Ik wil alles weten

Ecosysteem

Pin
Send
Share
Send


In algemene termen, een ecosysteem kan worden gedefinieerd als een ecologische eenheid bestaande uit een biotische gemeenschap (een verzameling van planten, dieren en andere levende organismen) samen met zijn abiotische omgeving (zoals bodem, neerslag, zonlicht, temperatuur, helling van het land, enz.). Het woord ecosysteem is een afkorting van de term 'ecologisch systeem'. Een rivier, een moeras, een weide en een grot zijn allemaal voorbeelden van ecosystemen. Sommigen beschouwen het ecosysteem als de basiseenheid in de ecologie.

Mensen maken deel uit van het milieu en hebben dus invloed op ecosystemen. Bossen bieden hout voor huizen en een omgeving voor recreatie; wetlands zuiveren ons water; rivieren leveren vis en hydro-elektrische energie. Vijftig procent van alle banen wereldwijd is gerelateerd aan landbouw, bosbouw en visserij. Menselijke invloeden hebben vaak dramatische veranderingen in verschillende ecosystemen veroorzaakt. Verstedelijking en industriële, landbouw-, recreatieve en bosbouwactiviteiten hebben invloed gehad op zaken als biodiversiteit en het aantal organismen, gemodificeerde biogeochemische cycli en verhoogde vervuiling.

De twintigste eeuw vertoonde op vele manieren de vindingrijkheid van de mensheid, waaronder een geschiedenis van ingrijpen in grote rivier- en wetlandsystemen door dammen te creëren voor waterkrachtcentrales of navigatie, of door water af te leiden om wetlands voor ontwikkeling te openen. Alle grote rivieren in de gematigde zone zijn veranderd voor menselijk gebruik, net als de meeste van de grote rivier uiterwaarden ecosystemen in de wereld. Er is gezegd dat historisch gezien, als een bos, wetland of rivier geen banen en rijkdom voortbracht, het werd gekapt, drooggelegd, gedolven of afgedamd. Het is duidelijk dat de studie van ecosystemen en menselijke effecten belangrijk is voor het creëren van een duurzame omgeving voor toekomstige generaties.

Grootte, schaal en grenzen

De omvang en schaal van een ecosysteem kan sterk variëren. Ze kunnen erg groot zijn, zoals een tropisch regenwoud, de Everglades of de Pantanal, of heel klein, zoals een reageerbuis van fytoplankton of een aquariumtank met planten en vissen. Sommigen definiëren een bioom zelfs als een uitgebreid ecosysteem, hoewel over het algemeen een ecosysteem wordt beschouwd als een meer gedefinieerde abiotische omgeving dan een bioom, en een bioom als een groep ecosystemen die brede milieukenmerken delen.

De grens van een ecosysteem is niet altijd gemakkelijk af te bakenen. Verschillende ecosystemen worden vaak gescheiden door geografische barrières, zoals woestijnen, bergen of oceanen, of zijn anders geïsoleerd, zoals meren of rivieren. Omdat deze grenzen nooit rigide zijn, hebben ecosystemen de neiging om in elkaar over te lopen. De grens van een rivier lijkt bijvoorbeeld helder, maar kaaimannen kruipen van de rivier om in de zon te koesteren, reigers halen voedsel uit de rivier maar nestelen in bomen, en tapirs kunnen in het water zwemmen en toch op het land leven. Tot op zekere hoogte kan de hele aarde worden gezien als een enkel ecosysteem, of kan een meer in verschillende ecosystemen worden verdeeld, afhankelijk van de gebruikte schaal.

Soorten ecosystemen

Ecosystemen kunnen op verschillende manieren worden gecategoriseerd. Hier volgen enkele voorbeelden van verschillende ecosystemen:

  • Riverine ecosysteem
    • Rivier ecosysteem
    • Stream ecosysteem
    • Lente ecosysteem
  • Lacustrien ecosysteem
    • Vijver ecosysteem
    • Meer ecosysteem
  • Marien ecosysteem
    • Kustwater ecosysteem
      • Estuarium ecosysteem
      • Lagune ecosysteem
    • Coral reef ecosysteem
    • Continentaal plat ecosysteem met zachte bodem
    • Opwaarderen ecosysteem continentaal plat
    • Open oceaan ecosysteem
    • Polaire oceaanecosysteem (de Artische en Antarctische oceanen)
  • Grens ecosysteem (waar het ene waterlichaam het andere ontmoet (estuaria en lagunes); waar een waterlichaam land ontmoet (wetlands); waar het ene landgebied een ander landtype ontmoet)
  • Bodem ecosysteem
  • Polar ecosysteem (in poolgebieden, zoals poolstaven en toendra)
  • Berg ecosysteem
  • landbouwecosysteem (boerderijen, veehouderijsystemen)
  • Bosecosysteem
  • Grasland ecosysteem
  • Stedelijk ecosysteem (steden, buitenwijken)

Energiestroom

Een belangrijk proces dat de abiotische en biotische bestanddelen van ecosystemen verbindt, is de energiestroom.

De belangrijkste energiebron in bijna alle natuurlijke ecosystemen is stralingsenergie van de zon. Primaire producenten of autotrofe organismen, zoals planten, algen en fotosynthetische bacteriën, nemen stralingsenergie op en fixeren het in organische moleculen door fotosynthese, zoals het creëren van glucose uit kooldioxide. Slechts een klein deel van stralingsenergie wordt daadwerkelijk omgezet in biochemische vorm via fotosynthese. Studies suggereren dat ecosystemen over het algemeen 3 procent of minder zonlicht vastleggen, en dat dit cijfer voor de meeste ecosystemen waarschijnlijk minder dan 1 procent is. Er zijn ook andere autotrofe organismen, zoals chemosynthetische bacteriën die leven in diepzee-openingen die hun eigen voedsel kunnen produceren uit chemische energie.

Energie stroomt vervolgens door het systeem wanneer organismen elkaar opeten. Het trofische niveau of voedingsniveau is een manier om de positie van een organisme in de voedselketen af ​​te bakenen, dat wil zeggen de relatie tussen wat het organisme eet en waar het door wordt gegeten. Autotrofen liggen aan de basis van voedselketens. Heterotrofen gebruiken de energie die door autotrofen in organische moleculen is gefixeerd. Herbivoren, of primaire consumenten, zijn heterotrofen die autotrofen eten, zoals antilopen die zich voeden met gras of zoöplankton die zich voeden met fytoplankton in de oceaan of in meren. Carnivoren zijn heterotrofen die herbivoren of andere carnivoren eten, en omvatten coyotes, tijgers, uilen en roofvissen. Carnivoren kunnen secundaire consumenten zijn (diegenen die een herbivoor eten), of tertiaire consumenten (diegenen die een carnivoor eten die een herbivoor heeft gegeten), enzovoort. Omnivoren zijn heterotrofen die autotrofen (primaire producenten) of consumenten (herbivoren en carnivoren) consumeren en omvatten beren en mensen. Aaseters, zoals kraaien, zijn heterotrofen die zich voeden met recent dode organismen. Ontbinders zijn heterotrofen die energie verkrijgen door dode organismen af ​​te breken in hun anorganische vorm, zoals beugelschimmels die dode weefsels en afval afbreken in koolstof, stikstof en andere anorganische verbindingen en elementen. Autotrophs kunnen deze materialen vervolgens gebruiken en gebruiken bij de productie van voedsel.

Energie stroomt door een ecosysteem in de vorm van koolstof-koolstofbindingen. Terwijl koolstof-koolstofbindingen worden verbroken, komt energie vrij die vervolgens door het organisme kan worden gebruikt of als warmte kan worden afgevoerd. Hoewel energie door een ecosysteem stroomt, wordt slechts een deel van de voor een organisme beschikbare energie daadwerkelijk door het organisme opgeslagen, en dus stroomt de totale energie in het ene trofische niveau nooit naar het volgende niveau. Dat wil zeggen, lagere trofische niveaus bevatten altijd meer totale energie dan hogere trofische niveaus. Energie recycleert niet, maar uiteindelijk gaat alle energie die in een ecosysteem wordt gebracht verloren als warmte.

Een voedselketen identificeert de volgorde waarin organismen energie verkrijgen en voeden in een ecosysteem, zoals van gras tot insect tot muis tot uil tot aasgier tot ontbindende bacteriën. Een voedselweb toont een complexere relatie tussen voeding en energiestroom tussen soorten in een ecosysteem.

Nutriëntencycli

Een tweede belangrijk proces dat de biotische en abiotische bestanddelen van een ecosysteem verbindt, is de stroom van voedingsstoffen. In tegenstelling tot energie, die niet wordt gefietst, worden anorganische voedingsstoffen gefietst in ecosystemen. Een biogeochemische cyclus is het proces waarbij anorganische materialen, zoals water, zuurstof, koolstof, calcium en stikstof, door zowel de biotische gemeenschappen (organismen) als de geologische wereld (atmosfeer, oceanen, bodem en zelfs rotsen) bewegen.

Vier van de belangrijkste anorganische voedingsstofcycli zijn de watercyclus, de stikstofcyclus, de fosforcyclus en de zuurstof-koolstofcyclus.

In de stikstofcyclus bijvoorbeeld, hoewel ongeveer 78 procent van de atmosfeer stikstofgas is, kunnen de meeste levende organismen geen stikstof uit de atmosfeer gebruiken. Er is een proces dat atmosferische stikstof omzet in verbindingen die planten kunnen gebruiken, zoals nitrieten en nitraten. De stikstofcyclus omvat vier belangrijke processen. "Stikstoffixatie" is het proces waarbij bacteriën stikstofgas omzetten in ammoniakverbindingen. Het "nitrificatieproces" omvat chemosynthetische bacteriën die ammoniakverbindingen oxideren om nitrieten en nitraten te produceren (die ook uit andere bronnen de bodem kunnen binnendringen, zoals een bliksemflits of erosie van bepaalde rotsen). Planten kunnen nitrieten en nitraten gebruiken om aminozuren te vormen. In het "ammonificatieproces" breken bacteriën stikstof af, bevatten aminozuren van dode organismen of hun afval en vormen ammoniakverbindingen (die wederom via het nitrificatieproces naar planten kunnen fietsen). Bij "denitrificatie" breken anaërobe bacteriën nitraten af, waardoor stikstofgas weer in de atmosfeer terechtkomt.

Geschiedenis

De term ecosysteem verscheen voor het eerst in een publicatie van 1935 door de Britse ecoloog Arthur Tansley (Tansley 1935). De term was echter al in 1930 bedacht door Tansley's collega Roy Clapham, die werd gevraagd of hij een geschikt woord kon bedenken om de fysieke en biologische componenten aan te duiden van een omgeving die als een eenheid ten opzichte van elkaar wordt beschouwd. Tansley ging dieper in op zijn latere werk en voegde het ecotoopconcept toe om de ruimtelijke context van ecosystemen te definiëren (Tansley 1939). Het moderne gebruik van de term is afgeleid van het werk van Raymond Lindeman in zijn klassieke studie van een Minnesota-meer (Lindeman 1942). De centrale concepten van Lindeman waren die van functionele organisatie en ecologische energie-efficiëntie ratio's. Deze benadering houdt verband met ecologische energetica en kan ook worden beschouwd als ecologisch rationalisme. Het werd vervolgens toegepast door Howard T. Odum, soms de 'vader' van de ecosysteemecologie genoemd, bij het oprichten van de transdiscipline die bekend staat als systeemecologie.

Vroege opvattingen over het ecosysteem waren als een gestructureerde functionele eenheid in evenwicht. Dit evenwicht werd gekenmerkt als hierboven door hoe energie en materie tussen zijn samenstellende elementen stromen. Anderen vonden deze visie beperkt en wilden liever een ecosysteem begrijpen in termen van cybernetica. Vanuit deze visie is een ecologisch systeem geen gestructureerde functionele eenheid in evenwicht, maar een functionele organisatie in "dynamisch evenwicht", of wat ook "steady state" wordt genoemd. De tak van ecologie die aanleiding gaf tot deze visie is bekend geworden als systeemecologie. Steady-state wordt begrepen als de fase van een ecologische systeemevolutie wanneer de organismen "in balans" zijn met elkaar en hun omgeving. Dit evenwicht wordt bereikt door verschillende soorten interactie, zoals predatie, parasitisme, mutualisme, commensalisme, competitie of amensalisme. Introductie van nieuwe elementen, hetzij abiotisch of biotisch, in een ecosysteem hebben meestal een verstorend effect. In sommige gevallen kan dit leiden tot ecologische instorting en de dood van veel inheemse soorten. De abstracte notie van ecologische gezondheid probeert de robuustheid en het herstelvermogen van een ecosysteem te meten. Dat wil zeggen, hoe ver het ecosysteem verwijderd is van de stabiele toestand.

Referenties

  • Dickinson, G. en K. Murphy. 1998. Ecosystemen: een functionele aanpak. Londen: Routledge.
  • Lindeman, R. L. 1942. "Het trofisch-dynamische aspect van ecologie." Ecologie 23: 399-418.
  • Tansley, A. G. 1935. "Het gebruik en misbruik van vegetatieve concepten en termen." Ecologie 16: 284-307.
  • Tansley, A.G. 1939. De Britse eilanden en hun vegetatie. Deel 1 van 2. Verenigd Koninkrijk: Cambridge University Press.

Bekijk de video: Ecologie - energiestroom in een ecosysteem - HAVOVWO (November 2020).

Pin
Send
Share
Send