Økosystem: Definisjon, typer, struktur og eksempler

Innhold

• Økosystemdefinisjon i biologi
• Origins of Ecology
• Typer økologiske systemer
• Nøkkeløkosystembiomer
• Struktur av økosystemer
• Funksjonene i næringssyklusen
• Stabilitet i økosystemets funksjon
• Forstyrrelser i økosystemets funksjon
• Eksempel på marine økosystemer
• Eksempel på vannøkosystem
• Terrestrisk økosystemeksempel
• Økosystem vs. samfunnsøkologi
• Beskyttelse av økosystemstrukturer
• Katastrofisk økosystem ødeleggelse

Den naturlige verden består av vidt forskjellige typer fysiske miljøer og organismer som er unikt tilpasset å bo der. Et annet ord for dette konseptet innen biologi er et økosystem.

Denne artikkelen gir deg klare forklaringer på økosystemer og tilbyr interessante eksempler.

Økosystemdefinisjon i biologi

Biologer definerer et økosystem som et samfunn av levende organismer og deres fysiske miljø, som inkluderer begge deler biotiske og abiotiske faktorer.

Biotiske faktorer er levende ting i et innbyrdes avhengig økologisk system som planter, dyr, mikrober og sopp.

Abiotiske faktorer er ikke-levende ting som vann, sollys, ly, steiner, mineraler, jord og klima.

Origins of Ecology

Den vitenskapelige undersøkelsen og klassifiseringen av planter og dyr stammer fra Aristoteles i antikkens Hellas. På begynnelsen av 1800-tallet beskrev Darwin konkurranse mellom arter og evolusjon gjennom naturlig seleksjon. Ernst Haeckel myntet ordet økologi rundt samme tid.

På slutten av 1800-tallet antydet Eugenius Warming at abiotiske faktorer, som tørke, brann og kaldt vær også påvirket artsatferd og tilpasningsstrategier. Oppvarming reiste mye i arbeidet og utviklet et universitetskurs om planteøkologi. Ideene hans ble fanget opp da britiske og nordamerikanske forskere leste hans klassiske bok, Oecology of Plants.

Begrepet økosystem ble tegnet av Arthur Tansley i 1936.

Typer økologiske systemer

Det er tre brede kategorier av biologiske økosystemer. Hver har en spesiell artssammensetning og struktur. Det største økosystemet er det marine økosystemet. Alle økosystemer er påvirket av global klima og menneskelig aktivitet, for eksempel forurensning, vanning, urbanisering, gruvedrift og avskoging.

Marine økosystem dekker ca. 70 prosent av jordens overflate. Sammen med havene inkluderer marine økosystemer sandstrender, elvemunninger, gjørme-flater, Antarktis-farvann, salt myrer og livlige korallrev, alt vrimler av liv. Klimaet i marine økosystemer rundt om i verden spenner fra tropisk varme til polare virvler.

Akvatiske økosystemer inkluderer innsjøer, elver, dammer og våtmarker. Ferskvannsarter er i ferd med å bli utryddet med en mye raskere hastighet enn marine eller landlige arter, ifølge National Geographic. Klimaendringer og forurensning er store trusler mot akvatiske økosystemer.

Terrestriske økosystemer er landbaserte økologiske samfunn på steder som den arktiske tundraen, ørkenen, skoger og gressletter. Dyr i polart klima har sammen utviklet lignende adaptive egenskaper som tykk pels og et isolerende fettlag.

Nøkkeløkosystembiomer

Biomer er et litt bredere begrep enn økosystemer, selv om de er ganske like. Biomer er særegne økologiske samfunn som selv kan inneholde mange økosystemer i det. De er nyttige for å kategorisere egenskapene til visse områder som direkte kan påvirke typen eller typene økosystemer som oppstår der.

Ulike kjennetegn ved disse biomene / økologiske systemene inkluderer deres spesielle klima, sone, høyde, jordtype, mengde nedbør og artssammensetning.

Akvatiske biomer inkluderer korallrev, elvemunninger, marine, våtmarker og ferskvann.

Ørkenbiomer inkluderer Mojave-ørkenen, Chiles kystørkener, Death Valley og grønlands ørkener.

Skogbiomer inkluderer tropisk regnskog, temperert skog, kapell (busker) og taiga (boreal skog).

Gresslandsbiomer inkluderer savanner, stepper, prærier og søramerikanske pampas.

Struktur av økosystemer

Levende organismer må ha energi og næringsstoffer for å vokse, reagere og reprodusere. Organismer er avhengige av hverandre og koblet til hverandre i livskretsen. Energi overføres fra det ene nivået i matpyramiden til det neste. For eksempel spiser fisk alger og blekksprut spiser fisk.

Alger, fisk, blekksprut og rovdyr er et eksempel på næringskjede. De matnett er laget av mange overlappende næringskjeder. Energipyramiden starter med produsenter ved foten av pyramiden etterfulgt av forbrukere og rovdyr på øverste nivå. Energi går tapt med hver overføring mellom organismer, så pyramiden er stående og ikke omvendt.

Planter og planteplankton er produsenter som inneholder fotosyntetiske pigmenter som bruker solenergi og karbondioksid for å lage sukker. Primærforbrukere spiser planter og sekundærforbrukere spiser primærforbrukere. Et toppeks-rovdyr uten naturlige fiender holder topplassen på matpyramiden.

Funksjonene i næringssyklusen

biomasse konserveres og resirkuleres i et økosystem. Når organismer dør, nedbrytere bryte ned det organiske materialet i energi og næringsstoffer som strømmer tilbake i økosystemet. Nedbrytende dyr frigjør karbohydrater, fett, proteiner og gasser når de blir påvirket av mikrober, fluer og ormer.

Bakterier og mikrober bryter ned råtnende plantemateriale i næringsstoffer som kalsium, nitrogen, kalium og fosfor som beriker jorda.

Energi og næringsstoffer også flyt mellom økosystemer. For eksempel eroderer bergarter i en elv og putter mineraler i vannet som strømmer nedstrøms inn i innsjøer og åker. Effekten kan også være skadelig. Nitrogen og fosforavrenning fra jordbruksland kan forurense vannveiene.

I motsetning til materie som blir resirkulert, strømmer energien i en retning. Planter produserer energirike molekyler av glukose fra fanget sollys, vann og karbondioksid. Kjemisk energi overføres til forbrukere for cellemetabolisme, og ekstra energi blir gitt av som varme.

Stabilitet i økosystemets funksjon

Økosystemer er dynamiske med en konstant ebbe og strøm av energi og materie. Næringsnivåer, bestander av arter, værmønster, temperatur, årstider varierer og endres. Mangfold i et økosystem bidrar til stabilitet.

Til tross for fluks og dynamisk natur økosystemøkologi, en total likevektstilstand forblir jevn. Økosystemer opprettholder en stabil tilstand med en ganske jevn sammensetning. Normalt truer ikke svingende biotiske og abiotiske trekk et stabilt system. Med andre ord, en regnskog er fortsatt en regnskog selv om bestanden av aper minker.

Forstyrrelser i økosystemets funksjon

Naturlige forstyrrelser kan forstyrre økosystemets funksjon. For eksempel forstyrrer orkaner, villbranner, flom og vulkaner økosystemtjenester. Oversvømmelse kan forurense vannkilder. Habitat går tapt, og arter kan fortrenges. Rovdyr-byttebalanse kan være av og forårsake en dominoeffekt på andre arter.

Inngripende arter kan potensielt true andre arters velvære og eksistens. Invasive arter inkluderer planter og dyr som introduseres til et område med vilje eller tilfeldig. Noen ganger blir invasive arter bevisst hentet inn for å stoppe et rovdyr som tar over. For eksempel slapp naturvernere laks i de store innsjøene for å kontrollere en mindre ønskelig invasiv art.

Menneskelig aktivitet er en annen hovedårsak til farlige økosystemendringer. Jakt, overfiske, utnyttelse av ikke-fornybare ressurser, giftig avfall og forurensning truer økosystemene og deres biomer. I ekstreme tilfeller, for eksempel en lekkasje fra kjernekraftverk, kan de berørte økosystemene være radioaktive og kreftfremkallende i mange år fremover.

Eksempel på marine økosystemer

De Great Barrier Reef utenfor kysten av Australia er et utrolig stort og mangfoldig marint økosystem som har eksistert i millioner av år. Alger gir mat til dyrking av koraller som fester seg til døde koraller i skjæret.

Unge koraller som flyter i vannet blir spist av fisk og dyr som svømmer i havet. Skjelettiserte koraller kan fortsatt konsumeres av ormer, snegler og glupsk sjøstjerne.

Noen koraller har et gjensidig fordelaktig forhold til reker og krabber som lever i korallkolonier og bekjemper gjensidige fiender ved å bruke klemmene. Abiotiske faktorer som har betydelig innvirkning på koraller er stigende vanntemperatur, forsuring av havet og karbondioksidnivåer.

Ifølge Smithsonian Museum of Natural History begynner surt sjøvann allerede å løse opp skjelettstrukturen til korallrev på steder som Hawaii.

Eksempel på vannøkosystem

Lake of the Woods akvatiske økosystem ligger på grensen til Canada og USA. Dette ferskvannskroppen er det som gjenstår av den en gang store islagte innsjøen Agassiz.

I dette akvatiske økosystemet i ferskvann gir fytoplankton, dyreplankton, alger og bakterier optimale nivåer av mat, habitat og oksygen for smakfull fisk. Lake of the Woods kalles ofte Walleye Capital of the World _._

Virvelløse dyr som kanfluer og mugg spiller også en viktig rolle i innsjøene i ferskvann. De spiser mikroorganismer som lever av råtnende plante- og dyrestoff. Virvelløse dyr gir en utmerket matkilde for lite fisk som kan spises av stor fisk, som kan bli fanget av pelikaner, hegre, bjørn og mennesker.

Abiotiske faktorer som påvirker tilstanden til et vannlevende økosystem som Lake of the Woods inkluderer luft og vanntemperatur, karbondioksidnivå og giftig avrenning.

Terrestrisk økosystemeksempel

Økosystemet regnskog i Amazonas er et artsrikt landmiljø i Sør-Amerika. Sollys absorberes av frodige, brede bladplanter og høye trær som gir mat og ly for et utrolig antall fugler, pattedyr, insekter, øgler og slanger i tropene. Mange av disse skapningene blir spist av rovdyr som jaguaren.

Når organismer dør i regnskogen, brytes energien og næringsstoffene raskt ned av spaltning som magger og mikrober. Næringsstoffer går tilbake i jorden og hjelper planter med å vokse. Abiotiske faktorer i regnskogen inkluderer store mengder nedbør, varme og et tropisk klima som gir næring til artsmangfold fra skogbunnen til de tykke hengende baldakinene.

Økosystem vs. samfunnsøkologi

Avhengig av forskningsinteresser, kan økologer fokusere på samfunnsøkologi, økosystemøkologi eller begge deler. Samfunnsøkologi undersøker spesielt interaksjoner mellom forskjellige arter og resultatet av den interaksjonen. Økosystemets økologi ser mye bredere på levende og ikke-levende faktorer som påvirker et økologisk samfunn og utløser økosystemendring.

For eksempel kan en økolog som vil finne ut hvorfor gigantisk karpe overtar en innsjø som en gang var full av ørret, kunne foreta en samfunnsøkologistudie av fiskebestanden sammen med en økosystemundersøkelse av redusert vannkvalitet som påvirker alle akvatiske livslag. . Økologer gjennomfører studier som hjelper spare naturressurser for fremtidige generasjoner.

Beskyttelse av økosystemstrukturer

Økosystemstyring bruker bevaringspraksis for å opprettholde integriteten til økosystemets funksjon og strukturer. Økosystemstrukturer sies å ha integritet når de er balanserte, stabile og karakteristiske for økologiske samfunn i den naturlige regionen.

Både abiotiske og biotiske faktorer er generelt forutsigbare. Befolkningsdynamikk bør også være selvopprettholdende uten behov for menneskelig innblanding til gjenopprette balansen.

God økosystemforvaltning spiller en viktig rolle i å bevare statlige parker, nasjonalparker og andre dyrelivsområder. Å forstå historien til økosystemet og normale hastigheter for endring eller suksess hjelper med å tidlig oppdage strukturelle problemer. Målet er å opprettholde biologisk mangfold og sikre levedyktigheten til innfødte arter. Fra New York til California overvåker miljøvernere nøye klimamønstre.

Katastrofisk økosystem ødeleggelse

Naturkatastrofer som en orkan blir fulgt av ordnet suksess og naturlig gjenoppbygging av området til dets tidligere tilstand. Imidlertid kan menneskelig aktivitet midlertidig eller permanent ødelegge en økosystemøkologi. Økosystemkatastrofer har skjedd i USA og rundt om i verden.

Økosystemet i Mexicogolfen har blitt alvorlig forstyrret av miljøgifter som ble ført til Gulf fra Mississippi-elven. Nitrogen og fosfor fra felt, kraftfôr og kloakk renner ut i elven fra mange stater.

For høye nivåer av næringsstoffer stimulerer giftige algeoppblomstringer, endrer matskiftet og tømmer oksygen i vannet, noe som resulterer i en død sone og enorme fiskedreper. Området påvirkes også av abiotiske faktorer som orkaner og flom.

I 1986 sendte en ulykke ved kjernekraftverket i Tsjernobyl i Ukraina dødelig radioaktivt materiale ut i atmosfæren. Millioner av mennesker ble utsatt for stråling. Tusenvis av barn som drakk melk fra kuer som beitet i det forurensede området, utviklet kreft i skjoldbruskkjertelen. I dag er det radioaktive området rundt Tsjernobyl utenfor grensene for mennesker, men ulv, ville hester og andre dyr er til stede i betydelig antall.