ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดบนโลกใบนี้เชื่อมโยงกันอย่างแยกไม่ออก ไม่มีสิ่งมีชีวิตใดที่สามารถแยกตัวออกจากทุกคนได้ อย่างไรก็ตาม สิ่งมีชีวิตไม่เพียงมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดเท่านั้น แต่ยังมีปัจจัยของสภาพแวดล้อมภายนอกและภายในที่ส่งผลต่อชีวนิเวศทั้งหมด ความซับซ้อนทั้งหมดของธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิตแสดงโดยโครงสร้างของระบบนิเวศและคุณสมบัติของพวกมัน แนวคิดนี้คืออะไร มีลักษณะอย่างไร เรามาลองทำความเข้าใจบทความกัน
แนวคิดของระบบนิเวศ
ระบบนิเวศคืออะไร? จากมุมมองของนิเวศวิทยา นี่คือกิจกรรมการใช้ชีวิตร่วมกันของสิ่งมีชีวิตทุกประเภท โดยไม่คำนึงถึงความเกี่ยวข้องในชั้นเรียนและปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม ทั้งทางชีวภาพและไม่มีชีวิต
คุณสมบัติของระบบนิเวศอธิบายโดยลักษณะเฉพาะ การกล่าวถึงคำนี้ครั้งแรกปรากฏในปี พ.ศ. 2478 A. Tansley แนะนำให้ใช้เพื่อแสดงถึง "ความซับซ้อนที่ไม่เพียงประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสิ่งแวดล้อมด้วย" แนวคิดนี้ค่อนข้างกว้างขวาง เป็นหน่วยที่ใหญ่ที่สุดของระบบนิเวศและมีความสำคัญเช่นกัน อีกชื่อหนึ่งคือ biogeocenosis แม้ว่าความแตกต่างระหว่างแนวคิดเหล่านี้จะยังคงอยู่กินน้อย
คุณสมบัติหลักของระบบนิเวศคือการมีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องภายในพวกมันของสารอินทรีย์และอนินทรีย์ พลังงาน การกระจายความร้อน การอพยพขององค์ประกอบ ผลกระทบที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อกันและกัน โดยรวมแล้วมีคุณสมบัติเด่นหลายอย่างที่เรียกว่าคุณสมบัติ
คุณสมบัติพื้นฐานของระบบนิเวศ
มีสามตัวหลัก:
- การบังคับตนเอง;
- ความยั่งยืน;
- สืบพันธุ์เอง;
- เปลี่ยนกัน;
- ความสมบูรณ์;
- ทรัพย์สินฉุกเฉิน
คำถามว่าคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศคืออะไร ตอบได้หลายวิธี ทั้งหมดนี้มีความสำคัญเพราะมีเพียงการมีอยู่ร่วมกันเท่านั้นที่อนุญาตให้แนวคิดนี้มีอยู่ มาดูรายละเอียดคุณลักษณะแต่ละอย่างเพื่อทำความเข้าใจความสำคัญและทำความเข้าใจสาระสำคัญกัน
การควบคุมตนเองของระบบนิเวศ
นี่คือคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศ ซึ่งแสดงถึงการจัดการชีวิตที่เป็นอิสระภายในแต่ละ biogeocenosis กล่าวคือ กลุ่มของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ รวมทั้งปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม มีผลกระทบโดยตรงต่อโครงสร้างทั้งหมดโดยรวม มันเป็นกิจกรรมที่สำคัญของพวกเขาที่สามารถส่งผลกระทบต่อความมั่นคงและการควบคุมตนเองของระบบนิเวศ
ตัวอย่างเช่น หากเราพูดถึงสัตว์กินพืช พวกมันกินพืชเป็นอาหารชนิดเดียวกันจนหมดจำนวน หยุดกินต่อไปและผู้ล่าเปลี่ยนไปใช้แหล่งอาหารอื่น (นั่นคือ สัตว์กินพืชชนิดหนึ่ง) ดังนั้น ปรากฎว่าสายพันธุ์นี้ไม่ได้ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ มันยังคงอยู่จนกว่าจะมีการฟื้นฟูตัวบ่งชี้ความอุดมสมบูรณ์ที่ต้องการ
ในระบบนิเวศ การสูญพันธุ์ตามธรรมชาติของสายพันธุ์อันเป็นผลมาจากการถูกบุคคลอื่นกินเข้าไปไม่สามารถเกิดขึ้นได้ นี่คือสิ่งที่การควบคุมตนเองเป็นเรื่องเกี่ยวกับ กล่าวคือ สัตว์ พืช เชื้อรา จุลินทรีย์ ควบคุมซึ่งกันและกัน ทั้งๆ ที่เป็นอาหาร
นอกจากนี้ การควบคุมตนเองยังเป็นคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศด้วยเช่นกัน เพราะต้องขอบคุณกระบวนการควบคุมของการแปลงพลังงานประเภทต่างๆ ที่เกิดขึ้น สารอนินทรีย์ สารประกอบอินทรีย์ ธาตุต่าง ๆ ล้วนเชื่อมโยงถึงกันอย่างใกล้ชิดและมีการหมุนเวียนทั่วไป พืชใช้พลังงานแสงอาทิตย์โดยตรง สัตว์กินพืช โดยแปลงพลังงานนี้เป็นพันธะเคมี หลังจากที่พวกมันตาย จุลินทรีย์จะย่อยสลายพวกมันกลับเป็นสสารอนินทรีย์อีกครั้ง กระบวนการนี้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและเป็นวัฏจักรโดยไม่มีการรบกวนจากภายนอก ซึ่งเรียกว่าการควบคุมตนเอง
ความยั่งยืน
ระบบนิเวศยังมีคุณสมบัติอื่นๆ การควบคุมตนเองนั้นสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความยืดหยุ่น ระบบนิเวศนี้หรือระบบนิเวศนั้นจะคงอยู่นานแค่ไหน จะอนุรักษ์อย่างไร และจะมีการเปลี่ยนแปลงอื่นๆ หรือไม่ ขึ้นอยู่กับสาเหตุหลายประการ
ความมั่นคงที่แท้จริงคือที่ที่ไม่มีมนุษย์เข้าไปยุ่งเกี่ยว มีสิ่งมีชีวิตทุกประเภทจำนวนสูงอย่างต่อเนื่องไม่มีการเปลี่ยนแปลงภายใต้อิทธิพลของสภาพแวดล้อมหรือพวกเขาไม่มีนัยสำคัญ โดยหลักการแล้ว ระบบนิเวศใดๆ ก็สามารถมีความยั่งยืนได้
บุคคลหนึ่งสามารถถูกรบกวนได้โดยการแทรกแซงและความล้มเหลวของคำสั่งที่กำหนดไว้ (การตัดไม้ทำลายป่า การยิงสัตว์ การกำจัดแมลง ฯลฯ) นอกจากนี้ ธรรมชาติเองก็สามารถส่งผลกระทบต่อความยั่งยืนได้ หากสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก โดยไม่ได้ให้เวลากับสิ่งมีชีวิตในการปรับตัว ตัวอย่างเช่น ภัยธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การขาดแคลนน้ำ เป็นต้น
ยิ่งความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตยิ่งมีระบบนิเวศน์ยาวนานขึ้น คุณสมบัติของระบบนิเวศ - ความมั่นคงและการควบคุมตนเอง - เป็นพื้นฐานของแนวคิดนี้โดยทั่วไป มีคำศัพท์ที่สรุปลักษณะเหล่านี้ - สภาวะสมดุล นั่นคือการรักษาความมั่นคงในทุกสิ่ง - ความหลากหลายของสายพันธุ์ความอุดมสมบูรณ์ปัจจัยภายนอกและภายใน ตัวอย่างเช่น ระบบนิเวศของทุนดรามีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงมากกว่าป่าเขตร้อน ท้ายที่สุดแล้วความหลากหลายทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตในพวกมันนั้นไม่ค่อยดีนักซึ่งหมายความว่า และอัตราการรอดชีวิตก็ลดลงอย่างรวดเร็ว
การทำซ้ำตนเอง
หากคุณคิดให้รอบคอบเกี่ยวกับคำถามที่ว่าคุณสมบัติหลักของระบบนิเวศคืออะไร คุณสามารถสรุปได้ว่าการสืบพันธุ์ด้วยตนเองไม่ได้มีความสำคัญน้อยกว่าสำหรับการดำรงอยู่ของพวกมัน อันที่จริง ไม่มีการสร้างส่วนประกอบอย่างต่อเนื่องเช่น:
- สิ่งมีชีวิต;
- องค์ประกอบของดิน;
- น้ำใส;
- ส่วนประกอบของออกซิเจนในอากาศเป็นต้น
มันยากที่จะพูดถึงความยั่งยืนและการควบคุมตนเอง เพื่อให้ชีวมวลฟื้นคืนชีพอย่างต่อเนื่องและจำนวนสิ่งสำคัญคือต้องมีอาหาร น้ำ และสภาพความเป็นอยู่ที่ดีเพียงพอ ภายในระบบนิเวศใด ๆ มีการแทนที่คนแก่ด้วยคนหนุ่มสาว คนป่วย มีสุขภาพดี แข็งแรง และบึกบึน นี่เป็นเงื่อนไขปกติสำหรับการมีอยู่ของพวกมัน สิ่งนี้เป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขของความสามารถในการทำซ้ำได้เองในเวลาที่เหมาะสมเท่านั้น
การปรากฏของคุณสมบัติของระบบนิเวศชนิดนี้คือการรับประกันการอนุรักษ์พันธุกรรมของอัลลีลของแต่ละสายพันธุ์ มิฉะนั้น ทั้งสกุลและประเภท ชั้นเรียน และครอบครัวของสิ่งมีชีวิตจะต้องสูญพันธุ์โดยไม่มีการฟื้นฟูในภายหลัง
สืบทอด
คุณสมบัติที่สำคัญของระบบนิเวศก็คือการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ กระบวนการนี้เรียกว่าการสืบทอด มันเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอก abiotic และใช้เวลาจากหลายสิบปีถึงหลายล้าน แก่นแท้ของปรากฏการณ์นี้คือการเปลี่ยนระบบนิเวศหนึ่งอย่างต่อเนื่องโดยอีกระบบนิเวศหนึ่งภายใต้อิทธิพลของทั้งปัจจัยภายในที่เกิดขึ้นระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสภาพภายนอกของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตมาเป็นเวลานาน
เหตุผลสำคัญในการสืบทอดตำแหน่งก็คือกิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ ดังนั้นป่าไม้จึงถูกแทนที่ด้วยทุ่งหญ้าและหนองน้ำ, ทะเลสาบกลายเป็นทะเลทรายหรือทุ่งหญ้าที่ราบน้ำท่วมถึง, ทุ่งนาเต็มไปด้วยต้นไม้และป่าไม้ก่อตัวขึ้น ตามธรรมชาติแล้ว สัตว์ต่างๆ ก็มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเช่นกัน
การสืบทอดจะเกิดขึ้นนานแค่ไหน? ตรงตามขั้นตอนเมื่อเกิด biogeocenosis ที่สะดวกและปรับให้เข้ากับสภาวะเฉพาะมากที่สุด เช่น ป่าสนของฟาร์ตะวันออก (ไทกา) เป็น biocenosis พื้นเมืองที่จัดตั้งขึ้นแล้วซึ่งจะไม่เปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม ก่อตั้งขึ้นมานับพันปี ในช่วงเวลานั้นมีการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศมากกว่าหนึ่งแห่ง
ทรัพย์สินฉุกเฉิน
คุณสมบัติของระบบนิเวศเหล่านี้เพิ่งเกิดขึ้นใหม่ คุณลักษณะใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งปรากฏใน biogeocenosis เกิดขึ้นจากการทำงานที่ซับซ้อนของผู้เข้าร่วมทั้งหมดหรือหลายคนในระบบโดยรวม
ตัวอย่างทั่วไปคือชุมชนแนวปะการัง ซึ่งเป็นผลมาจากการทำงานร่วมกันระหว่างลำไส้เล็กส่วนต้นและสาหร่าย ปะการังเป็นแหล่งหลักของชีวมวล ธาตุ สารประกอบจำนวนมหาศาลที่ไม่เคยมีอยู่ในชุมชนนี้มาก่อน
ฟังก์ชั่นระบบนิเวศ
คุณสมบัติและหน้าที่ของระบบนิเวศเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิด ตัวอย่างเช่น คุณสมบัติเช่นความสมบูรณ์หมายถึงการรักษาปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องระหว่างผู้เข้าร่วมทั้งหมด รวมทั้งปัจจัยของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตด้วย และหนึ่งในหน้าที่คือการเปลี่ยนผ่านที่กลมกลืนกันของพลังงานประเภทต่างๆ เข้าหากัน ซึ่งเป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขของการไหลเวียนภายในขององค์ประกอบระหว่างทุกส่วนของประชากรและ biocenoses กันเอง
โดยทั่วไป บทบาทของระบบนิเวศถูกกำหนดโดยประเภทของปฏิสัมพันธ์ที่มีอยู่ภายในพวกมัน biogeocenosis ใด ๆ ควรให้ชีวมวลเพิ่มขึ้นทางชีววิทยาเนื่องจากการมีอยู่ของมัน นี่จะเป็นหนึ่งในหน้าที่การเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างรวมกันของธรรมชาติที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต และสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างกว้างขวาง ดังนั้น ชีวมวลจึงมากกว่ามากในพื้นที่ที่มีความชื้นสูงและให้แสงสว่างที่ดี ซึ่งหมายความว่าการเติบโตจะมากขึ้นเมื่อเทียบกับตัวอย่างในทะเลทราย
หน้าที่อื่นของระบบนิเวศคือการเปลี่ยนแปลง หมายถึงการเปลี่ยนแปลงโดยตรงของพลังงาน การแปรสภาพเป็นรูปร่างต่างๆ ภายใต้การกระทำของสิ่งมีชีวิต
โครงสร้าง
องค์ประกอบและคุณสมบัติของระบบนิเวศกำหนดโครงสร้าง โครงสร้างของ biogeocenosis คืออะไร? เห็นได้ชัดว่ามีลิงก์หลักทั้งหมด (ทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต) สิ่งสำคัญคือ โดยทั่วไป โครงสร้างทั้งหมดเป็นวงจรปิด ซึ่งยืนยันคุณสมบัติพื้นฐานของระบบนิเวศอีกครั้ง
มีการเชื่อมโยงหลักสองประการในการเกิด biogeocenosis
1. Ecotope - ชุดของปัจจัยของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ในทางกลับกันเขาจะถูกแสดงโดย:
- ภูมิอากาศ (บรรยากาศ ความชื้น แสง);
- edaphotopome (ส่วนประกอบของดิน)
2. Biocenosis - จำนวนทั้งสิ้นของสิ่งมีชีวิตทุกประเภทในระบบนิเวศที่กำหนด รวมสามลิงค์หลัก:
- zoocenosis - สัตว์ทั้งหมด;
- phytocenosis - สิ่งมีชีวิตในพืชทั้งหมด;
- จุลินทรีย์ - ตัวแทนแบคทีเรียทั้งหมด
ตามโครงสร้างข้างต้น จะเห็นได้ชัดเจนว่าลิงก์ทั้งหมดเชื่อมต่อกันอย่างใกล้ชิดและสร้างเครือข่ายเดียว ประการแรกการเชื่อมต่อนี้แสดงให้เห็นในการดูดซับและการแปลงพลังงาน กล่าวอีกนัยหนึ่งในห่วงโซ่อาหารและใยภายในและระหว่างประชากร
โครงสร้างของ biogeocenosis ดังกล่าวถูกเสนอโดย V. N. Sukachev ในปี 1940 และยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน
ระบบนิเวศสำหรับผู้ใหญ่
อายุของ biogeocenoses ที่แตกต่างกันอาจแตกต่างกันอย่างมาก โดยธรรมชาติแล้ว คุณลักษณะเฉพาะของระบบนิเวศที่มีอายุน้อยและเป็นผู้ใหญ่ควรแตกต่างกัน และมันก็เป็นอย่างนั้น
คุณสมบัติใดของระบบนิเวศที่เติบโตเต็มที่แตกต่างจากระบบนิเวศที่เพิ่งเกิดขึ้นใหม่ มีหลายอัน ลองพิจารณาดูทั้งหมด:
- สายพันธุ์ของประชากรแต่ละชนิดก่อตัวขึ้น เสถียร และไม่ถูกแทนที่โดยผู้อื่น(พลัดถิ่น)
- ความหลากหลายของบุคคลนั้นคงที่และไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป
- ทั้งชุมชนมีอิสระในการควบคุมตนเอง มีสภาวะสมดุลในระดับสูง
- สิ่งมีชีวิตแต่ละตัวได้รับการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอย่างเต็มที่ การอยู่ร่วมกันของ biocenosis และ ecotope นั้นสะดวกสบายที่สุด
แต่ละระบบนิเวศจะสืบทอดกันจนกว่าจะถึงจุดไคลแม็กซ์ - ความหลากหลายของสายพันธุ์ที่มีประสิทธิผลและยอมรับได้มากที่สุดอย่างถาวร ตอนนั้นเองที่ biogeocenosis เริ่มค่อยๆ กลายเป็นชุมชนที่เติบโตเต็มที่
กลุ่มสิ่งมีชีวิตภายใน biogeocenosis
เป็นธรรมดาที่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดภายในระบบนิเวศเดียวกันจะเชื่อมโยงถึงกันเป็นหนึ่งเดียว ในเวลาเดียวกัน พวกมันยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อองค์ประกอบของดิน อากาศ น้ำ - ต่อส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตทั้งหมด
เป็นธรรมเนียมที่จะต้องแยกแยะสิ่งมีชีวิตหลายกลุ่มตามความสามารถในการดูดซับและแปลงพลังงานภายใน biogeocenosis แต่ละชนิด
- โปรดิวเซอร์คือพวกนั้นซึ่งผลิตอินทรียวัตถุจากส่วนประกอบอนินทรีย์ เหล่านี้เป็นพืชสีเขียวและแบคทีเรียบางชนิด วิธีการดูดซับพลังงานของพวกมันเป็นแบบ autotrophic พวกมันดูดซับรังสีดวงอาทิตย์โดยตรง
- ผู้บริโภคหรือไบโอฟาจ - ผู้ที่บริโภคอินทรียวัตถุสำเร็จรูปโดยการกินสิ่งมีชีวิต เหล่านี้คือสัตว์กินเนื้อ แมลง พืชบางชนิด รวมถึงสัตว์กินพืชด้วย
- Saprotrophs เป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถย่อยสลายอินทรียวัตถุได้ จึงบริโภคสารอาหาร นั่นคือพวกมันกินซากพืชและสัตว์ที่ตายแล้ว
เห็นได้ชัดว่า ผู้เข้าร่วมทั้งหมดในระบบอยู่ในตำแหน่งที่ต้องพึ่งพาซึ่งกันและกัน หากไม่มีพืช สัตว์กินพืชจะไม่สามารถหาอาหารได้ และหากไม่มีพวกมัน ผู้ล่าก็จะตาย Saprophages จะไม่ดำเนินการกับสารประกอบนี้ ปริมาณของสารประกอบอนินทรีย์ที่จำเป็นจะไม่ถูกเรียกคืน ความสัมพันธ์ทั้งหมดนี้เรียกว่าห่วงโซ่อาหาร ในชุมชนขนาดใหญ่ โซ่ตรวนกลายเป็นเครือข่าย รูปปิรามิด การศึกษาประเด็นที่เกี่ยวข้องกับปฏิสัมพันธ์ทางโภชนาการเป็นศาสตร์แห่งนิเวศวิทยา
บทบาทของมนุษย์ที่มีอิทธิพลต่อระบบนิเวศ
วันนี้มีคนพูดถึงเยอะมาก ในที่สุด มนุษย์ก็ได้ตระหนักถึงความเสียหายทั้งหมดที่เกิดขึ้นในระบบนิเวศตลอด 200 ปีที่ผ่านมา ผลที่ตามมาของพฤติกรรมดังกล่าวได้ชัดเจน: ฝนกรด ภาวะเรือนกระจก ภาวะโลกร้อน การลดลงของแหล่งน้ำจืด ความยากจนของดิน การลดลงของพื้นที่ป่าไม้ และอื่นๆ คุณสามารถชี้ให้เห็นปัญหาได้เป็นเวลานานนับไม่ถ้วน เพราะมันมีจำนวนมาก
ทั้งหมดนี้เป็นบทบาทที่มนุษย์ได้เล่นและยังเล่นอยู่ในระบบนิเวศ การทำให้เป็นเมือง การทำให้เป็นอุตสาหกรรม การพัฒนาเทคโนโลยี การสำรวจอวกาศ และกิจกรรมอื่นๆ ของมนุษย์ ไม่เพียงแต่นำไปสู่ความซับซ้อนของสภาวะของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิตเท่านั้น แต่ยังนำไปสู่การสูญพันธุ์และการลดลงของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ของโลก
ทุกระบบนิเวศต้องการการปกป้องจากมนุษย์ โดยเฉพาะในปัจจุบัน ดังนั้นงานของเราแต่ละคนคือการให้การสนับสนุนเธอ สิ่งนี้ไม่ต้องการอะไรมาก - ในระดับรัฐบาล มีการพัฒนาวิธีการปกป้องธรรมชาติ คนธรรมดาควรปฏิบัติตามกฎที่กำหนดไว้และพยายามรักษาระบบนิเวศให้คงอยู่โดยไม่เพิ่มสารและองค์ประกอบต่าง ๆ มากเกินไปในองค์ประกอบ