Eugene Odum zdefiniował ekosystem jako Te biotyczne i abiotyczne składniki są połączone cyklami składników odżywczych i przepływami energii . Ekosystem to jednostka funkcjonalna, na którą składają się wszystkie żywe organizmy (zwierzęta, rośliny, drobnoustroje) występujące w danym regionie oraz wszystkie nieożywione czynniki fizyczne i chemiczne ich otoczenia. Rzeczy ożywione i nieożywione są powiązane cyklami składników odżywczych i przepływami energii. Jakiś ekosystem to samopodtrzymująca się strukturalna i funkcjonalna jednostka biosfery, w której żywe organizmy oddziałują ze sobą oraz z elementami abiotycznymi (abiotycznymi/fizycznymi), takimi jak powietrze, woda i gleba.

Ekosystem = składniki biotyczne + abiotyczne

Składniki abiotyczne

Składniki abiotyczne lub fizyczne to nieożywione składniki środowiska. Gleba, woda i powietrze na powierzchni ziemi tworzą środowisko fizyczne. Czynniki klimatyczne, takie jak światło słoneczne, opady, temperatura, wilgotność i wiatr, również należą do środowiska abiotycznego. Czynniki abiotyczne odgrywają ważną rolę w wpływaniu na gatunki, zachowanie i rozmieszczenie organizmów w ekosystemach.

Rodzaje składników abiotycznych

Rodzaj składnika abiotycznego zależy od dwóch czynników. Oni są klimatyczny I czynniki edaficzne:

Czynniki klimatyczne

Woda

Około 70% powierzchni Ziemi pokrywa woda w postaci oceanów, mórz, jezior, rzek i stawów. Woda jest ważną częścią składu organizmów żywych. Około 70% naszego ciała składa się z wody.

1. Woda jest najbogatszym zasobem naturalnym na powierzchni ziemi. Jest to także najważniejsza potrzeba wszystkich żywych istot.
2. Obecność wody jest niezbędna w kilku procesach życiowych, takich jak kiełkowanie nasion, trawienie i wchłanianie pożywienia, usuwanie produktów przemiany materii, wchłanianie składników odżywczych, a krążenie substancji w organizmie wymaga wody jako medium.
3. Ilość wody w siedlisku wpływa na występujące w nim typy flory i fauny siedlisko .
4. Na przykład mniej roślinności występuje na obszarach pustynnych, gdzie brakuje wody.
5. Z drugiej strony, na obszarach o dużych opadach deszczu gęsto rośnie szeroka gama roślin, tworząc tropikalne lasy deszczowe. Zapewnia to bardzo bogate środowisko dla zwierząt, w którym rozwija się szeroka gama zwierząt.
6. Woda może rozpuszczać gazy, takie jak tlen i dwutlenek węgla. Woda zawiera również rozpuszczone sole i minerały. Zarówno rośliny, jak i zwierzęta mogą przetrwać w wodzie.

Powietrze

Powietrze jest mieszaniną składającą się z 21% tlenu, 78% azotu, 0,03% dwutlenku węgla i 0,3% argonu. W powietrzu znajduje się także para wodna i cząsteczki kurzu, które chronią nas przed szkodliwym działaniem promieni UV.

1. Bez powietrza życie, jakie znamy, nie byłoby możliwe na Ziemi. Dwutlenek węgla jest pobierany przez rośliny z atmosfery i wykorzystywany do produkcji żywności. Produktem ubocznym tego działania jest wydzielany tlen.
2. Wszystkie żywe istoty wykorzystują tlen do oddychanie . Podczas spalania wykorzystuje się także tlen (spalanie).
3. Rośliny ponownie wykorzystują dwutlenek węgla powstający podczas oddychania, spalania paliw kopalnych i rozkładu materiałów organicznych do fotosyntezy.
4. Równowaga pomiędzy tlenem i dwutlenkiem węgla w powietrzu utrzymywana jest poprzez procesy oddychania, spalania i fotosynteza .
5. Mikroorganizmy w glebie przekształcają atmosferę azot w azotany. Azotany te są pobierane przez rośliny i wykorzystywane do syntezy białek.

Światło

Słońce jest głównym i najważniejszym źródłem energii świetlnej na planecie Ziemia. Słońce dostarcza nam ciepła i światła.

1. Jedynymi żywymi istotami, które mogą absorbować i wykorzystywać energię słoneczną do produkcji żywności, są rośliny zielone. Poprzez naturalny łańcuch pokarmowy energia, którą rośliny magazynują w wytwarzanym przez siebie jedzeniu, przekazywana jest wszystkim innym żyjącym istotom.
2. Istnieje również wiele innych sposobów oddziaływania światła na rośliny i zwierzęta. Światło wpływa na szeroki zakres procesów, w tym otwieranie i zamykanie aparatów szparkowych, kiełkowanie nasion, kwitnienie, ruch zwierząt, spanie i karmienie.
3. Światło ma również wpływ na zachowanie niektórych zwierząt. Większość stworzeń, zwanych zwierzętami dziennymi, toleruje intensywne światło i jest aktywna w ciągu dnia.
4. Niektóre z nich, takie jak dżdżownice i karaluchy, nazywane są zwierzętami nocnymi, ponieważ są aktywne w nocy i unikają światła.

Temperatura

Temperatura na powierzchni Ziemi jest bardzo zróżnicowana. Każdy typ stworzeń może wytrzymać tylko określony zakres temperatur.

rodzaje pętli for

1. Większość roślin i zwierząt rozwija się w temperaturze od 20 do 45 stopni Celsjusza. Żywe komórki są niszczone w ekstremalnych temperaturach od 50 do 70 stopni Celsjusza i zamrażane w ekstremalnie niskich temperaturach poniżej Orc. Niektóre bakterie wytrzymują temperatury od -240°C do 120°C.
2. Różne gatunki mają różne mechanizmy obronne przed zmianami temperatury w swoim otoczeniu. Na przykład większość roślin ma długie korzenie, które sięgają głęboko w glebę na pustyniach, gdy jest gorąco i brakuje im wody, która pomogłaby im wchłonąć wilgoć. Aby przechowywać wodę, wiele kaktusów ma mięsiste łodygi. Liście kaktusów zamieniają się w kolce, aby zatrzymać transpirację.
3. Niektóre zwierzęta zapadają w sen zimowy, jeśli nie radzą sobie z przenikliwym zimnem. Hibernacja to nazwa nadana temu sezonowemu śnie. Na przykład jaszczurki, węże i żaby.

Czynniki edaficzne

Strukturę i skład gleby, które mają wpływ na różnorodność zamieszkujących ją stworzeń, określa się mianem czynników edaficznych.

Gleba

Z uwagi na to, że gleba jest niezbędna roślinom do realizacji wielu ich potrzeb, stanowi ona bardzo istotny element środowiska.

1. Wszystkie składniki mineralne niezbędne do wzrostu i rozwoju roślin i zwierząt znajdują się w glebie. Ziemia dostarcza wodę również roślinom.
2. W dobrej glebie można znaleźć szeroką gamę żywych stworzeń, w tym dżdżownice, owady, grzyby i bakterie.
3. Dodatkowo zawiera humus, który składa się ze szczątków zwierząt i roślin, które padły i uległy rozkładowi. Humus sprawia, że ​​gleba jest żyzna.

pH

Zmiany pH mają również wpływ na organizmy żywe.

1. Ze względu na wzrost zawartości dwutlenku węgla w kilku regionach planety wzrasta kwasowość. Wytworzyło się kwaśne środowisko.
2. Dwa główne czynniki to urbanizacja i rewolucja przemysłowa. Odkryto również, że skorupa ślimaka rozpadła się w wyniku wzrostu kwasowości.
3. Podobnie koralowiec nie może przetrwać w kwaśnej atmosferze.

Minerały

W geologii i mineralogii minerały definiuje się po prostu jako substancje stałe występujące w przyrodzie, które można utworzyć w wyniku połączenia jednego lub większej liczby pierwiastków (związków chemicznych). Gleba zawiera minerały, takie jak fosfor, potas i azot, które pomagają roślinom rosnąć i rozwijać się.

Topograficzne

Uwzględniono wysokość, kierunek nachylenia i nachylenie zbocza. Elementy te zmieniają warunki środowiskowe, które wpływają na wzrost i ewolucję organizmów.

Zasolenie

1. Całkowita ilość substancji stałych w jednym kilogramie wody morskiej, wyrażona w częściach na tysiąc, nazywana jest zasoleniem.
2. Średnie zasolenie słonej wody wynosi 3,5 procent (mierzone w częściach na tysiąc).
3. Zasolenie zmienia się w wyniku wiatru spowodowanego zmianami ciśnienia powietrza.
4. Przez cały rok silne wiatry przenoszą znaczną ilość ciepłej, słonej wody z zachodniego wybrzeża lądu na niższych środkowych szerokościach geograficznych do wschodniego brzegu na wyższych szerokościach geograficznych, zmieniając rozkład zasolenia.
5. Charakterystyka atmosfery, czyli stosunek opadów do parowania, kontroluje wahania zasolenia.

Czynniki wpływające na zasolenie

1. Są takie części oceanu, gdzie ciepłe i suche bryzy powodują niewielkie opady deszczu, ale duże parowanie.
2. Ze względu na sól pozostałą, gdy para wodna unosi się do atmosfery, parowanie usuwa wodę, ale zwiększa się zasolenie słonej wody.
3. To powoduje, że ocean staje się gęstszy.
4. Północny i południowy Atlantyk, czyli regiony charakteryzujące się silnymi wiatrami i niewielkimi opadami deszczu, charakteryzuje się wysokim zasoleniem.

Wysokość

Wysokość, podobnie jak wysokość, odnosi się do wysokości nad poziomem morza. Często określa się lokalizację jako znajdującą się na dużej wysokości, jeśli wznosi się ona na wysokość co najmniej 2400 metrów (8000 stóp) nad atmosferę. Najwyższym punktem na Ziemi jest Mount Everest, który znajduje się w himalajskim paśmie górskim na granicy Nepalu i Tybetu w Chinach. 8850 metrów, czyli 29 035 stóp, to wysokość Mount Everest. Najwyższym miastem na Ziemi jest El Alto, które znajduje się w Boliwii. Średnia wysokość 1,2 miliona mieszkańców wynosi 4150 metrów (13615 stóp) nad poziomem morza. Ciśnienie powietrza i wysokość są ze sobą powiązane. W rzeczywistości alpiniści i lotnicy mogą określić swoją wysokość, obserwując otaczające ciśnienie powietrza. Wysokościomierz to urządzenie mierzące tak zwaną wysokość wskazywaną.

W miarę wznoszenia się ciśnienie powietrza spada. Innymi słowy, niskie ciśnienie powietrza wskazuje na dużą pozorną wysokość. Składają się na to dwie rzeczy. Główną przyczyną jest grawitacja. Powietrze jest zasysane tak blisko powierzchni, jak to tylko możliwe, dzięki grawitacji Ziemi. Gęstość jest drugim uzasadnieniem. Liczba cząsteczek gazu w powietrzu zmniejsza się wraz z wysokością, przez co powietrze jest mniej gęste niż powietrze znajdujące się bliżej poziomu morza. Powietrze znajdujące się na większej wysokości wywiera większe ciśnienie niż powietrze cieńsze. Na dużych wysokościach temperatura jest zazwyczaj znacznie niższa niż na poziomie morza. Winne jest za to niskie ciśnienie powietrza. Im mniej cząsteczek gazu, takich jak azot, tlen i dwutlenek węgla, ma mniej możliwości zderzenia się, gdy powietrze rozszerza się podczas wznoszenia.

Na lokalne ciśnienie powietrza wpływają takie zmienne, jak klimat i wilgotność. Wokół biegunów spada również ciśnienie powietrza. Ze względu na ciśnienie, które sprawiało, że wysokość wydawała się wyższa o 914 metrów (3000 stóp), Mount Everest nigdy nie mógłby zostać zdobyty bez użycia tlenu, gdyby znajdował się odpowiednio na Alasce lub Antarktydzie.

Różne typy ekosystemów opartych na składnikach abiotycznych

Ekosystem może być naturalny lub stworzony przez człowieka. Istnieją różne rodzaje ekosystemów zależne od elementów abiotycznych.

1. Ekosystem leśny: Następujące substancje nieorganiczne i organiczne występujące w glebie, atmosferze i klimacie są przykładami abiotycznych składników lasu (temperatura, opady, światło itp.).
2. Ekosystem pustynny: Na obszarach, na których roczna suma opadów jest mniejsza niż 25 cm, można spotkać ekosystemy pustynne. Około 17% powierzchni Ziemi zajmują pustynie. Siedliska pustynne obejmują między innymi pustynie półsuche, przybrzeżne i lodowate. Wysokie temperatury, brak dostępnej wody i ostre nasłonecznienie przyczyniają się do niewystarczającej reprezentacji flory i zwierząt.
3. Ekosystem roślin uprawnych: Sztucznym ekosystemem zarządzanym przez człowieka są pola uprawne. Użytki rolne mają odpowiednie parametry abiotyczne, w tym wilgotność, temperaturę, wilgotność, wiatr, wodę itp.
4. Ekosystem użytków zielonych: Zarówno w tropikalnych, jak i umiarkowanych częściach świata występują ekosystemy łąkowe. Trawy, rośliny strączkowe i rośliny z rodziny złożonych stanowią większość roślinności. Opady deszczu są kluczowym składnikiem abiotycznym.
5. Ekosystem słodkowodny: Elementy abiotyczne ekosystemu słodkowodnego obejmują temperaturę wody, przenikanie światła i pH.
6. Ekosystem oceaniczny/morski: Zasolenie, ciepło, zanieczyszczenie i wiele innych czynników abiotycznych wpływają na ekosystem oceanów. Dno otwartego morza znane jest jako dno oceanu. Jego normalna głębokość wynosi około 6000 metrów, ale może zejść nawet do 10 000 metrów i jest praktycznie pozioma.

Reakcje organizmów na różne składniki abiotyczne

Warunki abiotyczne wielu siedlisk mogą zmieniać się znacząco z biegiem czasu, jednak żyjące tam organizmy dostosowują się do stresujących sytuacji, utrzymując stabilność swojego środowiska wewnętrznego. Homeostaza to proces, dzięki któremu zwierzę utrzymuje w swoim organizmie stałe środowisko wewnętrzne pomimo dramatycznych zmian warunków zewnętrznych niezbędnych do procesów biochemicznych i funkcjonowania fizjologicznego. Organizmy mogą na różne sposoby reagować na niekorzystne warunki środowiskowe. Niektóre z nich są wymienione poniżej:

mapa w maszynopisie

• regulatory: W regulatorach istnieje ciągłe środowisko wewnętrzne, czyli homeostaza. Utrzymują stałą temperaturę ciała. Stężenie osmotyczne płynów ustrojowych jest stałe. Zużywają mnóstwo energii. Liczba regulatorów jest większa i są one szeroko rozproszone.
• Konformery: Chociaż oszczędzają energię, nie regulując, konformery mogą prosperować tylko w środowiskach, które zapewniają ich specyficzne warunki środowiskowe.
• Migrować: Organizm może tymczasowo przenieść się z niekorzystnego siedliska do bardziej sprzyjającego, a następnie powrócić, gdy niesprzyjający czas minie.
• Wstrzymać: Bakterie, grzyby i rośliny niższe wytwarzają różne rodzaje grubościennych zarodników, które pomagają im przetrwać w niesprzyjających środowiskach.
  • Aby uniknąć przenikliwych mrozów zimą, niedźwiedzie polarne zapadają w stan hibernacji. Aby uchronić się przed letnimi problemami, takimi jak upał i wysychanie, niektóre ryby i ślimaki przechodzą estywację.
  • Ich metabolizm spada prawie do zera.
  • Może również utworzyć się gruba warstwa zewnętrzna.
• Diapauza: W zależności od gatunku diapauza może wystąpić na etapach rozwoju embrionalnego, larwalnego, poczwarkowego lub dorosłego. Owady wykorzystują diapauzę jako kluczową strategię pozwalającą uniknąć niekorzystnych warunków środowiskowych.

Często zadawane pytania dotyczące składników abiotycznych

Pytanie 1: Jaką funkcję pełnią składniki abiotyczne?

Odpowiedź:

Wszystkie nieożywione elementy ekosystemu nazywane są czynnikami abiotycznymi. W ekosystemie zmienne biotyczne i abiotyczne są ze sobą powiązane, a zmiana lub wyeliminowanie jednej z nich może mieć negatywny wpływ na ekosystem jako całość. Ponieważ mają one bezpośredni wpływ na przetrwanie organizmów, szczególnie istotne są czynniki abiotyczne.

Pytanie 2: Jak na ekosystem wpływają czynniki abiotyczne?

Odpowiedź:

Zdolność organizmu do przetrwania i rozmnażania zależy od czynników abiotycznych. Siły abiotyczne uniemożliwiają dalszy wzrost populacji. Pomagają określić rodzaje i liczbę organizmów, które mogą współistnieć w określonym środowisku.

Pytanie 3: W jaki sposób czynniki abiotyczne i biotyczne są ze sobą powiązane?

Odpowiedź:

Uważa się, że żywe istoty i ich interakcje są czynniki biotyczne . Nieożywione elementy środowiska, takie jak światło słoneczne, woda, temperatura, wiatr i składniki odżywcze, nazywane są zmiennymi abiotycznymi. Ekolodzy prognozują zmiany populacji i zdarzenia ekologiczne, korzystając ze zmiennych biotycznych i abiotycznych.

Pytanie 4: Dlaczego temperaturę uważa się za abiotyczną?

Odpowiedź:

Woda, światło słoneczne, tlen, gleba i temperatura to przykłady zmiennych abiotycznych. Nieożywione elementy środowiska, czyli wpływy abiotyczne, często mają znaczący wpływ na organizmy żywe. W ekosystemie na ludzi, zwierzęta i rośliny wpływa temperatura, która jest składnikiem abiotycznym.

Pytanie 5: Dlaczego energia odnawialna jest konieczna?

Odpowiedź:

Wytwarzanie energii z paliw kopalnych bez emisji gazów cieplarnianych przy jednoczesnym zmniejszeniu niektórych form zanieczyszczenia powietrza. zwiększenie dywersyfikacji dostaw energii i zmniejszenie zależności od paliw importowanych. wspieranie wzrostu gospodarczego i zatrudnienia w produkcji, instalacjach i innych dziedzinach.

Pytanie 6: Czym jest zrównoważone wykorzystanie energii?

Odpowiedź:

Każdą formę energii, która może zaspokoić potrzeby bez narażania zasobów, nazywa się energią zrównoważoną. Zrównoważone źródła energii są przyjazne dla środowiska i nigdy się nie wyczerpują.