Keskkonnaprobleemid on praegu planeedil ühed pakilisemad ja prioriteetsemad. Suurt tähelepanu pööratakse sellele, kuidas inimesed kasutavad järvede ökosüsteeme ja metsi. Suure teaduse taga on terminid, mida peaks täna teadma mitte ainult koolipoiss, vaid iga endast lugupidav täiskasvanu. Me kuuleme sageli "ökosüsteemi reostust", mida see tähendab? Millised on ökosüsteemi osad? Distsipliini alused antakse juba põhikoolis. Näitena võime esile tõsta teema "Metsa ökosüsteem" (3. klass).
Miks tekkis ökoloogia kui teadus?
See on suhteliselt noor bioloogiline distsipliin, mis tekkis inimkonna töötegevuse kiire arengu tulemusena. Loodusvarade suurem kasutamine on toonud kaasa ebakõla inimeste ja ümbritseva maailma vahel. E. Haeckeli 1866. aastal pakutud mõiste "ökoloogia" on kreeka keelest sõna-sõn alt tõlgitud kui "teadus kodu, elupaiga, peavarju kohta". Teisisõnu, see on õpetus elusorganismide suhetest nende keskkonnaga.
Ökoloogiat, nagu iga teist teadust, ei tekkinudkohe. Kulus peaaegu 70 aastat, enne kui mõiste "ökosüsteem" tekkis.
Teaduse arenguetapid ja esimesed terminid
19. sajandil kogusid teadlased teadmisi, tegelesid ökoloogiliste protsesside kirjeldamise, juba olemasolevate materjalide üldistamise ja süstematiseerimisega. Hakkasid ilmuma esimesed naki terminid. Näiteks pakkus K. Mobius välja mõiste "biotsenoos". See viitab elusorganismide kogumile, mis eksisteerivad samades tingimustes.
Teaduse arengu järgmises etapis eristatakse peamist mõõtmiskategooriat – ökosüsteemi (A. J. Tensley 1935. aastal ja R. Linderman 1942. aastal). Teadlased on uurinud energia- ja troofilisi (toitumis-) ainevahetusprotsesse ökosüsteemi elusate ja elutute komponentide tasandil.
Kolmandas etapis analüüsiti erinevate ökosüsteemide koostoimet. Seejärel ühendati need kõik selliseks asjaks nagu biosfäär.
Viimastel aastatel on teadus keskendunud peamiselt inimese ja keskkonna vastastikusele mõjule, aga ka inimtekkeliste tegurite hävitavale mõjule.
Mis on ökosüsteem?
See on elusolendite kompleks koos elupaigaga, mis on funktsionaalselt ühendatud ühtseks tervikuks. Nende ökoloogiliste komponentide vahel on tingimata vastastikune sõltuvus. Elusorganismide ja nende keskkonna vahel on seos ainete, energia ja informatsiooni tasandil.
Selle termini pakkus esmakordselt välja 1935. aastal Briti botaanik A. Tansley. Samuti tegi ta kindlaks, millistest osadest ökosüsteem koosneb. Vene bioloog V. N. Sukachev tutvustas mõistet "biogeocenosis" (1944d.), mis on ökosüsteemi suhtes vähem mahukas. Biogeotsenooside variandid võivad olla kuusemets, soo. Ökosüsteemide näideteks on ookean, Volga jõgi.
Kõiki elusorganisme võivad mõjutada biootilised, abiootilised ja antropogeensed keskkonnategurid. Näiteks:
- konn sõi sääse (biootiline faktor);
- mees sai vihmaga märjaks (abiootiline tegur);
- inimesed raiuvad metsa (antropogeenne tegur).
Komponendid
Millistest osadest ökosüsteem koosneb? Ökosüsteemil on kaks põhikomponenti või osa – biotoop ja biotsenoos. Biotoop on koht või territoorium, kus elab elukooslus (biotsenoos).
Biotoobi mõiste ei hõlma mitte ainult elupaika ennast (näiteks mulda või vett), vaid ka abiootilisi (eluta) tegureid. Nende hulka kuuluvad kliimatingimused, temperatuur, niiskus jne.
Struktuur
Igal ökoloogilisel süsteemil on spetsiifiline struktuur. Seda iseloomustab teatud sortide elusorganismide olemasolu, mis võivad selles konkreetses keskkonnas mugav alt eksisteerida. Näiteks hirvemardikas elab mägistel aladel.
Iga tüüpi elusorganismid jagunevad ökosüsteemis struktureeritud: horisontaalselt või vertikaalselt. Vertikaalset struktuuri esindavad taimeorganismid, mis olenev alt päikeseenergia kogusest, mida nad vajavad, paiknevad tasanditel või korrustel.
Tihti antakse koolilastele testides ülesandeks jaotada põrandad metsa ökosüsteemis (3. klass). Alumine korrus on allapanu (kelder), mis moodustub langenud lehtede, nõelte, surnud organismide jms tõttu. Järgmise astme (pinna) hõivavad samblad, samblikud, seened. Natuke kõrgem - muru, muide, mõnes metsas ei pruugi seda põrandat olla. Järgneb kiht põõsaid ja noori puude võrseid, millele järgnevad väikesed puud ning ülemise korruse hõivavad suured kõrged puud.
Rõhtstruktuur on erinevat tüüpi organismide või mikrorühmade mosaiikne paigutus sõltuv alt nende toiduahelast.
Olulised funktsioonid
Teatud ökosüsteemi asustavad elusorganismid toituvad üksteisest, et säilitada oma elutegevust. Nii moodustuvad ökosüsteemi toidu- või troofilised ahelad, mis koosnevad lülidest.
Esimesele lingile kuuluvad tootjad või autotroofid. Need on organismid, mis toodavad (toodavad), sünteesivad anorgaanilistest orgaanilisi aineid. Näiteks tarbib taim fotosünteesi käigus süsinikdioksiidi ning vabastab hapnikku ja glükoosi, orgaanilist ühendit.
Vahelüli - lagundajad (saprotroofid või hävitajad-hävitajad). Nende hulka kuuluvad need organismid, mis on võimelised lagundama elutute taimede või loomade jäänuseid. Selle tulemusena muutub orgaaniline aine anorgaaniliseks aineks. Lagundajad on mikroskoopilised seened ja bakterid.
Kolmas lüli on tarbijate rühm (tarbijad või heterotroofid), kuhu kuuluvadInimene. Need elusolendid ei suuda sünteesida orgaanilisi ühendeid anorgaanilistest, seega saavad nad need keskkonnast valmis kujul. Esimese järgu tarbijate hulka kuuluvad taimtoidulised organismid (lehm, jänes jne) ja järgmiste tellimuste hulka kuuluvad lihasööjad kiskjad (tiiger, ilves, lõvi), kõigesööjad loomad (karu, inimene).
Ökosüsteemide tüübid
Iga ökoloogiline süsteem on avatud. See võib eksisteerida ka isoleeritud kujul, selle piirid on hägused. Sõltuv alt suurusest eristatakse väga väikeseid ehk mikroökoloogilisi süsteeme (inimese suuõõs), kesk- ehk mesoökoloogilisi süsteeme (metsaserv, laht) ja makroökoloogilisi süsteeme (ookean, Aafrika).
Sõltuv alt päritolumeetodist on olemas spontaanselt loodud või looduslikud ökosüsteemid ning tehislikud või inimese loodud ökosüsteemid. Loodusliku tekke ökosüsteemide näited: meri, oja; kunstlik – tiik.
Asukoha järgi kosmoses eristatakse vee (loik, ookean) ja maismaa (tundra, taiga, metsstepp) ökoloogilisi süsteeme. Esimesed jagunevad omakorda mere- ja mageveeliseks. Magevesi võib olla lootevesi (oja või jõgi), läätsevesi (reservuaar, järv, tiik) ja märgala (soo).
Näited ökosüsteemidest ja nende inimkasutusest
Inimesel võib olla ökosüsteemile antropogeenne mõju. Igasugune looduse kasutamine inimeste poolt mõjutab ökoloogilist süsteemi piirkonna, riigi või planeedi tasandil.
Ülekarjatamise tagajärjelirratsionaalne looduskorraldus ja metsade raadamine, hävib korraga kaks mesoökosüsteemi (põld, mets), mille asemele tekib inimtekkeline kõrb. Kahjuks on selliseid ökosüsteemide näiteid palju.
See, kuidas inimesed järvede ökosüsteeme kasutavad, on väga piirkondliku tähtsusega. Näiteks soojusreostuse korral soojenenud vee järve juhtimise tagajärjel see sootuks. Elusolendid (kalad, konnad jne) surevad, sinivetikad paljunevad aktiivselt. Peamine maailma mageveevaru on koondunud järvedesse. Järelikult põhjustab nende veekogude saastamine mitte ainult piirkondliku, vaid ka maailma globaalse ökosüsteemi häireid.
