Il concetto, le funzioni e le proprietà di base di un ecosistema

Nel corso scolastico e universitario, il concetto di base proprietà degli ecosistemi biocenosi, popolazioni, comunità. Il concetto di queste definizioni e l'essenza degli oggetti è dato nel quadro della biologia e dell'ecologia. Spesso influenzano tali concetti anche in geografia. La scienza moderna ritiene che la natura del mondo che ci circonda sia un sistema completo. Non importa quale sia il suo ambiente: l'acqua o l'habitat sulla terraferma.

Approccio teorico

proprietà ecosistemi, biogeocenosi considerato nel quadro della scienza generale dedicata ai sistemi complessi. Il fondatore di questa tendenza fu L. von Bertalanffy, che lavorò nel XX secolo. Verso la fine degli anni quaranta, pubblicò diversi articoli che consideravano approccio sistemico ai molti problemi del mondo che ci circonda. Al giorno d'oggi, la teoria sviluppata da lui sta diventando sempre più significativa sullo sfondo di una crisi naturale e di un'influenza antropomorfica.

Teoria generale

Considerando la struttura, le proprietà di un ecosistema, è prima importante determinare di cosa si tratta il principio in questione. Il sistema di solito denota componenti che sono interconnessi e interagiscono, formando un oggetto integrale. Sotto il tutto è comunemente intesa l'unità formata da numerosi elementi, caratterizzati da una struttura strettamente definita, cioè la posizione specifica delle singole parti e una natura strettamente definita di influenza reciproca.

Caratteristiche chiave dell'ecosistema:

• integrazione;
• l'isolamento;
• integrità;
• l'equilibrio;
• stabilità;
• gestibilità;
• durata nel tempo;
• emersione.

emersione

Questo termine è comunemente inteso come una proprietà universale degli ecosistemi naturali, spiegando che la comunanza non è una semplice somma delle qualità e delle caratteristiche dei componenti combinati in un sistema. Quando gli elementi sono interconnessi, appaiono unità di scala funzionali che hanno le loro caratteristiche uniche che non sono caratteristiche del livello precedente, cioè i primi componenti. Le nuove proprietà emergenti sono imprevedibili in base alle informazioni relative alle parti che formano una determinata unità.

Gli ecologi dicono che le qualità emergenti sono quasi le principali proprietà di un ecosistema. Sono iniziati dall'influenza reciproca degli elementi l'uno sull'altro, pur preservando la natura dei componenti. Tenendo conto di tali qualità, lo studio del sistema è possibile senza una comprensione completa e dettagliata di tutti gli elementi coinvolti. Questo è particolarmente importante per l'ecologia, considerando sistemi che combinano contemporaneamente migliaia e migliaia di elementi. Attualmente, semplicemente non c'è modo di esaminarli completamente tutti. Il compito degli scienziati è definire chiaramente le proprietà integrali. Per fare ciò, identificare la distruzione, i prodotti applicati a diversi livelli, la biomassa nella quantità. Ma non cercano modelli, specialmente se non descrivono il sistema nel suo complesso. È importante avere un'idea solo di tali processi che influenzano il futuro e sono prevedibili.

durabilità

Questa proprietà dell'ecosistema e la struttura di tale oggetto sono strettamente interconnessi. Per quanto riguarda gli oggetti regolati dai processi che avvengono all'interno, è consuetudine parlare della possibilità di ritornare al punto di partenza. La legge di base per descrivere il fenomeno è la teoria di Le Chatelier-Braun, che afferma che un'influenza esterna, provocando una via d'uscita da una posizione stabile, porta a uno spostamento di equilibrio, a causa del quale il fattore esterno diventa più debole.

Considerando le proprietà e le funzioni degli ecosistemi, tengono necessariamente in considerazione la presenza di entrambi i collegamenti diretti e la relazione inversa. Con linee rette, è comunemente inteso che un elemento influenza direttamente il secondo, ma non causa un contraccolpo. Se c'è una risposta, puoi registrare un feedback. Applicato a qualsiasi ecosistema moderno, il feedback è un fenomeno estremamente importante che determina il livello di persistenza e la possibilità di ulteriori progressi. Esistono tipi positivi e negativi di interazione inversa.

una valutazione

Analizzando il concetto e le proprietà di un ecosistema, si dovrebbe assolutamente prestare attenzione a tali feedback che sono provocati dal processo e stimolare il suo movimento nella stessa direzione. Di solito sono considerati positivi. Quindi, se abbattete la foresta, il territorio diventerà una palude, dove presto si svilupperà attivamente la popolazione di muschi di sfagno che accumulano umidità. Ciò porta ad un maggiore ristagno.

Il feedback negativo è una delle proprietà di base di un ecosistema, il che dimostra che un certo primo elemento ha un effetto opposto nella sua direzione rispetto al secondo. In natura, questo tipo di legami si verifica più spesso ed è giustamente considerato il più importante in ecologia. Un classico esempio del mondo esterno è l'atteggiamento di un predatore e del suo cibo. Se la popolazione di prede aumenta, i predatori hanno più cibo, cioè ci sono le condizioni per la riproduzione, il numero cresce. Questo stimola la distruzione attiva delle vittime, le condizioni di alimentazione diventano negative, il tasso di natalità dell'animale predatore diminuisce. A poco a poco, il numero di cacciatori viene ridotto, la pressione sulla vittima diminuisce e il cerchio ricomincia. Questa logica di autoregolazione ha ricevuto il nome di equilibrio dinamico. La sicurezza dell'ambiente - nella resistenza di questo fenomeno.

Sistemi: quali sono?

Attualmente, concentrandosi sulle proprietà di base degli ecosistemi, è consuetudine suddividerle tutte in tre grandi gruppi:

• isolato;
• chiusa;
• aperto.

I primi hanno confini strettamente definiti, e l'energia, la materia attraverso di essi non passa dentro e fuori. Tali sistemi possono formarsi solo in condizioni artificiali. Quelli chiusi sono quelli che hanno solo scambi di energia con il mondo esterno. Infine, il terzo gruppo è costituito da sistemi ecologici che scambiano energia, sostanza con lo spazio. Questi sono sistemi naturali.

Pertinenza della teoria

È possibile nominare una proprietà speciale degli ecosistemi? Gli scienziati hanno da tempo determinato che la teoria generale dei sistemi è un aspetto importante della scienza ambientale, consentendo di formulare una metodologia fondamentalmente nuova. Ha ricevuto il nome dell'analisi del sistema. Nell'ambito di tale approccio, gli oggetti della natura, il mondo che ci circonda sono sistemi, selezionati in base agli obiettivi stabiliti per il gruppo di ricercatori. Il sistema è un oggetto integrale, allo stesso tempo può essere considerato una combinazione complessa di numerosi componenti.

L'analisi del sistema consente di determinare le proprietà dell'ecosistema e di identificare tutte le relazioni attraverso le quali diventa un singolo oggetto. Nell'ambito del lavoro di ricerca, gli scienziati determinano quali processi controllano il sistema, come è connesso con il mondo circostante e come si comporterà se c'è qualche fattore di influenza. Prevedere opportunità di sviluppo.

Informazioni sui parametri

Descrivere le proprietà della biosfera come un ecosistema globale, associazioni più piccole di componenti, rivela necessariamente i parametri chiave e fornisce loro una descrizione chiara. I più significativi sono:

• restrizioni;
• proprietà dei singoli componenti;
• proprietà dell'oggetto nel suo complesso;
• caratteristiche strutturali;
• caratteristiche dell'influenza reciproca di componenti, strati del sistema;
• le specifiche della relazione del mondo esterno e la totalità in esame.

E se di più?

Indagando sulle proprietà di un ecosistema, è quasi il più difficile da determinare i suoi confini esatti. Questa è una caratteristica così difficile, che è in gran parte legata all'integrità dell'oggetto. È dovuto al fatto che la comunicazione interna è più forte di quella esterna. Solo in tali condizioni la combinazione di componenti può essere persistente rispetto a fattori negativi del mondo circostante.

Indicatori che consentono di descrivere quantitativamente e qualitativamente la combinazione di componenti naturali, danno un'idea di tutte le proprietà dei singoli componenti e del sistema nel suo insieme. Per determinare la struttura esatta, è necessario correlare gli elementi che sono sorti tra di loro, tenendo conto degli intervalli di tempo, dello spazio. Quest'ultimo è l'aspetto sulla base del quale viene determinato l'ordine della posizione dei componenti dell'oggetto. Il tempo è un indicatore che dà un'idea di un cambiamento negli stati di un sistema, riflettendo il suo sviluppo. Dalla struttura, è possibile concludere quanto sia forte la gerarchia nell'oggetto, come i livelli sono subordinati gli uni agli altri, come tutto questo è organizzato insieme.

Informazioni su collegamenti ed elementi

Lo scambio di informazioni, energia, sostanza è la forma di connessioni di un oggetto strutturato complesso e il mondo che lo circonda. In molti modi, questo scambio determina l'essenza dell'interazione tra il sistema e lo spazio circostante. Se il sistema ha connessioni, possiamo parlare di frontiere aperte, in assenza di tale oggetto viene valutato come chiuso. Allo stesso tempo, è necessario capire che un ecosistema non è solo forme organiche di vita, ma anche tutto ciò che le circonda, cioè un ambiente abiotico. Questi componenti sono strettamente interconnessi e interagiscono costantemente. È in una così grande influenza reciproca che si forma un ecosistema. Prima di nominare una particolare proprietà degli ecosistemi, prima di tutto sembra che ci sia una relazione reciproca stretta, che rende possibile parlare di questo oggetto complesso come integrità funzionale, caratterizzato dalla presenza di connessioni di cause e conseguenze. Tutti i componenti si influenzano a vicenda, causando i processi osservati nel sistema.

Le proprietà del sistema ecologico sono direttamente correlate alla circolazione delle sostanze. Ad esempio, se consideriamo se l'impatto del pascolo sulle proprietà del suolo e dell'ecosistema, è ovvio che questo sarà sicuramente rivelato. Gli elementi che formano i sistemi sono in grado di produrre sostanze organiche, un prodotto biologico. Una caratteristica distintiva di un oggetto strutturato naturale in confronto con un artificiale, formato da sforzi umani, è che la stabilità dell'ambiente assicura un'esistenza lunga e illimitata. Il sistema ecologico naturale ha risorse sufficienti per proteggersi da fattori esterni negativi. Le sue riserve ti permettono di mantenere la costanza delle funzioni, delle strutture. Più grande è il sistema ecologico, più piccoli sono i componenti strutturali al suo interno e hanno i loro ecosistemi di scala ancora più piccoli.

Informazioni sulle dimensioni

È consuetudine allocare i sistemi:

• micro;
• meso;
• macro;
• globale.

Piccoli oggetti - corpi idrici, tronchi d'albero, acquari sono classificati come i primi. Il secondo livello - stagni e foreste, fiumi e laghi. Macro - continenti, zone. Globale - è la sfera biologica come un singolo oggetto.

Termini e dimensioni

I sistemi ecologici che sono apparsi sulla terra e hanno raggiunto dimensioni abbastanza grandi sono solitamente chiamati biomi, se caratterizzano alcune aree geografiche strettamente delineate. Questi includono deserto, taiga e aree di terra simili. Il bioma è un oggetto complesso. Comprende un gran numero di piccoli sistemi ecologici, tutti strettamente interconnessi.

È consuetudine parlare di due blocchi del sistema ecologico, di cui uno è la popolazione animale che si integra l'uno con l'altro, e il secondo è l'habitat e i fattori che lo formano. Il primo è chiamato biocenosi, il secondo è un ecotopo. L'ecosistema è normale - un elemento della natura vivente, funzionante e formato, biocenosi e componenti abiotici. Tra di loro, vi è uno scambio costante di componenti chimici e la luce solare fornisce l'energia per i processi.

Sintesi ed energia

Uno dei tipi più importanti di organismi viventi sul nostro pianeta sono i fotoautotrofi, cioè tali organismi che sono in grado di produrre materia organica da minerali in presenza di energia solare. La fotosintesi consente la produzione di sostanze che vengono poi utilizzate per energizzare le piante. Grazie a questi componenti, le forme di vita delle piante possono supportare le loro funzioni e riprodursi. Inoltre, il biologico è un materiale da costruzione per la formazione di fitomassa.

Gli eterotrofi sono funghi, batteri, forme di vita più ampie che si nutrono di prodotti creati da fotoautotrofi. I componenti risultanti vengono utilizzati per costruire i propri tessuti e produrre energia per la vita. Il metabolismo degli eterotrofi comporta il rilascio di riserve energetiche, la mineralizzazione di una sostanza, nel corso della quale compaiono fosfati e nitrati. Tali prodotti sono necessari per il funzionamento degli autotrofi. Pertanto, la circolazione di composti chimici è organizzata nel nostro ambiente.

Caratteristiche strutturali

In molti modi, le proprietà degli ecosistemi sono determinate dalle specifiche dell'organizzazione strutturale di un particolare oggetto. Esistono numerosi schemi che descrivono la relazione tra le singole parti. Differenti sistemi differiscono in queste regole, ma normalmente ci sono due tipi di elementi: componenti viventi e non viventi. Gli organismi sono biota. Il sistema che descrive la loro relazione con l'ambiente ci consente di formulare la struttura del sistema ecologico.

Di solito quando si determina la composizione e la struttura prestare attenzione a:

• inorganici;
• materia organica;
• aria, acqua, substrato;
• produttori;
• consuments;
• distruttori.

Di cosa stiamo parlando?

Inorganici comprendono minerali, componenti chimici coinvolti nel metabolismo. La materia organica è costituita da grassi, strutture proteiche, molecole di carboidrati. L'ambiente include non solo l'aria e il suolo, ma anche il clima e le sue caratteristiche, i fattori fisici (ad esempio la temperatura). È consuetudine classificare gli autotrofi in grado di produrre materia organica da semplici inorganici utilizzando l'energia solare come produttori. I produttori predominanti sul nostro pianeta sono alghe, piante verdi e alcuni batteri.

I materiali sono predatori, erbivori. In una parola, diversi eterotrofi appartengono qui, gli animali mangiano vari organismi. Infine, i distruttori sono eterotrofi in grado di processare sostanze organiche morte. Per lo più, questa categoria include funghi, batteri, anche se ci sono diverse varietà di invertebrati.

È curioso

Fattori inorganici, organici, chimici, fattori fisici in totale formano un biotopo, cioè un elemento dell'ecosistema che non ha vita propria. Altri componenti - la vita, cioè la biocenosi. Distruttori, consumatori, produttori sono gli oggetti che formano la struttura del sistema. I produttori sono in grado di prendere energia e sulla base di esso per creare legami chimici, ei consumatori che li usano per mangiare consumano riserve di energia per i mezzi di sostentamento. La quantità di energia immagazzinata in questo modo prima o poi si esaurisce, la creatura muore, diventando cibo per il distruttore, capace di scomporre minerali complessi in minerali, che possono essere cibo per i produttori. Il ciclo si ripete.

La struttura del sistema ecologico è una relazione reciproca tra i tre principali tipi di vita, garantendo la circolazione di gas, sostanze solide e liquide sul pianeta. La loro responsabilità è il riciclaggio dell'energia solare. Gli ecosistemi, indipendentemente dall'ambiente in cui si trovano, rappresentano sempre una costante influenza reciproca tra produttori ed eterotrofi l'uno sull'altro. Allo stesso tempo, c'è una separazione spaziale che regola le possibilità di interazione. I processi per cui gli autotrofi sono responsabili sono attivi nel livello più alto del sistema, che ha accesso alla luce solare, e gli eterotrofi sono più intensi in quelli inferiori, dove vi è accesso a sedimenti, suolo e accumuli di materia organica.