Eugene Odum definēja ekosistēmu kā Šīs biotiskās un abiotiskās sastāvdaļas ir saistītas ar barības vielu ciklu un enerģijas plūsmām . Ekosistēma ir funkcionāla vienība, kas sastāv no visiem konkrēta reģiona dzīviem organismiem (dzīvniekiem, augiem, mikrobiem) un visiem to vides nedzīvajiem fizikālajiem un ķīmiskajiem faktoriem. Dzīvās un nedzīvās būtnes saista barības vielu cikli un enerģijas plūsmas. An ekosistēma ir biosfēras pašpietiekama strukturāla un funkcionāla vienība, kurā dzīvie organismi mijiedarbojas viens ar otru un ar abiotiskiem (abiotiskiem/fiziskiem) elementiem, piemēram, gaisu, ūdeni un augsni.

Ekosistēma = biotiskie + abiotiskie komponenti

Abiotiskie komponenti

Abiotiskie vai fizikālie komponenti ir vides nedzīvās sastāvdaļas. Augsne, ūdens un gaiss uz zemes virsmas veido fizisko vidi. Abiotiskajai videi pieder arī tādi klimatiskie faktori kā saules gaisma, nokrišņi, temperatūra, mitrums un vējš. Abiotiskajiem faktoriem ir liela nozīme, ietekmējot organismu sugas, uzvedību un izplatību ekosistēmās.

Abiotisko komponentu veidi

Abiotiskā komponenta veids ir balstīts uz diviem faktoriem. Viņi ir klimatiskie un edafiskie faktori:

Klimatiskie faktori

Ūdens

Apmēram 70% zemes virsmas klāj ūdens okeānu, jūru, ezeru, upju un dīķu veidā. Ūdens ir svarīga dzīvo organismu sastāva sastāvdaļa. Apmēram 70% mūsu ķermeņa sastāv no ūdens.

1. Ūdens ir visizplatītākais dabas resurss uz zemes virsmas. Tā ir arī visu dzīvo būtņu vissvarīgākā vajadzība.
2. Ūdens klātbūtne ir nepieciešama vairākiem dzīvības procesiem, piemēram, sēklu dīgšanai, pārtikas sagremošanai un uzsūkšanai, atkritumproduktu izvadīšanai, barības vielu uzsūkšanai, un vielu apritei organismā nepieciešams ūdens kā barotne.
3. Ūdens daudzums biotopā ietekmē tajā sastopamos floras un faunas veidus biotops .
4. Piemēram, tuksnešainās vietās, kur trūkst ūdens, ir mazāk veģetācijas.
5. Savukārt apgabalos ar lielu nokrišņu daudzumu biezi aug visdažādākie augi, veidojot tropiskos lietus mežus. Tas nodrošina ļoti bagātu vidi dzīvniekiem, kur plaukst daudz dažādu dzīvnieku.
6. Ūdens var izšķīdināt tādas gāzes kā skābekli un oglekļa dioksīdu. Ūdenī ir arī izšķīdušie sāļi un minerālvielas. Ūdenī var izdzīvot gan augi, gan dzīvnieki.

Gaiss

Gaiss ir 21% skābekļa, 78% slāpekļa, 0,03% oglekļa dioksīda un 0,3% argona maisījums. Gaiss satur arī ūdens tvaiku un putekļu daļiņas, kas pasargā mūs no UV staru kaitīgās ietekmes.

1. Bez gaisa mūsu zināmā dzīve uz Zemes nebūtu iedomājama. Oglekļa dioksīdu absorbē augi no atmosfēras un izmanto pārtikas ražošanai. Kā šīs darbības blakusprodukts izdalās skābeklis.
2. Visas dzīvās būtnes izmanto skābekli elpošana . Degšanā tiek izmantots arī skābeklis (degšana).
3. Augi fotosintēzei atkal izmanto oglekļa dioksīdu, ko rada elpošana, fosilā kurināmā sadedzināšana un organisko materiālu sadalīšanās.
4. Līdzsvars starp skābekli un oglekļa dioksīdu gaisā tiek uzturēts, izmantojot elpošanas, degšanas un fotosintēze .
5. Mikroorganismi augsnē pārveido atmosfēru slāpeklis nitrātos. Šos nitrātus uzņem augi un izmanto proteīnu sintēzei.

Gaisma

Saule ir planētas Zeme galvenais un vissvarīgākais gaismas enerģijas avots. Saule mums nodrošina siltumu un gaismu.

1. Vienīgās dzīvās būtnes, kas var absorbēt un izmantot saules enerģiju, lai ražotu pārtiku, ir zaļie augi. Caur dabisko barības ķēdi šī enerģija, ko augi uzglabā saražotajā pārtikā, tiek pārnesta uz jebkuru citu dzīvo būtni.
2. Ir arī daudzi citi veidi, kā gaisma ietekmē augus un dzīvniekus. Gaisma ietekmē dažādus procesus, tostarp stomata atvēršanos un aizvēršanos, sēklu dīgšanu, ziedēšanu, dzīvnieku pārvietošanos, gulēšanu un barošanu.
3. Dažu dzīvnieku uzvedību ietekmē arī gaisma. Lielākā daļa radību, kas pazīstamas kā diennakts dzīvnieki, var izturēt intensīvu gaismu un ir aktīvas dienas laikā.
4. Daži tiek saukti par nakts dzīvniekiem, piemēram, sliekām un tarakāniem, jo ​​tie ir aktīvi naktī un izvairās no gaismas.

Temperatūra

Temperatūra uz Zemes virsmas ir ļoti atšķirīga. Katrs radības veids var izturēt tikai noteiktu temperatūras diapazonu.

virkne tukša

1. Lielākā daļa augu un dzīvnieku plaukst no 20 līdz 45 grādiem pēc Celsija. Dzīvās šūnas tiek iznīcinātas ekstremālās temperatūrās no 50 līdz 70 grādiem pēc Celsija, un tās tiek sasaldētas ārkārtīgi zemā temperatūrā, kas ir zemāka par Orc līmeni. Dažas baktērijas var izturēt pat -240°C un pat 120°C temperatūru.
2. Dažādām sugām ir dažādi aizsardzības līdzekļi pret temperatūras svārstībām to apkārtnē. Piemēram, lielākajai daļai augu ir garas saknes, kas sniedzas tālu augsnē tuksnešos, kad ir karsts un trūkst ūdens, lai palīdzētu tiem absorbēt mitrumu. Lai uzglabātu ūdeni, daudziem kaktusiem ir gaļīgi stublāji. Kaktusu lapas tiek pārvērstas par muguriņām, lai apturētu transpirāciju.
3. Daži dzīvnieki pārziemo visu ziemu, ja viņi nevar izturēt aukstumu. Hibernācija ir šī sezonas miega nosaukums. Piemēram, ķirzakas, čūskas un vardes.

Edafiskie faktori

Augsnes struktūra un sastāvs, kas ietekmē tur dzīvojošo radību daudzveidību, tiek saukti par edafiskajiem faktoriem.

Augsne

Tā kā augsne ir būtiska augiem daudzu to vajadzību apmierināšanai, tā ir ļoti nozīmīgs vides elements.

1. Visas augu un dzīvnieku augšanai un attīstībai nepieciešamās minerālvielas atrodas augsnē. Zeme nodrošina ūdeni arī augiem.
2. Labā augsnē var atrast plašu dzīvo radību klāstu, tostarp sliekas, kukaiņus, sēnītes un baktērijas.
3. Turklāt tas satur humusu, kas sastāv no dzīvnieku un augu atliekām, kas ir mirušas un sadalījušās. Humuss padara augsni produktīvu.

pH

Dzīvās būtnes ietekmē arī pH izmaiņas.

1. Oglekļa dioksīda pieauguma dēļ vairākos planētas reģionos palielinās skābums. Tas ir radījis skābu vidi.
2. Divi galvenie faktori ir urbanizācija un industriālā revolūcija. Tika atklāts, ka gliemeža čaula ir sadalījusies skābuma palielināšanās rezultātā.
3. Līdzīgā veidā koraļļi nevar izturēt skābā atmosfērā.

Minerālvielas

Ģeoloģijā un mineraloģijā minerālus vienkārši definē kā dabā sastopamas cietas vielas, kuras var izveidot, apvienojot vienu vai vairākus elementus (ķīmiskos savienojumus). Augsne satur minerālvielas, piemēram, fosforu, kāliju un slāpekli, kas palīdz augiem augt un attīstīties.

Topogrāfiskais

Iekļauts augstums, slīpuma virziens un slīpuma stāvums. Šie elementi maina vides apstākļus, kas ietekmē organismu augšanu un attīstību.

Sāļums

1. Kopējais cieto vielu daudzums vienā kilogramā jūras ūdens, kas izteikts tūkstošdaļās, ir pazīstams kā sāļums.
2. Sālsūdens vidējais sāļums ir 3,5 procenti (mēra promiles).
3. Sāļums mainās vēja rezultātā, ko izraisa gaisa spiediena izmaiņas.
4. Visu gadu spēcīgi vēji pārvieto ievērojamu daudzumu silta, sāļa ūdens no zemes rietumu krasta zemākajos vidējos platuma grādos uz austrumu krastu augstākajos platuma grādos, mainot sāļuma sadalījumu.
5. Atmosfēras īpašības jeb nokrišņu un iztvaikošanas attiecība kontrolē sāļuma svārstības.

Faktori, kas ietekmē sāļumu

1. Ir dažas okeāna daļas, kur siltās, sausās vēsmas rada maz lietus, bet daudz iztvaiko.
2. Sāls dēļ, kas paliek, kad ūdens tvaiki paceļas atmosfērā, šī iztvaikošana noņem ūdeni, bet palielinās sālsūdens sāļums.
3. Tā rezultātā okeāns kļūst blīvāks.
4. Atlantijas okeāna ziemeļu un dienvidu daļā, kas ir reģioni ar spēcīgu vēju un nelielu nokrišņu daudzumu, ir augsts sāļums.

Augstums virs jūras līmeņa

Augstums, tāpat kā pacēlums, attiecas uz augstumu virs jūras līmeņa. Atrašanās vietu parasti dēvē par lielu augstumu, ja tā paceļas atmosfērā vismaz 2400 metrus (8000 pēdas). Augstākais punkts uz Zemes ir Everests, kas atrodas Himalaju kalnu grēdā uz Nepālas un Tibetas robežas Ķīnā. 8850 metri jeb 29 035 pēdas ir Everesta augstums. Augstākā pilsēta uz Zemes ir El Alto, kas atrodas Bolīvijā. Vidējais 1,2 miljonu iedzīvotāju augstums ir 4150 metri (13 615 pēdas) virs jūras līmeņa. Gaisa spiediens un augstums ir saistīti. Patiesībā kalnos kāpēji un aviatori var noteikt savu augstumu virs jūras līmeņa, novērojot apkārtējo gaisa spiedienu. Altimetrs ir ierīce, kas mēra tā saukto norādīto augstumu.

Kāpjot augšā, gaisa spiediens pazeminās. Citiem vārdiem sakot, zems gaisa spiediens norāda uz augstu šķietamo augstumu. To nosaka divas lietas. Galvenais iemesls ir gravitācija. Gaiss tiek pievilkts tik tuvu virsmai, cik vien iespējams, pateicoties Zemes gravitācijai. Blīvums ir otrais pamatojums. Gāzes molekulu skaits gaisā samazinās līdz ar augstumu, padarot gaisu mazāk blīvu nekā gaiss, kas atrodas tuvāk jūras līmenim. Gaiss augstākā augstumā rada lielāku spiedienu nekā gaiss, kas ir plānāks. Temperatūra parasti ir ievērojami zemāka lielā augstumā nekā jūras līmenī. Pie tā vainojams zemais gaisa spiediens. Jo mazāk gāzes molekulu, piemēram, slāpekļa, skābekļa un oglekļa dioksīda, ir mazāk iespēju sadurties, kad gaiss izplešas, paceļoties.

Vietējo gaisa spiedienu ietekmē tādi mainīgie lielumi kā klimats un mitrums. Ap stabiem krītas arī gaisa spiediens. Sakarā ar spiedienu, kas liek augstumam justies par 914 metriem (3000 pēdām) augstāks, Everesta kalnā nekad nevarētu uzkāpt bez skābekļa izmantošanas, ja tas atrastos attiecīgi Aļaskā vai Antarktīdā.

Dažādi ekosistēmu veidi, kuru pamatā ir abiotiskie komponenti

Ekosistēma var būt gan dabiska, gan cilvēka radīta. Ir dažādi ekosistēmu veidi, kas ir atkarīgi no abiotiskajiem elementiem.

1. Meža ekosistēma: Tālāk norādītās neorganiskās un organiskās vielas, kas atrodamas augsnē, atmosfērā un klimatā, ir meža abiotisko komponentu piemēri (temperatūra, nokrišņi, gaisma utt.).
2. Tuksneša ekosistēma: Apgabalos, kur nokrišņu daudzums ir mazāks par 25 cm gadā, var atrast tuksneša ekosistēmas. Apmēram 17% no Zemes virsmas aizņem tuksneši. Tuksnešu biotopi cita starpā ietver daļēji sausos, piekrastes un aukstos tuksnešus. Augsta temperatūra, pieejamā ūdens trūkums un skarbā saule veicina neatbilstošu floras un dzīvnieku pārstāvību.
3. Labības ekosistēma: Mākslīga, cilvēku pārvaldīta ekosistēma ir aramzeme. Lauksaimniecības zemei ​​ir piemēroti abiotiskie parametri, tostarp mitrums, temperatūra, mitrums, vējš, ūdens utt.
4. Zālāju ekosistēma: Gan tropiskajās, gan mērenajās pasaules daļās ir zālāju ekosistēmas. Lielāko daļu veģetācijas veido zāles, pākšaugi un augi no saliktās ģimenes. Nokrišņi ir galvenā abiotiskā sastāvdaļa.
5. Saldūdens ekosistēma: Saldūdens ekosistēmas abiotiskie elementi ietver ūdens temperatūru, gaismas caurlaidību un pH.
6. Okeāna/jūras ekosistēma: Sāļums, karstums, piesārņojums un daudzi citi abiotiskie faktori ietekmē okeānu ekosistēmu. Atklātās jūras dibens ir pazīstams kā okeāna dibens. Tā parastais dziļums ir aptuveni 6000 metri, bet tas var nolaisties pat 10 000 metrus un tas ir praktiski horizontāls.

Organismu reakcija uz dažādiem abiotiskiem komponentiem

Daudzu biotopu abiotiskie apstākļi laika gaitā var būtiski mainīties, tomēr tajos dzīvojošie organismi pielāgojas stresa situācijām, saglabājot savas iekšējās vides stabilitāti. Homeostāze ir process, kurā dzīvnieks uztur stabilu iekšējo vidi savā ķermenī, neskatoties uz dramatiskām izmaiņām ārējos apstākļos, kas nepieciešami bioķīmiskiem procesiem un fizioloģiskai funkcionēšanai. Organismi var dažādos veidos reaģēt uz nelabvēlīgiem vides apstākļiem. Daži no tiem ir uzskaitīti zemāk:

saulains deols

• Regulatori: Regulatoros pastāv nepārtraukta iekšējā vide jeb homeostāze. Viņi uztur nemainīgu ķermeņa temperatūru. Ķermeņa šķidrumu osmotiskā koncentrācija ir nemainīga. Viņi patērē ļoti daudz enerģijas. Regulatoru skaits ir lielāks, un tie ir plaši izkliedēti.
• Konformeri: Lai gan tie ietaupa enerģiju, neregulējot, konformeri var attīstīties tikai vidē, kas nodrošina viņu īpašos vides apstākļus.
• Migrēt: Organisms var īslaicīgi pārvietoties no nelabvēlīgas dzīvotnes uz labvēlīgāku, bet pēc tam, kad nelabvēlīgais laiks ir pagājis, pārvietoties atpakaļ.
• Apturēt: Baktērijas, sēnītes un zemākie augi rada dažāda veida biezu sienu sporas, kas palīdz tām izdzīvot nelabvēlīgā vidē.
  • Lai ziemā izvairītos no spēcīgā aukstuma, leduslāči pārziemo. Lai pasargātu sevi no vasaras problēmām, piemēram, karstuma un izžūšanas, dažas zivis un gliemeži tiek pārbaudīti.
  • Viņu vielmaiņa samazinās līdz gandrīz neko.
  • Var veidoties arī biezs ārējais slānis.
• Diapauze: Atkarībā no sugas diapauze var notikt embrionālajā, kāpuru, mazuļu vai pieaugušā attīstības stadijā. Kukaiņi izmanto diapauzi kā galveno stratēģiju, lai izvairītos no nelabvēlīgiem vides apstākļiem.

Bieži uzdotie jautājumi par abiotiskajiem komponentiem

1. jautājums: kādu funkciju pilda abiotiskie komponenti?

Atbilde:

Visi nedzīvie elementi ekosistēmā tiek saukti par abiotiskiem faktoriem. Ekosistēmā biotiskie un abiotiskie mainīgie ir savstarpēji saistīti, un, ja viens tiek mainīts vai likvidēts, ekosistēmu kopumā var negatīvi ietekmēt. Abiotiskie faktori ir īpaši nozīmīgi, jo tie tieši ietekmē organismu izdzīvošanu.

2. jautājums: kā abiotiskie faktori ietekmē ekosistēmu?

Atbilde:

Organisma spēja izdzīvot un vairoties ir atkarīga no abiotiskajiem faktoriem. Abiotiskie spēki neļauj populācijām tālāk pieaugt. Tie palīdz noteikt organismu veidus un skaitu, kas var līdzāspastāvēt noteiktā vidē.

3. jautājums. Kā abiotiskie un biotiskie faktori ir saistīti viens ar otru?

Atbilde:

Dzīvās būtnes un to mijiedarbība tiek uzskatīta par biotiskie faktori . Vides nedzīvie elementi, piemēram, saules gaisma, ūdens, temperatūra, vējš un barības vielas, ir pazīstami kā abiotiskie mainīgie. Ekologi prognozē iedzīvotāju izmaiņas un ekoloģiskos notikumus, izmantojot biotiskos un abiotiskos mainīgos.

4. jautājums: kāpēc temperatūra tiek uzskatīta par abiotisku?

Atbilde:

Abiotisko mainīgo piemēri ir ūdens, saules gaisma, skābeklis, augsne un temperatūra. Vides nedzīvie elementi jeb abiotiskā ietekme bieži vien būtiski ietekmē dzīvās būtnes. Ekosistēmā cilvēkus, dzīvniekus un augus ietekmē temperatūra, kas ir abiotiska sastāvdaļa.

5. jautājums: kāpēc ir nepieciešama atjaunojamā enerģija?

Atbilde:

Enerģijas ražošana no fosilā kurināmā bez siltumnīcefekta gāzu emisijām, vienlaikus samazinot dažus gaisa piesārņojuma veidus. palielinot energoapgādes daudzveidību un samazinot atkarību no importētās degvielas. ekonomikas izaugsmes un nodarbinātības veicināšana ražošanā, uzstādīšanā un citās jomās.

6. jautājums. Kas ir ilgtspējīga enerģijas izmantošana?

Atbilde:

Jebkurš enerģijas veids, kas var apmierināt vajadzības, neapdraudot resursus, tiek saukts par ilgtspējīgu enerģiju. Ilgtspējīgi enerģijas avoti ir videi draudzīgi un nekad neizsīkst.