Innehåll
- Ekosystemdefinition i biologi
- Origins of Ecology
- Typer av ekologiska system
- Viktiga ekosystembiomer
- Ekosystemens struktur
- Funktionerna i näringscykeln
- Stabilitet i ekosystemfunktion
- Störningar i ekosystemets funktion
- Exempel på marint ekosystem
- Exempel på vattenlevande ekosystem
- Terrestrial Ecosystem Exempel
- Ekosystem mot gemenskapens ekologi
- Skydd av ekosystemstrukturer
- Katastrofisk ekosystemförstörelse
Den naturliga världen består av oerhört olika typer av fysiska miljöer och organismer som är unikt anpassade för att bo där. Ett annat ord för detta begrepp inom biologi är ett ekosystem.
Den här artikeln ger dig tydliga förklaringar av ekosystem och erbjuder intressanta exempel.
Ekosystemdefinition i biologi
Biologer definierar ett ekosystem som ett samhälle av levande organismer och deras fysiska miljö, vilket inkluderar båda biotiska och abiotisk faktorer.
Biotiska faktorer är levande saker i ett inbördes beroende ekologiskt system som växter, djur, mikrober och svampar.
Abiotiska faktorer är icke-levande saker som vatten, solljus, skydd, stenar, mineraler, jord och klimat.
Origins of Ecology
Den vetenskapliga studien och klassificeringen av växter och djur går tillbaka till Aristoteles i antika Grekland. I början av 1800-talet beskrev Darwin konkurrens mellan arter och evolution genom naturligt urval. Ernst Haeckel myntade ordet ekologi ungefär samma tid.
I slutet av 1800-talet föreslog Eugenius Warming att abiotiska faktorer, som torka, eld och kallt väder också påverkade arterens beteende och anpassningsstrategier. Uppvärmningen reste mycket i sitt arbete och utvecklade en universitetskurs om växtekologi. Hans idéer fångades när brittiska och nordamerikanska forskare läste hans klassiska bok, Oekologi av växter.
Termen ekosystem myntades av Arthur Tansley 1936.
Typer av ekologiska system
Det finns tre breda kategorier av biologiska ekosystem. Var och en har en distinkt artsammansättning och struktur. Det största ekosystemet är det marina ekosystemet. Alla ekosystem påverkas av global klimat och mänsklig aktivitet, såsom föroreningar, bevattning, urbanisering, gruvdrift och avskogning.
Marint ekosystem täcker ungefär 70 procent av jordens yta. Tillsammans med haven inkluderar marina ekosystem sandstränder, flodmynningar, leralägen, Antarktisvatten, salt myrar och livliga korallrev, allt vattande av liv. Klimatet i marina ekosystem runt om i världen sträcker sig från tropisk värme till polära virvel.
Vattenekosystem inkluderar sjöar, floder, dammar och våtmarker. Sötvattensarter utrotas i mycket snabbare takt än marina eller markarter enligt nationella geografiska. Klimatförändringar och föroreningar är stora hot mot akvatiska ekosystem.
Terrestriska ekosystem är landbaserade ekologiska samhällen på platser som arktisk tundra, öken, skogar och gräsmarker. Djur i polärt klimat har samutvecklat liknande adaptiva egenskaper såsom tjock päls och ett isolerande fettlager.
Viktiga ekosystembiomer
Biome är en något bredare term än ekosystem, även om de är ganska lika. Biome är distinkta ekologiska samhällen som själva kan innehålla många ekosystem i den. De är användbara för att kategorisera egenskaperna hos vissa områden som direkt kan påverka typen eller typerna av ekosystem som uppstår där.
Att urskilja egenskaperna för dessa biome / ekologiska system inkluderar deras speciella klimat, zon, höjd, jordtyp, mängd nederbörd och artsammansättning.
Vattenbiomer inkluderar korallrev, flodmynningar, marina, våtmarker och sötvatten.
Desert biomes inkluderar Mojave-öknen, Chiles kustöknar, Death Valley och Grönlands fridiga öknar.
Skogsbiomer inkluderar tropisk regnskog, tempererad skog, kapell (buskar) och taiga (boreal skog).
Gräsmarkbiomer inkluderar savannor, steppar, prärier och sydamerikanska pampor.
Ekosystemens struktur
Levande organismer måste ha energi och näringsämnen för att växa, reagera och reproducera. Organismer är beroende av varandra och kopplas till varandra i livets cirkel. Energi överförs från en nivå av matpyramiden till den nästa. Till exempel äter fisk alger och bläckfisk äter fisk.
Alger, fisk, bläckfisk och rovdjur är ett exempel på en näringskedja. De matweb är gjord av många överlappande livsmedelskedjor. Energipyramiden börjar med producenter vid basen av pyramiden följt av konsumenter och rovdjur på övre nivåer. Energi förloras med varje överföring mellan organismer, så pyramiden är upprätt och inte inverterad.
Växter och fytoplankton är producenter som innehåller fotosyntetiska pigment som använder solenergi och koldioxid för att tillverka socker. Primära konsumenter äter växter och sekundära konsumenter äter primära konsumenter. Ett topp-rovdjur utan naturliga fiender har toppmats på matpyramiden.
Funktionerna i näringscykeln
Biomassa konserveras och återvinns i ett ekosystem. När organismer dör, nedbrytare bryt ner det organiska materialet i energi och näringsämnen som flyter tillbaka till ekosystemet. Nedbrytande djur släpper kolhydrater, fetter, proteiner och gaser när de påverkas av mikrober, flugor och maskar.
Bakterier och mikrober bryter ned ruttnande växtämnen i näringsämnen som kalcium, kväve, kalium och fosfor som berikar jorden.
Energi och näringsämnen också flöde mellan ekosystem. Till exempel eroderar stenar i en flod och lägger mineraler i vattnet som rinner nedströms in i sjöar och åkrar. Effekten kan också vara skadlig. Kväve- och fosforavrinning från jordbruksmark kan förorena vattenvägarna.
Till skillnad från material som återvinns, flödar energi i en riktning. Växter producerar energirika molekyler av glukos från fångat solljus, vatten och koldioxid. Kemisk energi överförs till konsumenterna för cellmetabolism, och extra energi avges som värme.
Stabilitet i ekosystemfunktion
Ekosystem är dynamiska med konstant ebb och flöde av energi och materia. Näringsnivåer, arter av arter, vädermönster, temperatur, årstider varierar och förändras. Mångfald i ett ekosystem bidrar till stabilitet.
Trots flödet och dynamiken i ekosystemets ekologi, totalt sett jämviktstillstånd förblir stadig. Ekosystem upprätthåller ett stabilt tillstånd med en ganska konsekvent sammansättning. Normalt hotar inte fluktuerande biotiska och abiotiska egenskaper ett stabilt system. Med andra ord, en regnskog är fortfarande en regnskog även om bestånden av apor minskar.
Störningar i ekosystemets funktion
Naturliga störningar kan störa ekosystemets funktion. Orkaner, vilda bränder, översvämningar och vulkaner till exempel upprör ekosystemtjänster. Översvämningar kan förorena vattenkällor. Habitat går förlorat och arter kan förskjutas. Rovdjur-rovdjursbalansen kan vara orsakad av en dominoeffekt på andra arter.
Invasiva arter kan potentiellt hota andra arters välbefinnande och existens. Invasiva arter inkluderar växter och djur som introduceras i ett område avsiktligt eller av misstag. Ibland tas invasiva arter medvetet in för att stoppa ett rovdjur som tar över. Till exempel släppte naturvårdare lax till de stora sjöarna för att kontrollera en mindre önskvärd invasiv art.
Mänsklig aktivitet är en annan viktig orsak till farliga ekosystemförändringar. Jakt, överfiske, utnyttjande av icke-förnybara resurser, giftigt avfall och förorening hotar ekosystemen och deras biomar. I extrema fall, till exempel en läcka från kärnkraftverket, kan de drabbade ekosystemen vara radioaktiva och cancerframkallande under många år framöver.
Exempel på marint ekosystem
De Stora Barriärrevet utanför Australiens kust är en otroligt stor och mångsidig marint ekosystem som har funnits i miljoner år. Alger tillhandahåller mat för odling av koraller som fäster sig till döda koraller i revet.
Unga koraller som flyter i vattnet äts av fisk och djur som simmar i havet. Skelettformade koraller kan fortfarande konsumeras av maskar, sniglar och glupiga sjöstjärnor.
Vissa koraller har ett ömsesidigt gynnsamt förhållande till räkor och krabbor som lever i korallkolonier och bekämpar ömsesidiga fiender med sina klämmer. Abiotiska faktorer som signifikant påverkar koraller är stigande vattentemperaturer, försurning av havet och koldioxidnivåer.
Enligt Smithsonian Museum of Natural History börjar surt havsvatten redan lösa upp skelettstrukturen hos korallrev på platser som Hawaii.
Exempel på vattenlevande ekosystem
Lake of the Woods vattenlevande ekosystem ligger på gränsen till Kanada och USA. Denna sötvattenkropp är det som återstår av den en gång massiva glaciala sjön Agassiz.
I detta akvatiska ekosystem med sötvatten ger fytoplankton, djurplankton, alger och bakterier optimala nivåer av mat, livsmiljö och syre för god fisk. Lake of the Woods kallas ofta världens huvudstad Walleye _._
Ryggradslösa djur som kanflugor och muggar spelar också en viktig roll i sjöarna i sötvatten. De äter mikroorganismer som livnär sig från ruttnande växt- och djurämnen. Ryggradslösa djur ger en utmärkt matkälla för små fiskar som kan ätas av stora fiskar, som kan fångas av pelikaner, häger, björnar och människor.
Abiotiska faktorer som påverkar tillståndet i ett vattenlevande ekosystem som Lake of the Woods inkluderar luft- och vattentemperatur, koldioxidnivåer och giftig avrinning.
Terrestrial Ecosystem Exempel
Regnskogens ekosystem Amazonas är en artsrik markmiljö i Sydamerika. Solljus absorberas av frodiga bredbladiga växter och höga träd som ger mat och skydd för ett häpnadsväckande antal fåglar, däggdjur, insekter, ödlor och ormar i tropikerna. Många av dessa varelser äts av rovdjur som jaguaren.
När organismer dör i regnskogen bryts deras energi och näringsämnen snabbt ned av sönderdelare som torkar och mikrober. Näringsämnen går tillbaka i jorden och hjälper växter att växa. Abiotiska faktorer i regnskogen inkluderar stora mängder nederbörd, värme och ett tropiskt klimat som ger näring till den biologiska mångfalden från skogsbotten till de tjocka, hängande himmlarna.
Ekosystem mot gemenskapens ekologi
Beroende på deras forskningsintressen kan ekologer fokusera på gemenskapens ekologi, ekosystemekologi eller båda. Gemenskapens ekologi undersöker specifikt interaktioner mellan olika arter och resultatet av denna interaktion. Ekosystemets ekologi ser mycket bredare på levande och icke-levande faktorer som påverkar ett ekologiskt samhälle och utlöser ekosystemförändringar.
Till exempel kan en ekolog som vill ta reda på varför gigantisk karp tar över en sjö som en gång var full av öring kunna genomföra en samhällsekologstudie av fiskbeståndet tillsammans med en ekosystemstudie av minskad vattenkvalitet som påverkar alla arter i vattenlevande arter. . Ekologer genomför studier som hjälper spara naturresurser för kommande generationer.
Skydd av ekosystemstrukturer
Ekosystemhantering använder bevarandepraxis för att upprätthålla integriteten i ekosystemets funktion och strukturer. Ekosystemstrukturer sägs ha integritet när de är balanserade, stabila och karakteristiska för ekologiska samhällen i den naturliga regionen.
Både abiotiska och biotiska faktorer är i allmänhet förutsägbara. Befolkningsdynamiken bör också vara självbärande utan behov av mänsklig intervention återställa balans.
God ekosystemhantering spelar en viktig roll för att bevara statsparker, nationalparker och andra djurlivsområden. Att förstå ekosystemets historia och normala hastigheter för förändring eller succession hjälper till att snabbt upptäcka strukturella problem. Målet är att upprätthålla biologisk mångfald och säkerställa livskraften hos infödda arter. Från New York till Kalifornien övervakar miljöaktivister klimatmönstren noggrant.
Katastrofisk ekosystemförstörelse
Naturkatastrofer som en orkan följs av ordnad succession och naturlig återuppbyggnad av området till dess tidigare tillstånd. Men mänsklig aktivitet kan tillfälligt eller permanent förstöra en ekosystemekologi. Ekosystemkatastrofer har hänt i USA och runt om i världen.
Ekosystemet i Mexikanska golfen har störst allvarligt av föroreningar som transporterades till viken från Mississippifloden. Kväve och fosfor från åkrar, foderpartier och avlopp dränerar in i floden från många stater.
För stora nivåer av näringsämnen stimulerar giftiga algblomningar, förändrar matförändringen och tappar syre i vattnet vilket resulterar i en död zon och massiva fiskdöd. Området påverkas också av abiotiska faktorer som orkaner och översvämningar.
1986 släppte en olycka vid kärnkraftverket i Tjernobyl i Ukraina dödligt radioaktivt material ut i atmosfären. Miljontals människor utsattes för strålning. Tusentals barn som drack mjölk från kor som betade i det kontaminerade området utvecklade sköldkörtelcancer. Idag är det radioaktiva området kring Tjernobyl gränser för människor, men vargar, vilda hästar och andra djur finns i betydande antal.