Všechny živé organismy žijí na Zemi ne izolovaně od sebe, ale ve formě společenství. V nich je vše propojeno, jak živé organismy, tak faktory neživé přírody. Taková formace v přírodě se nazývá ekosystém, který žije podle svých vlastních specifických zákonů a má specifické znaky a vlastnosti, které se pokusíme poznat.
Koncept ekosystému
Důkladné studium jakéhokoli ekosystému je poměrně obtížné, protože zahrnuje velké množství živých organismů a abiotické faktory.
Existuje věda jako ekologie, která se zabývá studiem vztahu mezi živou přírodou a neživou. Tyto vztahy však lze uskutečnit pouze v rámci určitého ekosystému a nevyskytují se spontánně a náhodně, ale podle některých zákonů.
Typy ekosystémů jsou různé, ale všechny představují soubor živých organismů, které spolu navzájem a s prostředím spolupracují prostřednictvím výměny látek, energie a informací. Proto ekosystém zůstává stabilní a udržitelný po dlouhou dobu.
Klasifikace ekosystémů
Navzdory velké rozmanitosti ekosystémů jsou všechny otevřené, bez nichž by jejich existence nebyla možná. Typy ekosystémů jsou různé a klasifikace se může lišit. Pokud budeme mít na paměti původ, pak ekosystémy jsou:
Přírodní nebo přírodní. V nich je veškerá interakce prováděna bez přímé účasti člověka. Oni jsou zase rozděleni do:
- Ekosystémy, které jsou zcela závislé na sluneční energii.
- Systémy, které přijímají energii jak ze slunce, tak z jiných zdrojů.
2. Umělé ekosystémy. Vytvořil lidské ruce, a může existovat pouze s jeho účastí. Rozdělují se také na:
- Agroekosystémy, tj. Systémy spojené s lidskou ekonomickou činností.
- Technoekosystémy se objevují v souvislosti s průmyslovou činností lidí.
- Městské ekosystémy.
Další klasifikace rozlišuje následující typy přírodních ekosystémů:
1. pozemní:
- Deštné pralesy.
- Poušť s travnatou a keřovou vegetací.
- Savannah.
- Stepi.
- Listnatý les.
- Tundra.
2. Sladkovodní ekosystémy:
- Stojící rybníky (jezero, rybník).
- Tekoucí vody (řeky, potoky).
- Bažiny.
3. Mořské ekosystémy:
- Oceán.
- Kontinentální police.
- Rybářské oblasti.
- Ústí řek, zátoky.
- Zóny hluboké vody.
Bez ohledu na klasifikaci můžete vidět rozmanitost druhů ekosystémů, která se vyznačuje souborem forem života a numerickým složením.
Charakteristické rysy ekosystému
Koncept ekosystému lze připsat jak přírodním formacím, tak uměle vytvořeným člověkem. Pokud mluvíme o přirozených, pak se vyznačují následujícími příznaky:
- Povinnými prvky v každém ekosystému jsou živé organismy a abiotické faktory prostředí.
- V každém ekosystému existuje uzavřený cyklus od výroby organických látek po jejich rozklad na anorganické složky.
- Interakce druhů v ekosystémech zajišťuje udržitelnost a samoregulaci.
Celý okolní svět představují různé ekosystémy, které jsou založeny na živé hmotě s určitou strukturou.
Struktura biotického ekosystému
I když se ekosystémy liší v druhové rozmanitosti, hojnost živých organismů, jejich forem života, ale biotická struktura v kterémkoli z nich je stále stejná.
Všechny typy ekosystémů zahrnují stejné komponenty, bez jejich přítomnosti je fungování systému jednoduše nemožné.
- Výrobci.
- Spotřební materiál prvního řádu.
- Spotřební materiál druhého řádu.
- Reduktory.
První skupina organismů zahrnuje všechny rostliny, které jsou schopné fotosyntézy. Produkují organickou hmotu. Chemotrofy, které tvoří organické sloučeniny, patří do stejné skupiny. Ale jen proto nevyužívají sluneční energii, ale energii chemických sloučenin.
Spotřebitelé zahrnují všechny organismy, které potřebují přijímat organickou hmotu zvnějšku, aby si vybudovaly své tělo. To zahrnuje všechny býložravé organismy, predátory a všežravce.
Reduktory, které zahrnují bakterie, houby, přeměňují zbytky rostlin a zvířat na anorganické sloučeniny vhodné pro použití živými organismy.
Fungování ekosystému
Největším biologickým systémem je biosféra, která se skládá z jednotlivých složek. Můžete složit následující řetězec: druh-populace - ekosystém. Nejmenší jednotkou v ekosystémech je druh. V každé biogeocenóze se jejich počet může lišit od několika desítek do stovek a tisíců.
Bez ohledu na počet jedinců a jednotlivých druhů v jakémkoli ekosystému existuje neustálá výměna hmoty, energie, nejen mezi sebou, ale také se životním prostředím.
Pokud mluvíme o výměně energie, pak je docela možné aplikovat fyzikální zákony. První zákon termodynamiky říká, že energie nezmizí beze stopy. Změní se pouze z jednoho druhu na druhý. Podle druhého zákona se v uzavřeném systému může energie pouze zvýšit.
Pokud jsou na ekosystémy aplikovány fyzikální zákony, můžeme dojít k závěru, že podporují jejich živobytí díky přítomnosti sluneční energie, které jsou organismy schopny nejen zachytit, ale také transformovat, využít a poté dát do životního prostředí.
Energie se přenáší z jedné trofické úrovně na druhou, během přenosu se jeden druh energie přeměňuje na jiný. Část z toho je samozřejmě ztracena ve formě tepla.
Bez ohledu na to, jaké typy přírodních ekosystémů existují, platí takové zákony pro naprosto každého.
Struktura ekosystému
Pokud se podíváte na jakýkoli ekosystém, můžete v něm určitě vidět, že různé kategorie, jako jsou výrobci, spotřebitelé a reduktory, jsou vždy představovány celou řadou druhů. Příroda předpokládá, že pokud se některému z druhů náhle stane něco, pak ekosystém nezemře, může být vždy úspěšně nahrazen jiným. To vysvětluje udržitelnost přírodních ekosystémů.
Široká škála druhů v ekosystému a různé potravní řetězce zajišťují udržitelnost všech procesů, které se vyskytují v rámci komunity.
Kromě toho má každý systém své vlastní zákony, které všechny živé organismy dodržují. Na základě toho lze v rámci biogeocenózy rozlišit několik struktur:
- Druhová struktura. Zobrazuje poměr rostlinných a živočišných druhů. V každém systému je tento ukazatel jiný, záleží na mnoha faktorech: zeměpisné poloze, klimatu, věku ekosystému. Druh, který je v počtu nadřazen všem ostatním, se nazývá středně silný. Ale drobní zástupci jsou v některých případech indikátorem pohody v systému.
- Trofická struktura. Rozmanitost druhů, rozvětvené potravinové řetězce v ekosystému jsou ukazatelem udržitelnosti. V jakékoli biogeocenóze jsou organismy propojeny především výživovými vazbami. Vždy si můžete vytvořit napájecí obvod. Obvykle začínají rostlinným organismem a končí predátorem. Například kobylka jí trávu, sýkorka ji sní a draka ji chytí.
- Prostorová struktura. Vyvstává otázka, jak takové velké množství různých druhů koexistuje na jednom území. To vše je způsobeno určitou strukturou, podle které jsou druhy rozptýleny. V lese je první vrstva obsazena fotofilními stromy. Hnízdí zde také některé druhy ptáků. Další úrovní jsou stromy nižší a opět příbytek pro některé druhy zvířat.
V jakémkoli ekosystému je nutně přítomna jakákoli struktura, ale může se výrazně lišit. Pokud například porovnáme biogeocenózu pouště a deštného pralesa, rozdíl je viditelný pouhým okem.
Umělé ekosystémy
Tyto systémy jsou vytvářeny lidskými rukama. Navzdory skutečnosti, že všechny složky biotické struktury jsou v nich povinné, stejně jako ty přírodní, stále existují značné rozdíly. Mezi ně patří:
- Agrocenoses se vyznačují špatným druhovým složením. Rostou pouze rostliny, které tam lidé pěstují. Příroda si však vybírá svou daň a vždy se například na poli pšenice můžete setkat s chrpy, sedmikrásky, různými členovci. V některých systémech dokonce ptáci dokážou postavit hnízdo na zemi a chovat kuřata.
- Pokud se člověk o tento ekosystém nestará, kultivované rostliny nebudou odolávat konkurenci svých divokých příbuzných.
- Agrocenoses stále existují kvůli další energii, kterou člověk přinese, například, hnojení.
- Protože se pěstovaná biomasa rostlin odebírá spolu s plodinou, půda se vyčerpává živinami. Proto je pro další existenci opět nutný zásah osoby, která bude muset na výrobu další plodiny vyrobit hnojiva.
Lze konstatovat, že umělé ekosystémy nepatří mezi stabilní a samoregulační systémy. Pokud se o ně přestane starat osoba, nepřežije. Divoké druhy postupně vytlačí kultivované rostliny a agrocenóza bude zničena.
Například doma lze snadno vytvořit umělý ekosystém tří druhů organismů. Pokud dáte akvárium, nalijte do něj vodu, dáte pár větviček elodea a usadíte dvě ryby, zde máte připravený umělý systém. Ani takový jednoduchý nemůže existovat bez lidského zásahu.
Hodnota ekosystémů v přírodě
Když mluvíme globálně, všechny živé organismy jsou rozmístěny napříč ekosystémy, takže jejich význam lze jen stěží podceňovat.
- Všechny ekosystémy jsou propojeny cyklem látek, které mohou migrovat z jednoho systému do druhého.
- Vzhledem k přítomnosti ekosystémů v přírodě je zachována biologická rozmanitost.
- Všechny zdroje, které čerpáme z přírody, nám dávají přesně ekosystém: čistou vodu, vzduch, úrodnou půdu.
Jakýkoli ekosystém lze snadno zničit, zejména s ohledem na schopnosti člověka.
