Составьте список всех различных животных, птиц и насекомых, которых вы видите в своей школе или дома. Можете ли вы сказать, чем питается каждое животное и как это может быть связано с другими животными, растениями и людьми?
Мы все живем среди множества других живых и неживых существ, независимо от того, осознаем мы разнообразие окружающей нас среды или нет. Вы видели воробьев, питающихся семенами, белок, грызущих ягоды, лягушек, поедающих мелких насекомых, и пчел, кружащихся вокруг цветов? Все они участвуют в одной и той же среде. Некоторые животные зависят друг от друга в своем выживании.
На этом уроке мы узнаем о следующем:
Экосистема состоит из сообщества растений и животных, взаимодействующих друг с другом на данной территории, а также окружающей среды, в которой они живут. Живые части экосистемы называются биотическими факторами, а факторы окружающей среды, с которыми они взаимодействуют, называются абиотическими факторами. . К абиотическим факторам относятся погода, земля, солнце, почва, климат и атмосфера. Поскольку живые существа реагируют на окружающую среду и находятся под ее влиянием, важно изучать как биотические, так и абиотические факторы вместе, чтобы получить полную картину.
Ниже представлена картина экосистемы пруда.
Термин «экосистема» немного отличается от «сообщества». Экосистема включает в себя как живые существа, так и физическую среду местности; сообщество включает только биотический или живой компонент и не включает физическую среду.
В экосистеме у каждого организма есть своя ниша или роль.
Экосистемы могут быть любого размера. Он может быть маленьким или большим. Экосистема может быть небольшой, как лужа на земле, где головастики взаимодействуют с водой, пищей, хищниками и погодой, или такой большой, как Большой Барьерный риф, тропические леса Амазонки и Гималайские горные цепи.
Всю горную цепь с взаимодействующими растениями, животными, лесными почвами, скалистыми вершинами гор, пологими предгорьями и древними коренными породами тоже можно назвать экосистемой.
Жестких линий, разделяющих границы экосистем, нет. Они часто разделены географическими барьерами, такими как пустыни, горы, океаны, озера и реки. Поскольку эти границы никогда не бывают жесткими, экосистемы имеют тенденцию сливаться друг с другом. Поэтому всю Землю можно рассматривать как единую экосистему, а озеро можно рассматривать как совокупность нескольких различных экосистем. Ученые называют это смешение или крутой переход между двумя экосистемами «экотоном».
Экотоны считаются территориями, имеющими большое экологическое значение. Помимо обеспечения территории для большого количества видов, экотоны часто испытывают приток животных, ищущих гнезда или ищущих пищу.
Различают две основные категории экосистем – водные и наземные. Наземные экосистемы основаны на суше, а водные экосистемы - на воде.
Леса, пустыни, луга, тундра, пресноводные и морские экосистемы являются основными типами экосистем. Наземные экосистемы, простирающиеся на большую географическую территорию, также известны как «биомы». Конкретные характеристики экосистемы сильно различаются — например, океаническая экосистема Средиземного моря содержит совершенно другие виды, чем океаническая экосистема Мексиканского залива.
Вы когда-нибудь перерабатывали старую пластиковую бутылку? Когда вы выбрасываете пластиковую бутылку в мусорное ведро, ее отправляют в центр переработки, где она переплавляется и повторно используется в новых продуктах, таких как столы для пикника, кашпо, сумки для покупок и многие другие предметы. Но это все тот же пластик, из которого сделана оригинальная бутылка.
Этот процесс подобен движению материи через экосистему. Вещество перерабатывается через различные экосистемы Земли.
Такие вещества, как вода, углерод и азот, поглощаются растениями из почвы, воздуха и водоемов. Это превращается в пищу, которая затем передается животным, таким как травоядные и плотоядные, в пищевой цепи.
После смерти и разложения растений и животных материалы, такие как вода, углерод и азот, присутствующие в их телах, возвращаются в почву, воздух и воду, откуда они были первоначально взяты. Затем эти материалы можно повторно использовать для выращивания новых растений.
Таким образом, одни и те же материалы используются снова и снова, материалы не теряются из окружающей среды. Таким образом, поток материалов, таких как вода, углерод, азот и т. д., в экосистеме называется циклическим.
Системы рециркуляции экосистемы называются биогеохимическими циклами.
Все живые существа нуждаются в энергии, чтобы жить. Поток энергии жизненно важен для выживания живых организмов. Почти вся энергия в экосистемах Земли исходит от Солнца. Как только эта солнечная энергия достигает Земли, она чрезвычайно сложным образом распределяется между экосистемами. Простой способ проанализировать это распределение — через пищевую цепь или пищевую сеть. Пищевая цепь состоит из различных уровней, известных как трофические уровни, начиная с продуцентов, которые изначально поглощают солнечный свет. Затем энергия перемещается вверх к организмам, которые ее едят или разлагают, и продолжается вплоть до высших хищников, которые могут разлагаться только на более позднем этапе.
Поток энергии в экосистеме однонаправленный (или однонаправленный). Энергия поступает в растения от солнца посредством фотосинтеза при приготовлении пищи. Затем эта энергия передается от одного трофического уровня к другому в пищевой цепи. При передаче энергии через последовательные трофические уровни в экосистеме происходит потеря энергии на всем пути. Никакая передача энергии не является 100-процентной.
Основной причиной этой потери является второй закон термодинамики, который гласит, что всякий раз, когда энергия преобразуется из одной формы в другую, в системе возникает тенденция к беспорядку (энтропии). В биологических системах это означает, что большое количество энергии теряется в виде метаболического тепла, когда организмы с одного трофического уровня потребляют следующий уровень. На каждом этапе пищевой цепи в среднем 10 процентов энергии передается на следующий уровень, а примерно 90 процентов энергии теряется в виде тепла. Чем больше уровней в пищевой цепи, тем больше энергии теряется, когда она достигает вершины.
Энергетическая пирамида (иногда называемая трофической пирамидой или экологической пирамидой) представляет собой графическое представление, показывающее поток энергии на каждом трофическом уровне в экосистеме. Энергия в энергетической пирамиде измеряется в килокалориях (ккал). Энергетические пирамиды всегда вертикальны, то есть сужаются на каждом последующем уровне, если только организмы не проникают в экосистему откуда-то еще.
Количество организмов на каждом уровне уменьшается по сравнению с уровнем ниже, потому что для поддержания этих организмов доступно меньше энергии. Верхний уровень энергетической пирамиды имеет наименьшее количество организмов, потому что он имеет наименьшее количество энергии. В конце концов, не остается достаточно энергии для поддержания другого трофического уровня; таким образом, большинство экосистем имеют только четыре трофических уровня.
Помимо Энергетической Пирамиды, существуют также Пирамида Биомасса и Пирамида Чисел.
