Autoreglementarea în populațiile și ecosistemele, documentele pe termen libere, eseuri și disertații

Ideea generală a structurii ecologice a sistemului a fost descris în caracterizarea nivelurilor de organizare a vieții (capitolul 2) și ciclurile globale ale materiei și energiei (capitolul 3). Să ne amintim că ecosistem complet este un bio-geo-cenozei - biocenoza unitate inseparabilă și mediu abiotic de mediu. Biocenoza - este complicată-ing comunitate a populațiilor de organisme din diferite specii și diferite grupe trofice: animale, plante, fungi, microorganisme care populează o anumită zonă. În această populație denotă un set de indivizi dintr-un-V, da, care populează zona dată. Întreaga sumă Facultatea de mediu Tori neînsuflețit (sol, aer, apa, lumina si altele.) Definește ...
Proprietățile de habitat - habitat al comunității ecologice.

În timp ce sub diferite de mediu facto-șanț, bine echilibrat compoziția biocenozei, cu toate acestea, auto-reglare și menține coerența internă - homeostazia. Homeostazia manifestată în faptul că 1) organismele rasei în mod normal; 2) în ciuda mortalitate naturală ridicată, numărul diferitelor populații într-o comunitate este menținută la anumite niveluri. deși în modul de vibrație; 3) biocenoza rămâne stabilă și se reproduce cu fluctuațiile condițiilor climatice.

Acum câteva mai privire la aceste legi și vor deschide principalele mecanisme ale durabilității mediului.

(1) Auto-populații de organisme

Elementar autoreglementarea are loc la nivelul speciilor specifice-ass lyatsy individuale de animale, plante, fungi, bacterii. Populația depinde de tejghea între două principii: biotice (reproductivă) populația și potențialul soprotiv le al mediului. între care este fixat înainte și al legăturii inverse (fig. 5.5). Să ne explicăm acest exemplu specific. Atunci când europenii au adus la iepuri în Australia, acesta din urmă fără a întâmpina prădători, sa stabilit rapid pe zonele de vegetație bogate, numărul lor crește rapid. A fost promovată de potențiale (fertilitate) iepuri mari biotice. Dar în curând mâncarea nu era de ajuns, nu a existat foamete, răspândirea bolii, precum și numărul de iepuri a fost în scădere. Declanșarea factor de rezistență a mediului. care a acționat kaches-TBE feedback negativ. În timp ce populația de iepuri pre-la-ax deprimat, mediu (vegetație) Re-las, iar procesul a început pe noul val. După câteva cicluri de iepuri Amperi-lituda a scăzut numărul de vibrații, și o gură-ve-las unele densitate medie a populației.

Fig. 5.5. Autoreglementarea a numărului de persoane din populație

În plus față de acțiunea mediului, mărimea populației este comportamentul de auto-reglementare a membrilor săi. De exemplu, multe rozătoare în populațiile aglomerate crește agresivitatea indivizilor, există canibalism (adulți mânca tânăr), care inhibă creșterea populației de lungă timid. Există modificări de reglementare hormonale ale A-TION de reproducere, fertilitate redusă și mortalitate crescută-Ness. Baza acestor mecanisme de reglementare este reacția de stres fiziologic, cu eliberare controlată de adrenalină (vezi. Secțiunea anterioară). Deoarece mecanismele organismelor individuale de auto convenite dizolvat mecanisme de Xia populații auto.

(2) Auto-biocenoze

Dificultatea de a organiza de auto-reglementare în biocenoza. deoarece este compus din mai multe comunități care interacționează de animale, plante, ciuperci, bacterii, compuse numeroase populații-TION-mi de diferite tipuri. Toate aceste populații interacționează pe baza unor numeroase înainte și înapoi legături.

În primul rând, trofice importante (produse alimentare) de conectare. care sunt aranjate în mai multe straturi. Așa cum am explicat mai devreme, natura relațiilor alimente-O toate organismele sunt împărțite în trei grupe majore, cele trei niveluri trofice: (. Secțiunea 3.4, figura 3.4) producători, consumatori și descompunători. Calea de transmitere a materiei și energiei prin relații alimentare de organisme sunt denumite lanțului alimentar, sau lanțurile alimentare. Aceste circuite sunt orientarea față de IME biomasă autotrofe pro-du-cenți, în principal, plante verzi pentru consumatori și mai mult heterotrofică la descompunatori.

Supply chain-urile sunt de diferite complexitate. Numărul de unități din fiecare dintre cele trei niveluri pot fi diferite, și în multe cazuri, lanțul este format din doar două nivele - producători și agenți de descompunere. Circuit de circulație duplex este baza materiei vii în (agentul care produce) pădure lemn și așternut de frunze consumate și prelucrate în principal decomposers - ciuperci, bacterii, viermi și anumite insecte. lanț lung: plante - insecte erbivore (lăcuste, fluturi larve - omizi etc.) - insectele prădătoare (cărăbuș multe sol, libelule, gâze, larve oc et al.) - păsările carnivore (rândunică pied et al.) - păsări de pradă ( vultur, vultur, etc.) - și necrophages insecte saprophagous, viermi, bacterii. lanțurile alimentare complexe sunt formate în ecosistemele marine (Fig. 5.6).

Fig. 5.6. Lanțul alimentar în ecosistemul marin

În oricare din lanțul alimentar poate fi sucursale și liniile secundare. Es în cazul în care unele link-ul cade, fluxul substanței este pe celelalte canale. De exemplu, pierderea apei este compensată de larvele de libelule Clos PAMI - aceste și alte animale de pradă acvatice. În cazul în care forma principală dispare pi-școală-ing vegetație, ierbivorele se deplaseze pe vtoroste - hrana pentru animale spumă. Mai ales o mare confuzie în lanțul alimentar se face omnivore și, desigur, un om, așa cum „vstra-și-vayutsya“ în lanțul într-o varietate de link-uri. Deci, într-adevăr, nu există sous-lanț și straturi subțiri alimente - fiecare nivel trofic este format din mai multe specii. Această situație se stabilizează curge substanța care MPT și energie prin intermediul comunităților de viață, crește rezistența biotse-nozov. Cu toate acestea, direcția generală a fluxului de trofice neschimbat: producător - consumator de mai multe ordine de mărime - redutsen-te.

Acum am stat ideea principală a acestei secțiuni: Alimente sărbătoare-Mead ecosistem efectuează de auto-reglementare. și anume menține homeostaza ecosistemului interior. Numărul optim și proporția diferitelor locuitori biocenozelor s-au stabilit, ca urmare a proceselor de auto-reglementare. Toate populație-tiile, la toate nivelurile trofice are loc întotdeauna fluctuație a numărului de nas-cinci persoane. oscilații la cel mai scăzut nivel duce invariabil la fluctuații ale nivelului următor, dar, în general, considerabil-evaluat în timp, sistemul suporta starea de echilibru.

Fig. 5.7. Auto-reglementarea legăturilor alimentare bazate pe comunitate ecologice

Fig. 5.7 prezintă un exemplu al unei comunități ecologice autoreglabil. (Solar. activ-Ness, precipitațiile, etc.) în funcție de fluctuațiile de condițiile climatice variază de la an la an, recolta de plante furajere - producători. Ca urmare a creșterii biomasei verzi crește numărul de erbivore - consuments benzi la comandă (relație pozitivă directă), dar anul viitor va afecta negativ cultura plantelor, ca cele mai multe dintre ele nu au timp pentru a da semințe, așa cum vor fi consumate (revers Autry-ca-TION relație). La rândul său, creșterea numărului de erbivore va crea condiții pentru o bună nutriție și de creștere a animalelor de pradă - con su polițiști din ordinul al doilea, numărul acestora va crește, (Direct-mai polo comunicare zhitelnaya). Dar numărul următor va scădea tra-la-yadnyh (feedback negativ). De data aceasta în sol datorită activității diferitelor agenții de descompunere se descompun a mea start-up ral-TION rămâne substanțe rădăcini și gunoi de iarbă din primul val de uro-zhaya și cadavre și excrementele de animale, ceea ce va crea favorabil condiție-Via pentru creșterea plantelor. Va începe un al doilea val de cultură, iar în al doilea ciclu. An de an, numărul de populații de organisme pe timp TION fi nivelurile de c-TPO va varia, dar o medie de pro-tracțiune a anilor biocenose set-GIH va menține o stare de echilibru. Aceasta este o homeostazia ecologică.

(3) Sisteme de mediu Durabilitate

După cum sa menționat la început, biocenoza nu ar trebui pur și simplu de auto-reîncărcare Li-po-TVA-sya (nu este atât de dificil de a judeca pe diagrama), dar el trebuie să aibă schimbări în ustoychivostk (abiotici, climatice), factori externi. ca să spunem așa, o marjă de siguranță în caz de ceai condiții de mediu nefavorabile temporare, sau chiar direcția pe termen lung a schimbărilor climatice. Menținerea de mare bont Chi-Soare whith biocenozelor va contribui la o serie de condiții: 1) de reproducere potențial populație individuală mare, dar echilibrată - în cazul mortalității în masă a persoanelor; 2) Adaptarea (dispozitive) ale speciilor individuale de a experimenta condiții nefavorabile; 3) diversitatea maximă a comunităților și a lanțurilor trofice ramificate: obiectul lipsă ar trebui să fie înlocuită cu o alta, OK - secundar.

De fapt, acumularea proceselor individuale în biocenoza și adaptări specifice în lanțuri trofice reorganizare, adică înlocuirea la o specie la alta, contribuie la supraviețuirea pe termen lung a comunității, împreună constituie homeokinesis ecologic - remodelare adaptativ la noua stare homeostatice. După cum ne amintim, homeokinesis - acest lucru nu este stabilitatea și dezvoltarea. Apoi, întregul proces este destul de lungă existență biogeocoenose care combină faza homeostatic și gomeokineticheskie ar trebui să nazvatustoychivym de dezvoltare. ecosistem Dezvoltarea durabilă este caracterizată prin auto-reproducere. autoreglarea compoziția și abundența speciilor de pești, rezistența dinamică la factorii climatici.

Dar procesul de dezvoltare durabilă a ecosistemului poate fi perturbat. Cele mai tipice sunt două scenarii. In vivo, biocenose practic distrusă de schimbările puternice, catastrofale în mediul extern (incendii, inundații, secete prelungite, ghețari și alte dezastre naturale). În plus, biocenozele își schimbă în mod semnificativ aspectul cu modificări ascuțite în compoziția comunității (de obicei, un om), de exemplu, ca urmare a împușcarea în masă a animalelor de pradă, soluționarea unor noi specii, ca și cu iepuri sau oi în Australia, vă tăierii pădurilor, arat stepelor sub monocultura, drenarea zonelor umede etc. Astfel de evenimente catastrofale care duc la moartea unui mare parte a comunității ecologice a populației, dispariția totală a anumitor specii, distrugerea relațiilor de alimente și, desigur, de a întrerupe starea de dezvoltare durabilă. Biocenoza în structura sa fosta încetează să mai existe.

În viitor, există schimbarea treptată în compoziția ecosistemului, tranziția de la o nouă calitate. ceea ce înseamnă formarea unei noi comunități ecologice. un nou ciclu în direcția dezvoltării durabile. Această „renaștere ecologică“ se numește succesiune (successio latină -. Succesiunea), ca decontarea de noi specii este o succesiune de forme inferioare (bacterii, ciuperci inferioare, alge) la mai complexe (mușchi și licheni, apoi ierburi, viermi și insecte, arbuști, etc.). sunt formate vechi locuri noi comunități de organisme, cu noi relații de produse alimentare. Procesul de schimbare a ecosistemului și dezvoltarea acestuia într-o nouă stare de stabilitate nu este numai treptat, dar foarte lent - în funcție de gradul de distrugere, variind de la zeci de ani la mii de ani.

Astfel, în ciuda autoreglarea în sistemele de mediu, natura naturale și a schimbat ireversibil. Acesta este un proces biochimic naturală merge, indiferent de voința și activitatea umană. Atunci când are loc fără abateri ascuțite vorbi despre dezvoltarea durabilă a ecosistemelor. Această definiție reflectă unitatea contrariilor: stabilitate, homeostaziei, pe de o parte, și dezvoltarea de schimbări ireversibile - pe de altă parte. Încălcarea dezvoltării durabile înseamnă criză ecologică ofensator sau dezastru. În ultimele 30 de mii de crize ecologice. S-au avut loc în mod repetat, din vina omului. Cauze si cure de crize provocate de om considerăm în capitolul 8.

Pentru a rezuma problema generală de auto-control și de dezvoltare durabilă.

Auto-reglementarea și menținerea gomeostaza- proprietate obligatorie a sistemelor vii de orice complexitate. Reglată și menținută constanta relativă a parametrilor fizico-chimici ai celulelor. Este menținută în stare norma fiziologică de țesuturi și organe într-un organism multicelular. Jucat compoziția și puterea comunităților care trăiesc în ecosisteme. La baza mentine homeostazia este principiul universal al feedback-ului negativ.

Atunci când un impact excesiv (critic, dar nu catastrofal) a factorilor externi asupra mecanismelor sistemului său de autoreglementare sunt completate de rearanjamente adaptive homeokinesis apar - du-te pentru a atinge un nou nivel de homeostaziei. Chiar și în condiții normale, sistemele vii și ireversibil schimba direcția în cursul dezvoltării individuale și istorice, realizarea „instalarea“ genetice si epigenetice, folosind mecanismele de auto-organizare. În esență, dezvoltarea - procesul, opusul auto-reglementare, deoarece are loc pe baza feedback-ului pozitiv. Stabilitate, Biosystems neschimbabilitatea, pe de o parte, și schimbarea lor treptată, de dezvoltare - pe de altă parte, reprezintă unitatea dialectică a contrariilor, a exprimat noțiunea de dezvoltare durabilă. Cu o naturală și echilibrată în timpul acestor celule în timpul funcționării normale a corpului pe tot parcursul vieții, o persoană de minte sănătoasă, și de a trăi până la 100 de ani, biosfera Pământului își păstrează viabilitatea pe termen lung a milioane de ani.

Cu toate acestea, stand-ing nu numai social, să dezvolte și să opereze, dar în cele din urmă mor. Organismele de asemenea, îmbătrânesc și mor. Biocenozelor distruse și expuse suktses-Siyam, și în cele din urmă mor ca urmare a răcirii Pământului și soarele. Aceste schimbări au loc, de obicei, într-o serie de crize și dezastre. Acestea sunt inevitabile, deoarece evoluția inevitabilă a universului.

Este clar că prelungi viața comunității umane sau ecologice, precum și întreaga biosferă, acesta poate fi sub formă de dezvoltare durabilă. din cauza statelor homeostatice posibile de extindere maxime și mecanismele de fiabilitate gomeokineticheskih. Acest lucru necesită nu numai perfecționeze mecanismele de sisteme de auto-reglementare, dar, de asemenea, condiții relativ stabile de mediu. Într-o anumită măsură, aceste condiții sunt controlate de către o persoană, și, prin urmare, viitorul său este în propriile sale mâini.