Экосистема
Экосистема
Экосистема (или экологическая система) состоит из всех организмов и физической среды, с которой они взаимодействуют. Эти биотические и абиотические компоненты связаны друг с другом посредством циклов питательных веществ и энергетических потоков. Энергия поступает в систему посредством фотосинтеза и включается в растительную ткань. Питаясь растениями и друг другом, животные играют важную роль в движении материи и энергии через систему. Они также влияют на количество растительной и микробной биомассы. Расщепляя мертвое органическое вещество, разлагатели высвобождают углерод обратно в атмосферу и облегчают круговорот питательных веществ, превращая питательные вещества, хранящиеся в мертвой биомассе, обратно в форму, которая может быть легко использована растениями и микробами.
Экосистемы контролируются внешними и внутренними факторами:
- Внешние факторы, такие как климат, материнский материал, который формирует почву и топографию, контролируют общую структуру экосистемы, но сами не находятся под влиянием экосистемы.
- Внутренние факторы контролируются, например, разложением, конкуренцией корней, затенением, нарушением, сукцессией и типами присутствующих видов. В то время как вводимые ресурсы, как правило, контролируются внешними процессами, наличие этих ресурсов в экосистеме контролируется внутренними факторами. Поэтому внутренние факторы не только контролируют экосистемные процессы, но и контролируются ими.
Термин «экосистема» был впервые использован в 1935 году в публикации британского эколога Артура Тэнсли. Термин был придуман Артуром Роем Клэпхэмом, который придумал слово по просьбе Тэнсли.
Исследовательские подходы к экосистеме
Экосистемная экология
Экосистемная экология – это «изучение взаимодействий между организмами и их средой как целостной системы». Размер экосистем может варьироваться до десяти порядков величины, от поверхностных слоев горных пород до поверхности планеты.
Экосистемы могут быть изучены с помощью различных подходов — теоретических исследований, исследований мониторинга конкретных экосистем в течение длительных периодов времени, тех, которые рассматривают различия между экосистемами, чтобы выяснить, как они работают, и прямых манипулятивных экспериментов. Исследования могут проводиться в различных масштабах, начиная от исследований всей экосистемы и заканчивая изучением микрокосмов или мезокосмов (упрощенных представлений экосистем).
Классификации экосистем представляют собой конкретные виды экологических классификаций, которые учитывают все четыре элемента определения экосистем: биотический компонент, абиотический комплекс, взаимодействия между ними и внутри них и физическое пространство, которое они занимают.
Взаимодействие человека с экосистемами
Деятельность человека важна практически во всех экосистемах. Хотя люди существуют и действуют в экосистемах, их кумулятивные эффекты достаточно велики, чтобы влиять на внешние факторы, такие как климат.
- Экосистемные товары. Экосистемы обеспечивают разнообразие товаров и услуг, от которых зависят люди. Экосистемные товары включают «материальные, материальные продукты» экосистемных процессов, таких как вода, продукты питания, топливо, строительные материалы и лекарственные растения. Они также включают в себя менее осязаемые предметы, такие как туризм и отдых, а также гены диких растений и животных, которые могут быть использованы для улучшения домашних видов.
- Экосистемные услуги, с другой стороны, как правило, представляют собой «улучшение состояния или местоположения ценных вещей». К ним относятся такие вещи, как поддержание гидрологических циклов, очистка воздуха и воды, поддержание кислорода в атмосфере, опыление сельскохозяйственных культур и даже такие вещи, как красота, вдохновение и возможности для исследований. Хотя материал из экосистемы традиционно признавался в качестве основы для вещей, имеющих экономическую ценность, экосистемные услуги, как правило, воспринимаются как должное.
По мере роста численности населения и потребления на душу населения растут и потребности в ресурсах, предъявляемые к экосистемам, и последствия экологического следа человека. Природные ресурсы уязвимы и ограничены. Экологические последствия антропогенных действий становятся все более очевидными.
Проблемы для всех экосистем включают:
- загрязнение окружающей среды,
- изменение климата и утрату биоразнообразия.
Для наземных экосистем дальнейшие угрозы включают:
- загрязнение воздуха,
- деградацию почв,
- обезлесение.
Угрозы для водных экосистем также включают:
- неустойчивую эксплуатацию морских ресурсов (например, чрезмерный вылов рыбы),
- загрязнение морской среды, загрязнение микропластиком,
- последствия изменения климата для океанов (например, потепление и подкисление),
- наращивание прибрежных районов.
Когда управление природными ресурсами применяется к целым экосистемам, а не к отдельным видам, это называется управлением экосистемами.