생태계: 자연 및 인공. 생태계는 생태학의 핵심 개념 중 하나이며 여러 시스템을 포함하는 시스템입니다.

대초원, 낙엽 활엽수림, 늪, 수족관, 바다, 들판 - 이 목록의 모든 항목은 생태계의 예로 간주될 수 있습니다. 우리 기사에서는이 개념의 본질을 밝히고 그 구성 요소를 고려할 것입니다.

생태 공동체

생태학은 자연에서 살아있는 유기체의 관계의 모든 측면을 연구하는 과학입니다. 따라서 그 연구의 대상은 분리된 개인과 그 존재의 조건이 아니다. 생태학은 상호 작용의 성격, 결과 및 생산성을 고려합니다. 따라서 인구의 총체는 다음을 포함하는 biocenosis 기능의 특징을 결정합니다. 전선생물학적 종.

그러나 자연 조건에서 개체군은 서로 상호 작용할 뿐만 아니라 다양한 조건과도 상호 작용합니다. 환경. 이러한 생태 공동체를 생태계라고합니다. 이 개념을 언급하기 위해 생물 지세 증이라는 용어도 사용됩니다. 미니어처 수족관과 무한 타이가는 생태계의 한 예입니다.

생태계: 개념의 정의

보시다시피 생태계는 상당히 광범위한 개념입니다. 과학적 관점에서 볼 때 이 커뮤니티는 야생 동물과 비생물적 환경의 요소가 결합된 것입니다. 대초원과 같은 것을 고려하십시오. 이곳은 눈이 거의 내리지 않는 추운 겨울과 덥고 건조한 여름의 조건에 적응한 동식물이 있는 개방된 잔디 지역입니다. 대초원 생활에 적응하는 과정에서 그들은 많은 적응 메커니즘을 개발했습니다.

따라서 수많은 설치류가 곡물 매장량을 저장하는 지하 통로를 만듭니다. 일부 대초원 식물에는 전구와 같은 싹의 수정이 있습니다. 튤립, 크로커스, 헌병에 일반적입니다. 2주 안에 봄에 충분한 수분이 있는 동안 새싹이 자라고 개화할 시간이 있습니다. 그리고 그들은 이전에 저장된 영양소와 다육 구근의 물을 희생시키면서 지하에서 불리한 기간을 경험합니다.

곡물 식물에는 뿌리 줄기의 또 다른 지하 수정이 있습니다. 물질은 또한 길쭉한 절점에 저장됩니다. 대초원 곡물의 예로는 모닥불, 블루그래스, 고슴도치, 페스큐, 구부러진 풀이 있습니다. 또 다른 특징은 과도한 증발을 방지하는 좁은 잎입니다.

생태계 분류

아시다시피 생태계의 경계는 식물 군집인 phytocenosis에 의해 설정됩니다. 이 기능은 이러한 커뮤니티의 분류에도 사용됩니다. 따라서 숲은 참나무, 아스펜, 열대, 자작나무, 전나무, 린든, 서어나무 등 매우 다양한 자연 생태계입니다.

또 다른 분류는 구역 또는 기후 특성을 기반으로 합니다. 생태계의 이러한 예는 선반 또는 바다 해안, 암석 또는 모래 사막, 범람원 또는 아고산 초원의 공동체입니다. 유사 커뮤니티의 전체 다른 유형우리 행성의 지구 껍질인 생물권을 구성합니다.

자연 생태계: 예

자연 및 인공 생물 지세도 있습니다. 첫 번째 유형의 커뮤니티는 사람의 개입 없이 작동합니다. 그 예가 상당히 많은 자연 생물 생태계는 순환 구조를 가지고 있습니다. 이것은 식물이 다시 물질과 에너지의 순환 체계로 돌아간다는 것을 의미합니다. 그리고 이것은 필연적으로 다양한 먹이 사슬을 통과한다는 사실에도 불구하고.

농약

사용 천연 자원, 인간은 수많은 인공 생태계를 만들었습니다. 그러한 공동체의 예는 농생물총량입니다. 여기에는 들판, 채소밭, 과수원, 목초지, 온실, 산림 농장이 포함됩니다. Agrocenoses는 농산물을 얻기 위해 만들어집니다. 그들은 자연 생태계와 동일한 먹이 사슬 요소를 가지고 있습니다.

agrocenose의 생산자는 재배 및 잡초 식물입니다. 설치류, 포식자, 곤충, 새는 소비자 또는 소비자입니다. 유기물. 그리고 박테리아와 곰팡이는 분해자의 그룹을 나타냅니다. agrobiocenoses의 독특한 특징은 영양 사슬에서 필요한 연결 고리이며 인공 생태계의 생산성을 위한 조건을 만드는 사람의 필수 참여입니다.

자연생태계와 인공생태계 비교

우리가 이미 고려한 인공적인 것들은 자연적인 것들에 비해 많은 단점들을 가지고 있습니다. 후자는 안정성과 자기 조절 능력이 특징입니다. 그러나 농생물총은 인간의 참여 없이는 오랫동안 존재할 수 없습니다. 그래서, 또는 정원 채소 작물독립적으로 1 년 이상, 다년생 초본 식물 - 약 3 개를 생산합니다. 이와 관련하여 기록 보유자는 정원, 과일 작물최대 20년 동안 독립적으로 개발할 수 있습니다.

자연 생태계는 태양 에너지만 받습니다. 인간은 그것을 농생물총에 도입합니다. 추가 소스경운, 비료, 통기, 잡초 및 해충 방제 형태. 그러나 인간의 경제 활동이 토양의 염분화 및 침수, 영토의 사막화, 천연 조개 껍질의 오염과 같은 부정적인 결과를 초래한 경우가 많이 알려져 있습니다.

도시 생태계

에 현재 단계개발 과정에서 인간은 이미 생물권의 구성과 구조에 상당한 변화를 가져왔습니다. 따라서 인간의 활동에 의해 직접 생성되는 별도의 껍질이 분리됩니다. 그것을 noosphere라고 합니다. 최근 도시화와 같은 개념이 널리 개발되어 인간 생활에서 도시의 역할이 증가하고 있습니다. 그들은 이미 세계 인구의 절반 이상이 거주하고 있습니다.

도시 생태계에는 고유한 특징이 있습니다. 물질 및 에너지의 변형과 관련된 모든 과정의 규제가 독점적으로 사람에 의해 수행되기 때문에 요소의 비율이 위반됩니다. 자신을 위해 가능한 모든 이점을 창출하면서 많은 불리한 조건을 만듭니다. 오염된 공기, 교통 및 주택 문제, 높은 이환율, 지속적인 소음은 모든 도시 거주자의 건강에 악영향을 미칩니다.

승계란 무엇인가

동일한 영역 내에서 매우 자주 연속적인 변화가 발생하는데, 이러한 현상을 천이(succession)라고 합니다. 생태계 변화의 전형적인 예는 침엽수림 대신 낙엽수림의 출현이다. 점령 지역의 화재로 인해 씨앗 만 보존됩니다. 그러나 그들의 발아를 위해서는 필요합니다 장기. 따라서 화재 현장에서 풀이 무성한 초목이 먼저 나타납니다. 시간이 지남에 따라 관목으로 대체되고 차례로 낙엽수입니다. 이러한 계승을 2차라고 합니다. 그들은 자연적 요인이나 인간 활동의 영향으로 발생합니다. 본질적으로 그들은 매우 일반적입니다.

1차 천이는 토양 형성 과정과 관련이 있습니다. 생명이 박탈된 지역에서 흔히 볼 수 있습니다. 예를 들어, 암석, 모래, 돌, 사질 양토. 동시에 토양 형성 조건이 먼저 발생하고 그 다음에야 생물 지질 학적 현상의 나머지 구성 요소가 나타납니다.

그래서 생태계는 생물적 요소를 포함하는 공동체라고 하며 물질과 에너지의 순환으로 연결되어 긴밀한 상호작용을 하고 있습니다.

모든 살아있는 유기체는 지구상에서 서로 분리되어 사는 것이 아니라 공동체를 형성합니다. 그 안에있는 모든 것은 서로 연결되어 있습니다. 살아있는 유기체와 자연의 그러한 형성은 고유 한 특정 법칙에 따라 살고 우리가 알게 될 특정 기능과 특성을 가진 생태계라고합니다.

생태계의 개념

연구하는 생태학과 같은 과학이 있습니다. 그러나 이러한 관계는 특정 생태계의 틀 안에서만 수행될 수 있으며 자발적이고 무질서하게 발생하는 것이 아니라 특정 법칙에 따라 발생합니다.

생태계에는 여러 유형이 있지만 모두 물질, 에너지 및 정보의 교환을 통해 서로 및 환경과 상호 작용하는 살아있는 유기체의 집합입니다. 이것이 생태계가 오랜 기간 동안 안정적이고 지속 가능한 이유입니다.

생태계 분류

생태계의 다양성에도 불구하고 모두 개방되어 있어 존재가 불가능합니다. 생태계의 유형이 다르고 분류도 다를 수 있습니다. 기원을 염두에 둔다면 생태계는 다음과 같습니다.

1. 자연 또는 자연. 그들에서 모든 상호 작용은 사람의 직접적인 참여없이 수행됩니다. 그들은 차례로 다음과 같이 나뉩니다.

• 태양 에너지에 완전히 의존하는 생태계.
• 태양과 다른 소스로부터 에너지를 받는 시스템.

2. 인공 생태계. 인간의 손으로 만들어졌으며 그의 참여가 있어야만 존재할 수 있습니다. 그들은 또한 다음과 같이 나뉩니다.

• 농업 생태계, 즉 인간 활동과 관련된 생태계.
• 기술 생태계는 사람들의 산업 활동과 관련하여 나타납니다.
• 도시 생태계.

또 다른 분류는 다음 유형의 자연 생태계를 구별합니다.

1. 접지:

• 열대우림.
• 풀과 관목이 우거진 식물이 있는 사막.
• 사바나.
• 대초원.
• 낙엽수림.
• 동토대.

2. 담수 생태계:

• 정체된 저수지
• 흐르는 물(강, 시내).
• 늪.

3. 해양 생태계:

• 대양.
• 대륙붕.
• 낚시 지역.
• 강의 입, 만.
• 깊은 물 균열 영역.

분류에 관계없이 생태계 종의 다양성을 볼 수 있으며, 이는 일련의 생물 형태와 수적 구성이 특징입니다.

생태계의 특징

생태계의 개념은 자연 형성과 인간이 인위적으로 만든 것 모두에 기인할 수 있습니다. 우리가 자연에 대해 이야기하면 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 어떤 생태계에서나 필수 요소는 살아있는 유기체와 무생물적 환경 요인입니다.
• 모든 생태계에는 유기 물질의 생산에서 무기 성분으로의 분해까지 닫힌 순환이 있습니다.
• 생태계에서 종의 상호 작용은 안정성과 자기 규제를 보장합니다.

전부의 세계일정한 구조의 생명체를 기반으로 하는 다양한 생태계로 대표된다.

생태계의 생물학적 구조

생태계가 종의 다양성, 살아있는 유기체의 풍부함, 생명 형태, 생물 구조가 다르더라도 여전히 동일합니다.

모든 유형의 생태계에는 동일한 구성 요소가 포함되어 있으며 이러한 구성 요소가 없으면 시스템 기능이 불가능합니다.

1. 생산자.
2. 두 번째 주문의 소비자.
3. 감속기.

유기체의 첫 번째 그룹에는 광합성 과정이 가능한 모든 식물이 포함됩니다. 그들은 유기물을 생산합니다. 이 그룹에는 유기 화합물을 형성하는 화학 영양 물질도 포함됩니다. 그러나 이것을 위해서만 그들은 태양 에너지가 아니라 화합물의 에너지를 사용합니다.

소비자는 몸을 만들기 위해 외부로부터 유기물이 필요한 모든 유기체를 포함합니다. 여기에는 모든 초식 생물, 육식 동물 및 잡식 동물이 포함됩니다.

박테리아, 곰팡이를 포함하는 분해자는 식물과 동물의 잔해를 살아있는 유기체가 사용하기에 적합한 무기 화합물로 전환합니다.

생태계의 기능

가장 큰 생물학적 시스템은 차례로 개별 구성 요소로 구성된 생물권입니다. 종-인구-생태계 체인을 만들 수 있습니다. 생태계에서 가장 작은 단위는 종입니다. 각 생물 지세 증에서 그 수는 수십에서 수백, 수천까지 다양합니다.

생태계의 개체 수와 개별 종의 수에 관계없이 자신뿐만 아니라 환경과도 물질과 에너지의 끊임없는 교환이 있습니다.

에너지 교환에 대해 이야기하면 물리 법칙을 적용하는 것이 가능합니다. 열역학 제1법칙은 에너지는 흔적 없이 사라지지 않는다는 것이다. 그것은 한 종에서 다른 종으로 바뀔 뿐입니다. 두 번째 법칙에 따르면, 폐쇄 시스템에너지는 증가할 수 있습니다.

물리적 법칙이 생태계에 적용된다면 우리는 유기체가 포착할 수 있을 뿐만 아니라 변형, 사용 및 환경으로 방출할 수 있는 태양 에너지의 존재로 인해 생태계의 중요한 활동을 지원한다는 결론을 내릴 수 있습니다.

에너지는 한 영양 수준에서 다른 영양 수준으로 전달되며, 전달하는 동안 한 유형의 에너지가 다른 유형으로 전환됩니다. 물론 그 중 일부는 열의 형태로 손실됩니다.

어떤 유형의 자연 생태계가 존재하든 그러한 법칙은 각각에서 절대적으로 작동합니다.

생태계 구조

생태계를 고려하면 생산자, 소비자 및 분해자와 같은 다양한 범주가 항상 전체 종의 집합으로 대표된다는 것을 분명히 알 수 있습니다. 자연은 종 중 하나에 갑자기 일이 발생하면 생태계가 이로 인해 죽지 않고 항상 성공적으로 다른 종으로 대체될 수 있다고 제공합니다. 이것은 자연 생태계의 안정성을 설명합니다.

생태계의 다양한 종, 다양성은 커뮤니티 내에서 발생하는 모든 프로세스의 안정성을 보장합니다.

또한 모든 시스템에는 모든 살아있는 유기체가 준수하는 자체 법칙이 있습니다. 이를 기반으로 생물 지세 증 내에서 몇 가지 구조를 구별 할 수 있습니다.

모든 구조는 모든 생태계에 반드시 존재하지만 크게 다를 수 있습니다. 예를 들어 사막과 열대우림의 생물지질세(biogeocenosis)를 비교하면 육안으로 그 차이를 알 수 있다.

인공 생태계

이러한 시스템은 사람의 손으로 만들어집니다. 자연적인 것과 마찬가지로 생물 구조의 모든 구성 요소가 반드시 존재한다는 사실에도 불구하고 여전히 상당한 차이가 있습니다. 그 중에는 다음이 있습니다.

1. Agrocenoses는 열악한 종의 구성이 특징입니다. 사람이 자라는 식물만이 그곳에서 자랍니다. 그러나 자연은 그 대가를 치르고 항상 예를 ​​들어 밀밭에서 수레 국화, 데이지, 다양한 절지 동물이 정착하는 것을 볼 수 있습니다. 일부 시스템에서는 새도 땅에 둥지를 만들고 병아리를 부화시킬 시간이 있습니다.
2. 사람이 이 생태계를 돌보지 않으면 재배 식물야생 친척과 경쟁할 수 없습니다.
3. 농약은 또한 예를 들어 비료를 적용하여 사람이 가져오는 추가 에너지로 인해 존재합니다.
4. 성장한 식물의 바이오매스는 수확과 함께 회수되기 때문에 토양은 영양분이 고갈됩니다. 따라서 더 많은 존재를 위해서는 다시 다음 작물을 재배하기 위해 비료를 주어야 하는 사람의 개입이 필요합니다.

인공 생태계는 지속 가능하고 자율적인 시스템에 속하지 않는다는 결론을 내릴 수 있습니다. 사람이 그들을 돌보는 것을 중단하면 그들은 생존하지 못할 것입니다. 점차적으로 야생 종은 재배 식물을 대체하고 농작물병은 파괴될 것입니다.

예를 들어, 3가지 유형의 유기체로 구성된 인공 생태계는 집에서 쉽게 만들 수 있습니다. 수족관을 넣고 물을 붓고 몇 가지 elodea 가지를 놓고 두 마리의 물고기를 정착시키면 인공 시스템이 준비됩니다. 그러한 단순한 것조차도 인간의 개입 없이는 존재할 수 없습니다.

자연 생태계의 가치

전 세계적으로 모든 생명체는 생태계 전반에 걸쳐 분포되어 있어 그 중요성을 과소평가하기 어렵습니다.

1. 모든 생태계는 한 시스템에서 다른 시스템으로 이동할 수 있는 물질의 순환으로 상호 연결됩니다.
2. 자연에 생태계가 존재하기 때문에 생물학적 다양성이 보존됩니다.
3. 우리가 자연에서 얻는 모든 자원은 생태계에서 제공합니다. 깨끗한 물, 공기,

모든 생태계는 특히 인간의 능력을 감안할 때 파괴하기가 매우 쉽습니다.

생태계와 인간

인간의 출현 이후 자연에 대한 그의 영향력은 매년 증가했습니다. 발달하면서 인간은 자신을 자연의 왕이라고 상상하고 동식물을 파괴하고 자연 생태계를 파괴하기 시작하여 자신이 앉아있는 가지를 자르기 시작했습니다.

수백 년 된 생태계를 방해하고 유기체의 존재 법칙을 위반함으로써 인간은 이미 세계의 모든 생태 학자들이 한 목소리로 세계가왔다고 외치고 있다는 사실을 이끌어 냈습니다.대부분의 과학자들은 확신합니다. 자연 재해, 최근에 더 자주 발생하기 시작한 것은 자연의 법칙에 대한 인간의 무분별한 간섭에 대한 자연의 반응입니다. 이제 모든 종류의 생태계는 인간이 출현하기 훨씬 이전에 수백 년 동안 형성되었으며 인간 없이는 완벽하게 존재했다고 생각할 때입니다. 인간은 자연 없이 살 수 있을까? 대답은 스스로 제안합니다.

인공 생태계 - 그것은 인위적인 인공 생태계입니다. 자연의 모든 기본 법칙이 유효하지만 자연 생태계와 달리 열린 것으로 간주 될 수 없습니다. 소규모 인공 생태계의 생성 및 모니터링을 통해 대규모 인간의 영향으로 인해 가능한 환경 상태에 대한 광범위한 정보를 얻을 수 있습니다. 농산물을 생산하기 위해 사람은 불안정하고 인위적으로 생성되고 정기적으로 유지되는 농업 생태계를 만듭니다. ) - 들판, 목초지, 채소밭, 과수원, 포도원 등

자연 생물과의 농경화의 차이점: 미미한 종의 다양성(농경화는 소수의 종으로 구성되어 있고 풍부함); 짧은 공급망; 물질의 불완전한 순환 (영양소의 일부가 수확과 함께 제거됨); 에너지의 원천은 태양뿐만 아니라 인간의 활동(간척, 관개, 비료 시용)입니다. 인공 선택 (자연 선택의 효과가 약화되고 선택이 사람에 의해 수행됨); 자기 규제의 부족 (규제는 사람에 의해 수행됨) 등. 따라서 agrocenose는 불안정한 시스템이며 사람의 지원이 있어야만 존재할 수 있습니다. 일반적으로 농업 생태계는 자연 생태계에 비해 높은 생산성을 특징으로 합니다.

도시 시스템(도시 시스템) -- 도시 개발로 인한 인공 시스템(생태계)으로 인구, 주거용 건물, 산업, 가정, 문화 시설 등의 초점을 나타냅니다.

구성에서 다음 지역을 구별할 수 있습니다. 산업 구역 , 경제의 다양한 부문의 산업 시설이 집중되어 있고 환경 오염의 주요 원인인 곳; 주거 지역(주거 또는 수면 지역) 주거용 건물, 행정 건물, 일상 생활의 대상, 문화 등); 레크리에이션 지역 , 사람들의 레크리에이션을위한 것 (삼림 공원, 레크리에이션 센터 등); 운송 시스템 및 시설 , 전체 도시 시스템(자동차 및 철도, 지하철, 주유소, 차고, 비행장 등). 도시 생태계의 존재는 농업 생태계와 화석 연료의 에너지 및 원자력 산업에 의해 뒷받침됩니다.

생태계는 물질, 정보 및 에너지를 서로간에 그리고 환경과 지속적으로 교환하는 살아있는 유기체의 집합입니다. 에너지는 일을 할 수 있는 능력으로 정의됩니다. 그 특성은 열역학 법칙으로 설명됩니다. 열역학 제1법칙 또는 에너지 보존법칙은 에너지가 한 형태에서 다른 형태로 변할 수 있지만 사라지거나 새로 생성되지는 않는다고 말합니다.

열역학 제2법칙은 다음과 같이 말합니다. 에너지의 모든 변환에서 그 일부는 열의 형태로 손실됩니다. 사용할 수 없게 됩니다 추가 사용. 사용할 수 없는 에너지의 양을 측정하거나 에너지가 저하되는 동안 발생하는 순서의 변화를 측정하는 것이 엔트로피입니다. 시스템의 차수가 높을수록 엔트로피가 낮아집니다.

자발적인 과정은 시스템을 환경과의 평형 상태, 엔트로피의 성장, 양의 에너지 생성으로 이끕니다. 환경과 균형이 맞지 않는 무생물 시스템이 고립되면 그 안의 모든 움직임이 곧 멈추고 시스템 전체가 죽어 환경과 열역학적 평형 상태에 있는 불활성 물질 그룹으로 변합니다. 즉, 엔트로피가 최대인 상태.

이것은 시스템에 대해 가장 가능성이 높은 상태이며 외부 영향 없이는 자발적으로 벗어날 수 없습니다. 예를 들어, 뜨겁게 달궈진 프라이팬은 식어 열을 발산해도 자체 가열되지 않습니다. 에너지는 손실되지 않고 공기를 가열했지만 에너지의 질이 바뀌었고 더 이상 일을 할 수 없습니다. 따라서 무생물 시스템에서 평형 상태는 안정적입니다.

생물계는 무생물계와 한 가지 근본적인 차이점이 있습니다. 즉, 환경과의 균형을 유지하기 위해 끊임없이 노력합니다. 살아있는 시스템에서 안정적인 비평형 상태. 생명은 지구상에서 엔트로피가 감소하는 유일한 자연적인 자발적 과정입니다. 이것은 모든 살아있는 시스템이 에너지 교환에 열려 있기 때문에 가능합니다.

환경에는 태양으로부터 오는 엄청난 양의 자유 에너지가 있으며, 살아있는 시스템 자체에는 환경에서 이 에너지를 포착, 집중 및 소산하는 메커니즘이 있는 구성 요소가 포함되어 있습니다. 에너지의 소산, 즉 엔트로피의 증가는 무생물이든 생물이든 모든 시스템의 과정 특성이며, 스스로 포착하고 집중하는 에너지는 살아있는 시스템만의 능력입니다. 동시에 질서와 조직은 환경에서 추출됩니다. 즉, 음의 에너지 - 엔트로피가 개발되지 않습니다. 이러한 환경의 혼돈으로부터 시스템에 질서가 형성되는 과정을 자기 조직화라고 합니다. 그것은 살아있는 시스템의 엔트로피를 감소시키고 환경과의 균형을 방해합니다.

따라서 생태계를 포함한 모든 생명체는 우선 환경에 과도한 자유 에너지가 존재하기 때문에 중요한 활동을 유지합니다. 둘째, 이 에너지를 포착하고 집중하는 능력, 사용 시 낮은 엔트로피 상태를 환경으로 분산시키는 능력.

그들은 태양의 에너지를 포착하여 식물의 유기물의 잠재적 에너지인 생산자로 변환합니다. 태양 복사의 형태로받은 에너지는 광합성 동안 화학 결합 에너지로 변환됩니다.

지구에 도달하는 태양 에너지는 다음과 같이 분포됩니다. 33%는 구름과 대기의 먼지에 의해 반사되고(이것은 소위 알베도 또는 지구의 반사 계수), 67%는 대기, 지구 표면 및 바다. 이 흡수된 에너지의 양 중 약 1%만 광합성에 사용되며 나머지 에너지는 대기, 육지 및 바다를 가열하여 다음으로 재방사됩니다. 우주열 (적외선) 복사의 형태로. 이 1%의 에너지는 지구의 모든 생명체를 공급하기에 충분합니다.

광합성의 체내 에너지 축적 과정은 체중 증가와 관련이 있습니다. 생태계 생산성은 생산자가 광합성을 통해 복사 에너지를 흡수하여 식량으로 사용할 수 있는 유기물을 생산하는 비율입니다. 광합성 생산자에 의해 생성된 물질의 덩어리를 1차 생산이라고 하며, 이것이 식물 조직의 바이오매스입니다. 1차 생산은 총 생산과 순 생산의 두 가지 수준으로 나뉩니다. 총 1차 생산은 호흡에 대한 지출을 포함하여 주어진 광합성 속도로 단위 시간당 식물이 생성하는 총 유기물의 총 질량입니다(생명체의 감소로 이어지는 에너지의 일부 프로세스에 소비됨).

총 생산량 중 "호흡을 위해" 소비되지 않는 부분을 순 1차 생산이라고 합니다. 순 1차 생산은 예비품으로, 이 중 일부는 종속 영양 생물(1차 소비자)에 의해 식품으로 사용됩니다. 종속영양생물이 음식과 함께 받는 에너지(소위 큰 에너지)는 섭취한 음식의 총량의 에너지 비용에 해당합니다. 그러나 음식의 소화 효율은 결코 100%에 도달하지 않으며 사료의 구성, 온도, 계절 및 기타 요인에 따라 달라집니다.

생태계의 기능적 연결, 즉 그것의 영양 구조는 다음과 같은 형태로 그래픽으로 표현될 수 있습니다. 생태 피라미드. 피라미드의 바닥은 생산자의 수준이고 그 다음 수준은 피라미드의 바닥과 꼭대기를 형성합니다. 생태 피라미드에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.

숫자의 피라미드(Elton의 피라미드)는 각 수준에서 유기체의 수를 반영합니다. 이 피라미드는 규칙성을 반영합니다. 생산자에서 소비자로 이어지는 일련의 연결을 구성하는 개인의 수가 꾸준히 감소하고 있습니다.

바이오매스 피라미드는 주어진 영양 수준에서 모든 생명체의 양을 명확하게 나타냅니다. 육상 생태계에서는 생물량 피라미드 규칙이 적용됩니다. 식물의 총 질량은 모든 초식 동물의 질량을 초과하고 그 질량은 포식자의 전체 생물량을 초과합니다. 바다의 경우 바이오매스 피라미드 규칙이 유효하지 않습니다. 피라미드는 거꾸로 된 보기를 가지고 있습니다. 해양 생태계는 생물량이 축적되는 특징이 있습니다. 높은 수준, 포식자에서.

에너지 피라미드(생산)는 영양 사슬에서 에너지 소비를 반영합니다. 에너지 피라미드 규칙: 이전의 각 영양 수준에서 단위 시간(또는 에너지)당 생성된 바이오매스의 양이 다음 영양 수준보다 큽니다.

자연 생태계와 단순화된 인위적 생태계의 비교(Miller, 1993에 따름)

자연 생태계 (늪, 초원, 숲)	인위적 생태계 (밭, 식물, 집)
태양 에너지를 받고, 변형하고, 축적합니다.	화석 및 핵연료에서 에너지를 소비합니다.
산소를 생산하고 이산화탄소를 소비합니다.	화석 연료를 태울 때 산소를 소비하고 이산화탄소를 생성합니다.
비옥한 토양을 형성합니다.	비옥한 토양을 고갈시키거나 위협합니다.
물을 축적, 정화하고 점차적으로 소비합니다.	물을 많이 사용하여 오염시킵니다.
서식지 생성 다양한 종류야생 동물.	많은 종의 야생 동물의 서식지를 파괴합니다.
오염 물질과 폐기물을 무료로 필터링 및 소독합니다.	대중을 희생시키면서 오염을 제거해야 하는 오염 물질과 폐기물을 생성합니다.
그것은 자기 보존과 자기 치유의 능력을 가지고 있습니다.	지속적인 유지 보수 및 복원을 위해 많은 비용이 필요합니다.

창조된 농업 시스템의 주요 목표는 그것들을 합리적으로 사용하는 것입니다. 생물 자원,식품, 기술 원료, 의약품의 출처와 같은 인간 활동 영역에 직접 관여합니다.

농업 생태계는 높은 수확량을 얻기 위해 인간에 의해 만들어졌습니다 - 독립 영양체의 순수한 생산.

농업 생태계에 대해 이미 말한 모든 것을 요약하면 다음과 같은 주요 차이점을 자연 생태계와 강조합니다 (표 2).

1. 농업 생태계에서 종의 다양성이 급격히 감소합니다.

§ 재배 식물의 종의 감소는 또한 생물 군집의 동물 개체군의 가시적 다양성을 감소시킵니다.

§ 인간이 사육하는 동물의 종 다양성은 자연 동물에 비해 무시할 만합니다.

§ 경작된 목초지(풀 파종 포함)는 종의 다양성이 농업 분야와 유사합니다.

2. 인간이 재배한 동식물 종은 인공 선택을 통해 "진화"하며 인간의 지원 없이는 야생 종과의 싸움에서 경쟁적이지 않습니다.

3. 농업 생태계는 태양 에너지 외에 사람이 보조하는 추가 에너지를 받습니다.

4. 순 생산(작물)은 생태계에서 제거되고 생물군(biocenosis)의 먹이 사슬에 들어 가지 않지만 해충에 의한 부분 사용, 수확 중 손실, 자연 영양 사슬에 빠질 수도 있습니다. 가능한 모든 방법으로 사람에 의해 억압됩니다.

5. 들판, 과수원, 목초지, 텃밭 및 기타 농경지의 생태계는 승계의 초기 단계에서 인간에 의해 지원되는 단순화된 시스템이며, 자연 개척자 공동체와 마찬가지로 불안정하고 자체 규제할 수 없으며 따라서 없이는 존재할 수 없습니다. 인간 지원.

표 2

자연생태계와 농업생태계의 비교특성.

자연 생태계	농업 생태계
진화 과정에서 형성된 생물권의 기본 자연 기본 단위.	생물권의 이차 인간 변형 인공 기본 단위.
여러 종의 개체군에 의해 지배되는 상당한 수의 동식물 종의 복잡한 시스템. 그들은 자기 조절에 의해 달성되는 안정적인 동적 균형이 특징입니다.	한 종의 식물과 동물의 인구가 우세한 단순화 된 시스템. 그들은 안정적이며 바이오 매스 구조의 가변성을 특징으로합니다.
생산성은 물질의 순환에 관여하는 유기체의 적응된 특성에 의해 결정됩니다.	생산성은 경제 활동 수준에 따라 결정되며 경제 및 기술 능력에 따라 다릅니다.
1차 생산은 동물이 사용하며 물질의 순환에 참여합니다. "소비"는 "생산"과 거의 동시에 발생합니다.	작물은 인간의 필요를 충족시키고 가축을 먹이기 위해 수확됩니다. 생명체소모되지 않고 일정 시간 동안 축적됩니다. 최고의 생산성은 짧은 시간 동안만 발전합니다.

생태계는 다음 중 하나입니다. 주요 컨셉동물, 식물 및 미생물의 공동체, 특징적인 서식지, 물질과 에너지의 교환이 수행되는 전체 관계 시스템과 같은 여러 구성 요소를 포함하는 시스템인 생태학.

과학에는 생태계의 여러 분류가 있습니다. 그 중 하나는 알려진 모든 생태계를 자연이 만든 자연과 인간이 만든 인공의 두 가지 큰 클래스로 나눕니다. 각 클래스에 대해 더 자세히 살펴보겠습니다.

자연 생태계

위에서 언급했듯이 자연적인 자연 생태계는 자연의 힘의 작용의 결과로 형성되었습니다. 다음과 같은 특징이 있습니다.

• 유기물과 무기물의 밀접한 관계
• 물질 순환의 완전한 악순환: 유기물의 출현에서 시작하여 부패 및 무기 성분으로의 분해로 끝납니다.
• 회복력과 자가 치유 능력.

모든 자연 생태계는 다음과 같은 특징으로 정의됩니다.

• 1. 종 구조: 동물이나 식물의 각 종의 수는 자연 조건에 의해 규제됩니다.
  2. 공간 구조: 모든 유기체는 엄격한 수평 또는 수직 계층으로 배열됩니다. 예를 들어, 산림 생태계에서는 계층이 명확하게 구분되며 수생 생태계에서는 유기체의 분포가 수심에 따라 다릅니다.
  3. 생물 및 생물 물질. 생태계를 구성하는 유기체는 무기(비생물: 빛, 공기, 토양, 바람, 습도, 압력)와 유기(생물 - 동물, 식물)로 나뉩니다.
  4. 차례로 생물 성분은 생산자, 소비자 및 파괴자로 나뉩니다. 생산자에는 햇빛과 에너지의 도움으로 무기 물질로부터 유기물을 생성하는 식물과 박테리아가 포함됩니다. 소비자는 이 유기물을 먹고 사는 동물과 육식 식물입니다. 파괴자(곰팡이, 박테리아, 일부 미생물)는 먹이 사슬의 핵심입니다. 역과정을 일으키기 때문입니다. 유기물은 무기물로 전환됩니다.

각 자연 생태계의 공간적 경계는 매우 조건적입니다. 과학에서는 늪, 호수, 산, 강과 같은 구호의 자연 윤곽으로 이러한 경계를 정의하는 것이 일반적입니다. 그러나 종합적으로 볼 때, 우리 행성의 생체 외피를 구성하는 모든 생태계는 환경 및 공간과 상호 작용하기 때문에 열린 것으로 간주됩니다. 가장 일반적인 관점에서 그림은 다음과 같습니다. 살아있는 유기체는 환경에서 에너지, 우주 및 육상 물질을 받고 퇴적암과 가스는 결국 우주로갑니다.

자연 생태계의 모든 구성 요소는 밀접하게 상호 연결되어 있습니다. 이 연결의 원칙은 수년, 때로는 수세기에 걸쳐 형성됩니다. 그러나 이러한 연결과 기후 조건이 이 지역에 사는 동식물의 유형을 결정하기 때문에 그것이 매우 안정적이 되는 이유입니다. 자연 생태계의 불균형은 사라지거나 약화될 수 있습니다. 이러한 위반은 예를 들어 삼림 벌채, 특정 종의 동물 집단의 근절이 될 수 있습니다. 이 경우 먹이 사슬은 즉시 중단되고 생태계는 "실패"하기 시작합니다.

그건 그렇고, 생태계에 추가 요소를 도입하는 것도 생태계를 방해할 수 있습니다. 예를 들어, 사람이 처음에 존재하지 않았던 선택된 생태계에서 동물을 사육하기 시작하는 경우. 이것에 대한 생생한 확인은 호주의 토끼 사육입니다. 이러한 비옥한 환경과 번식에 탁월하기 때문에 처음에는 수익성이 있었습니다. 기후 조건, 토끼는 놀라운 속도로 번식하기 시작했습니다. 그러나 결국 모든 것이 무너졌다. 수많은 토끼 떼가 양들이 풀을 뜯던 목초지를 황폐화시켰습니다. 양이 줄어들기 시작했습니다. 사람은 10마리의 토끼보다 한 마리의 양에게서 훨씬 더 많은 음식을 받습니다. 이 경우는 "토끼가 호주를 먹었다"는 속담까지 들어갔습니다. 과학자들의 엄청난 노력과 높은 비용우리가 그럭저럭 토끼 인구를 제거하기 전에. 호주에서 개체수를 완전히 없애는 것은 불가능했지만 개체 수가 줄어들었고 더 이상 생태계를 위협하지 않았습니다.

인공 생태계

인공 생태계는 인간이 만든 조건에서 사는 동식물의 공동체입니다. 그들은 또한 noobiogeocenoses 또는 사회생태계라고 불립니다. 예: 들판, 목초지, 도시, 사회, 우주선, 동물원, 정원, 인공 연못, 저수지.

가장 간단한 예인공 생태계는 수족관입니다. 여기에서 서식지는 수족관 벽에 의해 제한되며 에너지, 빛 및 영양소의 유입은 사람에 의해 수행되며 물의 온도와 구성도 조절합니다. 주민 수도 처음에 결정됩니다.

첫 번째 특징: 모든 인공 생태계는 종속 영양, 즉 준비된 음식을 섭취합니다. 가장 큰 인공 생태계 중 하나인 도시를 예로 들어 보겠습니다. 인공적으로 생성된 에너지(가스 파이프라인, 전기, 식품)의 유입은 여기서 큰 역할을 합니다. 동시에, 그러한 생태계는 독성 물질의 높은 수율을 특징으로 합니다. 즉, 자연생태계에서 나중에 유기물의 생산에 기여하는 물질이 인공물에서는 사용할 수 없게 되는 경우가 많다.

다른 것 구별되는 특징인공 생태계 - 신진 대사의 열린주기.예를 들어 인간에게 가장 중요한 농업 생태계를 생각해 보십시오. 여기에는 들판, 과수원, 채소밭, 목초지, 농장 및 개인이 소비재 제거를 위한 조건을 만드는 기타 농지가 포함됩니다. 그러한 생태계에서 먹이 사슬의 일부는 사람에 의해 (작물의 형태로) 제거되고 따라서 먹이 사슬은 파괴됩니다.

인공 생태계와 자연 생태계의 세 번째 차이점은 종의 희소성입니다.. 실제로 사람은 식물이나 동물의 한 종(드물게 여러 종)을 번식시키기 위해 생태계를 만듭니다. 예를 들어, 밀밭에서는 모든 해충과 잡초가 파괴되고 밀만 재배됩니다. 이것은 최고의 수확. 그러나 동시에 인간에게 "무익한" 유기체의 파괴는 생태계를 불안정하게 만듭니다.

자연생태계와 인공생태계의 비교특성

자연 생태계와 사회 생태계의 비교를 표 형식으로 제시하는 것이 더 편리합니다.

자연 생태계	인공 생태계
주요 구성 요소는 태양 에너지입니다.	주로 연료와 조리된 음식에서 에너지를 얻음(종속영양)
양식 비옥 한 땅	토양을 고갈시킨다
모든 자연 생태계는 이산화탄소를 흡수하고 산소를 생산합니다.	대부분의 인공 생태계는 산소를 소비하고 이산화탄소를 생성합니다.
훌륭한 종 다양성	제한된 수의 유기체 종
높은 안정성, 자가 조절 및 자가 치유 능력	생태계가 인간 활동에 의존하기 때문에 약한 지속 가능성
닫힌 신진 대사	폐쇄되지 않은 대사 사슬
야생 동식물의 서식지를 만듭니다.	야생 동물 서식지 파괴
물을 축적하여 현명하게 사용하고 정화	높은 물 소비, 그 오염