისტემები, რომლებიც ეწინააღმდეგება ბუნებრივ პრინციპებსა და კანონებს, არასტაბილურია . მათი შენარჩუნების მცდელობები სულ უფრო ძვირი და რთული ხდება და მაინც განწირულია წარუმატებლობისთვის.

გრძელვადიანი გადაწყვეტილებების მისაღებად აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ მდგრად განვითარებას განსაზღვრულ პრინციპებს, კერძოდ:

მოსახლეობის სტაბილიზაცია;

მეტი ენერგიისა და რესურსების დაზოგვის ცხოვრების წესზე გადასვლა;

ეკოლოგიურად სუფთა ენერგიის წყაროების განვითარება;

დაბალი ნარჩენების სამრეწველო ტექნოლოგიების შექმნა;

ნარჩენების გადამუშავება;

დაბალანსებული სასოფლო-სამეურნეო წარმოების შექმნა, რომელიც არ ამოწურავს ნიადაგისა და წყლის რესურსებს და არ აბინძურებს მიწას და საკვებს;

პლანეტაზე ბიოლოგიური მრავალფეროვნების შენარჩუნება.

ბიბლიოგრაფია

1. ნებელბ. მეცნიერება გარემოს შესახებ: როგორ მუშაობს სამყარო: 2 ტომში - M .: Mir, 1993 წ.

2. ოდუმ იუ. ეკოლოგია: 2 ტომში - M .: Mir, 1986 წ.

3. ReimersN. ვ.ბუნებისა და ადამიანის გარემოს დაცვა: ლექსიკონი-საცნობარო წიგნი. - მ.: განმანათლებლობა, 1992. - 320გვ.

4. StadnitskyG. ვ., როდიონოვი A.I. ეკოლოგია.

5. მ.: უმაღლესი. სკოლა, 1988. - 272გვ.

ეკოსისტემების ძირითადი მახასიათებლებია: ზომა, ტევადობა, სტაბილურობა, საიმედოობა, თვითგანკურნება, თვითრეგულირება და თვითგანწმენდა.

ეკოსისტემის ზომა- ეს არის სივრცე, რომელშიც შესაძლებელია განხორციელდეს ეკოსისტემის შემადგენელი ყველა კომპონენტისა და ელემენტის თვითრეგულაციისა და თვითგანკურნების პროცესები. არსებობს მიკროეკოსისტემები (მაგალითად, გუბე თავისი მცხოვრებლებით, ჭიანჭველა), მეზოეკოსისტემები (ტყე, მდინარე, აუზი) და მაკროეკოსისტემები (ტუნდრა, უდაბნო, ოკეანე).

ეკოსისტემის სიმძლავრე- ეს არის ერთი სახეობის მაქსიმალური პოპულაცია, რომლის შენარჩუნებაც ამ ეკოსისტემას შეუძლია გარკვეული გარემო პირობების პირობებში დიდი ხნის განმავლობაში. მაგალითად, საიტის სიმძლავრე არის ნებისმიერი გარეული ან შინაური ცხოველის რაოდენობა, რომელსაც შეუძლია განუსაზღვრელი ვადით იცხოვროს და გამრავლდეს საიტის ერთეულ ფართობზე.

ეკოსისტემის გამძლეობა- ეს არის ეკოსისტემის უნარი შეინარჩუნოს თავისი სტრუქტურა და ფუნქციური მახასიათებლები გარე და შიდა ფაქტორების გავლენის ქვეშ, ე.ი. მისი რეაგირების უნარი, ზემოქმედების სიძლიერის პროპორციული სიდიდით. ბუნებრივ ეკოსისტემებს შეუძლიათ გაუძლოს სხვადასხვა მავნე ზემოქმედებას და ნორმალური პირობების აღდგენის შემთხვევაში, დაუბრუნდნენ პირვანდელთან მიახლოებულ მდგომარეობას. ამა თუ იმ სახეობის სიმკვრივე მცირდება არახელსაყრელ პირობებში, მაგრამ ოპტიმალურ პირობებში იზრდება ნაყოფიერება, ზრდისა და განვითარების ტემპი და სახეობის სიმჭიდროვე აღდგება. როგორც ეკოსისტემების სტაბილურობის საზომი, ხშირად იღებენ მათ სახეობრივ მრავალფეროვნებას. რთული ეკოსისტემები ყველაზე სტაბილურია, მათში ყალიბდება რთული ტროფიკული ურთიერთობები. გამარტივებული სტრუქტურის მქონე ეკოსისტემები უკიდურესად არასტაბილურია; მათში ხდება ცალკეული პოპულაციების რაოდენობის მკვეთრი რყევები. მაგალითად, ტროპიკული ტყეების რთული ეკოსისტემები განსაკუთრებულად სტაბილურია, ხოლო არქტიკაში სახეობების ნაკლებობა, რომლებსაც შეუძლიათ შეცვალონ ძირითადი სახეობები, როგორც საკვები, იწვევს პოპულაციების მკვეთრ რყევებს.

ეკოსისტემის საიმედოობა- ეს არის ეკოსისტემის უნარი შედარებით სრულად თვითრემონტისა და თვითრეგულირების (მისი არსებობის თანმიმდევრული ან ევოლუციური პერიოდის განმავლობაში), ანუ შეინარჩუნოს თავისი ძირითადი პარამეტრები დროსა და სივრცეში. საიმედოობის მნიშვნელოვანი მახასიათებელია ეკოსისტემის სტრუქტურის, ფუნქციების და განვითარების მიმართულების შენარჩუნება, რომლის გარეშეც ეს ეკოსისტემა იცვლება სხვა სტრუქტურით, ფუნქციებით და ზოგჯერ განვითარების მიმართულებით. ეკოსისტემის ეკოლოგიური საიმედოობის შენარჩუნების უმარტივესი მექანიზმი არის სახეობის შეცვლა, რომელიც რაიმე მიზეზით გადავიდა სხვა, ეკოლოგიურად ახლოს. თუ ასეთი სახეობა არ არის ეკოსისტემაში, მაშინ ის უფრო შორეულით იცვლება.

ბუნებრივი ეკოსისტემების თვითგანკურნება- ეს არის ეკოსისტემების დამოუკიდებელი დაბრუნება დინამიური წონასწორობის მდგომარეობაში, საიდანაც ისინი გამოიყვანეს ნებისმიერი ბუნებრივი და ანთროპოგენური ფაქტორების გავლენით.

ბუნებრივი ეკოსისტემების თვითრეგულირება- ეს არის ბუნებრივი ეკოსისტემების უნარი დამოუკიდებლად აღადგინონ შინაგანი თვისებების ბალანსი ნებისმიერი ბუნებრივი ან ანთროპოგენური ზემოქმედების შემდეგ მის კომპონენტებს შორის უკუკავშირის პრინციპის გამოყენებით, ე.ი. ეკოსისტემას შეუძლია შეინარჩუნოს თავისი სტრუქტურა და ფუნქციონირება გარკვეული გარე პირობების პირობებში. თვითრეგულირება ვლინდება, მაგალითად, იმაში, რომ ეკოსისტემაში შემავალი თითოეული სახეობის ინდივიდების რაოდენობა შენარჩუნებულია გარკვეულ, შედარებით მუდმივ დონეზე. ბუნებრივი ეკოსისტემების თვითგანკურნება და თვითრეგულირება ეფუძნება, კერძოდ, ეკოსისტემების თვითგანწმენდის უნარს.

ეკოსისტემების თვითგანწმენდა- ეს არის გარემოში დამაბინძურებლის ბუნებრივი განადგურება მასში მიმდინარე ბუნებრივი ფიზიკური, ქიმიური და ბიოლოგიური პროცესების შედეგად.

1. წყლის ობიექტების თვითგაწმენდის ფიზიკური ფაქტორებია შემომავალი დაბინძურების ძირში დაშლა, შერევა და ჩალაგება, აგრეთვე მზის ულტრაიისფერი გამოსხივების გავლენა ბაქტერიებსა და ვირუსებზე. ზომიერი კლიმატის მქონე ზონებში ფიზიკური ფაქტორების გავლენის ქვეშ მდინარე იწმინდება დაბინძურების ადგილიდან უკვე 200-300 კმ-ის შემდეგ, ხოლო შორეულ ჩრდილოეთში - 2000 კმ-ის შემდეგ.

2. ქიმიური თვითგამწმენდი ფაქტორებია ორგანული და არაორგანული ნივთიერებების დაჟანგვა. რეზერვუარის ქიმიური თვითგაწმენდის შესაფასებლად გამოიყენება ისეთი ინდიკატორები, როგორიცაა:

ა) BOD - ბიოლოგიური ჟანგბადის მოთხოვნა - არის ჟანგბადის რაოდენობა, რომელიც აუცილებელია ბაქტერიების და პროტოზოების მიერ ყველა ორგანული ნივთიერების დაჟანგვისთვის (ჩვეულებრივ, 5 დღეში BITKs) 1 ლიტრ დაბინძურებულ წყალში;

ბ) COD - ქიმიური ჟანგბადის მოთხოვნა - ჟანგბადის რაოდენობა (მლ/ლ ან გ/ლ წყალი), რომელიც საჭიროა დამაბინძურებლების სრული დაჟანგვისთვის ქიმიური რეაგენტების (ჩვეულებრივ, კალიუმის ბიქრომატის) დახმარებით.

3. ბიოლოგიური თვითგამწმენდი ფაქტორები - ეს არის წყლის ობიექტების გაწმენდა წყალმცენარეების, ობის და საფუარის, ხამანწკების, ამებებისა და სხვა ცოცხალი ორგანიზმების დახმარებით. მაგალითად, თითოეული მოლუსკი ფილტრავს 30 ლიტრზე მეტ წყალს დღეში, ასუფთავებს მას ყველა სახის მინარევებისაგან.

ბუნებრივი ეკოსისტემები ფუნქციონირებს სამი ძირითადი პრინციპის მიხედვით:

ბუნებრივი ეკოსისტემების ფუნქციონირების პირველი პრინციპი - რესურსების მოპოვება და ნარჩენებისგან თავის დაღწევა ხდება ყველა ელემენტის ციკლში (ჰარმონირდება მასის კონსერვაციის კანონთან). ბიოგენური ელემენტების ციკლს, ეკოსისტემაში ორგანული ნივთიერებების სინთეზისა და დაშლის გამო, რომელიც ეფუძნება ფოტოსინთეზის რეაქციას, ე.წ. მატერიის ბიოტიკური ციკლი.ბიოგენური ელემენტების გარდა, ბიოტასთვის ყველაზე მნიშვნელოვანი მინერალური ელემენტები და მრავალი განსხვავებული ნაერთი მონაწილეობენ ბიოტურ ციკლში. მაშასადამე, ბიოტათი გამოწვეული ქიმიური გარდაქმნების მთელ ციკლურ პროცესსაც უწოდებენ ბიოგეოქიმიური ციკლიმოცულობა.

ეკოსისტემა მოიცავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს (მცენარეები, ცხოველები, სოკოები და მიკროორგანიზმები), რომლებიც ამა თუ იმ ხარისხით ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და მათ უსულო გარემოსთან (კლიმატი, ნიადაგი, მზის შუქი, ჰაერი, ატმოსფერო, წყალი და ა.შ.). .

ეკოსისტემას არ აქვს გარკვეული ზომა. ის შეიძლება იყოს ისეთივე დიდი, როგორც უდაბნო ან ტბა, ან ისეთი პატარა, როგორც ხე ან გუბე. წყალი, ტემპერატურა, მცენარეები, ცხოველები, ჰაერი, სინათლე და ნიადაგი ერთად ურთიერთქმედებენ.

ეკოსისტემის არსი

ეკოსისტემაში თითოეულ ორგანიზმს აქვს თავისი ადგილი ან როლი.

განვიხილოთ პატარა ტბის ეკოსისტემა. მასში შეგიძლიათ იპოვოთ ყველა სახის ცოცხალი ორგანიზმი, მიკროსკოპულიდან დაწყებული ცხოველებითა და მცენარეებით. ისინი დამოკიდებულნი არიან წყალზე, მზის შუქზე, ჰაერზე და წყალში არსებული საკვები ნივთიერებების რაოდენობაზეც კი. (დააწკაპუნეთ, რომ გაიგოთ მეტი ცოცხალი ორგანიზმების ხუთი ძირითადი საჭიროების შესახებ).

ტბის ეკოსისტემის დიაგრამა

ნებისმიერ დროს, როდესაც "გარე" (ცოცხალი არსება(ები) ან გარე ფაქტორი, როგორიცაა ტემპერატურის მატება) შედის ეკოსისტემაში, შეიძლება მოხდეს კატასტროფული შედეგები. ეს იმიტომ ხდება, რომ ახალ ორგანიზმს (ან ფაქტორს) შეუძლია დაამახინჯოს ურთიერთქმედების ბუნებრივი ბალანსი და გამოიწვიოს პოტენციური ზიანი ან განადგურება არამშობლიურ ეკოსისტემას.

ზოგადად, ეკოსისტემის ბიოტური წევრები, მათ აბიოტურ ფაქტორებთან ერთად, ერთმანეთზე არიან დამოკიდებულნი. ეს ნიშნავს, რომ ერთი წევრის ან ერთი აბიოტიკური ფაქტორის არარსებობამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს მთელ ეკოლოგიურ სისტემაზე.

თუ არ არის საკმარისი შუქი და წყალი, ან თუ ნიადაგი დაბალია საკვები ნივთიერებებით, მცენარეები შეიძლება მოკვდეს. თუ მცენარეები იღუპებიან, მათზე დამოკიდებული ცხოველებიც რისკის ქვეშ არიან. თუ მცენარეებზე დამოკიდებული ცხოველები იღუპებიან, მათზე დამოკიდებული სხვა ცხოველებიც დაიღუპებიან. ბუნებაში არსებული ეკოსისტემა ანალოგიურად მუშაობს. მისი ყველა ნაწილი ერთად უნდა ფუნქციონირებდეს წონასწორობის შესანარჩუნებლად!

სამწუხაროდ, ეკოსისტემები შეიძლება განადგურდეს ბუნებრივი კატასტროფებით, როგორიცაა ხანძარი, წყალდიდობა, ქარიშხალი და ვულკანური ამოფრქვევები. ადამიანის საქმიანობა ასევე ხელს უწყობს მრავალი ეკოსისტემის განადგურებას და.

ეკოსისტემების ძირითადი ტიპები

ეკოლოგიურ სისტემებს განუსაზღვრელი ზომები აქვთ. მათ შეუძლიათ იარსებონ პატარა სივრცეში, მაგალითად, ქვის ქვეშ, დამპალი ხის ღეროს ქვეშ ან პატარა ტბაში და ასევე დაიკავონ დიდი ტერიტორიები (როგორც მთელი ტროპიკული ტყე). ტექნიკური თვალსაზრისით, ჩვენს პლანეტას შეიძლება ეწოდოს ერთი უზარმაზარი ეკოსისტემა.

პატარა დამპალი ღეროს ეკოსისტემის დიაგრამა

ეკოსისტემების ტიპები მასშტაბის მიხედვით:

• მიკროეკოსისტემა- მცირე ზომის ეკოსისტემა, როგორიცაა აუზი, გუბე, ხის ღერო და ა.შ.
• მეზოეკოსისტემა- ეკოსისტემა, როგორიცაა ტყე ან დიდი ტბა.
• ბიომი.ძალიან დიდი ეკოსისტემა ან ეკოსისტემების კოლექცია მსგავსი ბიოტიკური და აბიოტური ფაქტორებით, როგორიცაა მთელი ტროპიკული ტყე მილიონობით ცხოველითა და ხეებით და მრავალი განსხვავებული წყლის ობიექტებით.

ეკოსისტემის საზღვრები არ არის მონიშნული მკაფიო ხაზებით. ისინი ხშირად გამოყოფილია გეოგრაფიული ბარიერებით, როგორიცაა უდაბნოები, მთები, ოკეანეები, ტბები და მდინარეები. ვინაიდან საზღვრები არ არის მკაცრად ფიქსირებული, ეკოსისტემები მიდრეკილია ერთმანეთთან შერწყმა. სწორედ ამიტომ, ტბას შეიძლება ჰქონდეს ბევრი პატარა ეკოსისტემა თავისი უნიკალური მახასიათებლებით. მეცნიერები ამ შერევას „ეკოტონს“ უწოდებენ.

ეკოსისტემების ტიპები წარმოშობის ტიპის მიხედვით:

გარდა ზემოაღნიშნული ტიპის ეკოსისტემებისა, ასევე იყოფა ბუნებრივ და ხელოვნურ ეკოლოგიურ სისტემებად. ბუნებრივ ეკოსისტემას ქმნის ბუნება (ტყე, ტბა, სტეპი და სხვ.), ხელოვნურს კი ადამიანი (ბაღი, ბაღის ნაკვეთი, პარკი, მინდორი და ა.შ.).

ეკოსისტემის ტიპები

არსებობს ეკოსისტემის ორი ძირითადი ტიპი: წყლის და ხმელეთის. მსოფლიოს ყველა სხვა ეკოსისტემა მიეკუთვნება ამ ორი კატეგორიიდან ერთ-ერთს.

ხმელეთის ეკოსისტემები

ხმელეთის ეკოსისტემები გვხვდება მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში და იყოფა:

ტყის ეკოსისტემები

ეს არის ეკოსისტემები, რომლებსაც აქვთ მცენარეების სიუხვე ან შედარებით მცირე სივრცეში მცხოვრები ორგანიზმების დიდი რაოდენობა. ამრიგად, ტყის ეკოსისტემებში ცოცხალი ორგანიზმების სიმჭიდროვე საკმაოდ მაღალია. ამ ეკოსისტემის მცირე ცვლილებამ შეიძლება გავლენა მოახდინოს მის მთელ ბალანსზე. ასევე, ასეთ ეკოსისტემებში შეგიძლიათ იპოვოთ ფაუნის დიდი რაოდენობით წარმომადგენელი. გარდა ამისა, ტყის ეკოსისტემები იყოფა:

• ტროპიკული მარადმწვანე ტყეები ან ტროპიკული წვიმის ტყეები:საშუალო ნალექის მიღება 2000 მმ-ზე მეტი წელიწადში. მათ ახასიათებთ ხშირი მცენარეულობა, სადაც დომინირებს მაღალი ხეები, რომლებიც განლაგებულია სხვადასხვა სიმაღლეზე. ეს ტერიტორიები თავშესაფარია სხვადასხვა სახეობის ცხოველებისათვის.
• ტროპიკული ფოთლოვანი ტყეები:ხეების მრავალფეროვნებასთან ერთად აქ ბუჩქებიც გვხვდება. ამ ტიპის ტყე გვხვდება მსოფლიოს საკმაოდ ბევრ კუთხეში და არის ფლორისა და ფაუნის მრავალფეროვნების სახლი.
• : მათ საკმაოდ ბევრი ხე აქვთ. მასში დომინირებს მარადმწვანე ხეები, რომლებიც განაახლებს ფოთლებს მთელი წლის განმავლობაში.
• ფართოფოთლოვანი ტყეები:ისინი განლაგებულია ნოტიო ზომიერ რეგიონებში, სადაც საკმარისი ნალექია. ზამთრის თვეებში ხეები ფოთლებს ცვივიან.
• : პირდაპირ წინ მდებარე ტაიგა განისაზღვრება მარადმწვანე წიწვოვანი მცენარეებით, ექვსი თვის განმავლობაში ნულამდე ტემპერატურათა და მჟავე ნიადაგებით. თბილ სეზონზე შეგიძლიათ შეხვდეთ დიდი რაოდენობით გადამფრენ ფრინველებს, მწერებს და.

უდაბნოს ეკოსისტემა

უდაბნოს ეკოსისტემები განლაგებულია უდაბნო რეგიონებში და წელიწადში 250 მმ-ზე ნაკლებ ნალექს იღებს. ისინი იკავებენ დედამიწის მთელი მიწის მასის დაახლოებით 17%-ს. ჰაერის უკიდურესად მაღალი ტემპერატურის, ცუდი წვდომისა და მზის ძლიერი შუქის გამო და არც ისე მდიდარი, როგორც სხვა ეკოსისტემებში.

მდელოების ეკოსისტემა

მდელოები განლაგებულია მსოფლიოს ტროპიკულ და ზომიერ რეგიონებში. მდელოს ფართობი ძირითადად შედგება ბალახებისგან, მცირე რაოდენობით ხეებითა და ბუჩქებით. მდელოებზე ბინადრობენ მძოვრები, მწერიჭამიები და ბალახისმჭამელები. მდელოს ეკოსისტემების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:

• : ტროპიკული მდელოები, რომლებსაც აქვთ მშრალი სეზონი და ხასიათდება ცალკე მზარდი ხეებით. ისინი უზრუნველყოფენ საკვებს დიდი რაოდენობით ბალახისმჭამელებისთვის და ასევე არიან მრავალი მტაცებლის სანადირო ადგილი.
• პრერიები (ზომიერი მდელოები):ეს არის ზომიერი ბალახის საფარი, სრულიად მოკლებულია დიდი ბუჩქებისა და ხეების. პრერიებში გვხვდება ფორბები და მაღალი ბალახი, ასევე შეინიშნება მშრალი კლიმატური პირობები.
• სტეპური მდელოები:მშრალი მდელოების ტერიტორიები, რომლებიც მდებარეობს ნახევრად არიდულ უდაბნოებთან. ამ მდელოების მცენარეულობა უფრო მოკლეა, ვიდრე სავანებსა და პრერიებში. ხეები იშვიათია და ჩვეულებრივ გვხვდება მდინარეების და ნაკადულების ნაპირებზე.

მთის ეკოსისტემები

მაღალმთიანი ჰაბიტატების მრავალფეროვნებაა, სადაც დიდი რაოდენობით ცხოველები და მცენარეები გვხვდება. სიმაღლეზე ჩვეულებრივ ჭარბობს მკაცრი კლიმატური პირობები, რომლებშიც მხოლოდ ალპური მცენარეები გადარჩებიან. ცხოველებს, რომლებიც მთებში ცხოვრობენ, აქვთ სქელი ბეწვის ქურთუკები სიცივისგან დასაცავად. ქვედა ფერდობები ჩვეულებრივ დაფარულია წიწვოვანი ტყეებით.

წყლის ეკოსისტემები

წყლის ეკოსისტემა - ეკოსისტემა, რომელიც მდებარეობს წყლის გარემოში (მაგალითად, მდინარეები, ტბები, ზღვები და ოკეანეები). იგი მოიცავს წყლის ფლორას, ფაუნას და წყლის თვისებებს და იყოფა ორ ტიპად: საზღვაო და მტკნარი წყლის ეკოლოგიურ სისტემებად.

საზღვაო ეკოსისტემები

ისინი ყველაზე დიდი ეკოსისტემებია, რომლებიც მოიცავს დედამიწის ზედაპირის დაახლოებით 71%-ს და შეიცავს პლანეტის წყლის 97%-ს. ზღვის წყალი შეიცავს დიდი რაოდენობით გახსნილ მინერალებს და მარილებს. საზღვაო ეკოლოგიური სისტემა იყოფა:

• ოკეანური (ოკეანის შედარებით ზედაპირული ნაწილი, რომელიც მდებარეობს კონტინენტის შელფზე);
• პროფუნდალური ზონა (ღრმა წყლის არე, რომელიც არ შეაღწევს მზის სხივებს);
• ბენტალური რეგიონი (ბნთოსური ორგანიზმებით დასახლებული ტერიტორია);
• მოქცევათაშორისი ზონა (ადგილი დაბალ და მაღალ მოქცევებს შორის);
• ესტუარები;
• მარჯნის რიფები;
• მარილიანი ჭაობები;
• ჰიდროთერმული ხვრელები, სადაც ქიმიოსინთეზური კვება ხდება.

საზღვაო ეკოსისტემებში ცხოვრობს ორგანიზმების მრავალი სახეობა, კერძოდ: ყავისფერი წყალმცენარეები, მარჯნები, ცეფალოპოდები, ექინოდერმები, დინოფლაგელატები, ზვიგენები და ა.შ.

მტკნარი წყლის ეკოსისტემები

საზღვაო ეკოსისტემებისგან განსხვავებით, მტკნარი წყლის ეკოსისტემები მოიცავს დედამიწის ზედაპირის მხოლოდ 0,8%-ს და შეიცავს მსოფლიო წყალმომარაგების 0,009%-ს. არსებობს მტკნარი წყლის ეკოსისტემის სამი ძირითადი ტიპი:

• სტაგნაცია: წყლები, სადაც არ არის დენი, როგორიცაა აუზები, ტბები ან აუზები.
• მიედინება: სწრაფად მოძრავი წყლები, როგორიცაა ნაკადულები და მდინარეები.
• ჭაობები: ადგილები, სადაც ნიადაგი მუდმივად ან პერიოდულად დატბორილია.

მტკნარი წყლის ეკოსისტემებში ბინადრობს ქვეწარმავლები, ამფიბიები და მსოფლიოს თევზის სახეობების დაახლოებით 41%. სწრაფად მოძრავი წყლები ჩვეულებრივ შეიცავს გახსნილი ჟანგბადის უფრო მაღალ კონცენტრაციას, რითაც ხელს უწყობს უფრო მეტ ბიომრავალფეროვნებას, ვიდრე სტაგნაციური აუზები ან ტბები.

ეკოსისტემის სტრუქტურა, კომპონენტები და ფაქტორები

ეკოსისტემა განისაზღვრება, როგორც ბუნებრივი ფუნქციური ეკოლოგიური ერთეული, რომელიც შედგება ცოცხალი ორგანიზმებისგან (ბიოცენოზი) და მათი უსულო გარემოსგან (აბიოტური ან ფიზიკურ-ქიმიური), რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და ქმნიან სტაბილურ სისტემას. აუზი, ტბა, უდაბნო, საძოვარი, მდელო, ტყე და ა.შ. არის ეკოსისტემების საერთო მაგალითები.

თითოეული ეკოსისტემა შედგება აბიოტური და ბიოტური კომპონენტებისგან:

ეკოსისტემის სტრუქტურა

აბიოტური კომპონენტები

აბიოტური კომპონენტები არის სიცოცხლის ან ფიზიკური გარემოს ურთიერთდაკავშირებული ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ცოცხალი ორგანიზმების სტრუქტურაზე, განაწილებაზე, ქცევასა და ურთიერთქმედებებზე.

აბიოტური კომპონენტები ძირითადად წარმოდგენილია ორი ტიპით:

• კლიმატური ფაქტორებირომელიც მოიცავს წვიმას, ტემპერატურას, სინათლეს, ქარს, ტენიანობას და ა.შ.
• ედაფიური ფაქტორები, მათ შორის ნიადაგის მჟავიანობა, ტოპოგრაფია, მინერალიზაცია და ა.შ.

აბიოტური კომპონენტების მნიშვნელობა

ატმოსფერო უზრუნველყოფს ცოცხალ ორგანიზმებს ნახშირორჟანგით (ფოტოსინთეზისთვის) და ჟანგბადით (სუნთქვისთვის). აორთქლების, ტრანსპირაციის პროცესები და ხდება ატმოსფეროსა და დედამიწის ზედაპირს შორის.

მზის გამოსხივება ათბობს ატმოსფეროს და აორთქლდება წყალი. სინათლე ასევე აუცილებელია ფოტოსინთეზისთვის. აძლევს მცენარეებს ენერგიით ზრდისა და მეტაბოლიზმისთვის, ასევე ორგანულ პროდუქტებს სიცოცხლის სხვა ფორმების გამოსაკვებად.

ცოცხალი ქსოვილის უმეტესობა შედგება წყლის მაღალი პროცენტული შემცველობით, 90%-მდე ან მეტი. რამდენიმე უჯრედს შეუძლია გადარჩენა, თუ წყლის შემცველობა 10%-ზე დაბლა დაეცემა და მათი უმეტესობა იღუპება, როცა წყლის შემცველობა 30-50%-ზე ნაკლებია.

წყალი არის საშუალება, რომლის მეშვეობითაც მინერალური საკვები პროდუქტები შედის მცენარეებში. ის ასევე აუცილებელია ფოტოსინთეზისთვის. მცენარეები და ცხოველები წყალს დედამიწის ზედაპირიდან და ნიადაგიდან იღებენ. წყლის ძირითადი წყარო ატმოსფერული ნალექია.

ბიოტიკური კომპონენტები

ცოცხალი არსებები, მათ შორის მცენარეები, ცხოველები და მიკროორგანიზმები (ბაქტერიები და სოკოები), რომლებიც გვხვდება ეკოსისტემაში, ბიოტური კომპონენტებია.

ეკოლოგიურ სისტემაში მათი როლიდან გამომდინარე, ბიოტიკური კომპონენტები შეიძლება დაიყოს სამ ძირითად ჯგუფად:

• პროდიუსერებიმზის ენერგიის გამოყენებით არაორგანული ნივთიერებებისგან ორგანული ნივთიერებების წარმოება;
• მომხმარებლებიიკვებება მწარმოებლების მიერ წარმოებული მზა ორგანული ნივთიერებებით (ბალახოსმჭამელები, მტაცებლები და სხვ.);
• რედუქტორები.ბაქტერიები და სოკოები, რომლებიც ანადგურებენ მწარმოებელთა (მცენარეთა) და მომხმარებელთა (ცხოველთა) მკვდარ ორგანულ ნაერთებს კვებისათვის და ასხივებენ მარტივ ნივთიერებებს (არაორგანულ და ორგანულ) გარემოში, რომლებიც წარმოიქმნება მათი მეტაბოლიზმის ქვეპროდუქტებად.

ეს მარტივი ნივთიერებები ხელახლა წარმოიქმნება ნივთიერებების ციკლური გაცვლის შედეგად ბიოტურ საზოგადოებასა და ეკოსისტემის აბიოტურ გარემოს შორის.

ეკოსისტემის დონეები

ეკოსისტემის ფენების გასაგებად, განიხილეთ შემდეგი ფიგურა:

ეკოსისტემის დონის დიაგრამა

Ინდივიდუალური

ინდივიდი არის ნებისმიერი ცოცხალი არსება ან ორგანიზმი. ცალკეული პირები არ მრავლდებიან სხვა ჯგუფების ინდივიდებთან. ცხოველები, მცენარეებისგან განსხვავებით, ჩვეულებრივ შედიან ამ კონცეფციაში, რადგან ფლორის ზოგიერთ წარმომადგენელს შეუძლია სხვა სახეობებთან შეჯვარება.

ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე ხედავთ, რომ ოქროს თევზი ურთიერთქმედებს გარემოსთან და მრავლდება ექსკლუზიურად საკუთარი სახეობის წარმომადგენლებთან.

მოსახლეობა

პოპულაცია არის მოცემული სახეობის ინდივიდების ჯგუფი, რომლებიც ცხოვრობენ კონკრეტულ გეოგრაფიულ არეალში მოცემულ დროს. (მაგალითად არის ოქროს თევზი და მისი სახეობის წარმომადგენლები). გაითვალისწინეთ, რომ პოპულაცია მოიცავს იმავე სახეობის ინდივიდებს, რომლებსაც შეიძლება ჰქონდეთ სხვადასხვა გენეტიკური განსხვავებები, როგორიცაა ქურთუკი/თვალი/კანის ფერი და სხეულის ზომა.

საზოგადოება

საზოგადოება მოიცავს ყველა ცოცხალ ორგანიზმს გარკვეულ ტერიტორიაზე მოცემულ დროს. ის შეიძლება შეიცავდეს სხვადასხვა სახეობის ცოცხალი ორგანიზმების პოპულაციას. ზემოთ მოცემულ დიაგრამაზე შენიშნეთ, როგორ თანაარსებობენ ოქროს თევზი, ორაგული, კიბორჩხალა და მედუზა კონკრეტულ გარემოში. დიდი საზოგადოება ჩვეულებრივ მოიცავს ბიომრავალფეროვნებას.

ეკოსისტემა

ეკოსისტემა მოიცავს ცოცხალ ორგანიზმთა საზოგადოებებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ გარემოსთან. ამ დონეზე, ცოცხალი ორგანიზმები დამოკიდებულნი არიან სხვა აბიოტურ ფაქტორებზე, როგორიცაა ქანები, წყალი, ჰაერი და ტემპერატურა.

ბიომი

მარტივი სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ეკოსისტემების კოლექცია, რომლებსაც აქვთ მსგავსი მახასიათებლები გარემოსთან ადაპტირებული მათი აბიოტური ფაქტორებით.

ბიოსფერო

როდესაც ვუყურებთ სხვადასხვა ბიომებს, რომელთაგან თითოეული მეორეში გადადის, იქმნება ადამიანების, ცხოველებისა და მცენარეების უზარმაზარი საზოგადოება, რომლებიც ცხოვრობენ გარკვეულ ჰაბიტატებში. არის დედამიწაზე არსებული ყველა ეკოსისტემის მთლიანობა.

კვების ჯაჭვი და ენერგია ეკოსისტემაში

ყველა ცოცხალმა არსებამ უნდა ჭამოს, რომ მიიღოს ენერგია, რომელიც საჭიროა ზრდის, მოძრაობისა და გამრავლებისთვის. მაგრამ რას ჭამენ ეს ცოცხალი ორგანიზმები? მცენარეები ენერგიას მზისგან იღებენ, ზოგი ცხოველი ჭამს მცენარეებს, ზოგი კი ცხოველებს. კვების ამ თანაფარდობას ეკოსისტემაში კვების ჯაჭვი ეწოდება. კვებითი ჯაჭვები ზოგადად წარმოადგენს თანმიმდევრობას, თუ ვინ ვისთან იკვებება ბიოლოგიურ საზოგადოებაში.

ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ცოცხალი ორგანიზმი, რომელიც შეიძლება მოხვდეს კვებით ჯაჭვში:

კვების ჯაჭვის დიაგრამა

კვების ჯაჭვი არ არის იგივე, რაც. ტროფიკული ქსელი არის მრავალი კვების ჯაჭვის კომბინაცია და წარმოადგენს რთულ სტრუქტურას.

ენერგიის გადაცემა

ენერგია კვებითი ჯაჭვების გასწვრივ გადადის ერთი დონიდან მეორეზე. ენერგიის ნაწილი გამოიყენება ზრდის, რეპროდუქციის, მოძრაობისა და სხვა საჭიროებებისთვის და მიუწვდომელია შემდეგი დონისთვის.

მოკლე კვების ჯაჭვები უფრო მეტ ენერგიას ინახავს, ​​ვიდრე გრძელი. დახარჯული ენერგია შთანთქავს გარემოს.