Eugene Odum a definit un ecosistem ca Aceste componente biotice și abiotice sunt legate de ciclurile nutrienților și fluxurile de energie . Un ecosistem este o unitate funcțională care constă din toate organismele vii (animale, plante, microbi) dintr-o anumită regiune și toți factorii fizici și chimici nevii ai mediului lor. Lucrurile vii și cele nevii sunt legate de ciclurile nutrienților și fluxurile de energie. Un ecosistem este o unitate structurală și funcțională autonomă a biosferei în care organismele vii interacționează între ele și cu elemente abiotice (abiotice/fizice) precum aerul, apa și solul.
Ecosistem = Componente Biotice + Abiotice
Componente abiotice
Componentele abiotice sau fizice sunt componentele nevii ale mediului. Solul, apa și aerul de pe suprafața pământului formează mediul fizic. Factorii climatici precum lumina soarelui, precipitațiile, temperatura, umiditatea și vântul aparțin, de asemenea, mediului abiotic. Factorii abiotici joacă un rol important în influențarea speciilor, comportamentului și distribuției organismelor în ecosisteme.
Tipuri de componente abiotice
Tipul de componentă abiotică se bazează pe doi factori. Sunt climatice și factori edafici:
Factori climatici
Apă
Aproximativ 70% din suprafața pământului este acoperită cu apă sub formă de oceane, mări, lacuri, râuri și iazuri. Apa este o parte importantă a compoziției organismelor vii. Aproximativ 70% din corpul nostru este alcătuit din apă.
- Apa este cea mai abundentă resursă naturală de pe suprafața pământului. Este, de asemenea, cea mai importantă nevoie a tuturor viețuitoarelor.
- Prezența apei este necesară pentru mai multe procese de viață, precum germinarea semințelor, digestia și absorbția alimentelor, îndepărtarea deșeurilor, absorbția nutrienților, iar circulația substanțelor în organism necesită apă ca mediu.
- Cantitatea de apă din habitat afectează tipurile de floră și faună găsite în acesta habitat .
- De exemplu, există mai puțină vegetație în zonele deșertice unde apa este rară.
- Pe de altă parte, în zonele cu precipitații mari, o mare varietate de plante cresc dens, formând păduri tropicale. Acest lucru oferă un mediu foarte bogat pentru animale, cu o mare varietate de animale înfloritoare.
- Apa poate dizolva gaze precum oxigenul și dioxidul de carbon. Apa conține, de asemenea, săruri și minerale dizolvate. Atât plantele, cât și animalele pot supraviețui în apă.
Aer
Aerul este un amestec de 21% oxigen, 78% azot, 0,03% dioxid de carbon și 0,3% argon. De asemenea, aerul conține vapori de apă și particule de praf, care ne protejează de efectele nocive ale razelor UV.
- Fără aer, viața așa cum o cunoaștem nu ar fi de conceput pe Pământ. Dioxidul de carbon este absorbit de plante din atmosferă și folosit pentru a produce alimente. Ca produs secundar al acestei acțiuni, este emis oxigen.
- Toate ființele vii folosesc oxigenul pentru respiraţie . Arderea folosește și oxigenul (ardere).
- Plantele folosesc din nou dioxidul de carbon creat de respirație, arderea combustibililor fosili și descompunerea materialelor organice pentru fotosinteză.
- Un echilibru între oxigen și dioxid de carbon din aer este menținut prin procesele de respirație, ardere și fotosinteză .
- Microorganismele din sol transformă atmosfera azot în nitraţi. Acești nitrați sunt absorbiți de plante și utilizați pentru sinteza proteinelor.
Ușoară
Soarele este principala și cea mai importantă sursă de energie luminoasă a planetei Pământ. Soarele ne oferă căldură și lumină.
- Singurele viețuitoare care pot absorbi și utiliza energia solară pentru a produce hrană sunt plantele verzi. Prin lanțul trofic natural, această energie pe care plantele o depozitează în hrana pe care o produc este transferată oricărui alt lucru viu.
- Alte moduri prin care lumina afectează plantele și animalele sunt, de asemenea, numeroase. Lumina afectează o gamă largă de procese, inclusiv deschiderea și închiderea stomatelor, germinarea semințelor, înflorirea, mișcarea animalelor, somnul și hrănirea.
- Comportamentul unor animale este, de asemenea, influențat de lumină. Majoritatea creaturilor, cunoscute sub numele de animale diurne, pot suporta lumina intensă și sunt active în timpul zilei.
- Unele sunt denumite animale nocturne, cum ar fi râmele și gândacii, deoarece sunt activi noaptea și evită lumina.
Temperatura
Temperatura de pe suprafața Pământului variază foarte mult. Fiecare tip de creatură poate rezista doar la o anumită gamă de temperaturi.
java pentru tipuri de bucle
- Majoritatea plantelor și animalelor se dezvoltă între 20 și 45 de grade Celsius. Celulele vii sunt distruse la temperaturi extreme între 50 și 70 de grade Celsius și sunt înghețate la temperaturi extrem de scăzute sub Orc. Unele bacterii pot rezista la temperaturi de până la -240°C și până la 120°C.
- Diferite specii au diferite apărări împotriva variațiilor de temperatură din mediul lor. De exemplu, majoritatea plantelor au rădăcini lungi care se extind departe în sol în deșerturi când este cald și există o lipsă de apă care să le ajute să absoarbă umiditatea. Pentru a stoca apă, mulți cactusi au tulpini cărnoase. Frunzele de cactus sunt transformate în tepi pentru a opri transpirația.
- Unele animale hibernează pe tot parcursul iernii dacă nu pot face față frigului amar. Hibernarea este numele dat acestui somn sezonier. De exemplu, șopârle, șerpi și broaște.
Factori edafici
Structura și compoziția solului, care au un impact asupra varietății de creaturi care trăiesc acolo, sunt denumite factori edafici.
Sol
Datorită faptului că solul este esențial pentru plante pentru multe dintre nevoile lor, este un element de mediu foarte important.
- Toți nutrienții minerali esențiali pentru creșterea și dezvoltarea plantelor și animalelor sunt prezenți în sol. Pământul oferă apă și plantelor.
- O gamă largă de creaturi vii, inclusiv râme, insecte, ciuperci și bacterii, pot fi găsite în sol bun.
- În plus, conține humus, care este compus din rămășițe de animale și plante care au murit și s-au descompus. Humusul face solul productiv.
pH
Ființele vii sunt, de asemenea, afectate de modificările pH-ului.
- Din cauza creșterii dioxidului de carbon, există o creștere a acidității în mai multe regiuni ale planetei. A produs un mediu acid.
- Cei doi factori principali sunt urbanizarea și revoluția industrială. De asemenea, s-a descoperit că coaja melcului s-a dezintegrat ca urmare a creșterii acidității.
- În mod similar, coralul nu poate rezista într-o atmosferă acidă.
Minerale
În geologie și mineralogie, mineralele sunt definite pur și simplu ca substanțe solide găsite în natură care pot fi create prin combinarea unuia sau mai multor elemente (compuși chimici). Solul conține minerale precum fosfor, potasiu și azot care ajută plantele să crească și să se dezvolte.
Topografice
Înălțimea, direcția pantei și abruptul pantei sunt toate incluse. Aceste elemente modifică condițiile de mediu, care afectează modul în care organismele cresc și evoluează.
Salinitate
- Cantitatea totală de solide dintr-un kilogram de apă de mare, exprimată în părți la mie, este cunoscută sub numele de salinitate.
- Salinitatea medie a apei sărate este de 3,5 la sută (măsurată în părți la mie).
- Salinitatea se modifică ca urmare a vântului cauzate de variațiile presiunii aerului.
- Pe tot parcursul anului, vânturile puternice deplasează o cantitate semnificativă de apă caldă, sărată, de pe coasta de vest a pământului din latitudinile medii inferioare către țărmul estic la latitudinile superioare, modificând distribuția salinității.
- Caracteristicile atmosferei, sau raportul dintre precipitații și evaporare, controlează fluctuațiile salinității.
Factori care afectează salinitatea
- Există părți ale oceanului unde briza caldă și uscată provoacă ploi puține, dar multă evaporare.
- Datorită sării care rămâne în urmă când vaporii de apă se ridică în atmosferă, această evaporare elimină apa, dar salinitatea apei sărate crește.
- Acest lucru face ca oceanul să devină mai dens.
- Atlanticul de nord și de sud, care sunt regiuni cu vânturi puternice și precipitații reduse, găzduiesc o salinitate ridicată.
Altitudine
Altitudinea, ca și altitudinea, se referă la înălțimea deasupra nivelului mării. Este obișnuit să ne referim la o locație la altitudine mare dacă se ridică la cel puțin 2.400 de metri (8.000 de picioare) în atmosferă. Cel mai înalt punct de pe Pământ este Muntele Everest, care este situat în lanțul muntos Himalaya la granița dintre Nepal și Tibet în China. 8.850 de metri, sau 29.035 de picioare, este înălțimea Muntelui Everest. Cel mai înalt oraș de pe Pământ este El Alto, care se află în Bolivia. Altitudinea medie a populației de 1,2 milioane este de 4.150 de metri (13.615 de picioare) deasupra nivelului mării. Presiunea aerului și altitudinea sunt legate. De fapt, alpiniștii și aviatorii își pot determina altitudinea observând presiunea aerului din jur. Un altimetru este un dispozitiv care măsoară ceea ce este cunoscut ca altitudinea indicată.
Pe măsură ce urcați, presiunea aerului scade. Cu alte cuvinte, presiunea scăzută a aerului indică o înălțime aparentă mare. Două lucruri explică acest lucru. Cauza principală este gravitația. Aerul este atras cât mai aproape de suprafață de gravitația Pământului. Densitatea este a doua justificare. Numărul de molecule de gaz din aer scade odată cu înălțimea, făcând aerul mai puțin dens decât aerul mai aproape de nivelul mării. Aerul la o înălțime mai mare exercită mai multă presiune decât aerul care este mai subțire. Temperatura este de obicei substanțial mai scăzută la altitudini mari decât la nivelul mării. Presiunea scăzută a aerului este de vină pentru acest lucru. Cu cât mai puține molecule de gaz, cum ar fi azotul, oxigenul și dioxidul de carbon, au mai puține oportunități de a se ciocni atunci când aerul se extinde pe măsură ce se ridică.
Presiunea atmosferică locală este afectată de variabile precum clima și umiditatea. În jurul polilor scade și presiunea aerului. Datorită presiunii care face ca altitudinea să se simtă cu 914 de metri (3.000 de picioare) mai mare, Muntele Everest nu ar putea fi urcat niciodată fără oxigen dacă ar fi situat în Alaska sau, respectiv, în Antarctica.
Diferite tipuri de ecosisteme bazate pe componente abiotice
Un ecosistem poate fi fie natural, fie creat de om. Există diverse tipuri de ecosisteme care depind de elementele abiotice.
- Ecosistemul forestier: Următoarele substanțe anorganice și organice găsite în sol, atmosferă și climă sunt exemple de componente abiotice ale pădurii (temperatură, precipitații, lumină etc.).
- Ecosistemul deșertului: În zonele cu mai puțin de 25 cm de precipitații anuale, pot fi găsite ecosisteme deșertice. Aproximativ 17% din suprafața pământului este ocupată de deșerturi. Habitatele deșertice includ, printre altele, deșerturile semiaride, de coastă și frigide. Temperaturile ridicate, lipsa apei disponibile și soarele aspru contribuie la reprezentarea inadecvată a florei și animalelor.
- Ecosistemul terenurilor cultivate: Un ecosistem artificial, gestionat de om, este terenurile cultivate. Terenul agricol are parametri abiotici adecvați, inclusiv umiditatea, temperatura, umiditatea, vântul, apa etc.
- Ecosistemul de pășuni: Atât părțile tropicale, cât și cele temperate ale lumii au ecosisteme de pășuni. Ierburile, leguminoasele și plantele din familia compozitelor formează cea mai mare parte a vegetației. Ploaia este o componentă abiotică cheie.
- Ecosistemul de apă dulce: Elementele abiotice ale ecosistemului de apă dulce includ temperatura apei, penetrarea luminii și pH-ul.
- Ecosistem oceanic/marin: Salinitatea, căldura, poluarea și o serie de alți factori abiotici influențează ecosistemul oceanelor. Fundul mării deschise este cunoscut sub numele de fundul oceanului. Adâncimea sa normală este de aproximativ 6000 de metri, dar poate coborî până la 10.000 de metri și este practic orizontal.
Răspunsurile organismelor la diferite componente abiotice
Circumstanțele abiotice ale multor habitate se pot schimba semnificativ în timp, totuși organismele care trăiesc acolo se adaptează la situații stresante, menținând stabilitatea mediului lor intern. Homeostazia este procesul prin care un animal menține un mediu intern stabil în corpul său, în ciuda schimbărilor dramatice ale condițiilor externe necesare proceselor biochimice și funcționării fiziologice. Organismele pot reacționa într-o varietate de moduri la circumstanțe de mediu nefavorabile. Unele dintre ele sunt enumerate mai jos:
1 milion în cifre
- Regulatori: Un mediu intern continuu, sau homeostazia, există în regulatori. Își mențin temperatura corpului constantă. Concentrația osmotică a fluidelor corporale este constantă. Ei folosesc o cantitate mare de energie. Numărul de reglementatori este mai mare și sunt dispersați pe scară largă.
- Conformeri: Deși economisesc energie prin nereglementare, conformerii pot prospera doar în medii care le asigură circumstanțele specifice de mediu.
- Migra: Organismul se poate muta temporar dintr-un habitat nefavorabil într-unul care este mai favorabil, apoi se poate întoarce înapoi când timpul nefavorabil a trecut.
- Suspenda: Bacteriile, ciupercile și plantele inferioare produc diferite tipuri de spori cu pereți groși care ajută la supraviețuirea lor în medii nefavorabile.
- Pentru a evita frigul amar din timpul iernii, urșii polari hibernează. Pentru a se proteja de problemele de vară, cum ar fi căldura și uscarea, unii pești și melci trec prin estivare.
- Metabolismul lor scade la aproape nimic.
- Se poate forma și un strat exterior gros.
- Diapauză: În funcție de specie, diapauza poate apărea în stadiile de dezvoltare embrionar, larvar, pupal sau adult. Insectele folosesc diapauza ca strategie cheie pentru a evita condițiile de mediu nefavorabile.
Întrebări frecvente despre componentele abiotice
Întrebarea 1: Ce funcție îndeplinesc componentele abiotice?
Răspuns:
Toate elementele nevii dintr-un ecosistem sunt denumite factori abiotici. Într-un ecosistem, variabilele biotice și abiotice sunt interconectate, iar dacă una este modificată sau eliminată, ecosistemul în ansamblu poate fi afectat negativ. Deoarece au un impact direct asupra modului în care organismele supraviețuiesc, factorii abiotici sunt deosebit de importanți.
Întrebarea 2: Cum un ecosistem este afectat de factorii abiotici?
Răspuns:
Capacitatea unui organism de a supraviețui și de a se reproduce depinde de factori abiotici. Forțele abiotice împiedică populațiile să crească în continuare. Ele ajută la determinarea tipurilor și numărului de organisme care pot coexista într-un anumit mediu.
Întrebarea 3: Cum sunt relaționați factorii abiotici și biotici?
Răspuns:
Ființele vii și interacțiunile lor sunt considerate a fi factori biotici . Elementele nevii ale mediului, cum ar fi soarele, apa, temperatura, vântul și nutrienții, sunt cunoscute ca variabile abiotice. Ecologiștii prognozează schimbările populației și evenimentele ecologice folosind variabile biotice și abiotice.
Întrebarea 4: De ce temperatura este considerată abiotică?
Răspuns:
Apa, lumina soarelui, oxigenul, solul și temperatura sunt exemple de variabile abiotice. Elementele nevii ale mediului, sau influențele abiotice, au frecvent un impact semnificativ asupra viețuitoarelor. Într-un ecosistem, oamenii, animalele și plantele sunt toate afectate de temperatură, care este o componentă abiotică.
Întrebarea 5: De ce este necesară energia regenerabilă?
Răspuns:
Producerea de energie din combustibili fosili, fără emisii de gaze cu efect de seră, reducând în același timp unele forme de poluare a aerului. creșterea diversității aprovizionării cu energie și scăderea dependenței de combustibilii importați. stimularea creșterii economice și a ocupării forței de muncă în producție, instalații și alte domenii.
Întrebarea 6: Ce este utilizarea durabilă a energiei?
Răspuns:
Orice formă de energie care poate satisface nevoile fără a pune în pericol resursele este denumită energie durabilă. Sursele de energie durabile sunt prietenoase cu mediul și nu se epuizează niciodată.