Økosystem: Definition, typer, struktur og eksempler

Indhold

• Økosystemdefinition i biologi
• Origins of Ecology
• Typer af økologiske systemer
• Nøgleøkosystem-biome
• Økosystemers struktur
• Funktionerne i ernæringscyklussen
• Stabilitet i økosystemfunktion
• Forstyrrelser i økosystemets funktion
• Eksempel på marine økosystemer
• Eksempel på akvatisk økosystem
• Terrestrisk økosystemeksempel
• Økosystem vs. samfundsøkologi
• Beskyttelse af økosystemstrukturer
• Katastrofisk økosystem ødelæggelse

Den naturlige verden består af vidt forskellige typer fysiske miljøer og organismer, der er unikt tilpasset til at bo der. Et andet ord for dette begreb inden for biologi er et økosystem.

Denne artikel giver dig klare forklaringer på økosystemer og tilbyder interessante eksempler.

Økosystemdefinition i biologi

Biologer definerer et økosystem som et samfund af levende organismer og deres fysiske miljø, som inkluderer begge dele biotiske og abiotisk faktorer.

Biotiske faktorer er levende ting i et indbyrdes afhængigt økologisk system som planter, dyr, mikrober og svampe.

Abiotiske faktorer er ikke-levende ting som vand, sollys, husly, klipper, mineraler, jord og klima.

Origins of Ecology

Den videnskabelige undersøgelse og klassificering af planter og dyr stammer fra Aristoteles i det antikke Grækenland. I begyndelsen af ​​1800-tallet beskrev Darwin konkurrence mellem arter og evolution gennem naturlig udvælgelse. Ernst Haeckel myntet på ordet økologi omkring denne samme tid.

I slutningen af ​​1800-tallet antydede Eugenius Warming, at abiotiske faktorer, såsom tørke, ild og koldt vejr, også påvirkede arterens adfærd og tilpasningsstrategier. Opvarmning rejste meget i sit arbejde og udviklede et universitetskursus om planteøkologi. Hans ideer fanget, da britiske og nordamerikanske forskere læste hans klassiske bog, Planteøkologi.

Begrebet økosystem blev opfundet af Arthur Tansley i 1936.

Typer af økologiske systemer

Der er tre brede kategorier af biologiske økosystemer. Hver har en særskilt artssammensætning og struktur. Det største økosystem er det marine økosystem. Alle økosystemer påvirkes af globalt klima og menneskelig aktivitet, såsom forurening, kunstvanding, urbanisering, minedrift og skovrydning.

Marine økosystem dækker ca. 70 procent af Jordens overflade. Sammen med verdenshavene inkluderer marine økosystemer sandstrande, flodmundinger, mudderboliger, Antarktis-farvande, salt marsk og levende korallerrev, der alle vrimler af liv. Klimaet i marine økosystemer verden over spænder fra tropisk varme til polære hvirvler.

Akvatiske økosystemer inkluderer søer, floder, damme og vådområder. Ferskvandsarter uddødes i en meget hurtigere hastighed end marine eller landlige arter ifølge national geografi. Klimaændringer og forurening er store trusler mod akvatiske økosystemer.

Terrestriske økosystemer er landbaserede økologiske samfund på steder som den arktiske tundra, ørken, skove og græsarealer. Dyr i polært klima har co-udviklet lignende adaptive egenskaber, såsom tyk pels og et isolerende fedtlag.

Nøgleøkosystem-biome

Biome er et lidt bredere udtryk end økosystemer, skønt de er ret ens. Biome er karakteristiske økologiske samfund, som i sig selv kan indeholde mange økosystemer i det. De er nyttige til at kategorisere karakteristikkerne i bestemte områder, der direkte kan påvirke den type eller type økosystemer, der opstår der.

Karakteristika for disse biomer / økologiske systemer inkluderer deres særlige klima, zone, højde, jordtype, nedbørsmængde og artssammensætning.

Akvatiske biome inkluderer korallrev, flodmundinger, marine, vådområder og ferskvand.

Ørkenbiomer inkluderer Mojave-ørkenen, Chiles kystørreder, Death Valley og Grønlands friste ørkener.

Skovbiomer inkluderer tropisk regnskov, tempereret skov, kaparral (buske) og taiga (boreal skov).

Græslandsbiomer inkluderer savanner, stepper, prærier og sydamerikanske pampas.

Økosystemers struktur

Levende organismer skal have energi og næringsstoffer for at vokse, reagere og reproducere. Organismer er indbyrdes afhængige og forbundet med hinanden i livskredsen. Energi overføres fra det ene niveau i fødevarepyramiden til det næste. For eksempel spiser fisk alger og blæksprutter spiser fisk.

Alger, fisk, blæksprutte og rovdyr er et eksempel på en fødekæde. Det madweb er lavet af mange overlappende fødekæder. Energipyramiden starter med producenter i bunden af ​​pyramiden efterfulgt af forbrugere og rovdyr på øverste niveauer. Energi går tabt ved hver overførsel mellem organismer, så pyramiden er lodret og ikke omvendt.

Planter og planteplankton er producenter, der indeholder fotosyntetiske pigmenter, der bruger solenergi og kuldioxid til at fremstille sukker. Primære forbrugere spiser planter, og sekundære forbrugere spiser primære forbrugere. En spids rovdyr uden naturlige fjender har det øverste sted på madpyramiden.

Funktionerne i ernæringscyklussen

Biomasse konserveres og genanvendes i et økosystem. Når organismer dør, nedbrydere nedbryde det organiske stof i energi og næringsstoffer, der strømmer tilbage i økosystemet. Nedbrydende dyr frigiver kulhydrater, fedt, proteiner og gasser, når de udøves af mikrober, fluer og orme.

Bakterier og mikrober nedbryder forfaldne plantestoffer i næringsstoffer som calcium, nitrogen, kalium og fosfor, der beriger jorden.

Energi og næringsstoffer også strømning mellem økosystemer. For eksempel erodere klipper i en flod og sætte mineraler i vandet, der strømmer nedstrøms i søer og marker. Effekten kan også være skadelig. Kvælstof og fosforafstrømning fra landbrugsjord kan forurene vandveje.

I modsætning til stof, der genanvendes, strømmer energi i en retning. Planter producerer energirige molekyler af glukose fra indfanget sollys, vand og kuldioxid. Kemisk energi overføres til forbrugerne til cellemetabolisme, og ekstra energi afgives som varme.

Stabilitet i økosystemfunktion

Økosystemer er dynamiske med en konstant eb og strøm af energi og stof. Ernæringsniveauer, arter af arter, vejrmønstre, temperatur, årstider varierer og ændrer sig. Mangfoldighed i et økosystem bidrager til stabilitet.

På trods af fluxen og dynamikken i økosystemets økologi, en samlet ligevægtstilstand forbliver stabil. Økosystemer opretholder en stabil tilstand med en ret konsistent sammensætning. Normalt truer ikke svingende biotiske og abiotiske træk ikke et stabilt system. Med andre ord er en regnskov stadig en regnskov, selvom aberbestanden falder.

Forstyrrelser i økosystemets funktion

Naturlige forstyrrelser kan forstyrre økosystemets funktion. For eksempel forstyrrer orkaner, vilde brande, oversvømmelser og vulkaner økosystemtjenester. Oversvømmelse kan forurene vandkilder. Habitat går tabt, og arter kan blive forskudt. Rovdyr-byttebalance kan være slukket og forårsage en dominoeffekt på andre arter.

Invasive arter kan potentielt true andre arters velfærd og eksistens. Invasive arter inkluderer planter og dyr, der med vilje eller tilfældigt introduceres til et område. Undertiden bringes invasive arter med vilje ind for at stoppe et rovdyr, der overtager. For eksempel frigav naturvernere laks til de store søer for at kontrollere en mindre ønskelig invasiv art.

Menneskelig aktivitet er en anden væsentlig årsag til farlige økosystemændringer. Jagt, overfiskning, udnyttelse af ikke-vedvarende ressourcer, giftigt affald og forurening truer økosystemerne og deres biome. I ekstreme tilfælde, såsom en lækage fra atomkraftværket, kan de berørte økosystemer være radioaktive og kræftfremkaldende i de kommende år.

Eksempel på marine økosystemer

Det Great Barrier Reef ud for Australiens kyst er en utrolig stor og mangfoldig marine økosystem der har eksisteret i millioner af år. Alger leverer mad til dyrkning af koraller, der fastgøres til døde koraller i revet.

Unge koraller flyder i vandet spises af fisk og dyr, der svømmer i havet. Skeletoniserede koraller kan stadig konsumeres af orme, snegle og glupesk søstjerner.

Nogle koraller har et gensidigt fordelagtigt forhold til rejer og krabber, der lever i koralkolonier og bekæmper gensidige fjender ved hjælp af deres klemme. Abiotiske faktorer, der væsentligt påvirker koraller, er stigende vandtemperaturer, forsuring af havet og kuldioxidniveauer.

Ifølge Smithsonian Museum of Natural History begynder surt havvand allerede at opløse skeletstrukturen af ​​korallrev på steder som Hawaii.

Eksempel på akvatisk økosystem

Lake of the Woods akvatiske økosystem er placeret på grænsen til Canada og USA. Dette ferskvandsforekomst er det, der er tilbage af den engang massive, glatiske sø Agassiz.

I dette akvatiske økosystem med ferskvand giver fytoplankton, dyreplankton, alger og bakterier optimale niveauer af mad, levesteder og ilt til velsmagende fisk. Lake of the Woods kaldes ofte for verdens hovedstad Walleye _._

Virvelløse dyr som mayflies og midges spiller også en vigtig rolle i søer med ferskvand. De spiser mikroorganismer, der lever af forfaldne planter og dyrestoffer. Virvelløse dyr er en fremragende madkilde til små fisk, der kan spises af store fisk, som kan fanges af pelikaner, hegre, bjørn og mennesker.

Abiotiske faktorer, der påvirker tilstanden i et akvatisk økosystem som Lake of the Woods inkluderer luft- og vandtemperatur, kuldioxidniveauer og giftig afstrømning.

Terrestrisk økosystemeksempel

Amazonas regnskovs økosystem er et artsrigt landmiljø i Sydamerika. Sollys absorberes af frodige bredbladede planter og høje træer, der giver mad og husly til et forbløffende antal fugle, pattedyr, insekt, firben og slanger i troperne. Mange af disse skabninger spises af rovdyr som jaguaren.

Når organismer dør i regnskoven, nedbrydes deres energi og næringsstoffer hurtigt af dekomponere som tåger og mikrober. Næringsstoffer går tilbage i jorden og hjælper planter med at vokse. Abiotiske faktorer i regnskoven inkluderer store mængder nedbør, varme og et tropisk klima, der nærer arter af biodiversitet fra skovbunden til de tykke, hængende baldakiner.

Økosystem vs. samfundsøkologi

Afhængig af deres forskningsinteresser kan økologer muligvis fokusere på området økologi, økosystemøkologi eller begge dele. Fællesskabets økologi undersøger specifikt interaktioner mellem forskellige arter og resultatet af denne interaktion. Økosystemets økologi ser meget bredere på levende og ikke-levende faktorer, der påvirker et økologisk samfund og udløser økosystemændringer.

For eksempel kan en økolog, der vil finde ud af, hvorfor kæmpe karper overtager en sø, der engang var fuld af ørreder, muligvis gennemføre en økologisk undersøgelse af fiskebestanden sammen med en økosystemundersøgelse af formindsket vandkvalitet, der påvirker alle arter i akvatiske liv. . Økologer foretager undersøgelser, der hjælper gemme naturressourcer til kommende generationer.

Beskyttelse af økosystemstrukturer

Økosystemstyring anvender bevaringspraksis for at bevare integriteten i økosystemets funktion og strukturer. Det siges, at økosystemstrukturer har integritet, når de er afbalancerede, stabile og karakteristiske for økologiske samfund i den naturlige region.

Både abiotiske og biotiske faktorer er generelt forudsigelige. Befolkningsdynamikken skal også være selvbærende uden behov for menneskelig indgriben i gendanne balance.

God økosystemforvaltning spiller en vigtig rolle i bevarelsen af ​​statsparker, nationalparker og andre vilde dyrearealer. At forstå økosystemets historie og normale ændringshastigheder eller successionshastigheder hjælper med at hjælpe med tidlig opdagelse af strukturelle problemer. Målet er at bevare den biologiske mangfoldighed og sikre levedygtigheden af ​​indfødte arter. Fra New York til Californien overvåger miljøforkæmpere nøje klimamønstre.

Katastrofisk økosystem ødelæggelse

Naturkatastrofer som en orkan efterfølges af ordnet rækkefølge og naturlig genopbygning af området til dets tidligere tilstand. Imidlertid kan menneskelig aktivitet midlertidigt eller permanent ødelægge en økosystemøkologi. Økosystemskatastrofer er sket i USA og over hele verden.

Økosystemet i Mexicogolfen er blevet alvorligt forstyrret af forurenende stoffer transporteret til Golfen fra Mississippi-floden. Kvælstof og fosfor fra marker, foderpartier og spildevand dræner ud i floden fra mange stater.

For høje niveauer af næringsstoffer stimulerer giftige algeopblomstringer, ændrer madskiftet og udtømmer ilt i vandet, hvilket resulterer i en død zone og massiv fisk dræber. Området er også påvirket af abiotiske faktorer som orkaner og oversvømmelser.

I 1986 udledte en ulykke ved Chernobyl-kernekraftværket i Ukraine dødbringende radioaktivt materiale i atmosfæren. Millioner af mennesker blev udsat for stråling. Tusinder af børn, der drak mælk fra køer, der græssede i det forurenede område, udviklede kræft i skjoldbruskkirtlen. I dag er det radioaktive område omkring Tjernobyl uden for grænser for mennesker, men ulve, vilde heste og andre dyr er til stede i betydeligt antal.