エコシステムとは?
生態系とは、生物と、生物と自然との相互作用を組み合わせたシステムです。生態系では、無生物で終わる野生生物の代表者から、絶対にすべてがつながっています。
生態系の本質
各生物は独自の方法で重要であり、特定の場所を占めます。小さな湖の生態系の例では、細菌から多細胞の植物や動物まで、さまざまな種類の生き物を考えることができます。それぞれの生物は無生物の別々の物体なしでは生きられません;すべては空気、太陽と水を必要とします。水のミネラル組成でさえ、湖の生物の発達に直接影響します。
常に、生態系がその異常な生物の影響を受けると、消えない結果が発生する可能性があります。新しい生物は何らかの形で自然の秩序を歪め、自然のバランスを崩し、環境に害を与えます。したがって、たとえばオーストラリアでは、島に犬、猫、キツネが定住した後、さまざまな有袋類が駆除されたことがわかります。
生態系の生物のメンバーは互いに直接依存しています。エコシステムのメンバーの1人が姿を消した場合、システム全体に大きな変化が生じると言えます。生物が光、水、空気を欠いている場合、それらは徐々に消滅し始め、動物は植物なしでは生きられず、それらに直接依存する生物は動物なしで消滅し始めます。
システムの自然な性質では、単一のメカニズムに従って動作します。システムの各部分は相互に依存し、同時に機能します。自然のバランスを保つために、人はすべての生き物を守らなければなりません。生態系の破壊は、人間の過失と自然災害によって起こります。
生態系と生物地理学
生態系と生物地球発生の概念を同義語として考えることは不可能です。彼らは意味が近い。 Biogeocenosisは、phytocenosisによって制限される同じ生態系です。フィトセノシスは植物のコミュニティであり、地球の表面の単一のプロット上に一緒に存在する一連の生物です。エコシステムはすべての概念を一般化できます。各生物地理学は生態系ですが、すべてのシステムが生物地理学であるとは限りません。
生態系の種類
生態系はさまざまなサイズで、大小さまざまな空間に存在します。生態系は、小さな水域の岩の下にある可能性があります。生態系は、森林、砂漠、草原などの広大な地域をカバーできます。技術的には、地球全体が、そこに住むすべての生き物に共通する1つの大きな生態系です。
規模別の生態系の種類
生態系は:
- マイクロシステム -小さな池、水たまり、個々の木などの小さな生態系。
- Mesoecosystems 広い範囲をカバーする生態系を表します。
- バイオーム (マクロ生態系)-巨大な生態系と一連の生態系で、その要素は互いに類似しています。何百万もの動物がいる広大な熱帯林、湖のような無生物の物体があります。
明確に境界を定めたエコシステムはありません。多くの場合、各システムは、砂漠、群島、河川などの特定の障壁によって分離されています。明確な境界がないため、生態系はスムーズに相互に移行します。そのため、湖ではいくつかの小さな生態系を同時に組み合わせることができます。同時に、各エコシステムには他のエコシステムと区別する固有の特性があります。生態系の同様の混合物はエコトーンと呼ばれます。
発生のタイプに応じた生態系のタイプ
特定の生態系があり、それらは外観のタイプによって区別できます。彼らはほとんどの場合自然の起源ですが、人工的に作成されたものもあります。
- 自然の生態系 -自然によって作成されました。森、湖、海などが含まれます。
- 人工生態系 男性自身が作成:さまざまな庭園、庭園など
生態系の種類
水と土地の2つのタイプがあります。生態系の残りのサブタイプは、これらのグループの1つに属しています。
陸上生態系
地球全体に分布し、地球の隅々に見られるものは、たとえばオーストラリアのようにユニークです。
森林生態系
比較的小さな空間に生息する多数の生物がここに住んでいます。森林の人口密度は非常に高いですが、ほんの小さな変化でさえ、地上の自然のバランスを大きく変えることができます。そのような生態系では、動植物の世界の代表者の集団。森林生態系は以下に分類されます:
- 熱帯雨林年間降水量が発生する場所。熱帯林の主な特徴は次のとおりです。異なる高さに位置する背の高い木が優勢な密集した植生。このような地域では、多くの生物が住んでおり、多くの動物が避難しています。
- 落葉性の熱帯雨林その中で、さまざまな種類の熱帯の木に加えて、低木が成長します。落葉性熱帯は地球の隅々に見られます。それらは植物の塊だけでなく、さまざまな動物にも住んでいます。
- 温帯常緑樹林そこには多くの木がありません。このような地域では、常緑樹が優勢で、毎年徐々に葉を更新しています。
- 落葉樹林適度な湿度の地域で生育し、生涯に十分な降雨がある。冬になると木々が葉を落とし、春には覆いが更新されます。
- タイガツンドラのすぐ近くで成長しています。それは常緑の針葉樹を含み、温度はほとんどの場合マイナスであり、土壌は非常に酸性です。夏には、多くの渡り鳥の鳥がここに集まり、昆虫が目覚め、タイガの残りの動物の生活が本格化しています。
例:混合森林生態系
生産者は、さまざまな木(オーク、スプルース、パイン、アスペン、バーチなど)、低木(14)およびハーブ(スゲ、毛深い、スターレット、ブルーベリーなど)で表されます。消費者は多数の昆虫に代表されます(2)。主要な森林産物は、森林ハタネズミ(9)とネズミ、リス、ムース(15)、イノシシ(12)、シカ、そして鳥から-ビル、フィンチ、カケス(7)によって消費されます。動物を消費する消費者の2番目の層は、クモ、捕食性の虫-甲虫、スズメバチ、アリ(10)、吸血性の蚊(11)に代表されます。哺乳類-食虫性じゃじゃ馬、アナグマ、キツネ、テン(4)、クマ。鳥-食虫性キツツキ、ツグミ(8)、鎌(1)、ヒタキ(13)、ハチ(6)、および猛禽類-鷹(5)およびフクロウ。
砂漠の生態系
動物、植物は少ないです。システム自体は、半砂漠地帯の隣に位置し、全土地面積の約17%を占めています。気温が非常に高く、水も少なく、光も多すぎます。
牧草地のエコシステム
牧草地は世界中にあります。彼らの領土では主にハーブ、いくつかの木、低木が育ちます。牧草地では、動物は食虫性と草食性の両方を食べます。
牧草地の3つの生態系を区別できます
- サバンナ乾季の熱帯の牧草地であるサバンナでは、木々と低木が別々に育ちます。そのような植物は、捕食者が狩る草食動物の主な食料源です。
- 大草原、適度な草が茂った牧草地を表し、実際には大きな低木、木はありません。フォルブはそこにあります。気候はかなり乾燥しています。
- 草原の牧草地周囲に短い植生が見られる場所。草原地域はしばしば半砂漠の近くにあります。樹木は非常にまれで、通常は川や小川の近くにあります。ほとんどの小動物は草原に住んでいます。
山の生態系
山の中には、多くの動物が生息し、植物が生息している生息地の多様性が見られます。山の頂上には高山植物だけが生き残る厳しい気候があります。山の動物はしばしば彼らを寒さから守る厚い皮を持っています。針葉樹は山の斜面に生えています。
水生生態系
水生生態系は水生環境にのみ存在します。各水域は、そのサイズにもかかわらず、水媒体に起因する可能性があります。同様のシステムが動植物、水の塩分のような水の特性を組み合わせています。タイプごとに、水生生態系はいくつかの種に分けられます。
海洋生態系
大規模な生態系は海洋と見なすことができます。彼らは地球の70%以上を占めています。それらには、地球の水資源の97%以上が含まれています。海水にはミネラルと塩が大量に含まれています。海の生態系は次のように分類されます。
- オセアニック -大陸棚にある海の比較的小さな部分;
- プロファンダル 部分-深いところにある太陽光で飽和していない;
- ベンタル 底の生物が住んでいる部分;
- 潮汐帯;
- 河口域;
- コーラルエリア;
- 塩性湿地;
- 熱水ベント多くの化学合成細菌が他の生き物の食糧基盤を作ります。
海洋生態系には、サンゴ、さまざまな種類の藻類、海洋生物など、それらに固有の多くの生物があります。
淡水生態系
淡水生態系は、地球の表面のごく一部です-1%未満。それらは総水の0.009%を含んでいます。淡水生態系には3つのタイプがあります。
- 立ちコースは完全に欠席しています。これらには、プール、池、湖が含まれます。
- 流れるその水は速く動いています。これらには、小川、河川が含まれます。
- マーシュ土壌は常に氾濫しています。
淡水生態系は爬虫類、両生類の生息地であり、世界の魚種の約40%です。流れる生態系には多くの生物種をサポートする高レベルの酸素が含まれています。よどんだ海よりもはるかに多くの生物がいます。
閉じたエコシステム
閉じた生態系では、外部環境との代謝はまったくありません。
デイビッドラティマーのボトルに入った庭園での体験
1960年、イギリスのデビッドラティマーは珍しい実験を行うことを決定しました-彼はそれを水を飲むことなくボトルに小さな庭を植えました。庭園は、酸素が入らない独自の閉鎖生態系を形成しています。
デイビッドは非常に丈夫なトレードスキャンをボトルの中に入れました。彼らは、空気、分解生成物、水などのリサイクル可能資源で生き残った。
ボトルはいつも窓から約2メートルのところに立っていました。そのため、植物は一定量の日光を受け、太陽の方向に発芽しました。定期的に、均一な成長のために、デイビッドはそれを変えました。
ラティマー氏は植物を剪定したことは一度もなかったと語ったが、それはまるでそれが特別にコンテナの限界まで成長したかのように見えた。
瓶詰めガーデンはどのように機能しますか?
閉鎖された空間にあるこのような庭園は生態系として機能します。これは、きつく締まることによって、生物が生活し、成長し、増殖する別個の生態系が作成されるためです。植物は光合成を利用し、それにより栄養素を利用します。
このような生態系が環境から利用する唯一の要素は太陽光であり、それがなければ光合成は不可能です。植物の葉に当たる光は、葉に含まれるタンパク質によって吸収されます。太陽のエネルギーの一部は、ATP分子の形で貯蔵されています。
残りの世界は、植物の根によって土壌から吸収された水を処理するために使用されます。光合成のプロセスは、他の生物に特徴的な細胞呼吸の反対です。
生態系はまた、その活動に細胞呼吸を使用し、リサイクルされた物質を破壊します。プロセスのこの部分では、土壌細菌が関与し、二酸化炭素を大気中に放出して廃棄物を処理します。工場はこのガスを再利用します。サークルが閉じます。
夜、植物自体は細胞呼吸を利用して生命を維持し、日中に貯蔵された栄養素を分解します。ガラスの後ろの庭の水循環も完全に自動化されています。水は植物の根に吸収され、蒸散中に環境に放出され、葉や土壌に凝縮液として落下します。サイクルもまた新たに始まります。
生物圏2
80年代の終わり頃、「Biosphere-2」というプロジェクトが始まりました。惑星自体は、Biosphere-1と見なされます。その目的は、陸上生態系の再生の可能性を見つけることでした。この目的のために、アリゾナ州ソノラの砂漠にある12,000 m2の閉鎖環境が建設されました。
プロジェクトのアイデアは、人工的に作成された陸上生態系で人々が宇宙で長期間生存できるかどうかを確認することでした。 1991年に8人のボランティアがBiosphere-2の領域に進出した。人々はこの場所に2年間住んでいなければならず、文明から完全に離婚しました。外の世界との接触はコンピュータを通して維持されます。
実験は最初から成功していませんでした-ボランティアの1人が負傷し、家に帰りました。約1年が経過すると、酸素量が徐々に減少し始めたため、人工的に汲み上げる必要がありました。そのような条件下での実験の純度について語ることは不可能です。
Biosphere-2で発生した次の問題は、製品を成長させることができないことです。人々は結束力を失い、2つのグループに分けられました。科学者たちは被験者の生命と健康を深刻に恐れ始めたため、実験は中止されました。
実験の2回目の打ち上げは1994年に行われました。最初のグループで発生したいくつかの問題は解決されましたが、グループのメンバーは深刻な意見の相違を抱えていたため、実験を再度停止する必要がありましたが、6か月後にしました。現在、このプロジェクトは、2011年に実験を再開したアリゾナ大学が完全に所有しています。
構造、コンポーネント、生態系の要因
すべての生態系コンポーネントは密接に関連しています。絶対にすべてのシステムはいくつかのコンポーネントで構成されています。
非生物成分
非生物成分は決して外部の要因と相互作用していません。それらは、広大な生態系における生物の行動特性、相互作用、生物の生活に直接影響します。これらは2つのタイプで表されます。
- 温度;
- 教育的要因。
非生物成分は、生命、生物の発達において重要な役割を果たします。植物には日光が必要です。酸素がなければ、生き物は存在せず、水もありません。
生物成分
これらは、3つのタイプに分類される野生生物コンポーネントです。
- 生産者(有機物を作り、二酸化炭素、エネルギーを処理する);
- 消費者(動物);
- レデューサー(廃棄物のリサイクル)。
サークルが完了すると、プロセスが新たに始まります。
生態系レベル
生態系は次のレベルで特徴付けられます。
- 個人(あらゆる生き物)。
- 人口(特定の地域における特定の種の生物のグループ)。
- コミュニティ(地上のすべての生き物の合計)。
- 生態系(一連の自然要因)。
- 生物圏(惑星の各生態系の全体)。
生態系における食物連鎖とエネルギー
誰もが人生と発展のためにエネルギーを必要としています。生物の食べ方は異なります。したがって、植物は土壌と太陽から必要な栄養素を受け取ります。動物は植物や他の動物を食べることができます。この比率は一般にフードチェーンと呼ばれます。
栄養連鎖と食物連鎖を混同しないでください。これらは2つの異なる概念です。栄養連鎖はすべての食物連鎖の全体であり、非常に複雑な構造を持っています。エネルギーはチェーンのある要素から別の要素に徐々に移動し、一部は生命のために使用されるため、移動できません。短絡では、エネルギーがより多く保存されます。結局、エネルギーは外界に完全に吸収されます。