집 건설

육지의 생태계를 식별하는 원리. Lyceum의 생물학. 인구의 공간 구조는 공간에서 개인의 분포 특성을 반영합니다.

생태계가 생물권의 기본 단위로 간주된다는 사실에도 불구하고 생태계는 구조상 매우 복잡하고 다중 구성 요소 메커니즘입니다. 인구 다른 유형항상 지구의 생물권, 즉 생물권에서 복잡한 공동체를 형성합니다. Biocenosis는 육지 또는 수역에 서식하며 서로 특정 관계에 있는 식물, 동물, 곰팡이 및 원생 동물의 집합입니다. 생물권은 그들이 차지하는 지구 표면의 특정 영역과 주변 대기와 함께 생태계라고 불립니다. 물 한 방울이나 개미 더미에서 섬, 강, 대륙 및 전체 생물권의 생태계에 이르기까지 규모가 다를 수 있습니다. 따라서 생태계는 신진 대사와 에너지로 상호 연결된 살아있는 비활성 구성 요소의 상호 의존적 복합체입니다. 생태계 구성 요소 간의 상호 작용 과정에서 주도적이고 적극적인 역할은 생명체에 속합니다. 생물권. 생물권의 구성 요소는 암석권, 대기 및 수권과 밀접하게 관련되어 있으며 상호 작용합니다. 결과적으로 생태계의 또 다른 요소 인 토양 (pedosphere)이 지구 표면에 형성됩니다.

생태계의 개념은 계층적이다. 이는 특정 수준의 모든 생태계에는 면적이 더 작은 이전 수준의 여러 생태계가 포함되어 있으며 그 자체가 더 큰 생태계의 필수적인 부분임을 의미합니다. 기본 생태계로서 늪의 험먹(hummock)이나 움푹 들어간 곳을 상상할 수 있으며, 많은 알라스와 인터 알라스 공간을 포함하는 보다 일반적인 생태계는 이에 상응하는 테라스 또는 준평원의 숲이 우거진 표면입니다. 이 시리즈를 위쪽으로 계속 진행하면 생물권의 기본 생물학적 (chora-space, gr.) 단위로서 지구의 생태계 (생물권)에 접근하고 아래쪽으로 생물 지구화로 이동할 수 있습니다. 지구상 생명체의 발달에 대한 지역적 요인의 결정적인 중요성을 고려할 때, 그러한 영토 일련의 하위 생태계를 상상하는 것이 합리적입니다.

초등> 지역> 구역> 전역.

모든 생태계 그룹은 체계적인 위치가 다른 종의 공동 역사적 발전의 산물입니다. 따라서 종은 서로 적응합니다. 생태계 형성의 일차적 기초는 식물과 박테리아, 즉 생산자이다. 유기물(대기). 진화 과정에서 식물과 미생물이 생물권의 특정 공간을 정착시키기 전에는 그것을 동물과 함께 정착시키는 데 의문의 여지가 없습니다.

생태계의 다양한 종의 개체군은 직접 및 피드백 원칙에 따라 서로 영향을 미칩니다. 일반적으로 생태계의 존재는 주로 시스템 내에서 작용하는 힘에 의해 규제됩니다. 생태계의 자율성과 자기 조절은 생태계 수준의 기본 단위로서 생물권 내에서의 특별한 위치를 결정합니다.

우리 지구의 생물권을 집합적으로 형성하는 생태계는 물질의 순환과 에너지의 흐름으로 서로 연결되어 있습니다. 이 순환에서 지구상의 생명체는 생물권의 주요 구성 요소로 작용합니다. 연결된 생태계 간의 물질 교환은 기체, 액체, 고체 상태뿐 아니라 생명체(동물 이동)의 형태로도 일어날 수 있습니다.

생태계가 오랫동안 하나의 전체로 기능하기 위해서는 에너지를 결합하고 방출하는 특성과 물질의 순환 특성을 가져야 합니다. 생태계에는 외부 영향을 견딜 수 있는 메커니즘도 있어야 합니다.

존재하다 다양한 모델생태계 조직.

1. 생태계의 블록 모델. 각 생태계는 생물권(biocenosis)과 비오톱(biotope)이라는 2개의 블록으로 구성됩니다. V.N. Sukachev에는 블록과 링크가 포함되어 있습니다. 이 개념은 일반적으로 육상 시스템에 적용됩니다. 생물지구권에서는 식물 군집(초원, 대초원, 늪)이 주요 연결고리로 존재하는 것이 필수입니다. 식물과의 연결이 없는 생태계도 있습니다. 예를 들어, 부패한 유기물 잔해와 동물 시체를 기반으로 형성된 것입니다. 그들은 동물원 증과 미생물 증의 존재 만 필요합니다.
2. 생태계의 종 구조. 생태계를 구성하는 종의 수와 그 수의 비율을 말합니다. 종의 다양성은 수백에서 수십 수백에 이릅니다. 생태계의 비오톱이 풍부할수록 그 의미는 더욱 커집니다. 열대림 생태계는 종 다양성이 가장 풍부합니다. 종의 풍부함은 생태계의 나이에 따라 달라집니다. 확립된 생태계에서는 일반적으로 1개 또는 2~3개의 종이 구별되며, 개체 수에서 확실히 우세합니다. 개체 수에서 분명히 우세한 종이 우성입니다(라틴어 dom-inans에서 유래 - "지배적"). 또한 생태계에서는 종들이 구별됩니다 - 편집자 (라틴어 aedifica-tor - "builder"에서 유래). 이들은 환경을 형성하는 종입니다 (가문비 나무 숲의 가문비 나무는 우세성과 함께 높은 교화 특성을 가지고 있습니다). 종 다양성은 생태계의 중요한 특성입니다. 다양성은 지속가능성의 중복을 보장합니다. 종 구조는 지표 식물(삼림 지대 - 나무 밤색, 수분 조건을 나타냄)을 기반으로 성장 조건을 평가하는 데 사용됩니다. 생태계는 편집자 또는 지배적 식물과 지표 식물로 불립니다.
3. 생태계의 영양 구조. 전원 회로. 각 생태계에는 여러 영양(식품) 수준이 포함되어 있습니다. 첫 번째는 식물이다. 두 번째는 동물이다. 후자는 미생물과 곰팡이입니다.

영양 구조의 관점에서 생태계는 두 가지 계층으로 나눌 수 있습니다.

1) 빛 에너지의 고정, 단순 무기 화합물의 사용 및 복잡한 유기 화합물의 축적이 우세한 엽록소를 포함하는 식물 또는 그 부분을 포함하는 상부 독립 영양층 또는 "그린 벨트".
2) 복합 화합물의 사용, 변형 및 분해가 우세한 토양 및 퇴적물, 부패 물질, 뿌리 등의 하위 종속영양층 또는 "갈색 벨트".

"녹색" 벨트와 "갈색" 벨트의 살아있는 유기체가 다르다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 상위 계층에는 나뭇잎, 예를 들어 새싹을 먹는 곤충과 새가 지배합니다. 낮은 층에서는 미생물과 박테리아가 우세하여 유기물과 무기물을 분해합니다. 이 벨트에는 상당한 수의 대형 동물도 있을 것입니다.

반면에 영양분과 에너지의 전달에 관해 이야기하면 생태계 구성에서 다음 구성 요소를 구별하는 것이 편리합니다.

1) 사이클에 포함된 무기물질(C, N, CO2, H2O 등)
2) 생물적 부분과 비생물적 부분을 연결하는 유기화합물(단백질, 탄수화물, 지질, 휴믹물질 등).
3) 기후 조건 및 기타 물리적 요인을 포함한 공기, 물 및 기질 환경.
4) 생산자, 독립영양생물, 주로 녹색 식물로서 단순한 무기물질로부터 양분을 생산할 수 있다.
5) 거대 소비자 또는 식세포 - 종속 영양 유기체, 주로 동물, 다른 유기체 또는 유기 물질 입자를 먹습니다.
6) 미세소비자, 부생영양생물, 파괴자 또는 삼투영양생물 - 죽은 조직을 분해하거나 용해된 유기물을 흡수하여 에너지를 얻는 종속영양생물, 주로 박테리아와 곰팡이로, 자연적으로 방출되거나 식물 및 기타 유기체에서 부생영양생물에 의해 추출됩니다. 부영양생물의 활동으로 인해 생산자에게 적합한 무기 영양소가 방출됩니다. 또한, 부생영양생물은 대규모 소비자에게 식량을 공급하고 종종 생태계의 다른 생물학적 구성요소의 기능을 억제하거나 자극하는 호르몬 유사 물질을 분비합니다.

육상, 담수, 해양 또는 인공 생태계(예: 농업 생태계) 등 모든 생태계의 공통된 특징 중 하나는 독립 영양 구성 요소와 종속 영양 구성 요소의 상호 작용입니다. 다양한 순환 과정에 참여하는 유기체는 공간에서 부분적으로 분리되어 있습니다. 독립영양 과정은 햇빛이 가능한 상위층(“그린벨트”)에서 가장 활발합니다. 종속 영양 과정은 유기물이 토양과 퇴적물에 축적되는 하층("갈색 벨트")에서 가장 집중적으로 발생합니다. 또한 독립영양생물에 의한 유기물 생산과 종속영양생물에 의한 유기물 소비 사이에 상당한 시간차가 있을 수 있기 때문에 생태계 구성요소의 이러한 주요 기능은 부분적으로 시간적으로 분리됩니다. 예를 들어, 산림 생태계 캐노피의 주요 과정은 광합성입니다.

생태계 종속영양 생물지질화증

생태계는 동물, 식물 및 미생물의 공동체, 특징적인 서식지, 물질과 에너지의 교환이 일어나는 전체 관계 시스템 등 여러 구성 요소를 포함하는 시스템인 생태학의 핵심 개념 중 하나입니다.

과학에서는 생태계를 여러 가지로 분류합니다. 그 중 하나는 알려진 모든 생태계를 두 가지 큰 클래스, 즉 자연이 만든 자연과 인간이 만든 인공으로 나눕니다. 각 클래스를 더 자세히 살펴보겠습니다.

자연생태계

위에서 언급했듯이 자연 생태계는 자연력의 작용으로 형성되었습니다. 그 특징은 다음과 같습니다.

유기물질과 무기물질의 밀접한 관계
물질 순환의 완전하고 닫힌 순환: 유기물의 출현에서 시작하여 무기 성분으로의 부패 및 분해로 끝납니다.
회복력과 자기 치유 능력.

모든 자연 생태계는 다음과 같은 특성으로 정의됩니다.

1. 종 구조: 동물이나 식물의 각 종의 수는 자연 조건에 따라 조절됩니다.
2. 공간구조: 모든 유기체는 엄격한 수평 또는 수직 계층으로 배열됩니다. 예를 들어, 산림 생태계에서는 계층이 명확하게 구분되며, 수생 생태계에서는 유기체의 분포가 물의 깊이에 따라 달라집니다.
3. 생물 및 비생물 물질. 생태계를 구성하는 유기체는 무기물(비생물적: 빛, 공기, 토양, 바람, 습도, 압력)과 유기물(생물적 - 동물, 식물)로 구분됩니다.
4. 차례로, 생물학적 구성 요소는 생산자, 소비자 및 파괴자로 나뉩니다. 생산자에는 햇빛과 에너지를 사용하여 무기 물질에서 유기 물질을 생성하는 식물과 박테리아가 포함됩니다. 소비자는 이 유기물을 먹고 사는 동물과 식충식물이다. 파괴자(균류, 박테리아, 일부 미생물)는 유기물이 무기물로 전환되는 역과정을 수행하므로 먹이사슬의 정점입니다.

각 자연 생태계의 공간적 경계는 매우 임의적입니다. 과학에서는 늪, 호수, 산, 강과 같은 구호의 자연적인 윤곽으로 이러한 경계를 정의하는 것이 일반적입니다. 그러나 전체적으로 우리 행성의 생물 껍질을 구성하는 모든 생태계는 개방형으로 간주됩니다. 환경그리고 공간과 함께. 가장 일반적인 개념에서 그림은 다음과 같습니다. 살아있는 유기체는 환경으로부터 에너지, 우주 및 지상 물질을 받고 퇴적암과 가스가 생성되어 궁극적으로 우주로 탈출합니다.

자연 생태계의 모든 구성 요소는 밀접하게 상호 연결되어 있습니다. 이 연결의 원리는 수년에 걸쳐, 때로는 수세기에 걸쳐 발전합니다. 그러나 이러한 연결과 기후 조건이 특정 지역에 사는 동식물의 종을 결정하기 때문에 이것이 바로 그들이 그렇게 안정되는 이유입니다. 자연 생태계의 불균형은 사라지거나 멸종될 수 있습니다. 예를 들어, 이러한 위반에는 삼림 벌채나 특정 동물 종 개체군의 멸종이 포함될 수 있습니다. 이 경우 먹이사슬은 즉시 붕괴되고 생태계는 '실패'하기 시작한다.

그런데 생태계에 추가 요소를 도입하는 것도 생태계를 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 사람이 선택한 생태계에서 처음에는 없었던 동물을 사육하기 시작하는 경우입니다. 이에 대한 명확한 확인은 호주에서 토끼를 사육하는 것입니다. 처음에는 이러한 비옥한 환경과 번식을 위한 우수한 기후 조건에서 토끼가 놀라운 속도로 번식하기 시작했기 때문에 이것은 유익했습니다. 그러나 결국 모든 것이 무너졌습니다. 수많은 토끼 떼가 이전에 양들이 풀을 뜯던 목초지를 황폐화시켰습니다. 양의 수가 줄어들기 시작했습니다. 그리고 사람은 토끼 10마리보다 양 한 마리에서 더 많은 음식을 얻습니다. 이 사건은 “토끼들이 호주를 먹었다”는 속담이 되기도 했다. 과학자들이 토끼 개체수를 없애기까지는 엄청난 노력과 많은 비용이 필요했습니다. 호주에서 그들의 개체수를 완전히 근절하는 것은 불가능했지만 그 수가 감소하여 더 이상 생태계를 위협하지 않았습니다.

인공 생태계

인공 생태계는 인간이 만든 조건에서 살아가는 동물과 식물의 공동체입니다. 그들은 또한 noobiogeocenoses 또는 사회생태계라고도 불립니다. 예: 들판, 목초지, 도시, 사회, 우주선, 동물원, 정원, 인공 연못, 저수지.

인공 생태계의 가장 간단한 예는 수족관입니다. 여기서 서식지는 수족관 벽에 의해 제한되며 에너지, 빛 및 영양분의 흐름은 물의 온도와 구성을 조절하는 사람에 의해 수행됩니다. 주민 수도 처음에 결정됩니다.

첫 번째 특징: 모든 인공 생태계는 종속 영양입니다.즉, 즉석식품을 섭취하는 것입니다. 가장 큰 인공 생태계 중 하나인 도시를 예로 들어보겠습니다. 여기서는 인공적으로 생성된 에너지(가스 파이프라인, 전기, 식품)의 유입이 큰 역할을 합니다. 동시에, 그러한 생태계는 독성 물질이 대량으로 방출되는 것이 특징입니다. 즉, 나중에 자연 생태계에서 유기물 생산에 사용되는 물질은 종종 인공 생태계에 적합하지 않게 됩니다.

다른 것 구별되는 특징인공 생태계 - 개방형 대사주기.인간에게 가장 중요한 농업생태계를 예로 들어보겠습니다. 여기에는 사람들이 소비재 생산을 위한 조건을 만드는 들판, 정원, 채소밭, 목초지, 농장 및 기타 농경지가 포함됩니다. 사람들은 그러한 생태계에서 (작물 형태로) 먹이 사슬의 일부를 가져가므로 먹이 사슬이 파괴됩니다.

인공 생태계와 자연 생태계의 세 번째 차이점은 종의 수가 적다는 것입니다.. 실제로 사람은 한 종의 식물이나 동물을 번식시키기 위해 생태계를 만듭니다. 예를 들어, 밀밭에서는 모든 해충과 잡초가 죽고 밀만 재배됩니다. 이렇게 하면 더 나은 수확을 얻을 수 있습니다. 그러나 동시에 인간에게 “무익한” 유기체의 파괴는 생태계를 불안정하게 만듭니다.

자연생태계와 인공생태계의 비교특성

자연생태계와 사회생태계를 비교하여 표 형태로 제시하는 것이 더 편리합니다.

자연생태계	인공 생태계
주요 구성 요소는 태양 에너지입니다.	주로 연료와 조리식품으로부터 에너지를 받습니다(종속영양)
비옥한 토양을 형성	토양을 고갈시킨다
모든 자연 생태계는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 생산합니다.	대부분의 인공 생태계는 산소를 소비하고 이산화탄소를 생성합니다.
훌륭한 종 다양성	제한된 수의 유기체 종
높은 안정성, 자기 조절 및 자기 치유 능력	그러한 생태계는 인간 활동에 의존하기 때문에 약한 지속 가능성
폐쇄형 신진대사	열린 대사 사슬
야생 동식물의 서식지를 조성합니다.	서식지를 파괴한다 야생 동물
물을 모아 현명하게 사용하고 정화합니다.	높은 물 소비 및 오염

지구상의 모든 유기체의 다양성은 불가분의 관계로 연결되어 있습니다. 엄격하게 개별적으로 모든 사람으로부터 고립되어 존재할 수 있는 그러한 생물은 없습니다. 그러나 유기체는 서로 밀접하게 연결되어 있을 뿐만 아니라 외부 및 내부 환경 요인도 전체 생물군계에 영향을 미칩니다. 함께, 살아있는 자연과 무생물의 전체 복합체는 생태계의 구조와 그 속성으로 표현됩니다. 이것은 어떤 개념이고, 어떤 매개변수가 특징인지, 기사에서 알아보도록 하겠습니다.

생태계의 개념

생태계란 무엇입니까? 생물적이든 비생물적이든 계급 소속과 환경 요인에 관계없이 모든 유형의 유기체의 전체 공동 생활 활동의 관점에서 볼 때.

생태계의 특성은 그 특성에 따라 설명됩니다. 이 용어가 처음 언급된 것은 1935년이다. A. Tansley는 "유기체뿐만 아니라 그 환경으로 구성된 복합체"를 지정하기 위해 이 단어를 사용할 것을 제안했습니다. 개념 자체는 매우 광범위하고 생태학의 가장 큰 단위이며 중요합니다. 또 다른 이름은 생물지구권증(biogeocenosis)이지만 이러한 개념 사이에는 여전히 작은 차이가 있습니다.

생태계의 주요 속성은 유기물과 무기물, 에너지, 열 재분배, 요소 이동 및 생명체가 서로에게 미치는 복잡한 영향의 지속적인 상호 작용입니다. 전체적으로 속성이라고 하는 몇 가지 주요 특징을 식별할 수 있습니다.

생태계의 기본 속성

그 중 가장 중요한 것은 세 가지입니다.

자기 규제;
지속가능성;
자기 재생산;
서로 변경;
진실성;
긴급 속성.

생태계의 주요 속성이 무엇인지에 대한 질문은 다양한 방식으로 답할 수 있습니다. 그것들 모두가 중요합니다. 왜냐하면 그것들의 결합된 존재만이 이 개념을 존재하게 하기 때문입니다. 중요성을 이해하고 본질을 이해하기 위해 각 특징을 자세히 살펴 보겠습니다.

생태계의 자기 규제

이는 생태계의 주요 속성으로, 각 생물지구권 내에서 생명을 독립적으로 통제할 수 있음을 의미합니다. 즉, 다른 생명체 및 환경 요인과 긴밀한 관계를 맺고 있는 유기체 그룹은 전체 구조에 직접적인 영향을 미칩니다. 생태계의 안정성과 자기 조절에 영향을 미칠 수 있는 것은 그들의 중요한 활동입니다.

예를 들어, 포식자에 대해 이야기하면 그들은 숫자가 줄어들 때까지 정확히 한 종의 초식 동물을 먹습니다. 그런 다음 식사가 중단되고 포식자는 다른 먹이(즉, 다른 유형의 초식동물)로 전환합니다. 따라서 종은 완전히 파괴되지 않았으며 필요한 수가 복원될 때까지 방해받지 않은 상태로 유지됩니다.

생태계 내에서 한 종의 자연 멸종은 다른 개체가 먹음으로써 일어날 수 없습니다. 이것이 바로 자율 규제의 핵심입니다. 즉, 동물, 식물, 균류, 미생물은 먹이임에도 불구하고 서로를 통제한다.

또한 자기 규제는 생태계의 주요 속성이기도 합니다. 그 덕분에 다양한 유형의 에너지를 변환하는 통제된 과정이 발생하기 때문입니다. 연결, 요소 - 모두 긴밀한 상호 관계와 일반적인 순환에 있습니다. 식물은 태양 에너지를 직접 사용하고, 동물은 식물을 먹으며 이 에너지를 화학 결합으로 전환하고, 죽은 후에는 미생물이 다시 무기물로 분해합니다. 이 과정은 자기 규제라고 불리는 외부 개입 없이 지속적이고 주기적입니다.

지속 가능성

생태계의 다른 속성도 있습니다. 자기 규제는 탄력성과 밀접한 관련이 있습니다. 이 생태계 또는 저 생태계가 얼마나 오래 지속될지, 어떻게 생존할지, 다른 생태계에 변화가 있을지 여부는 여러 가지 이유에 따라 달라집니다.

진정으로 지속 가능하다는 것은 인간의 개입이 있을 수 없는 것으로 간주됩니다. 모든 유형의 유기체가 지속적으로 일관되게 많으며 환경 조건의 영향으로 변화가 발생하지 않거나 중요하지 않습니다. 원칙적으로 모든 생태계는 지속 가능합니다.

이 상태는 사람의 개입과 확립된 질서의 실패(삼림 벌채, 동물 사격, 곤충 박멸 등)를 통해 사람에 의해 중단될 수 있습니다. 유기체가 적응할 시간을 주지 않고 기후 조건이 갑자기 변하는 경우 자연 자체도 지속 가능성에 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 자연재해, 기후변화, 물 공급 감소 등이 있습니다.

생물종의 다양성이 클수록 생태계는 더 오래 지속됩니다. - 안정성과 자율 규제는 일반적으로 이 개념의 기초입니다. 이러한 특징을 요약한 용어가 바로 항상성(homeostatic)이다. 즉, 종의 다양성, 그 수, 외부 및 내부 요인 등 모든 것에서 일관성을 유지하는 것입니다. 툰드라는 열대 우림보다 더 자주 변화합니다. 결국, 생물의 유전적 다양성은 그다지 크지 않습니다. 그리고 생존율도 급격히 떨어집니다.

자기 재생산

생태계의 주요 속성이 무엇인지에 대한 질문을 신중하게 생각하면 자기 재생산이 생태계 존재에 똑같이 중요한 조건이라는 결론에 도달할 수 있습니다. 결국 다음과 같은 구성 요소를 지속적으로 재생산하지 않고는:

유기체;
토양 조성;
물의 선명도;
공기 중의 산소 성분 등

탄력성과 자기 규제에 대해 이야기하는 것은 어렵습니다. 바이오매스가 지속적으로 재생되고 그 수를 유지하기 위해서는 충분한 양의 식량과 물, 그리고 유리한 생활 조건을 갖추는 것이 중요합니다. 어떤 생태계에서든 노인은 젊은 사람으로, 아픈 사람은 건강한 사람으로, 강하고 강건한 사람으로 끊임없이 교체됩니다. 이것은 그들 중 하나의 존재에 대한 정상적인 조건입니다. 이는 시기적절한 자기 재생산을 조건으로만 가능합니다.

이런 종류의 생태계 특성의 발현은 각 종의 대립 유전자의 유전적 보존의 열쇠입니다. 그렇지 않으면 생명체의 속과 유형, 강과 과 전체가 후속 복원 없이 멸종될 것입니다.

계승

또한 생태계의 중요한 특성은 생태계의 변화이다. 이 과정을 계승이라고 합니다. 이는 외부 비생물적 요인의 변화의 영향으로 발생하며 수십 년에서 수백만 년이 걸립니다. 이 현상의 본질은 두 생태계의 영향을 받아 한 생태계가 다른 생태계로 지속적으로 대체된다는 것입니다. 내부 요인, 장기간에 걸쳐 살아있는 유기체와 무생물의 외부 조건 사이에서 발생합니다.

또한 승계의 중요한 이유는 다음과 같습니다. 경제 활동사람. 따라서 숲은 초원과 늪으로 바뀌고, 호수는 사막으로 변하고, 들판에는 나무가 무성해 숲이 형성됩니다. 당연히 동물군 역시 상당한 변화를 겪고 있습니다.

승계는 얼마나 오래 지속될 것인가? 가장 편리하고 특정 조건에 적응하는 생물지구권증이 형성되는 단계까지 정확하게 말입니다. 예를 들어, 침엽수림 극동(타이가)는 이미 확립된 토착 생물권이며 더 이상 변하지 않을 것입니다. 그것은 수천년에 걸쳐 형성되었으며, 그 기간 동안 하나 이상의 생태계 변화가 있었습니다.

새로운 속성

생태계의 이러한 특성은 생물 지구화에서 나타나는 새로 등장하고 새롭고 이전에는 특징적이지 않은 특징을 나타냅니다. 이는 전체 시스템의 전체 또는 여러 참가자의 복잡한 작업의 결과로 발생합니다.

전형적인 예는 강장동물과 조류 사이의 상호작용의 결과인 산호초 군집입니다. 산호는 이전에 이 공동체에 존재하지 않았던 엄청난 양의 바이오매스, 요소, 화합물의 주요 공급원입니다.

생태계 기능

생태계의 특성과 기능은 밀접하게 상호 연관되어 있습니다. 예를 들어 무결성과 같은 속성은 모든 참가자 간의 지속적인 상호 작용을 유지하는 것을 의미합니다. A를 포함하여 기능 중 하나는 서로 다른 유형의 에너지를 서로 조화롭게 전환하는 것입니다. 이는 인구의 모든 링크와 생물권 자체 사이의 요소의 내부 순환 조건 하에서 가능합니다.

일반적으로 생태계의 역할은 생태계 내에 존재하는 상호작용의 유형에 따라 결정됩니다. 모든 생물지구권증은 그 존재로 인해 바이오매스의 특정 생물학적 증가를 생성해야 합니다. 기능 중 하나일 것입니다. 성장은 생활 요소와 무생물 요소의 조합에 따라 달라지며 매우 다양할 수 있습니다. 따라서 습도가 높고 조명이 좋은 지역에서는 바이오매스가 훨씬 더 많습니다. 이는 예를 들어 사막에서의 성장에 비해 성장이 훨씬 더 클 것임을 의미합니다.

생태계의 또 다른 기능은 변화입니다. 이는 에너지의 직접적인 변화, 생명체의 활동에 따라 다양한 형태로의 변형을 의미합니다.

구조

생태계의 구성과 특성에 따라 구조가 결정됩니다. 생물지구권증은 어떤 구조를 가지고 있나요? 분명히 여기에는 모든 주요 연결(생물 및 비생물 모두)이 포함됩니다. 일반적으로 전체 구조가 생태계의 기본 특성을 다시 한 번 확인하는 폐쇄 순환이라는 것도 중요합니다.

모든 생물지구권증에는 두 가지 주요한 큰 연관성이 있습니다.

1. Ecotope - 비생물적 성격의 요소 집합입니다. 이는 차례로 다음과 같이 제시됩니다.

기후(대기, 습도, 조명);
에다포토프(토양성분).

2. 생물권화(Biocenosis) - 주어진 생태계에 있는 모든 종류의 생명체의 총체입니다. 세 가지 주요 링크가 포함되어 있습니다:

동물원 증 - 모든 동물 존재;
식물 증 - 모든 식물 유기체;
microbiocenosis - 모든 박테리아 대표자.

위의 구조를 보면 모든 링크가 밀접하게 상호 연결되어 하나의 네트워크를 형성하고 있음이 분명합니다. 이 연결은 주로 에너지의 흡수와 변환에서 나타납니다. 즉, 개체군 내부와 개체군 간의 먹이 사슬과 네트워크에 존재합니다.

유사한 생물 지구화 구조가 1940년 V.N. Sukachev에 의해 제안되었으며 오늘날에도 여전히 관련성이 있습니다.

성숙한 생태계

다양한 생물지구권의 연령은 매우 다양할 수 있습니다. 당연히 젊고 성숙한 생태계의 특징은 달라야 합니다. 이것이 일어나는 일입니다.

성숙한 생태계의 어떤 특성이 비교적 최근에 형성된 생태계와 구별되는가? 이 중 몇 가지가 있습니다. 모두 살펴보겠습니다.

각 개체군의 종은 형성되고 안정적이며 다른 개체로 대체(억제)되지 않습니다.
개인의 다양성은 일정하며 더 이상 변하지 않습니다.
전체 공동체는 자유롭게 자체 조절하며 높은 수준의 항상성을 유지합니다.
각 유기체는 환경 조건에 완전히 적응하며 생물권과 에코톱의 공존은 최대한 편안합니다.

각 생태계는 클라이맥스, 즉 지속적이고 가장 생산적이고 수용 가능한 종 다양성이 확립될 때까지 연속을 겪게 됩니다. 그때부터 생물지구권증이 점차 성숙한 공동체로 변모하기 시작합니다.

생물지구권 내의 유기체 그룹

당연히 하나의 생태계 내의 모든 생명체는 하나의 전체로 상호 연결됩니다. 동시에, 그들은 또한 토양수, 즉 모든 비생물적 구성요소에 큰 영향을 미칩니다.

각 생물 지구화 내에서 에너지를 흡수하고 변환하는 능력에 따라 여러 유기체 그룹을 구별하는 것이 관례입니다.

생산자는 무기 성분으로부터 유기물을 생산하는 사람들입니다. 이들은 녹색 식물과 일부 유형의 박테리아입니다. 그들의 에너지 흡수 방법은 독립 영양이며 태양 복사를 직접 흡수합니다.
소비자 또는 바이오파지는 생물을 먹음으로써 기성 유기물을 섭취하는 사람들이다. 이들은 육식동물, 곤충, 일부 식물입니다. 여기에는 초식 동물 대표도 포함됩니다.
Saprotrophs는 유기물을 분해하여 소비할 수 있는 유기체입니다. 영양소. 즉, 그들은 식물과 동물의 죽은 잔해를 먹습니다.

시스템의 모든 참여자가 상호의존적인 위치에 있다는 것은 명백합니다. 식물이 없으면 초식동물은 먹이를 얻을 수 없고, 식물이 없으면 포식자는 죽게 됩니다. Saprophages는 화합물을 처리하지 않으며 필요한 무기 화합물의 양은 복원되지 않습니다. 이러한 모든 관계를 대규모 커뮤니티에서는 체인이 네트워크로 바뀌고 피라미드가 형성됩니다. 생태학 과학은 영양 상호작용과 관련된 문제를 연구합니다.

생태계에 영향을 미치는 인간의 역할

오늘 이것에 대해 많은 이야기가 있습니다. 마침내 인간은 지난 200년 동안 자신이 생태계에 끼친 피해의 규모를 전면적으로 깨달았습니다. 이러한 행동의 결과는 산성비, 온실 효과, 지구 온난화, 담수 공급 감소, 토양 고갈, 산림 감소 등 명백해졌습니다. 엄청난 수의 문제가 축적되어 있기 때문에 끝없이 문제를 식별할 수 있습니다.

이 모든 것은 인간이 생태계에서 수행해 왔고 지금도 수행하고 있는 바로 그 역할입니다. 대규모 도시화, 산업화, 기술 개발, 우주 탐사 및 기타 인간 활동은 무생물 상태의 복잡성뿐만 아니라 지구의 바이오 매스 수의 멸종 및 감소로 이어집니다.

모든 생태계에는 특히 오늘날 인간의 보호가 필요합니다. 그러므로 우리 각자의 임무는 그녀에게 지원을 제공하는 것입니다. 이는 많은 것을 요구하지 않습니다. 자연을 보호하기 위한 방법은 정부 차원에서 개발되고 있으며, 일반 사람들은 확립된 규칙만 준수하고 구성에 과도한 양의 다양한 물질과 요소를 도입하지 않고 생태계를 변함없이 보존하려고 노력해야 합니다.

생태계(생물지구화)- 물질과 에너지의 흐름에 의해 밀접하게 상호 연결된 다양한 유기체와 환경의 무생물 구성 요소의 집합입니다.

기본 연구 주제 생태학에서 생태계 접근 방식을 사용하면 비오톱과 생물권 사이의 물질과 에너지의 변환 과정이 프로세스, 즉 생태계 전체에서 물질의 새로운 생지화학적 순환이 됩니다.

생태계에는 서식지와 함께 모든 규모의 생물 공동체가 포함됩니다(예: 웅덩이에서 세계 바다까지, 썩은 그루터기에서 광대한 타이가 숲까지).

이와 관련하여 생태계 수준이 구별됩니다.

생태계 수준:

1. 마이크로 생태계(곤충, 미생물, 곰팡이가 서식하는 썩은 그루터기; 화분);

2. 중생태계(연못, 호수, 대초원 등);

3. 거시생태계(대륙, 해양);

4. 글로벌 생태계(지구의 생물권).

생태계 – 완전한 시스템, 이는 생물학적 및 비생물적 구성요소를 포함합니다. 그들은 서로 상호 작용합니다. 모든 생태계는 개방형 시스템이며 태양 에너지를 소비하여 기능합니다.

비생물적 구성요소에는 순환에 포함된 무기 물질, 생물적 부분과 비생물적 부분(공기, 물, 기질 환경)을 연결하는 유기 화합물이 포함됩니다.

생태계의 생물학적 구성 요소에는 종, 공간 및 영양 구조가 있습니다.

생태계의 공간 구조는 계층으로 나타납니다. 독립 영양 과정은 햇빛이 가능한 "그린 벨트"인 상위 계층에서 가장 활동적입니다. 종속 영양 과정은 하위 계층에서 가장 강렬합니다. - "갈색 벨트". 여기서 유기물은 토양과 퇴적물에 축적됩니다.

생태계의 영양 구조는 생산자-유기물 생산자 및 소비자-유기물 소비자 및 분해자-유기 화합물을 무기 화합물로 파괴하는 것으로 표현됩니다. 생태계는 이에 필요한 네 가지 구성 요소, 즉 영양분 보유자, 생산자, 소비자 및 분해자를 포함하는 경우에만 물질 순환을 보장할 수 있습니다. 생산자는 독립 영양 생물이고 소비자는 종속 영양 생물입니다. 종속 영양 생물은 식균 생물(다른 유기체를 먹음)과 부생 식물, 파괴 생물(죽은 조직을 분해하는 박테리아 및 곰팡이)로 구분됩니다.

어떤 생태계에서든 독립 영양 성분과 종속 영양 성분의 상호 작용은 물질 순환 과정에서 발생합니다. 영양 사슬의 각 단계에서 최대 90%의 물질과 에너지가 손실되며, 10%만이 다음 소비자에게 전달됩니다(10% 규칙). 생태계에서 유기물(생물학적 산물)의 생성 속도는 태양 에너지에 따라 달라집니다. 생태계의 생물학적 생산은 생태계에서 바이오매스가 생성되는 속도입니다. 식물 생산은 일차적이고 동물 생산은 이차적입니다. 모든 생물권에서 각 영양 수준의 생산량은 이전 영양 수준보다 10배 적습니다. 식물의 바이오매스는 초식동물의 바이오매스보다 크고, 포식자의 질량은 초식동물의 질량보다 10배 적습니다(생물학적 생산 피라미드의 법칙). 바다에서는 단세포 조류가 더 빠른 속도로 분열하여 생산량이 많습니다. 그러나 필터 피더가 더 낮은 속도로 먹기 때문에 총 수는 거의 변하지 않습니다. 조류는 생존을 위해 번식할 시간이 거의 없습니다. 물고기, 두족류, 대형 갑각류는 더 천천히 성장하고 번식하지만 적에게 잡아먹히는 속도가 훨씬 느려서 바이오매스가 축적됩니다. 바다에 있는 모든 조류와 모든 동물의 무게를 잰다면 후자가 더 클 것입니다. 바다 속 바이오매스 피라미드는 거꾸로 뒤집혀 있는 것으로 드러났다. 육상 생태계에서는 식물 성장의 소비율이 낮고 바이오매스 피라미드는 생산 피라미드와 유사합니다. 생산성이 가장 낮은 생태계는 덥고 추운 사막과 바다의 중앙 부분입니다. 평균 생산량은 온대림, 초원 및 대초원에서 제공됩니다. 식물 질량의 가장 높은 증가는 열대 우림에서 발생합니다. 산호초바다에서.

1. 생태계 관계

생태계에서 개체군과 개별 유기체의 생태학적 상호 작용은 물질 에너지 및 정보 성격을 갖습니다. 우선, 이는 획득하는 영양(음식) 상호작용입니다. 다른 모양: 초식 – 식물 소비; 육식동물 – 동물원식, 포식을 포함하여 일부 동물이 다른 동물을 먹는 행위.

초식 동물, 포식자 및 잡식 동물의 개체군은 유기물 소비자입니다. 이는 1차, 2차, 3차 소비자일 수 있습니다. 식물은 생산자입니다.

가장 많이 연구된 생태학적 연관성 중 일부는 포식자와 먹이 개체군 사이에 있습니다. 포식- 이것은 음식을 구하고 동물에게 먹이를 주는 방법입니다. 먹이 개체군에 대한 포식자의 가치는 긍정적입니다. 포식자는 주로 아프고 약한 개인을 근절합니다. 이는 종 다양성 보존에 기여합니다. 낮은 영양 수준에서 인구의 수를 조절합니다.

공생(상리공생)). 거의 모든 종류의 나무가 미세균류와 공존합니다. 곰팡이 균사체는 뿌리의 얇은 부분을 엮어 세포 간 공간으로 침투합니다. 가장 미세한 버섯 실 덩어리는 뿌리털의 기능을 수행하여 영양 토양 용액을 빨아들입니다.

경쟁 -또 다른 유형의 관계. 경쟁 관계의 패턴을 경쟁적 배제의 원칙이라고 합니다. 즉, 인구 증가가 하나의 필수 자원에 의해 제한되는 경우 제한된 공간에서 두 종이 지속적으로 존재할 수 없습니다.

함께 사는 종들이 다른 종들의 사슬을 통해서만 연결되어 있고 상호 작용하지 않고 같은 공동체에 살고 있다면 그들의 관계를 중립이라고합니다. 같은 숲에 사는 가슴과 생쥐는 중립종입니다.

프로토협력(연방)

공생(하나의 혜택)

편심실조(한 종은 다른 종의 성장을 억제합니다)

1. 생태계의 에너지 흐름

자연생태계는 개방형 시스템이다 : 물질과 에너지를 주고 받아야 합니다.

생태계 내에는 물질과 에너지의 지속적인 순환이 있습니다. 이 주기의 단계는 다양한 기능을 수행하는 다양한 유기체 그룹에 의해 제공됩니다.

1. 생산자(라틴어로 producerntis - 생산, 생성) 무기 물질로부터 유기 물질을 형성하는 유기체. 우선, 이들은 물과 식물에서 생성되는 식물입니다. 이산화탄소태양에너지를 이용한 포도당.

가) 바다에서및 기타 수역에서 생산자는 미세한 조류입니다.

식물성 플랑크톤, 뿐만 아니라 큰 조류.

b) 육지에서– 이들은 큰 고등 식물(나무, 관목, 허브)입니다.

2. 소비자(라틴어에서 소비 - 소비) - 생산자가 만든 유기물로 살아가는 유기체. 소비자에는 식물과 서로를 먹는 모든 동물이 포함됩니다.

a) 1차 소비자 - 식물성 파지(초식동물 - 유제류, 설치류, 일부 곤충);

비 ) 2차 소비자– 육식동물(식충성 조류 및 포유류, 양서류, 어류)

c) 3차 소비자– 대형 포식자(포식성 물고기, 새, 포유류).

3. 분해자(라틴어 Reducentis - 반환, 복원) - 죽은 유기물을 분해하여 에너지를 받는 유기체( 암설 ), 분해자는 무기 성분을 생산자에게 공급하기 위해 방출합니다. 여기에는 박테리아와 곰팡이가 포함됩니다.

이러한 유기체 그룹의 상호 작용의 결과로 생태계에서 물질과 에너지의 순환이 발생합니다.

안에 생물권살아있는 유기체는 서로뿐만 아니라 무생물과도 밀접하게 연결되어 있습니다. 이 연결은 물질과 에너지를 통해 표현됩니다.

아시다시피 신진 대사는 삶의 주요 표현 중 하나입니다. 말하기 현대 언어, 유기체는 몸을 통과하는 물질과 에너지의 지속적인 흐름을 통해 환경과 연결되어 있기 때문에 개방형 생물학적 시스템입니다. 물질적 의존성환경의 생명체가 다시 실현되었습니다. 고대 그리스. 철학자 헤라클레이토스는 이 현상을 다음과 같은 말로 비유적으로 표현했습니다. "우리 몸은 시냇물처럼 흐르고 물질은 시냇물 속의 물처럼 그 안에서 끊임없이 새로워집니다." 유기체와 환경의 물질-에너지 연결을 측정할 수 있습니다.

음식, 물, 산소가 살아있는 유기체로 유입되는 것은 물질의 흐름입니다. 환경. 음식에는 세포와 기관의 기능에 필요한 에너지가 포함되어 있습니다. 식물은 햇빛 에너지를 직접 흡수하여 유기 화합물의 화학 결합에 저장한 다음 생물권의 먹이 관계를 통해 재분배합니다.

V. N. 수카체프
(1880 – 1967)

러시아의 저명한 식물학자, 학자
자연생태계 과학인 생물지리학의 창시자

대사 과정에서 살아있는 유기체를 통한 물질과 에너지의 흐름은 매우 큽니다. 예를 들어, 사람은 평생 동안 수십 톤의 음식과 음료를 소비하고 폐를 통해 수백만 리터의 공기를 소비합니다. 많은 유기체는 환경과 더욱 강력하게 상호작용합니다. 식물은 질량 1g을 생성하기 위해 200~800g 이상의 물을 소비하며, 이 물은 토양에서 추출되어 대기 중으로 증발합니다. 에 필요한 물질 광합성, 식물은 토양, 물 및 공기에서 얻습니다.

무기질에서 생명체로의 물질 흐름의 강도가 높기 때문에 생명에 필요한 화합물의 매장량은 다음과 같습니다. 영양소– 오래 전에 지구에서는 지쳤을 것입니다. 그러나 생명은 멈추지 않습니다. 왜냐하면 영양분은 유기체를 둘러싼 환경으로 끊임없이 되돌아가기 때문입니다. 이는 종 간의 영양 관계의 결과로 식물에 의해 합성되는 생물권에서 발생합니다. 유기물결국 식물이 다시 사용할 수 있는 화합물로 다시 파괴됩니다. 이렇게 생기네요 물질의 생물학적 순환.

따라서 생물권은 살아있는 유기체 외에도 생명에 필요한 물질과 에너지를 포함하는 무생물 환경도 포함하는 훨씬 더 복잡한 시스템의 일부입니다. 생물권은 환경과의 물질적, 에너지적 연결 없이는 존재할 수 없습니다. 결과적으로 생물권은 그것과 어떤 통일성을 나타냅니다.

A. 탄슬리
(1871 – 1955)

영국의 식물학자, '생태계' 개념을 과학에 도입

물질의 순환이 유지될 수 있는 유기체와 무기 성분의 집합체라고 합니다. 생태계, 또는 생태계.

자연 생태계는 주민이있는 작은 웅덩이, 연못, 바다, 초원, 숲, 타이가, 대초원 등 부피와 길이가 다를 수 있습니다. 이 모든 것은 다양한 규모의 생태계의 예입니다. 모든 생태계에는 살아있는 부분, 즉 생물권과 물리적 환경이 포함됩니다. 더 작은 생태계는 지구의 전체 생태계에 이르기까지 점점 더 큰 생태계의 일부가 됩니다. 우리 행성의 물질의 일반적인 생물학적 순환은 또한 더 많은 사적 순환의 상호작용으로 구성됩니다. 생태계는 이에 필요한 네 가지 구성 요소, 즉 영양분 매장량, 생산자, 소비자그리고 분해자(그림 1).

쌀. 1.필수 생태계 구성 요소

생산자- 태양에너지 흐름을 이용하여 생물학적 요소, 즉 생물학적 생성물로부터 유기물을 생성하는 녹색 식물입니다.

소비자– 이 유기 물질을 소비자로 삼아 새로운 형태로 가공합니다. 동물은 일반적으로 소비자 역할을 합니다. 1차 소비자인 초식 동물과 2차 소비자인 육식 동물이 있습니다.

분해자- 유기 화합물을 무기 화합물로 완전히 파괴하는 유기체. 생물권에서 분해자의 역할은 주로 곰팡이와 박테리아뿐만 아니라 식물과 동물의 죽은 잔해를 처리하는 기타 작은 유기체에 의해 수행됩니다(그림 2).

쌀. 2.고사목 파괴자(청동 딱정벌레와 그 유충, 사슴벌레와 그 유충, 큰 참나무 긴뿔 딱정벌레와 그 유충, 냄새가 나는 나무벌레 나비와 그 애벌레, 붉은 편평 딱정벌레, 결절 지네, 검은 개미, 나무 이, 지렁이)

지구상의 생명체는 물질의 생물학적 순환 시스템에서 발생하기 때문에 중단 없이 약 40억 년 동안 지속되어 왔습니다. 이에 대한 기초는 식물 광합성과 생물권의 유기체 간의 식량 연결입니다. 그러나 물질의 생물학적 순환에는 지속적인 에너지 소비가 필요합니다. 생체에 반복적으로 관여하는 화학원소와 달리 녹색 식물이 보유하는 햇빛의 에너지는 유기체가 무기한 사용할 수 없습니다.

열역학 제1법칙에 따르면 에너지는 흔적도 없이 사라지지 않고 우리 주변 세상에 보존되지만 한 형태에서 다른 형태로 전달됩니다. 열역학 제2법칙에 따르면, 에너지의 모든 변환은 에너지의 일부를 더 이상 작업에 사용할 수 없는 상태로 전환하는 것을 동반합니다. 생명체의 세포에서 제공되는 에너지 화학 반응, 각 반응마다 부분적으로 열로 변환되고 열은 신체에 의해 주변 공간으로 소산됩니다. 힘든 일따라서 세포와 기관은 신체의 에너지 손실을 동반합니다. 생물권 구성원의 활동에 따라 물질 순환의 각주기에는 점점 더 많은 새로운 에너지 공급이 필요합니다.

따라서 우리 행성의 생명은 영구적으로 수행됩니다. 물질의 순환, 지원됨 태양 에너지의 흐름.생명은 생물권뿐만 아니라 자연의 생물과 무생물 구성 요소가 긴밀하게 연결되어 있는 생태계로도 구성됩니다.

지구상 생태계의 다양성은 살아있는 유기체의 다양성 및 물리적, 지리적 환경 조건과 관련이 있습니다. 툰드라, 숲, 대초원, 사막 또는 열대 커뮤니티생물학적 주기와 환경과의 연관성에 대한 고유한 특성을 가지고 있습니다. 수중 생태계도 매우 다양합니다. 생태계는 생물학적 순환의 속도와 이러한 순환에 관련된 물질의 총량이 다릅니다.

에너지 흐름에 의해 지원되는 물질의 순환인 생태계의 지속 가능성에 대한 기본 원리는 본질적으로 지구상의 생명체의 끝없는 존재를 보장합니다.

이러한 원리를 바탕으로 물이나 자원을 절약하는 지속 가능한 인공 생태계와 생산 기술을 구성할 수 있습니다. 생물권에서 유기체의 조정된 활동을 위반하면 일반적으로 생태계의 물질 순환에 심각한 변화가 수반됩니다. 이것이 그러한 주된 이유이다 환경 재해 , 토양 비옥도 감소, 식물 수확량 감소, 동물 성장 및 생산성 감소, 자연 환경의 점진적인 파괴 등이 있습니다.