النظم البيئية الاصطناعية ( noobiogeocenoses أو النظم البيئية الاجتماعية ) هي مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في ظروف من صنع الإنسان. في المقابل، يشتمل النظام البيئي على مجتمع نظير إضافي يسمى مرض noocenosis .

يعد مرض Noocenosis جزءًا من النظام البيئي الاصطناعي، بما في ذلك وسائل العمل والمجتمع ومنتجات العمل.

التكاثر الزراعيهو تكاثر حيوي أنشأه الإنسان بشكل مصطنع لأغراضه الخاصة بمستوى معين وطبيعة الإنتاجية.

حاليًا ، تشغل الفطريات الزراعية حوالي عشرة بالمائة من الأراضي.

على الرغم من حقيقة أنه في التكاثر الزراعي، كما هو الحال في أي نظام بيئي طبيعي، هناك مستويات غذائية إلزامية - المنتجون والمستهلكون والمحللون الذين يشكلون شبكات غذائية نموذجية، هناك اختلافات كبيرة جدًا بين هذين النوعين من المجتمعات:

1) في الكائنات الزراعية، يتم تقليل تنوع الكائنات الحية بشكل حاد. يحافظ الإنسان على الرتابة وفقر الأنواع في الأمراض الزراعية بشكل خاص نظام معقدالتدابير الزراعية. في الحقول، عادة ما يتم زراعة نوع واحد من النباتات، وبالتالي يتم استنفاد عدد الحيوانات وتكوين الكائنات الحية الدقيقة في التربة بشكل حاد. ومع ذلك، حتى أكثر التكاثرات الزراعية استنفادًا تشمل عشرات الأنواع من الكائنات الحية التي تنتمي إلى مجموعات نظامية وبيئية مختلفة. على سبيل المثال، بالإضافة إلى القمح، يشمل التكاثر الزراعي في حقل القمح الحشائش والحشرات - آفات القمح والحيوانات المفترسة، واللافقاريات - سكان التربة والطبقة الأرضية، والفطريات المسببة للأمراض، وما إلى ذلك.

2) الأنواع التي يزرعها الإنسان مدعومة بالانتقاء الاصطناعي ولا يمكنها الصمود في صراع البقاء بدون دعم الإنسان.

3) تتلقى النظم الإيكولوجية الزراعية طاقة إضافية بفضل الأنشطة البشرية التي توفرها شروط إضافيةنمو النباتات المزروعة.

4) تتم إزالة الإنتاج الأولي النقي من التكاثر الزراعي (الكتلة الحيوية النباتية) من النظام البيئي في شكل محاصيل ولا يدخل في السلسلة الغذائية. يتم منع استهلاكها الجزئي من قبل الآفات بكل الطرق الممكنة من خلال النشاط البشري. ونتيجة لذلك، تصبح التربة مستنفدة المعادن، ضروري للحياة النباتية. ولذلك، فإن التدخل البشري في شكل الإخصاب ضروري مرة أخرى.

في agrocenoses يضعف التأثير الانتقاء الطبيعيويعمل الانتقاء الاصطناعي بشكل أساسي على تحقيق أقصى إنتاجية للنباتات التي يحتاجها الإنسان، وليس تلك التي تتكيف بشكل أفضل مع الظروف البيئية.

وبالتالي، فإن الأمراض الزراعية، على عكس النظم الطبيعية، ليست أنظمة ذاتية التنظيم، ولكن ينظمها البشر. الهدف من هذا التنظيم هو زيادة إنتاجية التكاثر الزراعي. ولتحقيق ذلك، يتم ري الأراضي الجافة وتجفيف الأراضي المغمورة بالمياه؛ يتم تدمير الأعشاب الضارة والحيوانات التي تأكل المحاصيل، وتغيير أنواع النباتات المزروعة واستخدام الأسمدة. كل هذا يخلق فوائد فقط للنباتات المزروعة.

على عكس النظام البيئي الطبيعي، فإن التكاثر الزراعي غير مستقر، فهو ينهار بسرعة، لأنه لن تصمد النباتات المزروعة أمام المنافسة مع النباتات البرية وستزاحمها.

تتميز التكاثرات الحيوية الزراعية أيضًا بتأثيرها الحاد في توزيع الآفات الحشرية. يتمركزون بشكل رئيسي في شريط الحافة، ويحتلون وسط الملعب بدرجة أقل. ترجع هذه الظاهرة إلى حقيقة أن المنافسة بين الأنواع النباتية الفردية تشتد بشكل حاد في المنطقة الانتقالية، وهذا بدوره يقلل من مستوى ردود الفعل الوقائية في الأخير ضد الحشرات.

المواد السابقة:

النظام البيئي كمجموعة من الكائنات الحية التي تتعايش في موطن معين، وتتفاعل مع بعضها البعض من خلال تبادل المواد والطاقة، لا يمكن أن تلبي احتياجات الإنسان بشكل كامل. فليست كل الكائنات الحية، في رأيه، مفيدة. لا يريد الشخص أن يكون جزءًا من النظام، فهو يريد التحكم فيه، ليصبح على قدم المساواة مع قوانين الطبيعة، والحصول على المزيد من الطاقة والغذاء مما ينبغي. وهكذا، جنبا إلى جنب مع الطبيعي، وغالبا بدلا من ذلك، ظهر النظام البيئي الاصطناعي أو من صنع الإنسان. وكانت مهمتها الرئيسية هي تغيير تكوين الأنواع لصالح النباتات والحيوانات التي تلبي متطلبات الإنسان على أفضل وجه. بمرور الوقت، بدأ في تغيير ظروف بيئته، مضيفا إليها تلك العناصر التي من شأنها أن تعزز نمو وتطور الكائنات الحية التي تهمه، وبالتالي تضطهد تلك التي لم تكن كذلك.

وهكذا، فإن النظام البيئي الاصطناعي، الذي يسمى التكاثر الزراعي، يتميز بزيادة إنتاجية عالم النبات وإنتاجية عالم الحيوان، تلك الأصناف والأنواع التي حددها الإنسان سابقًا كأولوية أو مزروعة أو مزروعة. ومع ظهور القدرات التقنية للتأثير أو السيطرة على العوامل اللاأحيائية، أي بيئة، تلقى النظام مفهومًا أوسع - التكاثر الحيوي الزراعي.

وبعد أن تعرضت النظم البيئية الطبيعية لمثل هذا التأثير النشط، فقد شهدت تغيرات كبيرة وتحولت إلى نظم اصطناعية.

الآن ليس لديهم مجموعة واسعة من الأنواع، وغالبا ما يتم تقليل عدد الأنواع إلى ما لا يقل عن واحد أو اثنين. ونتيجة لذلك، توقفت عن التنظيم الذاتي والشفاء الذاتي والاستدامة. ولكي توجد، فإنها تتطلب تدخلا بشريا مستمرا.

لا يمكن للنباتات والحيوانات التي تتمتع بظروف مثالية أو مثالية للنمو والزيادة الكمية أن تتغذى بمفردها وتعيش في المعركة ضد الأنواع الأخرى. حاليًا، تشغل الأنظمة الزراعية حوالي 10٪ من أراضي الأرض، حيث يتم زراعة ما يصل إلى 2.5 مليار طن من المنتجات الزراعية أو 90٪ من الطاقة سنويًا. وفي الوقت نفسه، يتم قمع أو تدمير الأنواع والأصناف المتنافسة من أجل توفير ظروف مريحة للأنواع المزروعة صناعيًا. تنتهك السلسلة الغذائية أو الغذائية، وهذا يستلزم بالفعل اختفاء النباتات والحيوانات التي ليست منافسة للنباتات المزروعة. يتوقف النظام البيئي عن كونه نظامًا في حد ذاته، ومع الخطأ الأول أو عدم الاهتمام الكافي من جانب الشخص، فإنه يموت. هناك الكثير من الأمثلة على ذلك.

لإنشاء التكاثر الزراعي والحفاظ عليه، يطبق الناس مجموعة معينة من التدابير والأنشطة. وهي: تربية الأصناف والأنواع ذات الخصائص المحددة مسبقًا، واستخدام أنظمة ومنتجات غذائية مطورة خصيصًا، وزراعة التربة، واستصلاحها أو ريها، واستخدام الأسمدة والمثبطات.

الأمثلة والتاريخ

على سبيل المثال، النظام البيئي الاصطناعي - حديقة نباتية، حديقة أو قطعة أرض شخصية؛ مزرعة الماشية؛ حقل مخصص لزراعة نوع معين من المحاصيل؛ البحيرة - لتربية الأسماك الصناعية وخزان من صنع الإنسان لحفظ الأسماك والرخويات والقشريات والنباتات والحيوانات الغريبة. الأخير عبارة عن حوض مائي ضخم أو حوض سمك منزلي عادي - نظام بيئي صناعي صغير.

إن نمذجة النظم البيئية في خزان اصطناعي مغلق هو موضوع علم الأحياء المائية. لديها أهداف واتجاهات مختلفة - هذه هي دراسة علميةوزراعة المحاصيل وتربية الكائنات الحية لأغراض تجارية وزخرفية وغيرها.

لقد شارك الناس في مثل هذه الأنشطة منذ زمن سحيق. كانت المسابح الأولى التي تحتوي على أسماك ملونة تم تربيتها خصيصًا في مصر والصين. ظهرت النماذج الأولية لأحواض السمك الحديثة في عام 1843. وكان مؤلفهم جين فيلبر باور. ظهر أول حوض أسماك، والذي كان يحتوي في نفس الوقت على الأسماك والنباتات تحت الماء، في عام 1841.

النشاط الرئيسي لجميع أنواع هوايات أحواض السمك هو اختيار وتربية أنواع وأصناف جديدة من النباتات والحيوانات تحت الماء. على الرغم من الحفاظ عليها ودراستها أيضًا أهمية عظيمةوخاصة في اتجاهها العلمي. وبطبيعة الحال، هناك أيضا صناعة أحواض السمك التجارية، والهدف الرئيسي منها هو تحقيق الربح. ولكنه يساهم أيضًا في تحقيق أهداف الحفظ والدراسة والاختيار، على الرغم من أن الجزء غير القانوني منه - الصيد الجائر - هو بلا شك سلبي.

الأنواع والخصائص الرئيسية

يتكون النظام البيئي لحوض السمك أو الحاوية الشفافة المملوءة بالماء والمخصصة لاحتواء الكائنات الحية بناءً على عدة شروط، مثل حجم الوعاء وخصائص الماء.

من حيث الحجم، وتنقسم أحواض السمك إلى: المنزل - ما يصل إلى 1 متر مكعب. م من المياه العامة والتي يمكن أن تزيد عن 3000 متر مكعب. م.ويشمل الأخير القدرة في مدينة الملاهي الصينية في تشوهاى. حجمه 22.7 ألف متر مكعب. م لا توجد متطلبات محددة لحجم الحاوية. عند تحديد الحجم المطلوب، فإنها تنطلق من طبيعة موطن الكائنات الحية المخطط وضعها في الحوض. هناك ميزة واحدة فقط - كلما زاد حجم الحوض، كلما كان النظام البيئي الذي تم إنشاؤه فيه أقرب إلى النظام البيئي الطبيعي، مما يعني أنه أكثر استقرارا، ويمكنه التنظيم الذاتي والتنظيف الذاتي.

المعيار الثاني هو خصائص الماء. نظرا لحقيقة أن النظام البيئي لحوض السمك يمكن أن يتكون من أي نوع من النباتات والحيوانات المائية، فإنها تختلف في مكان الإقامة إلى المياه العذبة والبحرية. يمكن أن تكون هذه: الأسماك والنباتات والرخويات والقشريات والزواحف والبرمائيات والشعاب المرجانية وما إلى ذلك.

بناءً على تكوين المياه، يتم إنشاء النظم البيئية: المياه العذبة والمياه قليلة الملوحة والبحرية. النوع الأول ينقسم إلى بحر زائف، لا يحتوي على نباتات وأسماك، وماءه عسر، ومملوء بالحجارة والأسماك البلطية، مما يشبه الشعاب المرجانية البحرية؛ والهولندية، يسكنها النباتات. والثاني، قليل الملوحة، وينقسم إلى البحرية وأشجار المنغروف. الأصعب في الحفاظ عليه هو حوض السمك البحري. يجب أن تكون المياه طازجة وتحتوي على عدد كبير منملح البحر. يجب إنشاء تيارات اصطناعية في الحاوية. وينقسم هذا النوع إلى الأسماك والشعاب المرجانية.

يجب أن تستوفي حاويات حوض السمك عددًا من المتطلبات. يجب أن تكون متينة وشفافة. حسب التصميم، يمكن أن تكون بدون إطار، مؤطرة أو سلسة.

للتحكم في العوامل غير الحيوية، على الرغم من أنها تم إنشاؤها بشكل مصطنع - بإرادة الإنسان، فمن الممكن أن يطلق عليها من صنع الإنسان، ويتم استخدام النظام البيئي ولضمان حسن سير العمل: أجهزة التهوية، والمرشحات، ومقاييس الحرارة، وما شابه ذلك.

يعتمد حجم الخزان والمعدات التقنية وتركيبة المياه وغيرها من معدات الحوض على الغرض منه. يمكن أن تكون زخرفية وخاصة.

النباتات والحيوانات

الحيوان و عالم الخضارالذي يشكل نظامًا بيئيًا صناعيًا صغيرًا في الحوض، يتم تجميعه وفقًا لأولويات ورغبات الشخص والمهام الموكلة إليه.

الأسماك هي أكثر سكان أحواض السمك شيوعًا بجميع أنواعها وأنواعها واتجاهاتها. يصل تنوعها إلى عدة آلاف من الأنواع. الأكثر شهرة وشعبية هي: الكاراسين، الكارب، البلاتيس، المتاهات وسمك السلور. من الزواحف الموجودة في أحواض السمك يتم الاحتفاظ بالسلاحف المائية. تشمل البرمائيات قنافذ البحر والضفادع ذات المخالب والسمندر المائي. الرخويات هي بالطبع قواقع، لكنها قد تحتوي أيضًا على شعير اللؤلؤ. مع تطور التكنولوجيا واتباع الموضة، يمكن الآن العثور على القشريات بشكل متزايد في أحواض السمك. مثل: جراد فلوريدا الأحمر، وجراد البحر الأزرق الأسترالي، بالإضافة إلى جمبري الأمانو والكرز.

بغض النظر عن الحجم، فإن حوض السمك الضخم أو حوض السمك الداخلي هو نظام بيئي اصطناعي صغير، وهو تكاثر زراعي، حيث يوجد عدد محدود من أنواع النباتات والحيوانات، مما لا يمنحه الفرصة للوجود بشكل مستقل، وتجديد نفسه، وتنظيم نفسه وبالتالي فهو ضعيف جدًا وعرضة للموت. تنطبق نفس القاعدة على أي نظام تم إنشاؤه بشكل مصطنع. وموتها يقع بالكامل على ضمير من خلقها.

فيديو - النظام البيئي لحوض السمك

السهوب، الغابات المتساقطة، المستنقع، حوض السمك، المحيط، الحقل - يمكن اعتبار أي عنصر من هذه القائمة مثالاً للنظام البيئي. في مقالتنا سوف نكشف عن جوهر هذا المفهوم وننظر في مكوناته.

المجتمعات البيئية

علم البيئة هو العلم الذي يدرس جميع جوانب العلاقات بين الكائنات الحية في الطبيعة. ولذلك فإن موضوع دراسته ليس الفرد وشروط وجوده. تدرس البيئة طبيعة ونتائج وإنتاجية تفاعلها. وبالتالي، فإن مجموع السكان يحدد السمات الوظيفية للتكاثر الحيوي، والذي يشمل عددًا من الأنواع البيولوجية.

ولكن في ظل الظروف الطبيعية، لا يتفاعل السكان مع بعضهم البعض فحسب، بل يتفاعلون أيضًا مع مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. يسمى هذا المجتمع البيئي النظام البيئي. يستخدم مصطلح التكاثر الحيوي أيضًا للإشارة إلى هذا المفهوم. يعد كل من حوض السمك المصغر والتايغا الشاسعة مثالاً على النظام البيئي.

النظام البيئي: تعريف المفهوم

كما ترون، النظام البيئي هو مفهوم واسع إلى حد ما. مع نقطة علميةومن وجهة نظر هذا المجتمع فهو عبارة عن مزيج من عناصر الطبيعة الحية والبيئة اللاأحيائية. فكر في شيء مثل السهوب. هذه منطقة عشبية مفتوحة بها نباتات وحيوانات تكيفت مع ظروف الشتاء الباردة والقليلة الثلوج والصيف الحار والجاف. في سياق التكيف مع الحياة في السهوب، قاموا بتطوير عدد من آليات التكيف.

وهكذا، تقوم العديد من القوارض بإنشاء ممرات تحت الأرض لتخزين احتياطيات الحبوب. تحتوي بعض نباتات السهوب على تعديل فرعي يسمى اللمبة. إنه نموذجي للزنبق والزعفران وقطرات الثلج. في غضون أسبوعين، في حين أن هناك ما يكفي من الرطوبة في الربيع، فإن براعمهم لديها الوقت لتنمو وتزدهر. وهي تعيش في الفترة غير المواتية تحت الأرض، وتتغذى على العناصر الغذائية المخزنة مسبقًا والمياه من البصلة اللحمية.

تحتوي نباتات الحبوب على تعديل آخر للنمو تحت الأرض - الجذمور. تقوم أجزائها الداخلية الممدودة أيضًا بتخزين المواد. من أمثلة حبوب السهوب البروجراس، البلو جراس، قدم الديوك، العكرش، والبنجراس. ميزة أخرى هي الأوراق الضيقة التي تمنع التبخر الزائد.

تصنيف النظام البيئي

كما هو معروف، يتم تحديد حدود النظام البيئي من خلال التكاثر النباتي - مجتمع النبات. تُستخدم هذه الميزة أيضًا لتصنيف هذه المجتمعات. وبالتالي، فإن الغابة هي نظام بيئي طبيعي، وأمثلةها متنوعة للغاية: البلوط، أسبن، الاستوائية، البتولا، التنوب، الزيزفون، البوق.

يعتمد تصنيف آخر على الخصائص المناطقية أو المناخية. مثل هذا المثال على النظام البيئي هو مجتمع الجرف أو ساحل البحر، أو الصحاري الصخرية أو الرملية، أو السهول الفيضية أو المروج تحت جبال الألب. تشكل مجمل هذه المجتمعات ذات الأنواع المختلفة الغلاف العالمي لكوكبنا - المحيط الحيوي.

النظام البيئي الطبيعي: أمثلة

هناك أيضًا تكاثر حيوي طبيعي وصناعي. مجتمعات النوع الأول تعمل دون تدخل بشري. النظام البيئي الحي الطبيعي، والأمثلة عليه كثيرة جدًا، له هيكل دوري. وهذا يعني أن النباتات تعود إلى نظام تداول المادة والطاقة. وهذا على الرغم من أنه يمر بالضرورة عبر مجموعة متنوعة من السلاسل الغذائية.

التكاثر الزراعي

استخدام الموارد الطبيعيةلقد خلق الإنسان العديد من النظم البيئية الاصطناعية. ومن أمثلة هذه المجتمعات التكاثرات الحيوية الزراعية. وتشمل هذه الحقول وحدائق الخضروات والبساتين والمراعي والدفيئات الزراعية ومزارع الغابات. يتم إنشاء Agrocenoses للحصول على المنتجات الزراعية. أنها تحتوي على نفس عناصر السلسلة الغذائية مثل النظام البيئي الطبيعي.

المنتجون في النباتات الزراعية هم نباتات مزروعة وأعشاب ضارة. القوارض والحيوانات المفترسة والحشرات والطيور مستهلكون أو مستهلكون المواد العضوية. تمثل البكتيريا والفطريات مجموعة من المحللات. من السمات المميزة للتكاثر الحيوي الزراعي المشاركة الإلزامية للبشر، الذين يشكلون حلقة ضرورية في السلسلة الغذائية ويخلقون الظروف اللازمة لإنتاجية النظام البيئي الاصطناعي.

مقارنة النظم البيئية الطبيعية والاصطناعية

الاصطناعية، التي درسناها بالفعل، لديها عدد من العيوب مقارنة بالعيوب الطبيعية. وتتميز الأخيرة باستقرارها وقدرتها على التنظيم الذاتي. لكن التكاثر الحيوي الزراعي لا يمكن أن يستمر لفترة طويلة دون مشاركة الإنسان. لذا ، فإن الحديقة التي تحتوي على محاصيل الخضروات تنتج نباتات عشبية معمرة بشكل مستقل لمدة لا تزيد عن عام - حوالي ثلاثة. صاحب الرقم القياسي في هذا الصدد هو الحديقة التي يمكن لمحاصيل الفاكهة الخاصة بها أن تتطور بشكل مستقل لمدة تصل إلى 20 عامًا.

النظم البيئية الطبيعية تتلقى فقط طاقة شمسية. يقوم البشر بإدخال مصادر إضافية منه في التكاثر الحيوي الزراعي في شكل زراعة التربة والأسمدة والتهوية ومكافحة الأعشاب الضارة والآفات. ومع ذلك، هناك العديد من الحالات حيث النشاط الاقتصاديكما أدى البشر إلى عواقب وخيمة: تملح التربة وتشبعها بالمياه، وتصحر الأراضي، وتلوث البيئات الطبيعية.

النظم البيئية الحضرية

على المرحلة الحديثةلقد أحدثت التنمية البشرية بالفعل تغييرات كبيرة في تكوين وبنية المحيط الحيوي. لذلك، تتميز قذيفة منفصلة، ​​\u200b\u200bتم إنشاؤها مباشرة عن طريق النشاط البشري. يطلق عليه مجال نو. في مؤخراإن مفهوم مثل التحضر - الدور المتزايد للمدن في حياة الإنسان - يحقق تطوراً واسع النطاق. يعيش فيها بالفعل أكثر من نصف سكان كوكبنا.

النظام البيئي الحضري له سماته المميزة. نسبة العناصر فيها مضطربة لأن تنظيم جميع العمليات المرتبطة بتحويل المواد والطاقة يتم تنفيذه حصريًا من قبل البشر. في حين أنه يخلق كل الفوائد الممكنة لنفسه، فإنه يخلق أيضًا الكثير من الظروف غير المواتية. تلوث الهواء ومشكلة النقل والسكن، مستوى عالالإصابة بالأمراض والضوضاء المستمرة تؤثر سلبًا على صحة جميع سكان المدينة.

ما هي الخلافة

في كثير من الأحيان تحدث تغييرات متتالية في منطقة واحدة، وتسمى هذه الظاهرة بالخلافة. من الأمثلة الكلاسيكية للتغير في النظام البيئي ظهور غابة متساقطة الأوراق بدلاً من الغابة الصنوبرية. بسبب الحريق، تم الحفاظ على البذور فقط في الأراضي المحتلة. لكن الأمر يستغرق وقتًا طويلاً حتى ينبت. لذلك، أولا، تظهر النباتات العشبية في موقع الحريق. وبمرور الوقت، يتم استبدالها بالشجيرات، والتي بدورها يتم استبدالها بالأشجار المتساقطة. وتسمى هذه الخلافة الثانوية. أنها تنشأ تحت تأثير العوامل الطبيعية أو الأنشطة البشرية. في الطبيعة تم العثور عليها في كثير من الأحيان.

ترتبط الخلافة الأولية بعملية تكوين التربة. إنه نموذجي للمناطق الخالية من الحياة. على سبيل المثال، الصخور والرمال والحجارة والطينية الرملية. في هذه الحالة، تنشأ أولا شروط تكوين التربة، وعندها فقط تظهر المكونات المتبقية من التكاثر الحيوي.

لذا فإن النظام البيئي هو مجتمع يتضمن عناصر حيوية وهي في تفاعل وثيق ومترابطة من خلال تداول المواد والطاقة.

تعد النظم البيئية أحد المفاهيم الأساسية للبيئة، وهو نظام يتضمن عدة مكونات: مجتمع من الحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة، وموئل مميز، ونظام كامل من العلاقات التي يتم من خلالها تبادل المواد والطاقات.

في العلم، هناك عدة تصنيفات للنظم البيئية. إحداهما تقسم جميع النظم البيئية المعروفة إلى فئتين كبيرتين: طبيعية، خلقتها الطبيعة، وصناعية، تلك التي خلقها الإنسان. دعونا ننظر إلى كل فئة من هذه الفئات بمزيد من التفصيل.

النظم البيئية الطبيعية

كما ذكر أعلاه، تم تشكيل النظم البيئية الطبيعية نتيجة لعمل القوى الطبيعية. وهي تتميز بما يلي:

• العلاقة الوثيقة بين العضوية و المواد غير العضوية
• دائرة مغلقة كاملة من دورة المواد: تبدأ من ظهور المادة العضوية وتنتهي بتحللها وتحللها إلى مكونات غير عضوية.
• المرونة والقدرة على الشفاء الذاتي.

يتم تعريف جميع النظم البيئية الطبيعية بالخصائص التالية:

• 1. هيكل الأنواع: عدد كل نوع من الحيوانات أو النباتات تنظمه الظروف الطبيعية.
  2. البنية المكانية: يتم ترتيب جميع الكائنات الحية في تسلسل هرمي أفقي أو رأسي صارم. على سبيل المثال، في النظام البيئي للغابات، يتم تمييز الطبقات بوضوح، وفي النظام البيئي المائي، يعتمد توزيع الكائنات الحية على عمق الماء.
  3. المواد الحيوية واللاحيوية. تنقسم الكائنات الحية التي يتكون منها النظام البيئي إلى كائنات غير عضوية (غير حيوية: الضوء والهواء والتربة والرياح والرطوبة والضغط) وعضوية (حيوية - حيوانات ونباتات).
  4. وبدوره ينقسم المكون الحيوي إلى منتجين ومستهلكين ومدمرين. يشمل المنتجون النباتات والبكتيريا، التي تستخدم ضوء الشمس والطاقة لتكوين مادة عضوية من مواد غير عضوية. المستهلكون هم الحيوانات والنباتات آكلة اللحوم التي تتغذى على هذه المادة العضوية. تعتبر المواد المدمرة (الفطريات والبكتيريا وبعض الكائنات الحية الدقيقة) تاج السلسلة الغذائية، حيث تقوم بعملية عكسية: حيث يتم تحويل المواد العضوية إلى مواد غير عضوية.

الحدود المكانية لكل نظام بيئي طبيعي تعسفية للغاية. في العلوم، من المعتاد تحديد هذه الحدود من خلال الخطوط الطبيعية للإغاثة: على سبيل المثال، المستنقع والبحيرة والجبال والأنهار. ولكن في المجمل، تعتبر جميع النظم البيئية التي تشكل القشرة الحيوية لكوكبنا مفتوحة، لأنها تتفاعل مع البيئة ومع الفضاء. في جدا فكرة عامةتبدو الصورة كالتالي: الكائنات الحية تتلقى الطاقة والمواد الكونية والأرضية من البيئة، ويكون الناتج صخورًا وغازات رسوبية، والتي تتسرب في النهاية إلى الفضاء.

جميع مكونات النظام البيئي الطبيعي موجودة علاقة وثيقة. تتطور مبادئ هذا الارتباط على مر السنين، وأحيانًا على مر القرون. ولكن هذا هو بالضبط سبب استقرارها، لأن هذه الارتباطات والظروف المناخية تحدد أنواع الحيوانات والنباتات التي تعيش في منطقة معينة. وأي خلل في النظام البيئي الطبيعي يمكن أن يؤدي إلى اختفائه أو انقراضه. يمكن أن يكون مثل هذا الانتهاك، على سبيل المثال، إزالة الغابات أو إبادة سكان نوع حيواني معين. في هذه الحالة، تتعطل السلسلة الغذائية على الفور، ويبدأ النظام البيئي في "الفشل".

وبالمناسبة، فإن إدخال عناصر إضافية في النظم البيئية يمكن أن يؤدي أيضًا إلى تعطيلها. على سبيل المثال، إذا بدأ الشخص في تربية الحيوانات في النظام البيئي المختار، والتي لم تكن موجودة في البداية. والتأكيد الواضح على ذلك هو تربية الأرانب في أستراليا. في البداية كان مربحا، لأنه في مثل هذه البيئة الخصبة وممتازة للتكاثر الظروف المناخيةبدأت الأرانب تتكاثر بسرعة مذهلة. ولكن في النهاية وصل كل شيء إلى الانهيار. دمرت جحافل لا حصر لها من الأرانب المراعي التي كانت ترعى فيها الأغنام سابقًا. بدأ عدد الأغنام في الانخفاض. ويحصل الإنسان على طعام من خروف واحد أكثر بكثير مما يحصل عليه من 10 أرانب. حتى أن هذه الحادثة أصبحت مقولة: "الأرانب أكلت أستراليا". لقد تطلب الأمر جهدًا لا يصدق من العلماء والكثير من النفقات قبل أن يتمكنوا من التخلص من أعداد الأرانب. ولم يكن من الممكن إبادة سكانها بشكل كامل في أستراليا، لكن أعدادهم انخفضت ولم تعد تهدد النظام البيئي.

النظم البيئية الاصطناعية

النظم البيئية الاصطناعية هي مجتمعات من الحيوانات والنباتات التي تعيش في ظروف خلقها الإنسان لها. ويطلق عليهم أيضًا اسم noobiogeocenoses أو النظم البيئية الاجتماعية. أمثلة: الحقل، المرعى، المدينة، المجتمع، سفينة فضائية، حديقة الحيوان، حديقة، بركة اصطناعية، خزان.

أكثر مثال بسيطالنظام البيئي الاصطناعي هو حوض السمك. هنا يقتصر الموطن على جدران الحوض، ويتم تنفيذ تدفق الطاقة والضوء والمواد المغذية من قبل الإنسان، الذي ينظم أيضًا درجة حرارة الماء وتكوينه. يتم أيضًا تحديد عدد السكان في البداية.

الميزة الأولى: جميع النظم البيئية الاصطناعية غير متجانسةأي: تناول الأطعمة الجاهزة. لنأخذ مدينة كمثال، واحدة من أكبر النظم البيئية الاصطناعية. يلعب تدفق الطاقة المصطنعة (خط أنابيب الغاز والكهرباء والغذاء) دورًا كبيرًا هنا. وفي الوقت نفسه، تتميز هذه النظم الإيكولوجية بإنتاجية عالية المواد السامة. أي أن تلك المواد التي تستخدم لاحقًا لإنتاج المواد العضوية في النظام البيئي الطبيعي غالبًا ما تصبح غير مناسبة للنظام البيئي الاصطناعي.

واحدة أخرى سمة مميزةالنظم البيئية الاصطناعية - دورة التمثيل الغذائي المفتوحة.لنأخذ النظم الإيكولوجية الزراعية كمثال، فهي الأكثر أهمية بالنسبة للبشر. وتشمل هذه الحقول والحدائق وحدائق الخضروات والمراعي والمزارع والأراضي الزراعية الأخرى التي يهيئ فيها الناس الظروف لإنتاج المنتجات الاستهلاكية. يقوم الإنسان بإخراج جزء من السلسلة الغذائية في مثل هذه الأنظمة البيئية (على شكل محاصيل)، وبالتالي يتم تدمير السلسلة الغذائية.

والفرق الثالث بين النظم البيئية الاصطناعية والطبيعية هو قلة عدد الأنواع. في الواقع، يقوم الشخص بإنشاء نظام بيئي من أجل تربية نوع واحد (أقل في كثير من الأحيان) من النباتات أو الحيوانات. على سبيل المثال، في حقل القمح، يتم تدمير جميع الآفات والأعشاب الضارة، ويتم زراعة القمح فقط. هذا يجعل من الممكن الحصول على حصاد أفضل. ولكن في الوقت نفسه، فإن تدمير الكائنات الحية "غير المربحة" للبشر يجعل النظام البيئي غير مستقر.

الخصائص المقارنة للنظم البيئية الطبيعية والاصطناعية

من الأنسب تقديم مقارنة بين النظم البيئية الطبيعية والنظم البيئية الاجتماعية في شكل جدول:

النظم البيئية الطبيعية	النظم البيئية الاصطناعية
المكون الرئيسي هو الطاقة الشمسية.	يتلقى الطاقة بشكل رئيسي من الوقود والأطعمة الجاهزة (غيرية التغذية)
تشكل التربة الخصبة	يستنزف التربة
جميع النظم البيئية الطبيعية تمتص ثاني أكسيد الكربونوإنتاج الأكسجين	تستهلك معظم النظم البيئية الاصطناعية الأكسجين وتنتج ثاني أكسيد الكربون
تنوع كبير في الأنواع	عدد محدود من أنواع الكائنات الحية
ثبات عالي وقدرة على التنظيم الذاتي والشفاء الذاتي	ضعف الاستدامة، لأن مثل هذا النظام البيئي يعتمد على الأنشطة البشرية
التمثيل الغذائي مغلق	السلسلة الأيضية المفتوحة
يخلق موائل للحيوانات والنباتات البرية	يدمر موائل الحياة البرية
يتراكم الماء، ويستخدمه بحكمة، وينقيه	ارتفاع استهلاك المياه والتلوث

النظام البيئي هو، بالمعنى التقريبي، مجموعة من ممثلي الطبيعة المعيشية وظروف معيشتهم، متحدين بالمعلومات والمواد والطاقة.

مصطلح "النظام البيئي" تمت صياغته في عام 1935 من قبل عالم النبات. ولم يكن هذا التعريف ضمن نطاق الخصائص من حيث الحجم أو الرتبة أو نوع المنشأ. مؤلف المصطلح هو الإنجليزي أ. تانسلي، الذي كرس حياته كلها لدراسة عمليات علم النبات.

يمكن أن تكون هناك أنواع مختلفة من النظم الإيكولوجية، وهناك تصنيف معين ومخطط لتقسيمها كمكونات للمحيط الحيوي. على سبيل المثال، انطلاقا من أصل هذه الكائنات، يمكن تقسيم أنواع النظم الإيكولوجية إلى طبيعية وبشرية المنشأ.

إن مفهوم النظام البيئي هو الجزء الأكثر أهمية في المجمع الطبيعي الذي يشكل القشرة الجغرافية والبيولوجية لكوكب الأرض. هنا نحن نتحدث عنحول جميع المكونات التي تتكون منها: التربة والهواء والموارد المائية والنباتات والحيوانات.

آرثر تانسلي

التنقل السريع من خلال المادة

المفهوم العام للمفهوم

ما هو النظام البيئي؟ ماذا يشمل هذا المفهوم؟ يتم شرح معنى الكلمة بكل بساطة: إنه نظام تسكنه الكائنات الحية في ظروف بيئتها الطبيعية، حيث يوجد تبادل مستمر للمعلومات والطاقة.

فلاديمير نيكولايفيتش سوكاشيف نعم أنواع مختلفةلكن النظم البيئية المبدأ العامهو نفسه: إنه يحتوي على بيئة حيوية - مكون إقليمي له نفس المناظر الطبيعية والتضاريس والمناخ والتكاثر الحيوي - سكان المجموعة الذين يعيشون بشكل دائم في هذا البيئة الحيوية. من غير المنطقي ببساطة النظر في هذين المفهومين بشكل منفصل، حيث أن الموطن الحيوي والتكاثر الحيوي لا يوجدان بشكل منفصل عن بعضهما البعض. لكنهم يشكلون معًا مخططًا طبيعيًا يسمى التكاثر الحيوي. تم تقديم هذا المفهوم للاستخدام العلمي من قبل عالم الأحياء ف.ن. سوكاشيف.

نظرًا لأن الأنظمة الطبيعية يمكن أن توجد لفترة طويلة جدًا، فإن العمل المنسق لجميع المكونات وعمليات التمثيل الغذائي الصحيحة وكذلك التفاعل مع البيئة أمر مهم بالنسبة لهم لإطلاق الطاقة المتراكمة وتجديدها من الخارج. إن تنوع النظم البيئية كبير، كل واحد منهم فردي، لكن لديهم جميعا عوامل مشتركة - البناء والمكونات.

النظام البيئي هو خاص الوحدة الهيكلية، يجمع بين العوامل الحيوية واللاأحيائية، التي لها خطها الخاص في التطوير الذاتي، مما يضمن الحيوية مواد مهمةومنظمة معينة.

أنواع النظم البيئية

يمكن أن تكون أنظمة التمثيل الغذائي للمواد المختلفة من أنواع مختلفة.

ما هي أنواع النظم البيئية حسب مصدر مكوناتها؟ لا يوجد سوى اثنين منهم: الطبيعية والاصطناعية.

المجموعة الحية عبارة عن مجمع مستقل تمامًا من الكائنات الحية التي تعيش في ظروف مريحة. في مثل هذا الهيكل، تؤدي جميع مكوناته وظيفتها بشكل مستقل، دون أي تدخل خارجي. يسمى مفهوم النظام البيئي طبيعيًا أو طبيعيًا.

لكن المجموعات البشرية المنشأ في علم الأحياء هي في الأصل اصطناعية تماما، وغالبا ما يطلق عليها هذا الاسم على وجه التحديد: اصطناعية. ماذا يكون الميزات الأساسيةمثل هذا النظام؟ كل شيء بسيط للغاية: لقد تم إنشاؤها بشكل مصطنع من قبل الإنسان. لا يستطيع سكان النظام البيئي هنا توفير التبادل الضروري للمعلومات وظروفهم المعيشية بأنفسهم، كل هذا مدعوم من الخارج.

الآن دعونا نلقي نظرة فاحصة على الفرق بين هذين النوعين.

طبيعي

تنقسم النظم البيئية الطبيعية أيضًا إلى طريقة الحصول على الطاقة من الخارج. تعتمد إحدى المجموعات بشكل كامل على طاقة الشمس، بينما تتلقى المجموعة الثانية الطاقة ليس فقط من الشمس، ولكن أيضًا من مصادر أخرى بالإضافة إلى ذلك.

بيئة المجتمعات والأنظمة البيئية التي تعتمد عليها بنسبة مائة بالمائة جسم سماوي، ليست منتجة بشكل خاص من حيث معالجة المواد، ولكن من المستحيل الاستغناء عنها. وظائف هذا النوع من النظام البيئي تشكل المناخ على الكوكب والحالة العامة لطبقة الهواء حول الأرض. عادة، توجد المجمعات الطبيعية في شكلها الطبيعي، وتحتل مساحات واسعة، تماما كما تم إنشاؤها.

تنقسم المناطق الأحيائية الطبيعية إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

1. أرضي،
2. مياه عذبة،
3. البحرية.

يعد حوض البحر الأسود العميق مثالاً على المنطقة الأحيائية البحرية

يعتمد كل واحد منهم على العوامل الطبيعية والبيئية، وعملهم المشترك هو الشرط الرئيسي لظهور ووجود النظام البيئي العالمي. يتم تقسيم هذه الأنواع عمدًا إلى بيئة بيئية وفقًا لظروف وجودها - وبالتالي، يتكون النظام البيئي الواحد من الموائل الرئيسية المحتملة في الظروف الطبيعية. وفي هذا السياق، ستكون أمثلة النظم البيئية من كل مجموعة مثيرة للاهتمام بالتأكيد.

أرضي

النظم البيئية الأرضية الكبيرة المعروفة بالطبيعية:

• التندرا,
• غابة صنوبرية,
• صحراء،
• سافانا.

التندرا

هناك الكثير من هؤلاء الممثلين معنى عامفهي واضحة: إنه نظام طبيعي موجود على الأرض ويعمل بشكل مستقل تمامًا.

مياه عذبة

مجموعة المياه العذبة أكثر تنوعًا وتتضمن عدة أنواع منفصلة:

1. النظم الإيكولوجية العدسية. وتشمل هذه الكائنات مع المياه الدائمةغالبًا ما تكون هذه بركًا أو بحيرات. وهي تخضع للتقسيم الطبقي، لأن المياه في هذه الخزانات لا تتحرك عمليا - باستثناء فترات موسمية قصيرة. لذلك، فإن مثل هذه المناطق الأحيائية، على الرغم من أهميتها بالنسبة لبيئة الكوكب، إلا أنها ثابتة تمامًا في عملها وتتمتع بفترة طويلة من عمليات التمثيل الغذائي.
2. النظم البيئية لوتيك. هنا العكس تمامًا – نحن نتحدث عن المياه المتدفقة: أنواع مختلفة من الأنهار والجداول وما شابه. نظرًا لخاصيتها الرئيسية - التدفق - فإن هذه المجموعات أكثر نشاطًا من المجموعات السابقة. نظرًا لعدم ركود المياه، يوجد حجم أكبر من التبادل بين الماء والأرض، بالإضافة إلى دوران موحد للأكسجين في جميع أنحاء المنطقة بأكملها.
3. المسطحات المائية الرطبة بشكل طبيعي. وهذا هو، في الواقع، المستنقعات نفسها وأصنافها. وهي تختلف حسب موقعها: يمكن أن تكون أراضي منخفضة - أساسها المياه الجوفية، أو مرتفعة - تتشكل في أي مكان، حتى بعد هطول أمطار غزيرة أو غيرها من الكوارث الطبيعية.

المستنقعات المرتفعة والانتقالية والمنخفضة في السهول الفيضية للنهر. مانكوركا وبوروفايا - مجمع مستنقعات من النوع المرتفع

إن مفهوم العمل في المناطق الأحيائية للمياه العذبة يشبه تماما تلك الموجودة على الأرض: مجموع الكائنات الحية في بيئة طبيعيةالموائل التي تقوم بعمليات التمثيل الغذائي داخل المجمع البيئي.

البحرية

وعليه فإن النوع البحري يشمل:

• المحيطات,
• البحار,
• مياه الجرف,
• المسطحات المائية الأخرى من مياه البحر.

المحيط الهادي- أكبر المحيطات من حيث المساحة والعمق على الأرض

هذه هي الأنواع الرئيسية النظم الطبيعية. ومع ذلك، هناك أيضًا البعض الآخر في الطبيعة - عددهم صغير جدًا بحيث لا فائدة من إلقاء الضوء عليهم.

كل نظام طبيعي له مناخه ونباتاته وحيواناته الخاصة.

صناعي

ومع ذلك، لا يمكن للنظام البيئي الحي أن يعمل بشكل كامل بشكل مستقل؛ ففي كثير من الأحيان، إذا فقد واحد على الأقل من العوامل الرئيسية، فإنه محكوم عليه بالموت. سوف تتلاشى حياة النظام البيئي تدريجياً، وتزيل روابطها التالية من السلسلة حتى تتوقف عن العمل بشكل كامل.

وقد حدث ذلك في الفترات الأولى من تطور العمليات الطبيعية، حتى تدخل الإنسان في مسارها الطبيعي. وبمشاركته تم ما يسمى ب المجمعات الطبيعية البشرية المنشأ- وتسمى أيضًا مصطنعة.

هذه الأنواع من النظم البيئية متشابهة جدًا في الواقع، ولها نفس مبدأ التشغيل والمعنى، الميزة الأساسيةالنوع الاصطناعي هو أن الدور الرئيسي والحاسم فيه ينتمي إلى التدخل الخارجي.

ليس من الصعب العثور على مثال لنظام بيئي بشري المنشأ، فهو موجود في كل مكان.

لنأخذ الزراعة أو الزراعة. من ناحية، تحدث جميع العمليات فيها بشكل طبيعي: تنضج بذور النباتات تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية الشمسية واستقلاب التربة والهواء وهطول الأمطار. ولكن في الوقت نفسه، فإن عنصر التأثير البشري جزء لا يتجزأ هنا: الحراثة الزراعية، ومكافحة الآفات، والحصاد - كل عامل يلعب دورًا مهمًا في حياة هذا المجمع، ولا يمكن أن توفره الطبيعة بشكل مستقل.

الزراعة في منطقة تيومين

عندما نتحدث عن المجمعات الاصطناعية، لا يمكننا أن نغفل النظم البيئية الحضرية والصناعية. هذا أمثلة حيةالمجموعات البشرية.

على وجه الخصوص، ظهرت النظم البيئية الحضرية مؤخرًا في عملية التحضر للسكان - حيث انتقل السكان من الأراضي الزراعية إلى المدن، مما أدى إلى إنشاء مراكز كبيرة، بما في ذلك المراكز الصناعية. هذا الأخير له مساهمة سلبية كبيرة في بيئة كوكبنا بأكمله.

تشكل المدن الملوثة صناعياً تهديداً حقيقياً للحالة البيئية للأرض وجميع مجالاتها. فهي لا تقتل إمكانية حدوث العمليات الطبيعية في الطبيعة فحسب، بل لها تأثيرها أيضًا تأثيرات مؤذيةإلى المناطق المحيطة، والبقاء على قيد الحياة تدريجيا في البيئة الطبيعية.

ومن الأمثلة الصارخة على النظم البيئية الصناعية منطقة دونباس وغيرها من المناطق المشابهة لها. ومقارنة بها، فإن النظم البيئية الحضرية العادية - رغم أنها مصطنعة، لا تشكل تهديدا للبيئة.

أمثلة

لقد كان مفهوم النظام البيئي موجودًا في العلوم لفترة طويلة، وبمرور الوقت أصبح مخطط النظام البيئي أكثر تعقيدًا تدريجيًا. يحدث هذا لأسباب طبيعية وبسبب تدخل الجوانب التقدمية. إن مفهوم هذا المصطلح مناسب تمامًا لتعيين مجموعة من العوامل التي تتفاعل مع بعضها البعض وتخلق دورة التمثيل الغذائي والمعلومات الخاصة بها.

دعونا ننظر في النظم البيئية الرئيسية للأرض وخصائصها. أكبر نظام بيئي على وجه الأرض هو المحيط الحيوي للكوكب، وهو الاسم الذي يطلق على مجموعة من الكائنات الحية التي تتفاعل مع بعضها البعض باستخدام نماذج السلوك الحيوية وغير الحيوية.

النظام البيئي في الطبيعة هو: مساحات من المزروعات الطبيعية التي تشكل أنواعًا مختلفة من الغابات - غابات التايغا والنفضية والصنوبر. يتم ضمان وظيفة النظام البيئي في هذه الحالات من خلال وجود مجموعة من الكائنات الحية المسؤولة عن قدرته على البقاء. هنا يكون التفاعل بين الكائنات الحية ومكونات الطبيعة غير الحية إلزاميًا: ممثلو الحيوانات، والنباتات النباتية التي تتغذى عليها، والبكتيريا التي تعيش عن طريق الحصول على العناصر الغذائية من المواد العضوية الميتة.

من الأسهل العثور على أمثلة للنظم البيئية البشرية المنشأ! هنا أيضًا يتم إعطاء الدور الرئيسي للعمليات الطبيعية، لكنها لا تحدث بشكل مستقل. أنواع ومكونات هذه المجمعات يمكن أن تكون أي شيء.

أبسط مثال على النظام البيئي في هذا القسم هو حوض السمك العادي. يبدو الأمر طبيعيًا تمامًا (يحتوي على نظام بيئي حي من الأسماك والمحاريات والنباتات والماء والهواء)، لكن العامل الذي يشكل نوع المخطط البشري هنا هو الإنسان. فهو يوفر الغذاء لسكان الحوض، كما يوفر الإضاءة والتنظيف وغيرها من العوامل الضرورية.

حوض سمك

أو خذ على سبيل المثال حديقة الخضروات، التي هي في الأساس قريبة من مفهوم العملية الطبيعية: تنمو الخضروات من البذور باستخدام الآليات الطبيعية. إن تعريف البشرية هنا أساسي - فهو مخطط طبيعي أنشأه الإنسان.

مثال منفصل للمجمعات الاصطناعية هو النظم البيئية الهندسية. بادئ ذي بدء، ينبغي أن يشمل ذلك محطات معالجة مياه الصرف الصحيوطواحين الهواء والنظم البيئية الجبلية التي أنشأها الناس. هنا، تقوم الأجزاء غير الحية من النظام البيئي بإنتاج أو تحويل تدفقات الطاقة خصيصًا لضمان حياة البشرية.

ومن المستحيل أيضًا عدم ملاحظة التأثير الهائل الذي تحدثه النظم البيئية التكنولوجية على البيئة. إن مفاهيمهم هي أن أنشطة أي من هذه الأنشطة المعقدة تفيد الإنسانية والتقدم، ولكنها في الوقت نفسه تسبب ضررًا، لا يمكن إصلاحه في كثير من الأحيان، للنظم البيئية الطبيعية للكوكب، والوضع البيئي في مناطق معينة، وجميع الكائنات الحية والأشياء غير الحية، بما في ذلك .