Introducing 

Prezi AI.

Your new presentation assistant.

Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.

Loading…
Transcript

Mateusz

Szyjewski

Ekosystem

Ekosystem - układ ekologiczny, w którego skład wchodzi część ożywiona i nieożywiona pewnej przestrzeni środowiska naturalnego. Pomiędzy organizmami zasiedlającymi dane środowisko nieożywione zachodzi szereg relacji, które pozwalają funkcjonować im w harmonii i równowadze. Ekosystem, inaczej biogeosystem lub system ekologiczny, opiera się na przepływie oraz wymianie materii i energii między zasiedlającymi go organizmami oraz między organizmami a ich otoczeniem.

Aby lepiej zrozumieć, czym jest ekosystem, konieczne jest odwołanie się do takich pojęć, jak biocenoza i biosfera. Biosfera to powłoka ziemi, na której toczy się życie. Obejmuje powierzchnię ziemi, czyli litosferę, a także hydrosferę i dolną warstwę atmosfery. Jej granice są niekonkretne, bo wytyczone przez istnienie organizmów żywych. Tam, gdzie one funkcjonują, nawet jeśli są to tylko zarodniki, wciąż mówimy o biosferze. W tym kontekście ekosystem jest pewnym fragmentem biosfery. Biocenoza natomiast jest terminem o wiele węższym, odnoszącym się już do konkretnej przestrzeni, w której współegzystuje ze sobą pewna liczba zespołów roślinnych i zwierzęcych (fitocenoza i zoocenoza). Wraz z całym otoczeniem mikroorganizmów są one połączone siecią wzajemnych zależności. Tę konkretnie określoną przestrzeń, czyli środowisko ich życia, zwiemy biotopem. Biocenoza to struktura harmonijna, w której wszystkie organizmy są w pewien sposób ze sobą powiązane i tworzą zrównoważoną całość. Biocenoza i biotop razem składają się na ekosystem.

Czym Jest Ekosystem ?

Biocenoza i Biotop

Fotografie

Produkty i funkcje

ekosystemu

Zastosowania

Ekosystemów

Ekosystemy stanowią podstawę życia i wszelkiej działalności

człowieka. Zapewniane przez nie produkty i funkcje są niezbędne dla

utrzymania dobrostanu, a także dla przyszłego rozwoju gospodarczego

i społecznego.

Spośród korzyści zapewnianych przez ekosystem warto wymienić m.in.:

żywność, wodę, drewno, oczyszczanie powietrza, tworzenie gleby oraz

zapylanie.

Cechy Ekosystemu

Cechy

Ekosystemu

Charakterystycznymi cechami ekosystemu jest:

• struktura przestrzenna,

• struktura troficzna,

• przepływ energii i obieg materii,

• rozwój ekosystemu,

• zdolność do samoregulacji i względna stabilność.

Struktura Przestrzenna

Każdy ekosystem zajmuje określony obszar i jest wydzielony przestrzennie. Wielkość tego obszaru uwarunkowana jest jednolitością i rozkładem warunków biotopowych w przestrzeni, stąd ekosystemem jest zarówno las lub morze, jak i źródło czy zagajnik. Granicę między ekosystemami stanowi przejściowy pas o różnej szerokości zwany ekotonem charakteryzujący się dużą różnorodnością gatunkową. Ekosystemy, będąc układami otwartymi, są ze sobą powiązane.

Wyróżnia się ekosystemy lądowe i wodne. Ich struktura przestrzenna wynika ze zróżnicowania warunków środowiska abiotycznego powiązanego z biocenozą. Zróżnicowanie przestrzenne ekosystemów dotyczy zarówno zróżnicowania w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej. Zróżnicowanie w płaszczyźnie poziomej wynika ze zróżnicowania podłoża i przejawia się mozaikowatością siedlisk. Zróżnicowanie pionowe związane jest zwłaszcza z oświetleniem, do którego przystosowują się organizmy tworzące biocenozę w danym ekosystemie. Efektem jest warstwowość ekosystemu. W ekosystemach lądowych mówi się o warstwach /piętrach/, w ekosystemach wodnych o strefach.

Struktura przestrzenna

Struktura troficzna dotyczy powiązań pokarmowych w obrębie ekosystemu. Ze względu na podobną rolę w procesach energetycznych zachodzących w obrębie ekosystemu wyróżnia się dwie grupy organizmów: producentów i konsumentów, przy czym spośród konsumentów wyodrębnia się grupę destruentów.

Struktura troficzna ekosystemu

stanowią pierwszy poziom troficzny. Są to organizmy autotroficzne, wśród których wyróżnia się fotoautotrofy /glony, rośliny zielone i bakterie fotosyntetyzujące/ oraz chemoautotrofy /bakterie chemosyntetyzujące/. Organizmy te w procesie fotosyntezy lub chemosyntezy wytwarzają ze związków nieorganicznych substancje organiczne wykorzystywane jako budulec własnego ciała lub źródło energii.

Producenci

Konsumenci

tworzą kolejne poziomy troficzne. Są to organizmy heterotroficzne, które pobierają gotową materię organiczną uzyskiwaną bezpośrednio lub pośrednio od producentów. Stąd wyróżnia się konsumentów I rzędu odżywiających się roślinami oraz konsumentów kolejnych rzędów, którzy odżywiają się innymi zwierzętami.

są wydzieloną grupą konsumentów, która w łańcuchach pokarmowych stanowi ogniwo łączące konsumentów z producentami, dzięki czemu możliwy jest obieg materii w przyrodzie. Jako organizmy saprofityczne rozkładają szczątki roślinne i zwierzęce do prostych związków nieorganicznych.

Destruenci

Organizmy w ekosystemie powiązane są ze sobą różnymi zależnościami pokarmowymi, które obrazują łańcuchy troficzne.

Zależności pokarmowe

Wyróżnia się dwa rodzaje łańcuchów pokarmowych:

– łańcuchy biofagów /spasania/ prowadzące od roślin przez roślinożerców do drapieżników;

– łańcuchy detrytusowe biegnące od martwej materii organicznej przez mikroorganizmy i saprofagi do drapieżników. Łańcuchy pokarmowe danego ekosystemu tworzą sieć pokarmową, w której jeden gatunek może wchodzić w skład różnych łańcuchów pokarmowych.

Ekosystem jest układem otwartym, który wymaga ciągłego dopływu energii z zewnątrz i nieustannie wymienia materię i energię między swoją częścią biotyczną a abiotyczną, jak również między sąsiednimi ekosystemami.

Obieg materii i przepływ energii

Produktywność ekosystemów to wskaźnik szybkości magazynowania energii zawartej w materii organicznej. Wyróżnia się produktywność pierwotną i produktywność wtórną.

Produktywność ekosystemów

Produktywność pierwotną określa szybkość, z jaką producenci gromadzą energię świetlną w materii organicznej, która zawarta jest w ich biomasie.

Produktywność pierwotną

Produktywność wtórna to szybkość kumulowania energii w biomasie konsumentów.

Przepływ energii z jednego poziomu troficznego na drugi zachodzi w biocenozie poprzez łańcuchy pokarmowe. Ze względu na straty energetyczne związane z przechodzeniem na coraz wyższe poziomy troficzne, na każdym poziomie ilość energii przeznaczonej na produkcję jest mniejsza niż ilość energii pobranej.

Produktywność wtórna

W ekosystemie między biocenozą a biotopem odbywa się ciągłe krążenie materii. Obiegi pierwiastków w przyrodzie noszą nazwę cykli biogeochemicznych. Szczególną uwagę poświęca się obiegowi węgla i azotu.

Cykle biogeochemiczne

obieg węgla

W obiegu węgla włączona jest fotosynteza i oddychanie wewnątrzkomórkowe. Węgiel pobrany przez organizmy autotroficzne w postaci dwutlenku węgla, jest wykorzystywany do syntezy związków organicznych, a następnie służy organizmom na kolejnych poziomach troficznych jako składnik materiałów budulcowych i energetycznych. Powrót dwutlenku węgla do atmosfery odbywa się dzięki oddychaniu wewnątrzkomórkowemu w żywych organizmach.

Obserwuje się podwyższanie ilości CO2 w atmosferze ustalonej w toku ewolucji na stałym poziomie. Przyczyną jest efekt cieplarniany spowodowany nadmiernym spalaniem paliw kopalnych.

Obieg azotu

Obieg azotu uwarunkowany jest przez kilka procesów:

– wiązanie azotu atmosferycznego przez bakterie oraz sinice i przetwarzanie go w azotany dostępne roślinom;– wytwarzanie organicznych związków azotowych przez rośliny oraz pobieranie i przetwarzanie ich przez zwierzęta;

– uwalnianie amoniaku ze szczątków organicznych przez bakterie i grzyby;

– nitryfikację prowadzoną przez bakterie, które umożliwiają przetworzenie amoniaku w azotany;

– denitryfikację polegająca na rozkładzie przez bakterie azotanów do azotu atmosferycznego.

Sukcesja jest uporządkowanym procesem przekształcania się ekosystemu, podczas którego zachodzą stopniowe zmiany jego składu gatunkowego i warunków środowiska abiotycznego pod wpływem biocenozy.

W przemianach sukcesyjnych kolejne zespoły organizmów zastępowane są przez inne o coraz większym stopniu złożoności. Sukcesję rozpoczyna stadium pionierskie, po którym następują stadia pośrednie, zwane seralnymi, prowadzące do stadium trwałego i w pełni ustabilizowanego, zwanego klimaksem. Wyróżnia się sukcesję pierwotną i wtórną.

Sukcesja ekologiczna

Sukcesja pierwotna rozpoczyna się na terenie uprzednio niezasiedlonym przez żadną inną biocenozę, np. na piaskach odsłoniętych przez cofające się morze, nagiej skale.

Sukcesja pierwotna

Sukcesja wtórna odbywa się na terenie zajętym wcześniej przez inną biocenozę, np. podczas zarastania jeziora, na terenach zniszczonych przez pożar.

Sukcesja wtórna

Ustabilizowany ekosystem ma zdolność do wyrównania różnych zakłóceń uwarunkowanych jego otwartym charakterem, zmianami czynników środowiskowych lub działalnością człowieka. Stan równowagi wewnętrznej ekosystemu nosi nazwę homeostazy. Cechuje ją równowaga w stosunkach między populacjami /ilościowych i jakościowych/ oraz niezakłócony przepływ energii i obieg materii.

Równowaga ekologiczna

Podstawowy podział Ekosystemów

Rodzaje Ekosystemów

lądowe

wodne

sztuczne

naturalne

Las

Las jest formacją roślinną, w której dominują drzewa. Cechuje się występowaniem pięter roślinności, które układają się pionowo.

Las może powstawać zarówno w sposób naturalny, jak i przy udziale człowieka. W naturalny sposób las ewoluuje, zajmując coraz to nowe bezleśne obszary (sukcesja), a wraz z nim zmieniają się także pozostałe elementy związanego z nim środowiska przyrodniczego.

Lądowe

Lasy pełnią różnorodne i bardzo istotne funkcje. Są to:

Funkcje ekologiczne:

produkcja tlenu i uzupełnianie jego zapasów w atmosferze,

wiązanie dwutlenku węgla, a tym samym łagodzenie "efektu cieplarnianego",

zatrzymywanie pyłowych i gazowych zanieczyszczeń powietrza,

regulacja stosunków wodnych na obszarze i w pobliżu jego występowanie,

umożliwianie życia wielu gatunkom roślin i zwierząt.

Funkcje gospodarcze:

źródło pozyskiwania drewna, wykorzystywanego jako surowiec opałowy, budowlany, czy papierniczy,

źródło biomasy,

miejsce występowania wielu gatunków jadalnych roślin i grzybów,

miejsce występowania zwierzyny łownej.

Funkcje społeczne:

zdrowotne,

rekreacyjne,

edukacyjne.

Runo Leśne

najniższa, przyziemna warstwa roślin i grzybów w lesie, przykrywająca jego dno. W skład runa wchodzą krzewinki, rośliny zielne, mszaki oraz nalot drzew i krzewów, według niektórych źródeł także niskie krzewy.

Runo Leśne

Ściółka Leśna

W wyniku wymywania i dekompozycji tworzy się próchnica. Znajdują się w niej organizmy glebotwórcze, które poprzez proces rozkładu szczątków roślinnych i zwierzęcych sukcesywnie włączają elementy ściółki do gleby. W obrębie ściółki leśnej zachodzi prawie cały cykl biogeochemiczny ekosystemu leśnego.

Ściółka Leśna

Podszyt

warstwa roślinności w ekosystemie leśnym zbudowana z krzewów i niskich drzew o wysokości do 4 m

Podszyt

Korony Drzew

Jest to najwyżej położona warstwa drzewostanu. Jak nazwa wskazuje, składają się na nią korony rosnących drzew. Korona to nic innego jak wyrastające z pnia gałęzie i grube konary z liśćmi, tworzące aparat asymilacyjny drzewa.

Korony Drzew

Fotografie

Zbiorniki Wodne

Ekosystemy wodne – ekosystemy, których biotop stanowi środowisko wodne: oceany, morza, jeziora, rzeki, źródła. Cechą charakterystyczną ekosystemów wodnych są specyficzne formacje (biocenozy): plankton, bentos, nekton, pleuston, neuston. Problematyczne może być zaliczenie do ekosystemów wodnych takich typów ekosystemów jak: bagna, torfowiska, moczary.

Wodne

Wśród ważnych funkcji przyrodniczych ekosystemów wodnych wyróżniamy:

-zmiana mikroklimatu

-opóźnianie spływu wód powierzchniowych

-wpływają na podwyższenie się poziomu wód gruntowych

-mokradła pełnią rolę swoistych filtrów

-zwiększanie różnorodności biologicznej

-tworzą korytarze ekologiczne będące dla wielu gatunków szlakami dyspersji i migracji

-wzbogacają krajobraz

Plankton

zespół organizmów żywych unoszących się w wodzie. Nawet jeśli mają narządy ruchu, to są one zbyt słabe, by organizmy te mogły się aktywnie przeciwstawić prądom wodnym i wiatrom, wystarczą natomiast do biernego utrzymywania się w stanie zawieszenia. Zazwyczaj plankton stanowią drobne organizmy, ale zalicza się do niego również meduzy, które mogą mieć znaczne rozmiary. Plankton stanowi pożywienie wielu zwierząt wodnych.

Plankton

Bentos

zespół organizmów zwierzęcych związanych z dnem środowisk słodkowodnych, zarówno zbiorników wodnych jak i cieków oraz środowisk morskich, w tym także związanych z rozmaitymi strukturami obecnymi na dnie, a więc roślinami (fauna naroślinna), glonami, kamieniami (fauna nakamienna), szczątkami antropogenicznymi.

Bentos

Nekton

wszystkie zwierzęta zdolne do poruszania się wbrew prądom wodnym (w przeciwieństwie do swobodnie unoszącego się planktonu), występujące w przybrzeżnych i w otwartych wodach jezior, mórz i oceanów. Zalicza się tu: strunowce: ryby, gady, ssaki, ptaki, mięczaki: głowonogi.

Nekton

Pleuston

organizmy pływające na lub pod powierzchnią wody, zazwyczaj rośliny wodne (np. rzęsa, salwinia pływająca, tropikalny hiacynt wodny Eichhornia crassipes), czyli pleustofity, ale mogą to być także zwierzęta (np. pływające kolonie żeglarza portugalskiego).

Pleuston

Neuston

zespół organizmów, których środowiskiem życia jest błonka powierzchniowa wody. Zalicza się do nich drobne organizmy, między innymi nartniki, poślizgi, pluskolcowate, larwy komarów, bakterie i wiele jednokomórkowych pierwotniaków, glony, oraz wrotki.

Neuston

Fotografie

Ekosystem sztuczny

sztucznie wytworzony ekosystem, pozwalający w sposób uproszczony zapewnić krążenie substancji. Najprostszym układem ekologicznym jest połączenie pożywka – glony – człowiek – wydaliny – pożywka, w którym każde poprzednie ogniwo jest źródłem następnego. Badania nad układem ekologicznym prowadzone są zwłaszcza w biologii kosmicznej, gdzie w ich konstrukcji upatruje się możliwości realizacji coraz to dłuższych lotów kosmicznych.

Sztuczne

Ekosystem Naturalny

oznacza biogeocenozę i formację przyrodniczą niezmienioną dostrzegalnie i niezakłóconą przez człowieka. Przykładami mogą być zarówno klimaksowe zbiorowiska leśne, jak i np. naturalne jeziora, połoniny, torfowiska, bagna, naturalne słonowiska lub wydmy podlegające zwykle powolnym zmianom sukcesyjnym.

Naturalne

Ciekawostki

Struktura troficzna każdego ekosystemu jest zazwyczaj taka sama.

W wodach płynących prąd jest jednokierunkowy . Jest bardzo silnie działającym czynnikiem selekcyjnym . Jego prędkość decyduje o jakości podłoża i możliwości jego zasiedlania .

Learn more about creating dynamic, engaging presentations with Prezi