Introducing
Your new presentation assistant.
Refine, enhance, and tailor your content, source relevant images, and edit visuals quicker than ever before.
Trending searches
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.
Produkty i funkcje
ekosystemu
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
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 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.
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.
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.
Organizmy w ekosystemie powiązane są ze sobą różnymi zależnościami pokarmowymi, które obrazują łańcuchy troficzne.
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.
Produktywność ekosystemów to wskaźnik szybkości magazynowania energii zawartej w materii organicznej. Wyróżnia się produktywność pierwotną i produktywność wtórną.
Produktywność pierwotną określa szybkość, z jaką producenci gromadzą energię świetlną w materii organicznej, która zawarta jest w ich biomasie.
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.
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.
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 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 pierwotna rozpoczyna się na terenie uprzednio niezasiedlonym przez żadną inną biocenozę, np. na piaskach odsłoniętych przez cofające się morze, nagiej skale.
Sukcesja wtórna odbywa się na terenie zajętym wcześniej przez inną biocenozę, np. podczas zarastania jeziora, na terenach zniszczonych przez pożar.
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.
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.
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.
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.
Podszyt
warstwa roślinności w ekosystemie leśnym zbudowana z krzewów i niskich drzew o wysokości do 4 m
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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 .