Ekosistemler, çeşitli bileşenleri içeren bir sistem olan ekolojinin temel kavramlarından biridir: hayvanlar, bitkiler ve mikroorganizmalardan oluşan bir topluluk, karakteristik bir yaşam alanı, madde ve enerji alışverişinin gerçekleştiği bütün bir ilişkiler sistemi. Bilimde ekosistemlerin çeşitli sınıflandırmaları vardır. Bunlardan biri, bilinen tüm ekosistemleri iki büyük sınıfa ayırıyor: doğal, doğa tarafından yaratılanlar ve yapay, insan tarafından yaratılanlar.
Doğal ekosistemler Şunlarla karakterize edilirler: Organik ve inorganik maddeler arasında yakın bir ilişki. Maddelerin döngüsünün tam, kapalı bir döngüsü: organik maddenin ortaya çıkmasından başlayarak onun bozunması ve inorganik bileşenlere ayrışmasıyla sona erer. Dayanıklılık ve kendini iyileştirme yeteneği.
Tüm doğal ekosistemler aşağıdaki özelliklerle belirlenir: 1. Tür yapısı: Her hayvan veya bitki türünün sayısı doğal koşullar tarafından düzenlenir. 2. Mekansal yapı: Tüm organizmalar katı bir yatay veya dikey hiyerarşide bulunur. 3. Biyotik ve abiyotik maddeler. Ekosistemi oluşturan organizmalar inorganik (abiyotik: ışık, hava, toprak, rüzgar, nem, basınç) ve organik (biyotik hayvanlar, bitkiler) olarak ikiye ayrılır. 4. Biyotik bileşen sırasıyla üreticilere, tüketicilere ve yok edicilere bölünmüştür.
Yapay ekosistemler Yapay ekosistemler, insanların kendileri için yarattığı koşullarda yaşayan hayvan ve bitki topluluklarıdır. Bunlara aynı zamanda noobiojeosinozlar veya sosyoekosistemler de denir. Örnekler: tarla, mera, şehir, toplum, uzay gemisi, hayvanat bahçesi, bahçe, yapay gölet, rezervuar.
Doğal ve yapay ekosistemlerin karşılaştırmalı özellikleri Doğal ekosistemler Yapay ekosistemler Ana bileşen güneş enerjisidir Temel olarak yakıttan ve hazır gıdalardan enerji alır (heterotrofik) Verimli toprak oluşturur Toprağı tüketir Tüm doğal ekosistemler karbondioksiti emer ve oksijen üretir Çoğu yapay ekosistem tüketir. oksijen ve karbondioksit üretir Büyük tür çeşitliliği Sınırlı sayıda organizma türü Yüksek stabilite, kendi kendini düzenleme ve kendi kendini iyileştirme yeteneği Böyle bir ekosistem insan faaliyetlerine bağlı olduğundan zayıf stabilite Kapalı metabolizma Açık metabolik zincir Vahşi hayvanlar ve bitkiler için yaşam alanları yaratır Yok eder yaban hayatı habitatları
Ekosistemler, canlı organizmaların ve onların yaşam alanlarının birleşiminden oluşan birleşik doğal komplekslerdir. Ekoloji bilimi bu oluşumları inceler.
"Ekosistem" terimi 1935'te ortaya çıktı. İngiliz ekolojist A. Tansley tarafından önerildi. Hem canlı hem de dolaylı bileşenlerin metabolizma ve enerji akışının dağıtımı yoluyla yakın ilişki içinde olduğu doğal veya doğal antropojenik bir kompleks - tüm bunlar "ekosistem" kavramına dahildir. Farklı ekosistem türleri vardır. Biyosferin bu temel fonksiyonel birimleri ayrı gruplara ayrılarak çevre bilimi tarafından incelenmektedir.
Kökene göre sınıflandırma
Gezegenimizde çeşitli ekosistemler var. Ekosistem türleri belli bir şekilde sınıflandırılır. Ancak biyosferin bu birimlerinin tüm çeşitliliğini bir araya getirmek mümkün değildir. Bu nedenle ekolojik sistemlerin çeşitli sınıflandırmaları vardır. Örneğin kökenlerine göre ayırt edilirler. Bu:
- Doğal (doğal) ekosistemler. Bunlar, herhangi bir insan müdahalesi olmadan madde dolaşımının gerçekleştiği kompleksleri içerir.
- Yapay (antropojenik) ekosistemler.İnsan tarafından yaratılırlar ve yalnızca onun doğrudan desteğiyle var olabilirler.
Doğal ekosistemler
İnsan katılımı olmadan var olan doğal komplekslerin kendi iç sınıflandırmaları vardır. Enerjiye dayalı aşağıdaki doğal ekosistem türleri vardır:
Tamamen güneş ışınımına bağımlı;
Enerjiyi sadece gök cisiminden değil diğer doğal kaynaklardan da almak.
Bu iki tür ekosistemden ilki verimsizdir. Bununla birlikte, bu tür doğal kompleksler, geniş alanlarda mevcut olmaları ve iklim oluşumunu etkilemeleri, atmosferin büyük hacimlerini temizlemeleri vb. nedeniyle gezegenimiz için son derece önemlidir.
Çeşitli kaynaklardan enerji alan doğal kompleksler en verimli olanlardır.
Yapay biyosfer üniteleri
Antropojenik ekosistemler de farklıdır. Bu gruba dahil olan ekosistem türleri şunları içerir:
İnsan tarımı sonucu ortaya çıkan tarımsal ekosistemler;
Endüstriyel gelişmenin bir sonucu olarak ortaya çıkan teknoekosistemler;
Yerleşimlerin oluşmasıyla ortaya çıkan kentsel ekosistemler.
Bütün bunlar, insanların doğrudan katılımıyla oluşturulan antropojenik ekosistem türleridir.
Biyosferin doğal bileşenlerinin çeşitliliği
Doğal ekosistemlerin farklı türleri ve türleri vardır. Dahası, ekolojistler onları varoluşlarının iklimsel ve doğal koşullarına göre ayırıyor. Böylece biyosferin üç grubu ve bir dizi farklı birimi vardır.
Başlıca doğal ekosistem türleri:
Zemin;
Tatlı su;
Deniz.
Karasal doğal kompleksler
Karasal ekosistem türlerinin çeşitliliği şunları içerir:
Arktik ve Alp tundrası;
İğne yapraklı kuzey ormanları;
Ilıman bölgenin yaprak döken masifleri;
Savanlar ve tropikal otlaklar;
Yazları kurak, kışları yağışlı olan bölgeler olan Chaparrals;
Çöller (hem çalı hem de çimenli);
Farklı kurak ve yağışlı mevsimlerin olduğu bölgelerde bulunan yarı yaprak dökmeyen tropik ormanlar;
Tropikal yaprak dökmeyen yağmur ormanları.
Ana ekosistem türlerine ek olarak geçiş türleri de vardır. Bunlar orman tundraları, yarı çöller vb.
Çeşitli doğal kompleks türlerinin varlığının nedenleri
Gezegenimizde çeşitli doğal ekosistemler hangi prensibe göre bulunmaktadır? Doğal kökenli ekosistem türleri, yağış miktarına ve hava sıcaklığına bağlı olarak bir bölgede veya başka bir bölgede bulunur. Dünyanın farklı bölgelerindeki iklimin önemli farklılıklar gösterdiği bilinmektedir. Aynı zamanda yıllık yağış miktarı da aynı değildir. 0 ila 250 veya daha fazla milimetre arasında değişebilir. Bu durumda yağış ya tüm mevsimlerde eşit miktarda düşer ya da belirli bir yağışlı dönemde çoğunlukla düşer. Gezegenimizde yıllık ortalama sıcaklık da farklılık göstermektedir. Negatif değerlerden otuz sekiz santigrat dereceye kadar değişebilir. Hava kütlelerinin ısınmasının sabitliği de değişir. Örneğin ekvatorda olduğu gibi yıl boyunca önemli farklılıklar olmayabilir veya sürekli değişebilir.
Doğal komplekslerin özellikleri
Karasal grubun doğal ekosistem türlerinin çeşitliliği, her birinin kendine özgü özelliklere sahip olmasına yol açmaktadır. Bu nedenle tayganın kuzeyinde yer alan tundralarda oldukça soğuk bir iklim yaşanmaktadır. Bu alan, negatif ortalama yıllık sıcaklıklar ve kutupsal gündüz-gece döngüleri ile karakterize edilir. Bu bölgelerde yaz sadece birkaç hafta sürer. Aynı zamanda zeminin küçük bir metre derinliğe kadar çözülme zamanı vardır. Tundrada yağış miktarı yıl boyunca 200-300 milimetrenin altına düşer. Bu tür iklim koşulları nedeniyle bu topraklar, yavaş büyüyen likenler, yosunların yanı sıra cüce veya sürünen İsveç kirazı ve yaban mersini çalıları ile temsil edilen bitki örtüsü bakımından fakirdir. Bazen buluşabilirsin
Faunası da zengin değil. Ren geyiği, küçük yuva yapan memelilerin yanı sıra ermin, kutup tilkisi ve gelincik gibi yırtıcı hayvanlarla temsil edilir. Kuş dünyası kutup baykuşu, kar kiraz kuşu ve yağmur kuşu ile temsil edilir. Tundradaki böcekler çoğunlukla dipteran türleridir. Tundra ekosistemi, iyileşme yeteneğinin zayıf olması nedeniyle oldukça savunmasızdır.
Amerika ve Avrasya'nın kuzey bölgelerinde bulunan tayga çok çeşitlidir. Bu ekosistem, soğuk ve uzun kışlar ve kar şeklinde bol yağışlarla karakterizedir. Bitki örtüsü, köknar ve ladin, çam ve karaçamın yetiştiği yaprak dökmeyen iğne yapraklı alanlarla temsil edilir. Hayvan dünyasının temsilcileri arasında geyik ve porsuk, ayılar ve sincaplar, samurlar ve kurtlar, kurtlar ve vaşaklar, tilkiler ve vizonlar bulunur. Tayga, birçok göl ve bataklığın varlığıyla karakterize edilir.
Aşağıdaki ekosistemler geniş yapraklı ormanlarla temsil edilmektedir. Bu tür ekosistem türleri doğu Amerika Birleşik Devletleri, Doğu Asya ve Batı Avrupa'da bulunur. Burası, kışın sıcaklıkların sıfırın altına düştüğü, yıl boyunca 750 ila 1500 mm arasında yağışın düştüğü mevsimsel bir iklim bölgesidir. Böyle bir ekosistemin florası kayın, meşe, dişbudak ve ıhlamur gibi geniş yapraklı ağaçlarla temsil edilmektedir. Burada çalılar ve kalın bir çimen tabakası var. Fauna ayılar ve geyikler, tilkiler ve vaşaklar, sincaplar ve sivri fareler ile temsil edilir. Baykuşlar ve ağaçkakanlar, karatavuklar ve şahinler böyle bir ekosistemde yaşar.
Ilıman bozkır bölgeleri Avrasya ve Kuzey Amerika'da bulunur. Analogları Yeni Zelanda'daki otların yanı sıra Güney Amerika'daki pampalardır. Bu bölgelerde iklim mevsimseldir. Yaz aylarında hava orta sıcaktan çok yüksek değerlere kadar ısınır. Kış sıcaklıkları negatiftir. Yıl boyunca 250 ila 750 milimetre yağış görülür. Bozkırların florası esas olarak çim otlarıyla temsil edilir. Hayvanlar arasında bizon ve antilop, saigalar ve sincaplar, tavşanlar ve dağ sıçanları, kurtlar ve sırtlanlar bulunur.
Chaparral'lar Akdeniz'in yanı sıra Kaliforniya, Georgia, Meksika ve Avustralya'nın güney kıyılarında da bulunur. Bunlar, yıl boyunca yağış miktarının 500 ila 700 milimetreye düştüğü ılıman ılıman iklim bölgeleridir. Buradaki bitki örtüsü, yabani fıstık, defne vb. gibi yaprak dökmeyen sert yapraklı çalıları ve ağaçları içerir.
Savanlar gibi ekolojik sistemler Doğu ve Orta Afrika, Güney Amerika ve Avustralya'da bulunmaktadır. Bunların önemli bir kısmı Güney Hindistan'da bulunmaktadır. Bunlar, yağışın yıl boyunca 250 ila 750 mm arasında düştüğü sıcak ve kuru iklim bölgeleridir. Bitki örtüsü çoğunlukla çimenlidir ve burada ve orada yalnızca nadir yaprak döken ağaçlar (palmiye ağaçları, baobablar ve akasyalar) bulunur. Fauna zebralar ve antiloplar, gergedanlar ve zürafalar, leoparlar ve aslanlar, akbabalar vb. İle temsil edilir. Bu kısımlarda çeçe sineği gibi birçok kan emen böcek vardır.
Çöller Afrika'nın bazı bölgelerinde, kuzey Meksika'da vb. bulunur. Buradaki iklim kurudur ve yılda 250 mm'den az yağış görülür. Çöllerde günler sıcak, geceler ise soğuktur. Bitki örtüsü kaktüsler ve geniş kök sistemlerine sahip seyrek çalılar ile temsil edilir. Hayvan dünyasının temsilcileri arasında sincaplar ve jerboalar, antiloplar ve kurtlar yaygındır. Bu, su ve rüzgar erozyonu tarafından kolayca yok edilen hassas bir ekosistemdir.
Yarı yaprak dökmeyen tropikal yaprak döken ormanlar Orta Amerika ve Asya'da bulunur. Bu bölgelerde dönüşümlü olarak kurak ve yağışlı mevsimler yaşanır. Yıllık ortalama yağış 800 ila 1300 mm arasındadır. Tropikal ormanlar zengin bir faunaya ev sahipliği yapmaktadır.
Tropikal yağmur ormanları gezegenimizin birçok yerinde bulunur. Orta Amerika'da, Güney Amerika'nın kuzeyinde, orta ve batı ekvatoral Afrika'da, kuzeybatı Avustralya'nın kıyı bölgelerinde, ayrıca Pasifik ve Hint Okyanuslarındaki adalarda bulunurlar. Bu kısımlardaki sıcak iklim koşulları mevsimsel değildir. Şiddetli yağışlar yıl boyunca 2500 mm sınırını aşıyor. Bu sistem çok çeşitli flora ve fauna ile ayırt edilir.
Mevcut doğal komplekslerin kural olarak net sınırları yoktur. Aralarında mutlaka bir geçiş bölgesi vardır. İçinde sadece farklı ekosistem türlerindeki popülasyonların etkileşimi meydana gelmekle kalmıyor, aynı zamanda özel canlı organizma türleri de ortaya çıkıyor. Bu nedenle geçiş bölgesi, çevredeki alanlara göre daha fazla fauna ve flora çeşitliliği içerir.
Sudaki doğal kompleksler
Bu biyosfer birimleri tatlı su kütlelerinde ve denizlerde bulunabilir. Bunlardan ilki aşağıdaki gibi ekosistemleri içerir:
Lentik rezervuarlardır, yani durgun sudur;
Akarsular, nehirler, yaylar ile temsil edilen Lotik;
Verimli balıkçılığın gerçekleştiği yükselen alanlar;
Haliç olan boğazlar, koylar, haliçler;
Derin su resif bölgeleri.
Doğal bir kompleks örneği
Ekolojistler çok çeşitli doğal ekosistem türlerini birbirinden ayırır. Ancak her birinin varoluşu aynı düzeni takip ediyor. Biyosferin bir birimindeki tüm canlı ve cansız canlıların etkileşimini en derinlemesine anlamak için türleri düşünün. Burada yaşayan tüm mikroorganizmaların ve hayvanların, havanın ve toprağın kimyasal bileşimi üzerinde doğrudan etkisi vardır.
Çayır, çeşitli unsurları içeren bir denge sistemidir. Bunlardan bazıları, otsu bitki örtüsü olan makroüreticiler, bu karasal topluluğun organik ürünlerini oluştururlar. Ayrıca doğal kompleksin ömrü biyolojik besin zinciri nedeniyle gerçekleştirilir. Bitki hayvanları veya birincil tüketiciler çayır otları ve bunların parçalarıyla beslenirler. Bunlar, büyük otçullar ve böcekler, kemirgenler ve birçok omurgasız türü (sincap ve tavşan, keklik vb.) gibi faunanın temsilcileridir.
Birincil tüketiciler, etçil kuşlar ve memelileri (kurt, baykuş, şahin, tilki vb.) içeren ikincil tüketicilerle beslenir. Daha sonra redüktörler çalışmaya dahil edilir. Onlar olmadan ekosistemin tam bir tanımı mümkün değildir. Birçok mantar ve bakteri türü doğal kompleksin içindeki bu elementlerdir. Ayrıştırıcılar organik ürünleri mineral durumuna ayrıştırır. Sıcaklık koşulları uygunsa, bitki artıkları ve ölü hayvanlar hızla basit bileşiklere ayrışır. Bu bileşenlerin bazıları, süzülerek yeniden kullanılan piller içerir. Organik kalıntıların daha stabil olan kısmı (humus, selüloz vb.) daha yavaş ayrışarak bitki dünyasını besler.
Antropojenik ekosistemler
Yukarıda tartışılan doğal kompleksler, herhangi bir insan müdahalesi olmadan var olma kapasitesine sahiptir. Antropojenik ekosistemlerde durum tamamen farklıdır. Bağlantıları yalnızca bir kişinin doğrudan katılımıyla çalışır. Örneğin tarımsal ekosistem. Varlığının temel koşulu sadece güneş enerjisinin kullanılması değil, aynı zamanda bir tür yakıt şeklinde “sübvansiyonların” alınmasıdır.
Kısmen bu sistem doğal olana benzer. Güneş enerjisi nedeniyle oluşan bitkilerin büyümesi ve gelişmesi sırasında doğal kompleksle benzerlikler gözlenir. Ancak toprak hazırlığı ve hasat yapılmadan tarım yapılamaz. Ve bu süreçler insan toplumundan enerji sübvansiyonları gerektirir.
Şehir nasıl bir ekosisteme ait? Bu, yakıt enerjisinin büyük önem taşıdığı antropojenik bir komplekstir. Tüketimi güneş ışınlarının akışından iki ila üç kat daha fazladır. Kenti derin deniz veya mağara ekosistemlerine benzetebiliriz. Sonuçta, tam olarak bu biyojeosinozların varlığı büyük ölçüde dışarıdan madde ve enerji tedarikine bağlıdır.
Kent ekosistemleri kentleşme olarak adlandırılan tarihsel bir süreçle ortaya çıkmıştır. Onun etkisi altında, ülkelerin nüfusu kırsal alanları terk ederek büyük yerleşim yerleri yarattı. Yavaş yavaş şehirler toplumun gelişimindeki rollerini giderek güçlendirdi. Aynı zamanda yaşamı iyileştirmek için insan kendisi de karmaşık bir kentsel sistem yarattı. Bu, şehirlerin doğadan belirli bir şekilde ayrılmasına ve mevcut doğal komplekslerin bozulmasına yol açtı. Yerleşim sistemi kentsel olarak adlandırılabilir. Ancak sanayi geliştikçe işler biraz değişti. Fabrikanın veya fabrikanın faaliyet gösterdiği şehir ne tür bir ekosisteme aittir? Daha ziyade endüstriyel-kentsel olarak adlandırılabilir. Bu kompleks, çeşitli ürünler üreten tesislerin bulunduğu yerleşim alanları ve bölgelerden oluşmaktadır. Şehir ekosistemi, çeşitli atıkların daha bol ve buna ek olarak toksik akışıyla doğal olandan farklıdır.
İnsanlar yaşam ortamlarını iyileştirmek için yerleşim yerlerinin çevresinde yeşil kuşaklar oluştururlar. Çimenler ve çalılar, ağaçlar ve göletlerden oluşurlar. Bu küçük boyutlu doğal ekosistemler, kentsel yaşamda özel bir rol oynamayan organik ürünler yaratmaktadır. İnsanların hayatta kalabilmeleri için dışarıdan gıdaya, yakıta, suya ve elektriğe ihtiyaçları vardır.
Kentleşme süreci gezegenimizin yaşamını önemli ölçüde değiştirdi. Yapay olarak yaratılan antropojenik sistemin etkisi, Dünya'nın geniş alanlarındaki doğayı büyük ölçüde değiştirdi. Aynı zamanda şehir yalnızca mimari ve inşaat nesnelerinin bulunduğu bölgeleri etkilemez. Geniş alanları ve ötesini etkiliyor. Örneğin ağaç ürünlerine olan talebin artmasıyla birlikte insanlar ormanları kesiyor.
Bir şehrin işleyişi sırasında atmosfere birçok farklı madde girmektedir. Havayı kirletiyorlar ve iklim koşullarını değiştiriyorlar. Şehirler daha yüksek bulut örtüsüne, daha az güneş ışığına, daha fazla sis ve çiseleyen yağmura sahiptir ve yakındaki kırsal alanlara göre biraz daha sıcaktır.
5 numaralı ders. Yapay ekosistemler
5.1 Doğal ve yapay ekosistemler
Biyosferde, doğal biyojeosinozlara ve ekosistemlere ek olarak, insan ekonomik faaliyeti tarafından yapay olarak yaratılan topluluklar da vardır - antropojenik ekosistemler.
Doğal ekosistemler önemli tür çeşitliliğiyle ayırt edilir, uzun süredir var olur, kendi kendini düzenleme yeteneğine sahiptir ve büyük bir istikrar ve dayanıklılığa sahiptir. İçlerinde yaratılan biyokütle ve besinler biyosinozların içinde kalır ve kullanılır, kaynakları zenginleşir.
Yapay ekosistemler - tarım alanları (buğday tarlaları, patates, sebze bahçeleri, bitişik meralara sahip çiftlikler, balık havuzları vb.) arazi yüzeyinin küçük bir bölümünü oluşturur, ancak gıda enerjisinin yaklaşık% 90'ını sağlar.
Antik çağlardan bu yana tarımın gelişmesine, insanlar tarafından seçilen ve gıda için en uygun olan az sayıda türe yer açmak amacıyla geniş alanlardaki bitki örtüsünün tamamen yok edilmesi eşlik etmiştir.
Ancak başlangıçta tarım toplumundaki insan faaliyetleri biyokimyasal döngüye uyuyordu ve biyosferdeki enerji akışını değiştirmedi. Modern tarımsal üretimde, toprağın mekanik işlenmesi sırasında sentezlenen enerjinin kullanımı, gübre ve pestisit kullanımı keskin bir şekilde artmıştır. Bu, biyosferin genel enerji dengesini bozarak öngörülemeyen sonuçlara yol açabilir.
Doğal ve basitleştirilmiş antropojenik ekosistemlerin karşılaştırılması
(Miller'dan sonra, 1993)
|
Doğal ekosistem (bataklık, çayır, orman) |
Antropojenik ekosistem (tarla, fabrika, ev) |
|
Güneş enerjisini alır, dönüştürür, biriktirir |
Fosil ve nükleer yakıtlardan enerji tüketir |
|
Oksijen üretir ve karbondioksit tüketir |
Fosiller yakıldığında oksijen tüketir ve karbondioksit üretir |
|
Verimli toprak oluşturur |
Verimli toprakları tüketir veya tehdit oluşturur |
|
Suyu biriktirir, arındırır ve yavaş yavaş tüketir |
Çok fazla su tüketiyor ve kirletiyor |
|
Çeşitli yaban hayatı türleri için yaşam alanları oluşturur |
Birçok yaban hayatı türünün yaşam alanlarını yok ediyor |
|
Ücretsiz filtreler ve kirleticileri dezenfekte eder ve israf |
Kamu pahasına dekontamine edilmesi gereken kirleticiler ve atıklar üretir |
|
Yeteneği var kendini koruma ve kendi kendine iyileşme |
Sürekli bakım ve restorasyon için yüksek maliyetler gerektirir |
5.2 Yapay ekosistemler
5.2.1 Tarımsal ekosistemler
Tarım ekosistemi(Yunan tarım alanından) - tarım ürünleri elde etmek için insanlar tarafından oluşturulan ve düzenli olarak sürdürülen bir biyotik topluluk. Genellikle tarım arazilerinde yaşayan bir dizi organizmayı içerir.
Tarımsal ekosistemler tarlaları, meyve bahçelerini, sebze bahçelerini, üzüm bağlarını, bitişik yapay meralara sahip büyük hayvancılık komplekslerini içerir.
Tarımsal ekosistemlerin karakteristik bir özelliği, düşük ekolojik güvenilirlik, ancak bir (birkaç) tür veya kültür bitkisi veya hayvan çeşidinin yüksek üretkenliğidir. Doğal ekosistemlerden temel farkları basitleştirilmiş yapıları ve tükenmiş tür kompozisyonlarıdır.
Tarımsal ekosistemler doğal ekosistemlerden farklıdır bir dizi özellik:
1. Mümkün olan en yüksek üretimi elde etmek için içlerindeki canlı organizmaların çeşitliliği keskin bir şekilde azaltılır.
Bir çavdar veya buğday tarlasında, tahıl monokültürünün yanı sıra, yalnızca birkaç tür yabani ot bulabilirsiniz. Doğal bir çayırda biyolojik çeşitlilik çok daha yüksektir, ancak biyolojik üretkenlik ekili bir tarlaya göre kat kat daha düşüktür.
Zararlı sayılarının yapay olarak düzenlenmesi, çoğunlukla tarımsal ekosistemlerin sürdürülmesi için gerekli bir koşuldur. Bu nedenle tarımsal uygulamada istenmeyen türlerin sayısını baskılamak için güçlü araçlar kullanılır: pestisitler, herbisitler vb. Ancak bu eylemlerin çevresel sonuçları, kullanıldıkları amaçların dışında bir takım istenmeyen etkilere de yol açmaktadır.
2. Tarımsal ekosistemlerde yer alan tarımsal bitki ve hayvan türleri, doğal seleksiyon yerine yapay seleksiyon sonucu elde edilir ve insan desteği olmadan yabani türlerle var olma mücadelesine dayanamaz.
Sonuç olarak, zararlıların ve hastalıkların kitlesel çoğalmasına karşı son derece hassas olan tarımsal ürünlerin genetik tabanında keskin bir daralma var.
3. Tarımsal ekosistemler daha açıktır; mahsuller, hayvancılık ürünleri ve ayrıca toprağın tahribatı sonucu madde ve enerji onlardan uzaklaştırılır.
Doğal biyosinozlarda bitkilerin birincil üretimi çok sayıda besin zincirinde tüketilir ve karbondioksit, su ve mineral besin elementleri şeklinde tekrar biyolojik döngü sistemine geri döner.
Sürekli hasat ve toprak oluşum süreçlerinin bozulması nedeniyle, ekili alanlarda uzun süreli monokültür ekimi ile toprak verimliliğinde kademeli bir azalma meydana gelir. Ekolojide bu duruma denir azalan verimler kanunu .
Bu nedenle, basiretli ve rasyonel tarım için, toprak kaynaklarının tükenmesini hesaba katmak ve gelişmiş tarım teknolojisi, rasyonel ürün rotasyonu ve diğer tekniklerin yardımıyla toprak verimliliğini korumak gerekir.
Tarımsal ekosistemlerde bitki örtüsünün değişmesi doğal olarak değil, insanın iradesiyle meydana gelir ve bu, içerdiği abiyotik faktörlerin kalitesi üzerinde her zaman iyi bir etkiye sahip değildir. Bu özellikle toprak verimliliği için geçerlidir.
Ana fark doğal ekosistemlerden tarımsal ekosistemler - ekstra enerji almak normal işleyiş için.
Ek enerji, tarımsal ekosistemlere verilen her türlü enerji anlamına gelir. Bu, insanların veya hayvanların kas gücü, tarım makinelerini çalıştırmak için kullanılan çeşitli yakıt türleri, gübreler, böcek ilaçları, böcek ilaçları, ek aydınlatma vb. olabilir. “Ek enerji” kavramı aynı zamanda tarımsal ekosistemlerin yapısına dahil edilen yeni evcil hayvan türlerini ve kültür bitkisi çeşitlerini de içermektedir.
Şunu belirtmek gerekir ki, tarımsal ekosistemler son derece kırılgan topluluklar. Kendi kendilerini iyileştirme ve düzenleme yetenekleri yoktur ve zararlıların veya hastalıkların kitlesel çoğalması nedeniyle ölüm tehlikesiyle karşı karşıyadırlar.
İstikrarsızlığın nedeni, tarımsal türlerin bir (monokültür) veya daha az sıklıkla maksimum 2-3 türden oluşmasıdır. Bu nedenle herhangi bir hastalık, herhangi bir zararlı, agrosenozu yok edebilir. Ancak insanlar maksimum üretim verimi elde etmek için agrocenosisin yapısını kasıtlı olarak basitleştirirler. Agrocenozlar erozyona, sızıntıya, tuzlanmaya ve haşere istilasına doğal cenozlara (orman, çayır, mera) göre çok daha duyarlıdır. İnsan katılımı olmadan, tahıl ve sebze mahsullerinin agrosenozları bir yıldan fazla sürmez, meyve bitkileri - 3-4, meyve bitkileri - 20-30 yıl. Daha sonra parçalanırlar veya ölürler.
Agrocenozların avantajı Doğal ekosistemler, insanlar için gerekli olan gıdanın üretimi ve verimliliğin artırılması için büyük fırsatlarla karşı karşıyadır. Bununla birlikte, bunlar yalnızca toprağın verimliliğine sürekli özen gösterilerek, bitkilere nem sağlayarak ve ekili popülasyonları, bitki ve hayvan türlerini ve türlerini doğal flora ve faunanın olumsuz etkilerinden koruyarak uygulanır.
Tarımsal uygulamalarda yapay olarak oluşturulan tarlalar, bahçeler, mera çayırları, sebze bahçeleri ve seralardan oluşan tüm tarımsal ekosistemler, özellikle insanlar tarafından desteklenen sistemler.
Tarımsal ekosistemlerde gelişen topluluklarla ilgili olarak, çevre bilgisinin genel gelişimine bağlı olarak vurgu giderek değişmektedir. Koenotik bağlantıların parçalı doğası ve agrosenozların aşırı basitleştirilmesi hakkındaki fikirlerin yerine, insanların yalnızca bireysel bağlantıları önemli ölçüde etkilediği ve tüm sistemin doğa yasalarına göre gelişmeye devam ettiği karmaşık sistemik organizasyonlarına dair bir anlayış ortaya çıkıyor.
Ekolojik açıdan bakıldığında, insanların doğal çevresini basitleştirerek tüm araziyi tarımsal bir araziye dönüştürmek son derece tehlikelidir. Yüksek düzeyde üretken ve sürdürülebilir bir peyzaj yaratmanın ana stratejisi, çeşitliliği korumak ve geliştirmek olmalıdır.
Yüksek verimli alanların korunmasının yanı sıra, antropojenik etkiye maruz kalmayan korunan alanların korunmasına da özel dikkat gösterilmelidir. Zengin tür çeşitliliğine sahip rezervler, art arda iyileşen topluluklar için bir tür kaynağıdır.
Doğal ekosistemlerin ve tarımsal ekosistemlerin karşılaştırmalı özellikleri
|
Doğal ekosistemler |
Tarımsal ekosistemler |
|
Biyosferin evrim sırasında oluşan birincil doğal temel birimleri |
İnsanlar tarafından dönüştürülen biyosferin ikincil yapay temel birimleri |
|
Önemli sayıda hayvan ve bitki türünün bulunduğu, çeşitli türlerin popülasyonlarının hakim olduğu karmaşık sistemler. Kendi kendini düzenlemeyle elde edilen istikrarlı bir dinamik denge ile karakterize edilirler. |
Bir bitki veya hayvan türünün baskın popülasyonlarına sahip basitleştirilmiş sistemler. Stabildirler ve biyokütlelerinin yapısının değişkenliği ile karakterize edilirler. |
|
Verimlilik, madde döngüsüne katılan organizmaların adaptif özellikleriyle belirlenir. |
Verimlilik, ekonomik faaliyet düzeyine göre belirlenir ve ekonomik ve teknik yeteneklere bağlıdır. |
|
Birincil ürünler hayvanlar tarafından kullanılır ve madde döngüsüne katılır. |
“Tüketim” neredeyse “üretim” ile aynı anda gerçekleşir |
Mahsul, insan ihtiyaçlarını karşılamak ve hayvanları beslemek için hasat edilir. Canlı madde bir süre tüketilmeden birikir. En yüksek üretkenlik yalnızca kısa bir süre için gelişir
5.2.2.Endüstriyel-kentsel ekosistemler
Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, yapay ekosistemlerin doğal sistemler olmadan var olamayacağı, doğal ekosistemlerin ise antropojenik sistemler olmadan var olabileceği unutulmamalıdır.
Kentsel sistemler
Kentsel sistem (ürbosistem)- “mimari ve inşaat nesnelerinden ve keskin biçimde bozulmuş doğal ekosistemlerden oluşan dengesiz bir doğal-antropojenik sistem” (Reimers, 1990).
Şehir geliştikçe işlevsel bölgeleri giderek daha farklı hale gelir; bunlar endüstriyel, konut, orman parkı.
Sanayi bölgeleri- bunlar çeşitli endüstrilerdeki endüstriyel tesislerin yoğunlaştığı alanlardır (metalurji, kimya, makine mühendisliği, elektronik vb.). Bunlar çevre kirliliğinin ana kaynaklarıdır.
Yerleşim bölgeleri- bunlar konut binalarının, idari binaların, kültür ve eğitim tesislerinin vb. yoğunlaştığı alanlardır.
Orman Parkı - Burası şehrin etrafında insan tarafından işlenen, yani kitlesel rekreasyon, spor ve eğlence için uyarlanmış yeşil bir alandır. Bölümleri şehir içinde de mümkündür, ancak genellikle burada şehir parkları- Kentte oldukça geniş alanları kaplayan ve aynı zamanda vatandaşlara rekreasyon amaçlı hizmet veren ağaçlandırmalar. Doğal ormanlardan ve hatta orman parklarından farklı olarak şehir parkları ve şehirdeki benzeri küçük bitkilendirmeler (meydanlar, bulvarlar) kendi kendini idame ettiren ve kendi kendini düzenleyen sistemler değildir.
Orman park bölgeleri, şehir parkları ve insanların rekreasyonu için özel olarak tahsis edilmiş ve uyarlanmış diğer alanlara denir. eğlence bölgeler (bölgeler, bölümler vb.).
Kentleşme süreçlerinin derinleşmesi kentin altyapısının karmaşıklaşmasına yol açmaktadır. Önemli bir yer işgal etmeye başladı ulaşım Ve ulaşım olanakları(yollar, benzin istasyonları, garajlar, servis istasyonları, yeraltı altyapıları da dahil olmak üzere karmaşık altyapılarıyla demiryolları - metro; servis kompleksi olan havaalanları vb.). Taşıma sistemlerişehrin tüm işlevsel bölgelerini geçer ve tüm kentsel çevreyi (kentsel çevre) etkiler.
Bir insanı çevreleyen ortam bu koşullar altında insanları ve ekonomilerini ortaklaşa ve doğrudan etkileyen bir dizi abiyotik ve sosyal ortamdır. Aynı zamanda N.F. Reimers'e (1990) göre şu şekilde ayrılabilir: doğal çevre Ve insan tarafından dönüştürülen doğal çevre(insanların yapay ortamlarına kadar antropojenik manzaralar - binalar, asfalt yollar, yapay aydınlatma vb. yapay ortam).
Genel olarak kentsel çevre ve kent tipi yerleşimler bir parçasıdır. teknosfer, yani biyosfer, insan tarafından radikal bir şekilde teknik ve insan yapımı nesnelere dönüştürülmüştür.
Peyzajın karasal kısmına ek olarak, litojenik temeli, yani litosferin genellikle jeolojik çevre olarak adlandırılan yüzey kısmı da insan ekonomik faaliyetinin yörüngesine girmektedir (E.M. Sergeev, 1979).
Jeolojik çevre- bunlar insanın ekonomik faaliyetlerinden etkilenen kayalar ve yeraltı sularıdır (Şekil 10.2).
Kentsel alanlarda, kentsel ekosistemlerde, binaların ve yapıların çevre ile etkileşiminin karmaşıklığını yansıtan bir sistem grubu ayırt edilebilir. doğal teknik sistemler(Trofimov, Epishin, 1985) (Şekil 10.2). Jeolojik yapıları ve kabartmaları ile antropojenik manzaralarla yakından bağlantılıdırlar.
Dolayısıyla kentsel sistemler nüfusun, konut ve endüstriyel binaların ve yapıların yoğunlaşmasıdır. Kentsel sistemlerin varlığı fosil yakıtların ve nükleer enerji hammaddelerinin enerjisine bağlıdır ve insanlar tarafından yapay olarak düzenlenip sürdürülmektedir.
Kentsel sistemlerin çevresi, hem coğrafi hem de jeolojik kısımları en güçlü şekilde değişmiş ve aslında yapay, Burada dolaşım, kirlilik ve çevre temizliği ile ilgili doğal kaynakların kullanımı ve yeniden kullanımı sorunları ortaya çıkıyor, burada ekonomik ve üretim döngülerinin doğal metabolizmadan (biyojeokimyasal dönüşüm) ve doğal ekosistemlerdeki enerji akışından giderek daha fazla izole edilmesi söz konusu. Ve son olarak, nüfus yoğunluğunun ve yapılı çevrenin en yüksek olduğu yer burasıdır; bu durum yalnızca insan sağlığı, ama aynı zamanda tüm insanlığın hayatta kalması için. İnsan sağlığı bu çevrenin kalitesinin bir göstergesidir.
Yapay ekosistemler ( noobiyojeosinozlar veya sosyoekosistemler ) insan yapımı koşullarda yaşayan organizmaların bir topluluğudur. Buna karşılık, bir ekosistem, adı verilen ek bir akran topluluğu içerir. noosenoz .
Noocenosis, emek araçları, toplum ve emek ürünlerini içeren yapay bir ekosistemin parçasıdır.
Agrosenoz belirli bir düzeyde ve nitelikte üretkenlikle, insanın kendi amaçları için yapay olarak yarattığı bir biyosinozdur.
Şu anda arazinin yaklaşık yüzde onu agrocenozlar tarafından işgal ediliyor.
Herhangi bir doğal ekosistemde olduğu gibi agrosenozda da zorunlu trofik seviyelerin (tipik trofik ağlar oluşturan üreticiler, tüketiciler, ayrıştırıcılar) bulunmasına rağmen, bu iki topluluk türü arasında oldukça büyük farklar vardır:
1) Agrocenozlarda organizmaların çeşitliliği keskin bir şekilde azalır. İnsan, tarımsal teknik önlemlerin özel karmaşık sistemiyle, tarımsal türlerin monotonluğunu ve tür yoksulluğunu korur. Tarlalarda genellikle tek tür bitki yetiştirilir ve bu nedenle hem hayvan popülasyonu hem de toprak mikroorganizmalarının bileşimi keskin bir şekilde tükenir. Bununla birlikte, en yoksul tarım türleri bile farklı sistematik ve ekolojik gruplara ait birkaç düzine organizma türünü içerir. Örneğin, buğday tarlasının agrosenozu, buğdayın yanı sıra yabani otları, böcekleri - buğday zararlıları ve avcıları, omurgasızları - toprak ve zemin katmanının sakinlerini, patojenik mantarları vb. içerir.
2) İnsanların yetiştirdiği türler yapay seçilimle desteklenmektedir ve insan desteği olmadan varoluş mücadelesine dayanamazlar.
3) Tarımsal ekosistemler, kültür bitkilerinin büyümesi için ek koşullar sağlayan insan faaliyetleri nedeniyle ek enerji alır.
4) Agrosenozun (bitki biyokütlesi) saf birincil üretimi, mahsul şeklinde ekosistemden çıkarılır ve besin zincirine girmez. Zararlılar tarafından kısmi tüketimi, insan faaliyetleri tarafından mümkün olan her şekilde önlenir. Sonuç olarak toprak, bitki yaşamı için gerekli minerallerden yoksun kalır. Bu nedenle yine gübreleme şeklinde insan müdahalesi gerekmektedir.
Agrocenozlarda, doğal seçilimin etkisi zayıflar ve esas olarak yapay seçilim, çevre koşullarına daha iyi adapte olmuş bitkileri değil, insanların ihtiyaç duyduğu bitkilerin maksimum üretkenliğini hedefleyerek çalışır.
Dolayısıyla agrocenozlar, doğal sistemlerden farklı olarak kendi kendini düzenleyen sistemler değildir, insanlar tarafından düzenlenir. Bu düzenlemenin amacı agrocenosisin verimliliğini arttırmaktır. Bu amaçla kurak araziler sulanmakta, su dolu araziler kurutulmakta; Yabani otlar ve mahsul yiyen hayvanlar yok ediliyor, kültür bitkilerinin çeşitleri değiştiriliyor ve gübreler uygulanıyor. Bütün bunlar yalnızca kültür bitkileri için fayda sağlar.
Doğal ekosistemin aksine, tarımsal sistem istikrarsızdır çünkü hızla çöker; ekili bitkiler yabani bitkilerle rekabete dayanamayacak ve onlar tarafından dışlanacak.
Agrobiyosenozlar aynı zamanda böcek zararlılarının dağılımında kenar etkisi ile de karakterize edilir. Esas olarak kenar şeridinde yoğunlaşırlar ve sahanın merkezini daha az işgal ederler. Bu fenomen, geçiş bölgesinde bireysel bitki türleri arasındaki rekabetin keskin bir şekilde yoğunlaşmasından kaynaklanmaktadır ve bu da ikincisinde böceklere karşı koruyucu reaksiyonların seviyesini azaltmaktadır.
| Önceki malzemeler: |
* “Ekosistem” terimi, örneğin ölü bir ağacın gövdesi, bir orman veya gölet veya okyanus gibi çeşitli boyutlardaki biyosinozlara ve biyotoplara uygulanabilir. Bunların hepsi doğal ekosistemlerdir.
Doğal, nispeten basit bir ekosistem örneği olarak küçük bir göletin ekosistemini düşünün. Gölet ekosistemi iki ana bileşen olarak düşünülebilir.
**Doğal ekosistemler oldukça karmaşıktır ve bunları geleneksel bilimsel "deneyim ve kontrol" yöntemiyle incelemek çok zordur. Bu nedenle çevre bilimcileri, doğal koşullarda meydana gelen süreçleri simüle eden laboratuvar yapay mikroekosistemlerini kullanır.
Yapay bir ekosistem olarak akvaryum
***Yapay bir ekosistemi hayal etmenin belki de en iyi yolu uzay yolculuğunu düşünmektir, çünkü biyosferden ayrılan bir kişinin, çevredeki alandan gelen enerji olarak güneş ışığını kullanarak tüm yaşamsal ihtiyaçlarını sağlayacak açıkça sınırlı bir sistemi yanına alması gerekir. çevre.
Yapay bir ekosistem olarak uzay gemisi
Uzay aracının açık ve kapalı türleri vardır.
İÇİNDE açık sistem (yenilenme olmadan) madde ve enerji akışı tek yönde ilerler ve sistemin ömrü su, yiyecek ve oksijen tedarikine bağlı olacaktır. Kullanılmış malzeme ve atıklar, dünyaya dönene veya uzaya atılana kadar(!) uzay aracında depolanıyor.
İÇİNDE kapalı Tüm parametrelerde (enerji hariç), sistem, tıpkı enerji akışı gibi, dış mekanizmalar kullanılarak düzenlenebilen bir madde dolaşımına maruz kalır.