家工事

陸上の生態系を特定する原則。ライシアムの生物学。人口の空間構造は、空間における個人の分布の性質を反映します。

生態系は生物圏の基本単位として捉えられているにもかかわらず、その構造の観点から見ると、生態系は非常に複雑で多要素のメカニズムです。人口他の種類地球の生物圏では常に複雑なコミュニティ、つまりバイオセノーシスを形成しています。バイオセノーシス - 陸域または貯水池に生息し、互いに特定の関係にある一連の植物、動物、菌類、原生動物。生物セノーシスは、地表の特定の領域とそれらが占める隣接する大気を合わせて生態系と呼ばれます。それらのスケールは、水滴やアリの山から、島、川、大陸、そして生物圏全体の生態系に至るまで、さまざまです。したがって、生態系は、代謝とエネルギーによって相互に接続された、生物成分と不活性成分の相互依存した複合体です。生態系構成要素の相互作用のプロセスにおける主要な積極的な役割は、生物に属します。バイオセノーシス。バイオセノーシスの構成要素は密接に関連しており、リソスフェア、大気、水圏と相互作用します。その結果、生態系の別の要素である土壌（ペドスフィア）が地球の表面に形成されます。

生態系の概念は階層的です。これは、特定のレベルの生態系には、前のレベルの多数の小さな生態系が含まれており、さらに大きな生態系の不可欠な部分であることを意味します。基本的な生態系としては、湿地のハンモックや窪地を想像することができ、多くのアラとアラの間の空間をカバーするより一般的な生態系は、段丘や準平原の対応する森林の表面である可能性があります。このシリーズを上向きに続けると、地球の生態系 - 生物圏、そして下向きに進む - 生物圏の基本的な生物生態学的 (hora - 空間、gr.) 単位としての生物地殻変動に近づくことができます。地球の生物物質の発展にとってゾーン要因が決定的に重要であることを考えると、このような一連の従属生態系を領土内に想像することは正当です。

エレメンタリー > ローカル > ゾーン > グローバル。

生態系のすべてのグループは、系統的な位置が異なる種の共同の歴史的発展の産物です。したがって、種は互いに適応します。生態系の構成の主な基礎は植物と細菌、つまり生産者です有機物（雰囲気）。進化の過程において、植物や微生物が生物圏の特定の空間に植民地化する前には、動物によるその空間への植民地化に疑問の余地はありませんでした。

生態系内の異なる種の個体群は、直接とフィードバックの原理に従って相互に影響を与えます。一般に、生態系の存在は主にシステム内で作用する力によって支配されます。生態系の自律性と自己調整は、生態系レベルの基本単位としての生物圏におけるその特別な位置を決定します。

私たちの地球の生物圏を形成する生態系は、物質の循環とエネルギーの流れによって相互に接続されています。このサイクルでは、地球上の生命が生物圏の主要な構成要素として機能します。接続された生態系間の物質の交換は、気体、液相、固相のほか、生物の形（動物の移動）でも行われます。

生態系が全体として長く機能するためには、エネルギーの結合と放出、物質の循環という性質が必要です。生態系には外部の影響に耐えるメカニズムも必要です。

存在するさまざまなモデル生態系組織。

1. エコシステムのブロックモデル。各生態系は、バイオセノーシスとビオトープの 2 つのブロックで構成されます。 V.N.によると、生物地球消滅スカチェフには、ブロックとリンクが含まれています。この用語は通常、地上システムに適用されます。生物地殻変動では、主要なリンクとしての植物群落 (牧草地、草原、湿地) の存在が必須です。植物とのつながりのない生態系も存在します。たとえば、腐敗した有機物の残骸、動物の死体に基づいて形成されたものです。それらでは、動物減少と微生物減少が存在するだけで十分です。
2. 生態系の種構造。生態系を構成する種の数とその数の比率として理解されます。種の多様性は数百、数十に及びます。生態系のビオトープが豊かであればあるほど重要です。熱帯林の生態系は種の多様性が最も豊かです。種の豊かさは生態系の年齢にも依存します。成熟した生態系では、通常、数で明らかに優勢な 1 種または 2 ～ 3 種の個体が区別されます。個体数の点で明らかに優勢な種は優勢です（ラテン語のdom-inans（「優勢」）に由来）。また、種は生態系の中で区別されます-edificator（ラテン語のaedifica-tor-「構築者」から）。これらは環境を形成する種です（トウヒ林のトウヒは優勢であるとともに、高い啓発特性を持っています）。種の多様性は生態系の重要な特性です。多様性は、その持続可能性の複製を提供します。種の構造は、指標植物の生息地の条件を評価するために使用されます（森林地帯 - 酸性、湿気の条件を示します）。生態系は、教化植物または優勢植物および指示植物によって呼ばれます。
3. 生態系の栄養構造。食物連鎖。各生態系には、いくつかの栄養 (食物) レベルが含まれます。一つ目は植物です。 2つ目は動物です。最後は微生物と菌類です。

栄養構造の観点から見ると、生態系は 2 つの層に分けることができます。

1) 上部独立栄養層、または「グリーンベルト」には、クロロフィルを含む植物またはその部分が含まれます。そこでは、光エネルギーの固定、単純な無機化合物の使用、および複雑な有機化合物の蓄積が優勢です。
2) 下部従属栄養層、または土壌や堆積物、腐敗物質、根などの「茶色の帯」。複雑な化合物の使用、変換、分解が優勢です。

同時に、「緑」帯と「茶色」帯の生物は異なることを理解することが重要です。上層は、葉や芽などを食べる昆虫や鳥によって支配されます。下層では、有機物や無機物を分解する微生物や細菌が優勢になります。この帯にはかなりの数の大型動物も生息するでしょう。

一方、栄養素とエネルギーの移動について話す場合、生態系内の次の構成要素を区別すると便利です。

１）サイクルに含まれる無機物質（C、N、CO2、H2Oなど）。
2) 生物部分と非生物部分を結合する有機化合物（タンパク質、炭水化物、脂質、フミン物質など）。
3) 気候体制やその他の物理的要因を含む、大気、水、基質環境。
4) 生産者、独立栄養生物、主に単純な無機物質から食物を生産できる緑色植物
5) 大消費者、または貪食生物 - 他の生物または有機物の粒子を食べる従属栄養生物、主に動物。
6) 微量消費者、腐栄養生物、破壊者、浸透圧栄養生物 - 従属栄養生物、主に細菌や菌類で、死んだ組織を分解するか、自然に放出される溶解有機物や腐生栄養生物によって植物や他の生物から抽出される溶解有機物を吸収することによってエネルギーを得る。腐生栄養生物の活動の結果として、生産者に適した無機栄養素が放出されます。さらに、腐生栄養生物はマクロ消費者に食物を供給し、生態系の他の生物構成要素の機能を阻害または刺激するホルモン様物質を分泌することがよくあります。

陸域、淡水、海洋、人工（農業など）生態系を問わず、すべての生態系に共通する特徴の 1 つは、独立栄養成分と従属栄養成分の間の相互作用です。さまざまなサイクルプロセスに関与する生物は、空間内で部分的に分離されています。独立栄養プロセスは、太陽光が利用できる上層 (「グリーンベルト」) で最も活発です。従属栄養プロセスは、有機物が土壌や堆積物に蓄積する下層 (「褐色帯」) で最も集中します。さらに、独立栄養生物による有機物の生産と従属栄養生物による有機物の消費の間には大きな時間差があり得るため、生態系構成要素のこれらの主な機能も時間的に部分的に分離されています。たとえば、森林生態系の樹冠における主なプロセスは光合成です。

生態系従属栄養生物地殻変動

生態系は生態学の重要な概念の 1 つであり、動物、植物、微生物のコミュニティ、特徴的な生息地、物質とエネルギーの交換が行われる関係のシステム全体など、いくつかの要素を含むシステムです。

科学では、生態系にはいくつかの分類があります。その 1 つは、既知のすべての生態系を 2 つの大きなクラスに分類します。1 つは自然によって作成された自然、もう 1 つは人間によって作成された人工です。これらの各クラスをさらに詳しく見てみましょう。

自然生態系

上で述べたように、自然の自然な生態系は、自然の力の作用の結果として形成されました。それらは次のような特徴があります。

有機物と無機物の密接な関係
物質循環の完全な悪循環。有機物の出現から始まり、その崩壊と無機成分への分解で終わります。
回復力と自己治癒力。

すべての自然生態系は次の特徴によって定義されます。

1. 種の構造: 動物または植物の各種の数は自然条件によって制御されます。
2. 空間構造: すべての生物は厳密な水平または垂直の階層構造に配置されています。たとえば、森林生態系では階層が明確に区別され、水生生態系では生物の分布は水深に応じて異なります。
3. 生物および非生物物質。生態系を構成する生物は、無機（非生物：光、空気、土壌、風、湿度、圧力）と有機（生物：動物、植物）に分けられます。
4. 次に、生物成分は生産者、消費者、破壊者に分けられます。生産者には植物や細菌が含まれ、太陽光とエネルギーの助けを借りて、無機物質から有機物を生成します。消費者は、この有機物を食べる動物や食虫植物です。破壊者（菌類、細菌、一部の微生物）は、有機物が無機物に変換されるという逆のプロセスを生み出すため、食物連鎖の頂点です。

それぞれの自然生態系の空間境界は非常に条件付きです。科学では、湿地、湖、山、川など、レリーフの自然な輪郭によってこれらの境界を定義するのが通例です。しかし、総じて、地球の生物エンベロープを構成するすべての生態系はオープンであると考えられています。環境そしてスペース付き。最も一般的な見方では、図は次のようになります。生物は環境からエネルギー、宇宙物質および地球物質を受け取り、その出力として堆積岩やガスが生成され、最終的には宇宙に放出されます。

自然生態系のすべての構成要素は密接に相互接続されています。このつながりの原則は、何年にもわたって、時には何世紀にもわたって形成されます。しかし、それが、これらのつながりと気候条件がこの地域に生息する動植物の種類を決定するため、それらが非常に安定している理由です。自然生態系の不均衡は、消滅または減衰につながる可能性があります。このような違反には、たとえば、森林伐採や特定の種類の動物の個体群の絶滅などが考えられます。この場合、食物連鎖は即座に破壊され、生態系は「破綻」し始めます。

ちなみに、生態系に追加の要素を導入すると、生態系が破壊される可能性もあります。たとえば、ある人が、選択した生態系内で、最初は存在しなかった動物の繁殖を開始したとします。これを鮮明に証明しているのが、オーストラリアでのウサギの繁殖です。このような肥沃な環境と繁殖に最適な気候条件の中で、ウサギは信じられないほどの速度で繁殖し始めたため、最初は有益でした。しかし、最終的にはすべてが崩れ去ってしまいました。無数のウサギの大群が羊が放牧していた牧草地を荒廃させた。羊の数が減り始めた。人は10匹のウサギからよりも1匹の羊からはるかに多くの食物を受け取ります。この事件は「ウサギがオーストラリアを食べた」ということわざにもなった。彼らがウサギの個体数をなんとか排除するまでには、科学者の信じられないほどの努力と多大な費用がかかりました。オーストラリアで彼らの個体数を完全に絶滅させることはできませんでしたが、その数は減少し、生態系を脅かすことはなくなりました。

人工生態系

人工生態系は、人間によって作られた環境で生息する動植物のコミュニティです。それらは、ヌーバイオジオセノーシスまたは社会生態系とも呼ばれます。例: 野原、牧草地、都市、社会、宇宙船、動物園、庭園、人工池、貯水池。

人工生態系の最も単純な例は水族館です。ここでは、生息地は水族館の壁によって制限されており、エネルギー、光、栄養素の流入は人によって行われ、水の温度と組成も調整されています。住民の数も最初に決定されます。

第一の特徴: すべての人工生態系は従属栄養性である、つまり、調理済みの食品を消費します。たとえば、最大規模の人工生態系の 1 つである都市を考えてみましょう。ここでは、人工的に生み出されたエネルギー（ガスパイプライン、電気、食料）の流入が大きな役割を果たしています。同時に、そのような生態系は有毒物質の生成量が多いという特徴があります。つまり、自然生態系で有機物の生産に役立つ物質が、人工生態系では使用できなくなることがよくあります。

もう一つ際立った特徴人工生態系 - 代謝のオープンサイクル。たとえば、人間にとって最も重要な農業生態系を考えてみましょう。これらには、人が消費者製品を持ち出す条件を作り出す畑、果樹園、菜園、牧草地、農場、その他の農地が含まれます。このような生態系では、食物連鎖の一部が人間によって（作物という形で）取り出されることで、食物連鎖が破壊されてしまいます。

人工生態系と自然生態系の 3 番目の違いは、種の希少性です。。実際、人は 1 種 (まれに数種) の植物や動物を繁殖させるために生態系を作成します。たとえば、小麦畑では害虫や雑草がすべて駆除され、小麦だけが栽培されます。これにより、最高の収穫を得ることが可能になります。しかし同時に、人間にとって「不利益」な生物の破壊は生態系を不安定にします。

自然生態系と人工生態系の特徴の比較

自然生態系と社会生態系の比較を表の形式で示すとより便利です。

自然生態系	人工生態系
主な構成要素は太陽エネルギーです。	主に燃料と調理済み食品からエネルギーを得ます（従属栄養性）
肥沃な土壌を形成します	土壌を枯渇させる
すべての自然生態系は二酸化炭素を吸収し、酸素を生成します。	ほとんどの人工生態系は酸素を消費し、二酸化炭素を生成します。
素晴らしい種の多様性	限られた数の生物種
高い安定性、自己調整能力、自己修復能力	生態系は人間の活動に依存しているため、持続可能性が弱い
閉鎖代謝	閉じられていない代謝鎖
野生動物や植物の生息環境を作り出す	生息地を破壊する野生動物
水を蓄積し、賢く利用して浄化します	大量の水消費とその汚染

私たちの地球上のあらゆる生物の多様性は密接に関係しています。厳密には個別に、誰からも孤立して存在できるような生き物は存在しません。しかし、生物が密接に相互に関連しているだけでなく、外部および内部環境の要因も生物群系全体に影響を与えます。生物と無生物の自然の複合体全体が、生態系の構造とその特性によって表現されます。この概念は何ですか、それがどのようなパラメータによって特徴付けられるのか、この記事を理解してみましょう。

生態系の概念

生態系とは何ですか? 生物と非生物の両方の階級所属や環境要因に関係なく、あらゆる種類の生物の総合的な共同生命活動の観点から。

生態系の性質はその特徴によって説明されます。この用語が初めて言及されたのは 1935 年です。 A. タンスリーは、「生物だけでなく、その環境も含む複合体」を表すためにそれを使用することを提案しました。この概念自体は非常に広範であり、生態学の最大の単位であり、また重要です。別名は生物地殻変動とも呼ばれますが、これらの概念にはまだ若干の違いがあります。

生態系の主な特性は、生態系内での有機物と無機物、エネルギー、熱の再分配、元素の移動、生物同士の複雑な影響の継続的な相互作用です。合計すると、プロパティと呼ばれるいくつかの主要な特徴があります。

生態系の基本特性

そのうち最も重要なものは次の 3 つです。

自己制御;
安定性;
自己複製。
あるものから別のものに変化します。
誠実さ;
出現したプロパティ。

生態系の主な特性は何かという質問には、さまざまな方法で答えることができます。それらが組み合わされて存在することによってのみこの概念が存在できるため、それらはすべて重要です。その重要性を理解し、本質を理解するために、それぞれの特徴を詳細に検討してみましょう。

生態系の自己調整

これは生態系の主要な特性であり、それぞれの生物地殻変動内での生命の独立した管理を意味します。つまり、他の生物と密接な関係にある生物群は、環境要因だけでなく、構造全体に直接的な影響を及ぼします。生態系の安定性と自己調整に影響を与える可能性があるのは、彼らの重要な活動です。

たとえば、捕食者について話す場合、彼らは同じ種の草食動物をその数が減るまで正確に食べます。さらに、食べることをやめ、捕食者は別の食物源（つまり、別の種類の草食動物）に切り替えます。したがって、種は完全には破壊されておらず、必要な存在量指標が回復するまで静止したままであることがわかります。

生態系内では、他の個体に食べられた結果として種が自然に絶滅することはあり得ません。これが自主規制というものです。つまり、動物、植物、菌類、微生物は、食物でありながら、相互に制御し合っているのです。

また、自己調整のおかげで、さまざまな種類のエネルギーを変換する制御されたプロセスが行われるため、自己調整は生態系の主な特性です。化合物、元素 - すべては密接な相互関係と一般的な循環の中にあります。植物は太陽エネルギーを直接利用し、動物は植物を食べてこのエネルギーを化学結合に変換し、その死後、微生物が再び無機物に分解します。このプロセスは外部からの干渉なしに継続的かつ周期的に行われ、これを自己調整と呼びます。

持続可能性

生態系には他にも特性があります。自己規制は回復力と密接に関係しています。特定のエコシステムがどれくらいの期間続くか、どのように保存されるか、他のエコシステムに変化が起こるかどうかは、さまざまな理由によって決まります。

本当に安定しているとは、人間の介入の余地がない状態であると考えられます。あらゆる種類の生物が常に安定して多数存在し、環境条件の影響による変化がないか、わずかです。原理的には、どんな生態系も持続可能です。

この状態は、人の介入や確立された秩序の違反（森林破壊、動物の射撃、昆虫の駆除など）によって乱される可能性があります。また、気候条件が劇的に変化すると、生物に適応する時間を与えずに、自然そのものが持続性に影響を与える可能性があります。例えば、自然災害、気候変動、給水量の減少などです。

生物種の多様性が大きければ大きいほど、生態系は長く存在します。 - 持続可能性と自主規制 - これがこの概念の一般的な基礎となります。これらの特性を要約した用語にホメオスタシスがあります。つまり、種の多様性、その豊富さ、外部要因と内部要因など、すべてにおいて一定性を維持することです。ツンドラは熱帯林よりも変化する可能性が高くなります。結局のところ、それらの生物の遺伝的多様性はそれほど大きくない、ということです。そして生存率は大幅に低下します。

自己再現性

生態系の主な特性は何かという問題を注意深く考えてみると、自己複製性も生態系の存在にとって同様に重要な条件であるという結論に達することができます。実際、次のようなコンポーネントを継続的に再生産する必要はありません。

生物。
土壌組成。
水の透明度。
空気中の酸素成分など

持続可能性や自主規制について語るのは難しい。バイオマスが常に再生され、その数が維持されるためには、十分な食料、水、そして良好な生活環境が重要です。どのような生態系内でも、年老いた個体と、若くて病気の個体と、健康で強く丈夫な個体が絶えず入れ替わります。これは、それらが存在する場合の正常な状態です。これはタイムリーな自己再現性の条件下でのみ可能です。

この種の生態系の特性の発現は、各種の対立遺伝子の遺伝的保存を保証します。そうでなければ、生物の属、種類、綱、科全体が、その後の修復がなければ絶滅の危機に瀕することになるでしょう。

継承

また、生態系の重要な特性は生態系の変化です。このプロセスは継承と呼ばれます。それは外部の非生物的要因の変化の影響下で発生し、数十年から数百万年かかります。この現象の本質は、両方の影響下で、ある生態系が別の生態系に次々と置き換わることです。内的要因長い間、生物と無生物の自然の外部条件との間で発生する現象。

また、相続の大きな原因として挙げられるのが、経済活動人。したがって、森林が草原や湿地に変わり、湖が砂漠に変わり、あるいは野原に木が生い茂って森林が形成されます。当然、動物相にも大きな変化が起こります。

相続はいつまで行われるのでしょうか？まさに、最も便利で特定の条件に適応した生物地殻変動が形成される段階まで。例えば、針葉樹林極東(taiga) はすでに確立された先住民族のバイオセノーシスであり、これ以上変わることはありません。それは数千年かけて形成され、その間に生態系には複数の変化がありました。

緊急プロパティ

生態系のこれらの特性は、生物地殻変動で現れる、新しく出現した、以前は特徴的ではなかった新しい特徴です。これらは、システム全体のすべての参加者または複数の参加者の複雑な作業の結果として発生します。

典型的な例は、腔腸動物と藻類の間の相互作用の結果であるサンゴ礁群集です。サンゴは、それ以前にはこの群集に存在しなかった膨大な量のバイオマス、元素、化合物の主な供給源です。

生態系機能

生態系の特性と機能は密接に相互関係しています。したがって、たとえば、整合性などの特性は、すべての参加者間の継続的な対話の維持を意味します。 Aを含めて、機能の1つはまさにさまざまなタイプのエネルギーの相互への調和のとれた移行であり、これは人口のすべての部分と生物セノーシス自体の間の元素の内部循環の条件下で可能です。

一般に、生態系の役割は、その中に存在する相互作用の種類によって決まります。いかなる生物地殻変動も、その存在の結果として生物量に一定の生物学的増加をもたらすはずです。これも機能の一つになります。増加は生物と無生物の要因の組み合わせに依存し、大きく異なる可能性があります。したがって、湿度が高く照明が良好な地域では、バイオマスがはるかに多くなります。これは、その成長が例えば砂漠よりもはるかに大きくなるということを意味します。

エコシステムのもう 1 つの機能は変革です。それは、エネルギーの方向性のある変化、つまり生き物の活動の下でさまざまな形に変化することを意味します。

構造

生態系の構成と特性もその構造を決定します。生物地球消滅の構造は何ですか? 明らかに、これにはすべての主要なリンク (生物と非生物の両方) が含まれています。一般に、構造全体が閉じたサイクルであることも重要であり、これにより生態系の基本特性が改めて確認されます。

生物地殻変動には 2 つの主要な関連性があります。

1. エコトープ - 非生物的性質の一連の要素。彼は次に、次のように提示されます。

気候トープ (大気、湿度、照度);
エダフォトーム（土壌土壌成分）。

2. バイオセノーシス - 特定の生態系におけるあらゆる種類の生物の全体。次の 3 つの主要な部分が含まれます。

動物園症 - すべての動物。
フィトセノーシス - すべての植物生物。
微生物叢 - すべての細菌の代表。

上記の構造によれば、すべてのリンクが密接に相互接続され、単一のネットワークを形成していることは明らかです。この関係は、まずエネルギーの吸収と変換に現れます。言い換えれば、集団内および集団間の食物連鎖とネットワークです。

生物地球消滅の同様の構造は、1940 年に V.N. スカチェフによって提案され、今日でも関連性があります。

成熟した生態系

さまざまな生物地球変動の年齢は大きく異なります。当然のことながら、若い生態系と成熟した生態系の特徴は異なるはずです。そしてそれは起こります。

成熟した生態系のどのような特性が、比較的最近形成された生態系と区別されるのでしょうか? それらはいくつかあります。すべてを検討してみましょう。

各集団の種は形成され、安定しており、他の種によって置き換えられる（置き換えられる）ことはありません。
個体の多様性は一定であり、それ以上変化することはありません。
コミュニティ全体が自由に自己調整し、高度な恒常性が観察されます。
それぞれの生物は環境条件に完全に適応しており、バイオセノーシスとエコトープの共存は可能な限り快適です。

各生態系は、その頂点が確立されるまで、つまり永続的に最も生産的で受け入れられる種の多様性が確立されるまで継承を繰り返します。このとき、生物地殻変動が徐々に成熟したコミュニティに変わり始めました。

生物地球消滅における生物のグループ

当然のことながら、1 つの生態系内のすべての生き物は相互に接続されて 1 つの全体になっています。同時に、それらは土壌水、つまりすべての非生物成分にも大きな影響を与えます。

各生物地殻変動内でエネルギーを吸収して変換する能力に応じて、いくつかの生物群を区別するのが通例です。

生産者は、無機成分から有機物を生産する人々です。これらは緑色の植物といくつかの種類の細菌です。彼らのエネルギー吸収方法は独立栄養的であり、太陽放射を直接同化します。
消費者またはバイオファージは、生物を食べることによって既製の有機物を消費する人々です。これらは肉食動物、昆虫、いくつかの植物です。これには草食動物も含まれます。
腐生栄養生物 - 有機物を分解し、このようにして消費する能力のある生物栄養素。つまり、植物や動物の死骸を食べます。

明らかに、システムのすべての参加者は相互に依存する立場にあります。植物がなければ草食動物は食物を得ることができず、植物がなければ捕食者は死んでしまいます。腐菌は化合物を処理しないため、必要な無機化合物の量は回復されません。これらすべての関係を呼び、大きなコミュニティではチェーンがネットワークに変わり、ピラミッドが形成されます。生態学は、栄養相互作用に関連する問題の研究を扱います。

生態系に影響を与える人間の役割

今日はこれについてたくさんの話題があります。ついに人類は、過去 200 年にわたって生態系に与えられた被害の全容を認識しました。このような行動の結果は、酸性雨、温室効果、地球温暖化、淡水埋蔵量の減少、土壌の疲弊、森林面積の減少など、明らかになっています。膨大な数の課題が蓄積されているため、無限に長期間にわたって課題を指定することが可能です。

これらすべてがまさに人間が生態系の中で果たしてきた役割であり、今でも果たしています。大規模な都市化、工業化、技術の開発、宇宙探査、その他の人間の活動は、無生物の自然状態を複雑にするだけでなく、地球のバイオマスの絶滅と数の減少にもつながります。

特に今日では、どの生態系にも人間の保護が必要です。したがって、私たち一人一人の任務は、彼女をサポートすることです。これにはそれほど多くは必要ありません。政府レベルでは自然を保護する方法が開発されており、一般人は確立された規則を遵守し、過剰な量のさまざまな物質や要素を構成に導入することなく、生態系を無傷に保つように努めるべきです。

生態系 (生物地球消滅)- 物質とエネルギーの流れによって密接に相互接続されている、環境のさまざまな生物と非生物の構成要素のセット。

チーフ 研究対象 生態学における生態系アプローチでは、ビオトープとバイオセノーシスの間の物質とエネルギーの変換プロセス、つまり生態系全体における物質の生物地球化学的循環が出現します。

生態系には、生息地を伴うあらゆる規模の生物群集が含まれます (たとえば、水たまりから海、腐った切り株から広大なタイガの森まで)。

この点で、生態系のレベルは区別されます。

生態系レベル:

1. 微小生態系（昆虫、微生物、菌類が生息する腐った切り株。植木鉢);

2. メソ生態系(池、湖、草原など);

3. マクロ生態系(大陸、海洋);

4. 地球規模のエコシステム（地球の生物圏）。

生態系 - 完全なシステム、これには生物成分と非生物成分が含まれます。それらは相互に作用します。すべての生態系は開いたシステムであり、太陽エネルギーを消費することで機能します。

非生物的構成要素には、サイクルに含まれる無機物質、生物的部分と非生物的部分（空気、水、基質環境）を結合する有機化合物が含まれます。

生態系の生物構成要素は、特定の空間的および栄養的構造を持っています。

生態系の空間構造は層状に現れます。独立栄養プロセスは、太陽光が利用できる上部の層である「グリーンベルト」で最も活発です。従属栄養プロセスは下層で最も強くなります。 - 茶色のベルト。ここでは、有機物が土壌や堆積物に蓄積します。

生態系の栄養構造は、有機物の生産者である生産者と有機物の消費者である消費者、そして有機化合物を無機物に破壊する分解者によって表されます。生態系は、それに必要な 4 つの要素、つまり生物起源元素の埋蔵量、生産者、消費者、分解者が含まれている場合にのみ、物質の循環を保証できます。生産者は独立栄養生物、消費者は従属栄養生物です。従属栄養生物は、貪食生物（他の生物を食べる）と腐生生物、破壊生物（死んだ組織を分解する細菌および真菌）に分けられます。

どの生態系でも物質循環の過程で独立栄養成分と従属栄養成分の相互作用が起こります。栄養連鎖の各段階で物質とエネルギーは最大 90% 失われ、次の消費者に渡されるのは 10% だけです (10 パーセントルール)。生態系における有機物、つまり生物学的産物の生成速度は、太陽のエネルギーに依存します。生態系の生物学的生産は、生態系内でバイオマスが生成される速度です。植物の生産が主であり、動物の生産は二次的です。どのような生物セノーシスでも、各栄養段階の生産量は前のレベルの 10 分の 1 です。植物のバイオマスは草食動物のバイオマスよりも大きく、捕食者の質量は草食動物の質量の10分の1です（生物学的産物のピラミッドの法則）。海洋では、単細胞藻類がより速い速度で分裂し、より高い生産量を生み出します。しかし、フィルターフィーダーがそれらを食べる速度は遅いため、その総数はほとんど変わりません。藻類は生き残るために増殖する時間がほとんどありません。魚、頭足類、大型の甲殻類は成長と繁殖が遅くなりますが、敵に食べられるのはさらに遅いため、バイオマスが蓄積します。海のすべての藻類とすべての動物の重さを量ると、後者の方が多くなります。海のバイオマスのピラミッドがひっくり返る。陸上生態系では、植生の成長率は低く、バイオマスピラミッドは生産ピラミッドに似ています。暑くて寒い砂漠と海洋の中央部の最も生産性の低い生態系。平均的な生産量は、温帯の森林、牧草地、草原によってもたらされます。植物が最も多く成長するのは熱帯林です。サンゴ礁海の中で。

1. 生態系における関係

生態系内の集団と個々の生物の生態学的相互作用は、本質的に物質エネルギーと情報によるものです。まず第一に、これらは栄養（食物）相互作用であり、さまざまな形: 草食 - 植物食; 肉食 - 動物食、一部の動物が他の動物を食べること（捕食を含む）。

草食動物、肉食動物、雑食動物の集団は有機物の消費者であり、一次、二次、三次の消費者となります。植物は生産者です。

最も研究されている生態学的関係の 1 つは、捕食者と被食者の個体群間の関係です。捕食それは食物を入手し、動物に餌を与える方法です。被食者の個体数に対する捕食者の値は正です。捕食者は主に病気の人や弱い人を絶滅させます。これは種の多様性の保全に貢献します。栄養レベルの低い集団の数を調節します。

共生（共生））。ほぼすべての種類の樹木に微生物が共生しています。キノコの菌糸体は根の薄い部分を編んで、細胞間隙に浸透します。キノコの最も細い糸の塊が根毛として機能し、栄養のある土壌溶液を吸い上げます。

競争 -別の種類の関係。競争関係の法則は競争排除の原理と呼ばれます。1 つの重要な資源によって数の増加が制限される場合、2 つの種が限られた空間で安定して存在することはできません。

共生種が他の種の連鎖によってのみ接続され、相互作用せずに 1 つのコミュニティに共存する場合、それらの関係は中立と呼ばれます。同じ森にいるシジュウカラとネズミは中立種です。

プロトオペレーション（連邦）

共利主義(1つの利益)

償い主義（ある種が別の種の成長を阻害する）

1. 生態系内のエネルギーの流れ

自然生態系はオープンシステムです : 彼らは物質とエネルギーを受け取ったり、与えたりしなければなりません。

生態系内では物質とエネルギーが継続的に循環しています。このサイクルの段階は、さまざまな機能を実行するさまざまな生物グループによって提供されます。

1. プロデューサー(緯度から。productionentis - 生産する、創造する) 無機物から有機物を形成する生物。まず第一に、これらは水から光合成の過程で生成する植物であり、二酸化炭素太陽エネルギーを利用してブドウ糖を作ります。

a) 海の中および他の貯留層では、生産者は微細な藻類です

植物プランクトン、大きな藻類も同様です。

b) 陸上で- これらは大きな高等植物（木、低木、ハーブ）です。

2. 消費者（緯度から。消費する-私は消費する）-生産者によって作成された有機物を食べて生きている生物。消費者には、植物を食べるすべての動物と他の動物が含まれます。

a) 一次消費者 - フィトファージ(草食動物 - 有蹄類、げっ歯類、一部の昆虫);

b ) 二次消費者- 肉食動物（昆虫食の鳥類および哺乳類、両生類、魚類）。

c) III 注文の消費者- 大型の捕食者（捕食性の魚、鳥、哺乳類）。

3. 分解者（lat.レデセンティスから - 戻る、復元する） - 死んだ有機物を分解することによってエネルギーを受け取る生物（残骸）、分解者は生産者に供給するために無機要素を放出します。これらには細菌や真菌が含まれます。

これらの生物群の相互作用の結果、生態系では物質とエネルギーの循環が発生します。

で バイオセノーシス生物は、生物同士だけでなく、無生物の自然とも密接に関係しています。このつながりは物質とエネルギーを通じて表現されます。

ご存知のとおり、代謝は生命の主要な現象の 1 つです。話している現代語、生物は、その体を通過する物質とエネルギーの絶え間ない流れによって環境と接続されているため、開いた生物学的システムです。物質依存性環境からの生き物が実現されたのは、古代ギリシャ。哲学者ヘラクレイトスはこの現象を次の言葉で比喩的に表現しました。「私たちの体は小川のように流れ、物質はその中で絶えず更新されます。小川の水のように。」生物と環境との物質エネルギーのつながりを測定できます。

生物への食物、水、酸素の供給は、地球からの物質の流れです。環境。食べ物には、細胞や器官が機能するために必要なエネルギーが含まれています。植物は太陽光のエネルギーを直接吸収し、有機化合物の化学結合の中に蓄え、その後、バイオセノーシスにおける食物関係を通じて再分配します。

V.N.スカチェフ
(1880 – 1967)

ロシアの主要な植物学者、学者
自然生態系の科学である生物地球学の創始者

生物の代謝過程における物質とエネルギーの流れは非常に多いです。たとえば、人は生涯に数十トンの食べ物や飲み物を消費し、肺を通じて何百万リットルもの空気を消費します。多くの生物は環境とさらに集中的に相互作用します。植物は、その質量を 1 グラム作るのに 200 から 800 グラム以上の水を費やし、それを土壌から抽出して大気中に蒸発させます。に必要な物質 光合成、植物は土、水、空気から得られます。

無機自然から生物体へのこれほど大量の物質の流れにより、生命に必要な化合物の埋蔵量は 栄養素–地球ではずっと前に疲れ果てていたでしょう。しかし、生物起源の要素は常に生物の周囲の環境に戻ってくるため、生命は止まりません。これは種間の栄養関係の結果として、植物によって合成されるバイオセノーシスで起こります。 有機物最終的には、植物が再利用できる化合物に再び分解されます。こうやって 物質の生物学的循環.

したがって、バイオセノーシスは、生物に加えて、生命に必要な物質とエネルギーを含む無生物環境も含む、さらに複雑なシステムの一部です。バイオセノーシスは、環境との物質エネルギーのつながりがなければ存在できません。その結果、バイオセノーシスはそれとの一定の統一性を表します。

A. タンスリー
(1871 – 1955)

イギリスの植物学者、科学に「生態系」の概念を導入

物質の循環を維持できる生物と無機成分の組み合わせを、 生態系、または 生態系.

自然の生態系は、体積も長さもさまざまです。住民がいる小さな水たまり、池、海、牧草地、木立、タイガ、草原など、これらすべてはさまざまなスケールの生態系の例です。どの生態系にも、生きている部分、つまりバイオセノーシスとその物理的環境が含まれています。より小さな生態系は、地球の一般的な生態系に至るまで、より大きな生態系の一部です。私たちの地球上の物質の一般的な生物学的サイクルも、より多くの特定のサイクルの相互作用で構成されています。生態系は、それに必要な 4 つの要素、つまり生物起源の埋蔵量、 プロデューサー, 消費者そして 分解者(図1)。

米。 1.エコシステムに必要なコンポーネント

プロデューサー- これらは、太陽エネルギーの流れを使用して、生物起源の要素から有機物、つまり生物学的産物を生成する緑色の植物です。

消費者- この有機物の消費者は、それを新しい形に加工します。動物は通常、消費者として行動します。第一次の消費者である草食動物と第二次の消費者である肉食動物を区別します。

分解者- 有機化合物を最終的に無機化合物に破壊する生物。バイオセノーシスにおける分解者の役割は、主に菌類や細菌のほか、植物や動物の死骸を処理する他の小さな生物によって行われます（図2）。

米。 2.枯れ木の破壊者（ブロンゾフカビートルとその幼虫、クワガタムシとその幼虫、大きな樫のバーベルとその幼虫、臭いワラジムシ蝶とその毛虫、アカヒラタクミキリ、ヤスデキシャク、クロアリ、ワラジムシ、ミミズ）

地球上の生命は、まさに生物学的物質循環のシステムの中で行われているため、中断されることなく約 40 億年間続いています。その基礎となるのは、植物の光合成とバイオセノーシスにおける生物の食物関係です。しかし、物質の生物学的循環には一定のエネルギーの消費が必要です。生物の体内に繰り返し関与する化学元素とは異なり、緑の植物が保持する太陽光線のエネルギーは、生物によって無限に使用されることはできません。

熱力学の第一法則によれば、エネルギーは跡形もなく消えることはなく、私たちの周囲の世界に保存されますが、ある形態から別の形態に移ります。熱力学の第 2 法則によれば、エネルギーの変換には、その一部がもはや仕事に使用できない状態への移行が伴います。生物の細胞内で供給されるエネルギーは、化学反応、それぞれの反応で部分的に熱に変わり、その熱は身体によって周囲の空間に放散されます。大変な仕事したがって、細胞や臓器は体からのエネルギーの損失を伴います。物質循環の各サイクルは、バイオセノーシスのメンバーの活動に応じて、ますます多くのエネルギーを必要とします。

このようにして、私たちの地球上の生命は永続的に行われています。 物質循環サポートされている 太陽エネルギーの流れ。生命はバイオセノーシスだけでなく生態系にも組織化されており、そこでは自然の生物成分と非生物成分の間に密接な関係があります。

地球上の生態系の多様性は、生物の多様性と物理的、地理的環境の条件の両方に関連しています。ツンドラ、森林、草原、砂漠、または熱帯 コミュニティ生物サイクルや環境との関係には独自の特徴があります。水生生態系も非常に多様です。生態系は生物学的サイクルの速度と、これらのサイクルに関与する物質の総量が異なります。

生態系の安定性の基本原理、つまりエネルギーの流れに支えられた物質の循環は、本質的に地球上の生命の無限の存在を保証します。

この原則によれば、水やその他の資源を節約しながら、持続可能な人工生態系と生産技術の両方を組織することができます。バイオセノーシスにおける生物の協調的な活動の違反は、通常、生態系における物質の循環に重大な変化をもたらします。これがそのような主な理由です 環境災害 、土壌肥沃度の低下、植物収量の減少、動物の成長と生産性、自然環境の徐々に破壊として。

陸上の生態系を特定する原則。 ライシアムの生物学。 人口の空間構造は、空間における個人の分布の性質を反映します。