جميع الكائنات الحية تعيش على الأرض ليس بمعزل عن بعضها البعض ، ولكن في شكل مجتمعات. فيها ، كل شيء مترابط ، كائنات حية وعوامل ذات طبيعة جامدة. يسمى مثل هذا التكوين في الطبيعة نظامًا بيئيًا يعيش وفقًا لقوانينه الخاصة ولديه علامات وصفات محددة سنحاول التعرف عليها.
مفهوم النظام الإيكولوجي
إن دراسة أي نظام بيئي شامل أمر صعب للغاية ، لأنه يتضمن عددًا كبيرًا من الكائنات الحية ، بالإضافة إلى العوامل اللاأحيائية.
هناك علم مثل علم البيئة ، والذي يتعامل مع دراسة العلاقة بين الطبيعة الحية وغير الحية. لكن هذه العلاقات لا يمكن أن تتم إلا في إطار نظام بيئي معين ولا تحدث بشكل تلقائي وعشوائي ، ولكن وفقًا لبعض القوانين.
تختلف أنواع النظم البيئية ، لكنها تمثل جميعًا مجموعة من الكائنات الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض ومع البيئة من خلال تبادل المواد والطاقة والمعلومات. هذا هو السبب في أن النظام البيئي لا يزال مستقرا ومستداما لفترة طويلة من الزمن.
تصنيف النظام البيئي
على الرغم من التنوع الكبير في النظم البيئية ، إلا أنها كلها مفتوحة ، بدونها لما كان وجودها ممكنًا. تختلف أنواع النظم البيئية ، وقد يكون التصنيف مختلفًا. إذا أخذنا في الاعتبار الأصل ، فإن الأنظمة البيئية هي:
طبيعي أو طبيعي. يتم فيها كل تفاعل بدون مشاركة مباشرة من الإنسان. وتنقسم بدورها إلى:
- النظم البيئية التي تعتمد بشكل كامل على الطاقة الشمسية.
- الأنظمة التي تستقبل الطاقة من الشمس والمصادر الأخرى.
2. النظم البيئية الاصطناعية. خلقت بأيدي بشر ، ولا يمكن أن توجد إلا بمشاركته. وهي مقسمة أيضًا إلى:
- النظم الإيكولوجية الزراعية ، أي تلك المرتبطة بالنشاط الاقتصادي البشري.
- تظهر النظم البيئية التكنولوجية في اتصال مع النشاط الصناعي للناس.
- النظم البيئية الحضرية.
تصنيف آخر يميز الأنواع التالية من النظم البيئية الطبيعية:
1. الأرض:
- الغابات المطيرة.
- صحراء مع نباتات عشبية وشجيرات.
- السافانا.
- السهوب.
- غابة متساقطة الأوراق.
- تندرا.
2- النظم الإيكولوجية للمياه العذبة:
- برك قائمة (بحيرة ، بركة).
- المياه المتدفقة (الأنهار والجداول).
- مستنقعات.
3. النظم البيئية البحرية:
- المحيط.
- الجرف القاري.
- مناطق الصيد.
- مصبات الأنهار والخلجان.
- مناطق صدع المياه العميقة.
بغض النظر عن التصنيف ، يمكنك رؤية تنوع أنواع النظام البيئي ، والتي تتميز بمجموعة أشكال الحياة والتكوين الرقمي.
السمات المميزة للنظام البيئي
يمكن أن يعزى مفهوم النظام البيئي إلى كل من التكوينات الطبيعية وخلقها بشكل مصطنع من قبل الإنسان. إذا تحدثنا عن الطبيعي ، فإنها تتميز بالأعراض التالية:
- العناصر الإلزامية في أي نظام إيكولوجي هي كائنات حية وعوامل بيئية غير حيوية.
- في أي نظام بيئي ، هناك دورة مغلقة من إنتاج المواد العضوية إلى تحللها إلى مكونات غير عضوية.
- يوفر تفاعل الأنواع في النظم البيئية الاستدامة والتنظيم الذاتي.
يتم تمثيل العالم المحيط بأكمله من خلال النظم البيئية المختلفة ، والتي تعتمد على المادة الحية ذات البنية المعينة.
هيكل النظام الإيكولوجي الحيوي
حتى لو اختلفت النظم البيئية في تنوع الأنواع ، فإن وفرة الكائنات الحية وأشكال حياتها ، ولكن البنية الحيوية في أي منها لا تزال هي نفسها.
أي أنواع من النظم البيئية تتضمن نفس المكونات ، بدون وجودها ، فإن عمل النظام مستحيل بكل بساطة.
- المنتجين.
- مستهلكات من الدرجة الأولى.
- مستهلكات من الدرجة الثانية.
- المخفضات.
تتضمن المجموعة الأولى من الكائنات الحية جميع النباتات القادرة على التمثيل الضوئي. ينتجون مواد عضوية. تنتمي الكيموتروف ، التي تشكل مركبات عضوية ، إلى نفس المجموعة. ولكن فقط لهذا لا يستخدمون الطاقة الشمسية ، ولكن طاقة المركبات الكيميائية.
يشمل المستهلكون جميع الكائنات الحية التي تحتاج إلى تلقي المواد العضوية من الخارج لبناء أجسامهم. وهذا يشمل جميع الكائنات الحية العاشبة والحيوانات المفترسة والحيوانات آكلة اللحوم.
المخفضات ، التي تشمل البكتيريا والفطريات ، تحول بقايا النباتات والحيوانات إلى مركبات غير عضوية مناسبة للاستخدام من قبل الكائنات الحية.
أداء النظام البيئي
أكبر نظام بيولوجي هو المحيط الحيوي ، ويتكون بدوره من مكونات فردية. يمكنك تكوين السلسلة التالية: الأنواع - السكان - النظام البيئي. أصغر وحدة في النظم البيئية هي الأنواع. في كل قيلة بيولوجية ، يمكن أن يختلف عددها من عدة عشرات إلى مئات وآلاف.
بغض النظر عن عدد الأفراد والأنواع الفردية في أي نظام بيئي ، هناك تبادل مستمر للمادة والطاقة ، ليس فقط فيما بينها ، ولكن أيضًا مع البيئة.
إذا تحدثنا عن تبادل الطاقة ، فمن الممكن تمامًا تطبيق قوانين الفيزياء. ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على أن الطاقة لا تختفي بدون أي أثر. يتحول فقط من نوع إلى آخر. وفقًا للقانون الثاني ، في نظام مغلق ، يمكن زيادة الطاقة فقط.
إذا تم تطبيق القوانين الفيزيائية على النظم البيئية ، فيمكننا أن نستنتج أنها تدعم سبل عيشهم بسبب وجود الطاقة الشمسية ، والتي لا يمكن للكائنات الحية التقاطها فحسب ، بل أيضًا تحويلها واستخدامها ثم تحويلها إلى البيئة.
يتم نقل الطاقة من مستوى غذائي إلى آخر ؛ أثناء النقل ، يتم تحويل نوع واحد من الطاقة إلى آخر. جزء منه ، بالطبع ، ضاع في شكل حرارة.
مهما كانت أنواع النظم البيئية الطبيعية الموجودة ، تنطبق هذه القوانين على الجميع على الإطلاق.
هيكل النظام البيئي
إذا نظرت إلى أي نظام بيئي ، يمكنك بالتأكيد أن ترى فيه أن الفئات المختلفة ، مثل المنتجين والمستهلكين والمخفضين ، يتم تمثيلها دائمًا بمجموعة كاملة من الأنواع. تتصور الطبيعة أنه إذا حدث شيء ما فجأة لأحد الأنواع ، فلن يموت النظام البيئي من هذا ؛ يمكن دائمًا استبداله بنجاح بنوع آخر. هذا يفسر استدامة النظم البيئية الطبيعية.
مجموعة واسعة من الأنواع في النظام البيئي ، ومجموعة متنوعة من سلاسل الغذاء تضمن استدامة جميع العمليات التي تحدث داخل المجتمع.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن أي نظام له قوانينه الخاصة التي تخضع لها جميع الكائنات الحية. وبناءً على ذلك ، يمكن تمييز العديد من الهياكل داخل قيلة جَيُوسِيَّات:
- هيكل الأنواع. يظهر نسبة الأنواع النباتية والحيوانية. يختلف هذا المؤشر في كل نظام ، ويعتمد على العديد من العوامل: الموقع الجغرافي والمناخ وعمر النظام البيئي. النوع المتفوق في العدد على جميع الأنواع يسمى السابق المتوسط. لكن الممثلين الصغار في بعض الحالات هم مؤشر على الرفاهية في النظام.
- هيكل غذائي. تنوع الأنواع ، سلاسل الغذاء المتفرعة في النظام البيئي هي مؤشر على الاستدامة. في أي قيلة بيولوجية ، ترتبط الكائنات الحية بشكل أساسي من خلال الروابط الغذائية. يمكنك دائمًا تكوين دائرة الطاقة. عادة ما تبدأ بكائن نباتي ، وتنتهي بحيوان مفترس. على سبيل المثال ، يأكل الجندب العشب ، ويأكله القرقف ، وسوف تلتقطه طائرة ورقية.
- التركيب المكاني. يطرح السؤال كيف يتعايش مثل هذا العدد الكبير من الأنواع المختلفة في إقليم واحد. كل هذا يرجع إلى بنية معينة ، والالتزام بالأنواع المشتتة. في الغابة ، تحتل الطبقة الأولى أشجارا ضوئية. بعض أنواع الطيور تعشش هنا أيضًا. المستوى التالي هو انخفاض الأشجار ، ومرة أخرى مسكن لبعض أنواع الحيوانات.
أي هيكل موجود بالضرورة في أي نظام بيئي ، ولكن يمكن أن يختلف بشكل كبير. على سبيل المثال ، إذا قارنا التباين البيولوجي في الصحراء والغابات المطيرة ، فإن الفرق مرئي للعين المجردة.
النظم البيئية الاصطناعية
يتم إنشاء هذه الأنظمة بأيدي البشر. على الرغم من حقيقة أن جميع مكونات البنية الحيوية إلزامية فيها ، كما هو الحال في المكونات الطبيعية ، لا تزال هناك اختلافات كبيرة. من بينها ما يلي:
- تتميز Agrocenoses بتكوين الأنواع الفقيرة. فقط تلك النباتات التي ينمو فيها الناس تنمو. لكن الطبيعة لها تأثيرها ، ودائمًا ، على سبيل المثال ، في حقل قمح يمكنك أن ترى زهور الذرة والأقحوان والمفصليات المختلفة تستقر. في بعض الأنظمة ، حتى الطيور تمكنت من بناء عش على الأرض وتربية الدجاج.
- إذا كان الشخص لا يهتم بهذا النظام البيئي ، فلن تتحمل النباتات المزروعة المنافسة مع أقاربهم البرية.
- لا تزال الأجسام الجرثومية موجودة بسبب الطاقة الإضافية التي يجلبها الشخص ، على سبيل المثال ، التسميد.
- نظرًا لأن الكتلة الحيوية للنباتات المزروعة يتم سحبها جنبًا إلى جنب مع المحصول ، يتم استنفاد التربة في العناصر الغذائية. لذلك ، من أجل مزيد من الوجود ، مرة أخرى ، من الضروري تدخل الشخص الذي سيتعين عليه صنع الأسمدة من أجل زراعة المحصول التالي.
يمكن استنتاج أن النظم البيئية الاصطناعية لا تنتمي إلى أنظمة مستقرة ذاتية التنظيم. إذا توقف الشخص عن رعايتهم ، فلن ينجو. تدريجيا ، سوف تحل الأنواع البرية النباتات المزروعة ، وسوف يتم تدمير التكاثر.
على سبيل المثال ، يمكن بسهولة إنشاء نظام بيئي اصطناعي من ثلاثة أنواع من الكائنات الحية في المنزل. إذا وضعت حوضًا مائيًا ، فصب الماء فيه ، وضع بعض الأغصان من Elodea واستقر سمكتين ، هنا لديك نظام اصطناعي جاهز. حتى مثل هذه البساطة لا يمكن أن توجد بدون تدخل بشري.
قيمة النظم البيئية في الطبيعة
عند التحدث عالميا ، يتم توزيع جميع الكائنات الحية عبر النظم البيئية ، لذلك لا يمكن التقليل من أهميتها.
- جميع النظم البيئية مترابطة بدورة من المواد التي يمكن أن تنتقل من نظام إلى آخر.
- بسبب وجود النظم البيئية في الطبيعة ، يتم الحفاظ على التنوع البيولوجي.
- جميع الموارد التي نستمدها من الطبيعة تعطينا بالضبط النظام البيئي: المياه النقية والهواء والتربة الخصبة.
من السهل جدًا تدمير أي نظام بيئي ، خاصة بالنظر إلى قدرات الإنسان.
