Концепцията, функциите и основните свойства на една екосистема

В училищния и университетския курс, концепцията за основно свойства на екосистемите биоценози, популации, общности. Концепцията за тези дефиниции и същността на предметите е дадена в рамките на биологията и екологията. Често тези понятия засягат и географията. Съвременната наука вярва, че природата на света около нас е цялостна система. Няма значение каква е нейната околна среда - вода или местообитание на сушата.

Теоретичен подход

свойства екосистеми, биогеоценоза разгледани в рамките на общата наука, посветена на сложни системи. Основател на тази тенденция е Л. фон Берталанфи, който е работил през ХХ век. Около края на четиридесетте той публикува няколко документа, които разглеждат системен подход към многото проблеми на света около нас. В днешно време разработената от него теория става все по-значима на фона на естествена криза и антропоморфно влияние.

Обща теория

Като се има предвид структурата, свойствата на една екосистема, първо е важно да се определи за какво се отнася въпросният принцип. Системата обикновено означава компоненти, които са взаимосвързани и взаимодействат, образувайки интегрален обект. Под цялото общо се разбира единството, образувано от множество елементи, характеризиращи се със строго определена структура, т.е. специфичната позиция на отделните части и строго дефинираната природа на взаимното влияние.

Основни характеристики на екосистемата:

• интеграция;
• изолация;
• цялост;
• равновесието;
• стабилност;
• управляемост;
• трайност;
• поява.

появяване

Този термин се разбира като универсално свойство на естествените екосистеми, обясняващо, че сходството не е просто сумиране на качествата и характеристиките на компонентите, обединени в една система. Когато елементите са взаимосвързани, се появяват функционални мащабни единици, които имат свои уникални характеристики, които не са характерни за предишното ниво, т.е. първите компоненти. Новите възникващи свойства са непредсказуеми въз основа на информация само за частите, които формират определена единица.

Еколозите твърдят, че възникващите качества са почти основните свойства на една екосистема. Те се инициират от взаимното влияние на елементите един върху друг, като същевременно се запазва природата на компонентите. Когато се вземат предвид тези качества, проучването на системата е възможно без пълно и подробно разбиране на всички включени елементи. Това е особено важно за екологията, като се имат предвид системите, които едновременно съчетават хиляди и хиляди елементи. Понастоящем просто няма начин да ги разгледаме изцяло. Задачата на учените е да определят ясно интегралните свойства. За да направите това, идентифицирайте унищожаването, продуктите, прилагани на различни нива, биомасата в количество. Но те не търсят модели, особено ако не описват системата като цяло. Важно е да има идея само за такива процеси, които влияят на бъдещето и са предсказуеми.

трайност

Това свойство на екосистемата и структурата на такъв обект са тясно свързани помежду си. По отношение на обектите, регулирани от процесите, протичащи вътре, е обичайно да се говори за възможността за връщане към изходната точка. Основният закон за описване на явлението е теорията на Le Chatelier-Braun, която гласи, че външно влияние, провокиращо изход от стабилна позиция, води до промяна в равновесието, поради което външният фактор става по-слаб.

Имайки предвид свойствата и функциите на екосистемите, те задължително вземат предвид наличието както на преки връзки, така и на обратна връзка. Чрез прави линии се разбира, че един елемент пряко засяга втория, но не предизвиква обратна реакция. Ако има отговор, можете да запишете обратна връзка. Приложена към всяка съвременна екосистема, обратната връзка е изключително важен феномен, който определя степента на упоритост и възможността за по-нататъшен напредък. Съществуват положителни, отрицателни типове обратни взаимодействия.

обратни връзки

Анализирайки концепцията и свойствата на една екосистема, определено трябва да се обърне внимание на такива обратни връзки, които се провокират от процеса и стимулират неговото движение в същата посока. Те обикновено се считат за положителни. Така че, ако отсечете гората, територията ще се превърне в блато, където скоро населението на сфагнови мъхове, акумулиращо влага, активно се развива. Това води до по-голямо преовлажняване.

Отрицателната обратна връзка е едно от основните свойства на една екосистема, което показва, че определен първи елемент има ефект, който е противоположен в своята посока спрямо втория. В природата този вид облигации се срещат най-често и с право се смятат за най-важни в екологията. Класически пример от външния свят е отношението на хищник и неговата храна. Ако популацията на плячка се увеличи, хищниците имат повече храна, т.е. има условия за възпроизводство, броят им нараства. Това стимулира активното разрушаване на жертвите, условията на хранене стават отрицателни, раждаемостта на хищническото животно намалява. Постепенно броят на ловците намалява, натискът върху жертвата намалява и кръгът започва отново. Тази логика на саморегулиране получи името на динамичното равновесие. Сигурността на околната среда - в съпротивата на това явление.

Системи: какви са?

В момента, фокусирайки се върху основните свойства на екосистемите, е обичайно да ги разделим на три големи групи:

• изолира;
• затворен;
• отворен.

Първите имат строго определени граници, а енергията, материята през тях не преминава навътре и навън. Такива системи могат да се формират само в изкуствени условия. Затворените са тези, които имат само енергиен обмен с външния свят. И накрая, третата група са екологични системи, които обменят енергия, вещество с пространство. Това са естествени системи.

Значимост на теорията

Възможно ли е да се назове специално свойство на екосистемите? Учените отдавна са определили, че общата теория на системите е важен аспект от науката за околната среда, която позволява да се формира фундаментално нова методология. Тя получи името на системния анализ. В рамките на такъв подход, обектите на природата, светът около нас са системи, подбрани според поставените за групата изследователи цели. Системата е интегрален обект, като в същото време може да се разглежда като сложна комбинация от множество компоненти.

Системният анализ ви позволява да определите свойствата на екосистемата и да идентифицирате всички тези отношения, чрез които тя се превръща в един обект. В рамките на изследователската работа учените определят кои процеси контролират системата, как тя е свързана със света наоколо и как ще се държи, ако има някакъв фактор на влияние. Предвиждане на възможностите за развитие.

За параметрите

Описание на свойствата на биосферата като глобална екосистема, по-малки асоциации на компоненти, задължително разкриват ключовите параметри и им дават ясно описание. Най-значими са:

• ограничения;
• свойства на отделните компоненти;
• свойства на обекта като цяло;
• структурни характеристики;
• характеристики на взаимното влияние на компонентите, слоевете на системата;
• спецификата на взаимоотношенията на външния свят и разглежданата съвкупност.

И ако повече?

Изследвайки свойствата на една екосистема, е почти най-трудно да се определят точните граници. Това е толкова трудна характеристика, която до голяма степен е свързана с целостта на обекта. Това се дължи на факта, че вътрешната комуникация е по-силна от външната. Само в такива условия комбинацията от компоненти може да бъде устойчива по отношение на негативните фактори на заобикалящия ни свят.

Показателите, които позволяват количествено и качествено описание на комбинацията от естествени компоненти, дават представа за всички свойства на отделните компоненти и на системата като цяло. За да се определи точната структура, е необходимо да се съпоставят възникналите между тях елементи, като се вземат предвид интервалите от време, пространството. Последното е аспектът, въз основа на който се определя редът на позицията на компонентите на обекта. Времето е индикатор, който дава представа за промяна в състоянието на една система, отразяваща нейното развитие. От структурата е възможно да се заключи колко силна е йерархията в обекта, как нивата са подчинени един на друг, как всичко това е организирано заедно.

За връзките и елементите

Обменът на информация, енергия, субстанция е форма на връзки на сложен структуриран обект и свят около него. В много отношения този обмен определя същността на взаимодействието на системата и пространството около него. Ако системата има връзки, можем да говорим за отворени граници, при липса на такъв обект се оценява като затворен. В същото време е необходимо да се разбере, че екосистемата е не само органични форми на живот, но и всичко, което ги заобикаля, т.е. абиотична среда. Тези компоненти са тясно свързани и постоянно взаимодействат. В толкова сложно взаимно влияние се формира екосистема. Преди да назовем определено свойство на екосистемите, на първо място, изглежда, че съществува взаимна тясна връзка, която дава възможност да се говори за този сложен обект като функционална цялост, характеризираща се с наличието на връзки на причините и последствията. Всички компоненти влияят една на друга, което води до наблюдаваните процеси в системата.

Свойствата на екологичната система са пряко свързани с циркулацията на веществата. Например, ако разгледаме дали въздействието на пашата върху свойствата на почвата и екосистемата е очевидно, че това със сигурност ще бъде разкрито. Елементите, формиращи системите, са способни да произвеждат биологични продукти. Отличителна черта на естествено структурирания обект в сравнение с изкуственото, формирано от човешките усилия, е, че стабилността на околната среда осигурява дълго, неограничено съществуване. Естествената екологична система разполага с достатъчно ресурси за защита срещу отрицателни външни фактори. Неговите резерви ви позволяват да поддържате постоянството на функции, структури. Колкото по-голяма е екологичната система, толкова по-малки структурни компоненти са вътре в нея и имат свои собствени още по-малки екосистеми.

За размерите

Обичайно е да се разпределят системи:

• микро;
• мезо;
• макро;
• глобален.

Малките обекти - водни басейни, стволове на дървета, аквариуми са класирани като първите. Второто ниво - езера и гори, реки и езера. Макроконтиненти, зони. Глобално - е биологичната сфера като един обект.

Условия и размери

Екологичните системи, които са се появили на сушата и са достигнали доста големи размери, обикновено се наричат ​​биоми, ако характеризират някои строго очертани географски области. Те включват пустинна, тайгова и подобни терени. Биоме е сложен обект. Тя включва голям брой по-малки екологични системи, всички от които са тясно свързани помежду си.

Обичайно е да се говори за два блока от екологичната система, един от които е животинската популация, която е интегрирана помежду си, а втората е местообитанието и факторите, които го формират. Първият се нарича биоценоза, вторият е екотоп. Екосистемата е нормална - елемент от живата природа, функциониращ и формиран и биоценоза, и абиотични компоненти. Между тях има постоянен обмен на химически компоненти, а слънчевата светлина дава енергия за процесите.

Синтез и енергия

Един от най-важните видове живи организми на нашата планета са фотоавтотрофите, т.е. такива организми, които са способни да произвеждат органични вещества от минерали в присъствието на слънчева енергия. Фотосинтезата позволява производството на вещества, които след това се използват за активизиране на растенията. Благодарение на тези компоненти растителните форми могат да поддържат функциите си и да се възпроизвеждат. Освен това органичният материал е строителен материал за образуването на фитомаса.

Хетеротрофите са гъби, бактерии, по-големи форми на живот, които се хранят с продукти, създадени от фотоавтотрофи. Получените компоненти се използват за изграждане на собствени тъкани и производство на енергия за цял живот. Метаболизмът на хетеротрофите включва освобождаването на енергийни запаси, минерализацията на вещество, при което се появяват фосфати и нитрати. Такива продукти са необходими за функционирането на автотрофите. По този начин циркулацията на химични съединения се организира в нашата околна среда.

Структурни особености

В много отношения свойствата на екосистемите се определят от спецификата на структурната организация на даден обект. Съществуват редица модели, които описват връзката между отделните части. Различните системи се различават в тези правила, но обикновено има два вида елементи - живи и неживи компоненти. Организмите са биота. Системата, описваща връзката им с околната среда, ни позволява да формулираме структурата на екологичната система.

Обикновено при определяне на състава и структурата се обръща внимание на:

• неорганични вещества;
• органична материя;
• въздух, вода, субстрат;
• производители;
• consuments;
• деструктори.

За какво говорим?

Неорганичните вещества включват минерали, химични компоненти, участващи в метаболизма. Органичните вещества са мазнини, протеинови структури, въглехидратни молекули. Околната среда включва не само въздух и почва, но и климата и неговите характеристики, физични фактори (например температура). Обичайно е да се класифицират автотрофи, способни да произвеждат органична материя от прости неорганични органи, използващи слънчева енергия като производители. Преобладаващите производители на нашата планета са водорасли, зелени растения и някои бактерии.

Консултациите са хищници, тревопасни животни. С една дума, тук принадлежат различни хетеротрофи, животни, които ядат различни организми. Накрая, деструкторите са хетеротрофи, способни да обработват мъртви органични вещества. Предимно тази категория включва гъби, бактерии, въпреки че има няколко разновидности на безгръбначните.

Любопитно е

Неорганични, органични, химични фактори, физични фактори като цяло образуват биотоп, т.е. елемент от екосистемата, който няма собствен живот. Други компоненти - живот, т.е. биоценоза. Разрушители, потребители, производители са обектите, които формират структурата на системата. Производителите са в състояние да уловят енергията и въз основа на това да създават химически връзки, а потребителите, които ги използват за консумация, консумират енергийни резерви за препитание. Количествата енергия, съхранявани по този начин, рано или късно изчерпват себе си, създанието умира, превръщайки се в храна за деструктора, способен да разгради сложните органични вещества в минерали, които могат да бъдат храна за производителите. Цикълът се повтаря.

Структурата на екологичната система е взаимна връзка между трите основни вида живот, осигуряващи циркулацията на газове, твърди, течни вещества на планетата. Тяхната отговорност е рециклирането на слънчевата енергия. Екосистемите, независимо от средата, в която се намират, винаги представляват постоянно взаимно влияние на производителите и хетеротрофите един върху друг. В същото време съществува пространствено разделяне, регулиращо възможностите за взаимодействие. Процесите, за които отговарят автотрофите, са активни в най-горния системен слой, който има достъп до слънчева светлина, а хетеротрофите са по-интензивни в по-ниските, където има достъп до утайки, почва и натрупвания на органична материя.