EKOLOĢISKAIS LĪDZSVARS: CĒLOŅI, FAKTORI, ĪPAŠĪBAS UN PIEMĒRI - BIOLOĢIJA - 2025

Ekoloģiskais līdzsvars ir definēts kā novērojamiem ekoloģisko kopienu ekosistēmu stāvokli, kurā sastāvs un summārie sugu saglabājas relatīvi stabils ilgstoši.

Dabiskā līdzsvara ideja ir daļa no daudzām filozofiskām sistēmām un reliģijām. Ir tādi, kas atbalsta Gajas hipotēzi, saskaņā ar kuru biosfēra darbotos kā sistēma, kas kā supraorganisms koordinēti uztur globālo ekoloģisko līdzsvaru.

Avots: pixabay.com

Ekoloģiskā līdzsvara jēdziens atbalsta daudzus sabiedrības ekoloģiskos uzskatus. Ekologi dod priekšroku bioloģiskās daudzveidības saglabāšanai, ilgtspējīgai attīstībai un vides kvalitātei.

Stabilu ekosistēmu, kurās ir vai šķiet skaidrs ekoloģiskais līdzsvars, dabā ir daudz. Tāpēc viņi ir pamanāmi zinātniskajā un populārajā literatūrā. Tomēr ir arī nestabilas ekosistēmas, kurām vēsturiski ir pievērsta mazāka uzmanība.

Cēloņi

Ekoloģiskais līdzsvars ir rezultāts ekoloģisko kopienu spējai ar ekoloģiskas pēctecības palīdzību pakāpeniski atjaunoties, saglabājot sākotnējo stabilitāti vai ekoloģisko kulmināciju, kas zaudēta traucējumu dēļ - vai tas būtu vides, biotisko, vai cilvēku traucējums. kas maina sugu sastāvu un pārpilnību.

Termins "ekoloģiskā pēctecība" attiecas uz virziena maiņas procesu sabiedrībā pēc tam, kad tā ir cietusi nopietnus traucējumus. Šīs izmaiņas notiek pa posmiem un tiek izteiktas sugu sastāvā un pārpilnībā, kurām ir tendence palielināt to daudzveidību. Ekoloģiskā pēctecība ir plaši pētīta augu sabiedrībās.

Tā kā kopiena iziet ekoloģiskās pēctecības posmus, tiek uzskatīts, ka tā ir ārpus līdzsvara. Sasniedzot pēdējo pēctecības posmu jeb ekoloģisko kulmināciju, kopienas sastāvs ir stabils, tāpēc tiek uzskatīts, ka tas atrodas relatīvā līdzsvara stāvoklī.

Ekoloģiskais līdzsvars ir dinamisks līdzsvara stāvoklis (homeostāze). Atsauksmes starp populācijām nepārtraukti kompensē, mazinot to iedarbību, nelielas izmaiņas kompozīcijas sastāvā un populācijas pārpilnībā, ko izraisa abiotiski un biotiski faktori. Tā rezultātā kopiena atgriežas sākotnējā izskatā.

Faktori

Ekoloģiskais līdzsvars ir divu veidu faktoru dinamiskās mijiedarbības produkts. Pirmkārt, ārējie traucējumi, ko pārstāv notikumi, parasti īslaicīgi, kas izraisa izmaiņas sugu sastāvā un pārpilnībā.

Otrkārt, minēto izmaiņu neitralizēšana ar ekoloģisku mijiedarbību starp populācijām, kas veido kopienu.

Ārējie traucējumi var būt biotiski faktori, kas darbojas epizodiski. Piemēram, migrējošo sugu parādīšanās, piemēram, siseņu invāzija Āfrikā vai patogēni, kas izraisa epidēmijas.

Traucējumi var būt arī pēkšņi abiotiski faktori, piemēram, viesuļvētras, plūdi vai ugunsgrēki.

Ekoloģiskā mijiedarbība, kas nosaka ekoloģiskā līdzsvara esamību, ietver tiešu mijiedarbību (plēsējs / laupījums, zālēdājs / augs, apputeksnētājs / ziedi, plēksnis / augļi, parazīts / saimnieks) un netiešu mijiedarbību (piemērs: plēsējs / augs) starp populācijām, kas veido katru kopiena.

Šai mijiedarbībai raksturīgo atgriezeniskās saites efektu rezultātā tiek koriģētas populācijas lieluma izmaiņas, atgriežoties līdzsvara līmenī, kurā indivīdu skaita svārstības ir minimālas.

Atgriezeniskās saites ietekme ir ļoti sarežģīta, un tāpēc tā ir īpaši neaizsargāta pret cilvēka darbības traucējumiem ļoti dažādās ekosistēmās, piemēram, tropu mežos un koraļļu rifos.

Galvenās īpašības

Ekoloģiskā līdzsvara laikā kopienas iegūst relatīvu stabilitāti vai līdzsvara stāvokli sugu struktūrā un pārpilnībā. Šāda stabilitāte tiek definēta četrās galvenajās īpašībās, proti: noturība, pretestība, noturība un noturība. Pēdējais ir pazīstams arī kā inerce.

Pastāvība ir spēja palikt nemainīga. Pretestība ir spēja palikt nemainīga ārēju traucējumu vai ietekmes rezultātā. Izturība ir spēja pēc traucējumiem atgriezties sākotnējā līdzsvara stāvoklī. Noturība ir iedzīvotāju spēja laika gaitā sevi saglabāt.

Pastāvību var izmērīt ar standarta novirzi vai gada mainību. Pretestība caur jutīgumu vai buferšķīdumu. Izturība caur atgriešanās laiku vai novirzes, kas šo atgriešanos pieļauj. Noturība vidējā laika posmā līdz iedzīvotāju izzušanai vai citām neatgriezeniskām izmaiņām.

Piemēram, ekosistēmu, kas cikliski svārstās ap stāvokli, piemēram, to, kas aprakstīts Lotka-Volterra vienādojumos, lai aprakstītu plēsēju un laupījumu mijiedarbību, var klasificēt kā elastīgu un noturīgu.

Tomēr to nevar uzskatīt par pastāvīgu un izturīgu. Šādā gadījumā ir izpildīti divi nosacījumi, kas ļauj to uzskatīt par stabilu.

Nepieciešamie apstākļi

Pieņēmumam par konkurenci starp sugām ir liela nozīme ekoloģiskā līdzsvara koncepcijā. Šis pieņēmums paredz, ka kopienās ir līdzsvars starp produktivitāti un elpošanu, enerģijas plūsmu uz iekšu un āru, dzimstības un mirstības līmeni, kā arī tiešu un netiešu mijiedarbību starp sugām.

Pieņēmums par konkurenci starp sugām arī pieņem, ka pat kopienās, kas neatrodas ekoloģiskā kulminācijā, iespējams, ir zināma pakāpe ekoloģiskā līdzsvara un ka okeāna salās ir līdzsvars starp ekoloģiski līdzvērtīgu sugu imigrāciju un izzušanu. .

To sugu izdzīvošana, kuras veido populāciju, ir atkarīga no šo pašu sugu noturības metapopulācijas līmenī. Indivīdu apmaiņa un reholonizācija starp vienas sugas populācijām, kas dzīvo tuvējās kopienās, uztur ģenētisko daudzveidību un ļauj novērst vietējos izmiršanas gadījumus.

Metapopulācijas līmenī izdzīvošana nozīmē: a) populācijas, kas ir sadalītas diskrētos mikrohabitantos; b) mikrobiotopiem, kas ir pietiekami tuvu, lai tos varētu recolonizēt no citiem mikrobiotopiem; c) lielāka izzušanas varbūtība iedzīvotāju līmenī nekā metapopulācijas līmenī; un d) zema vienlaicīgas izzušanas varbūtība visos mikrobiotopos.

Piemēri

Apsveriet gadījumu ar vilkiem, kuri pēc daudzu gadu desmitu ilgas iznīcināšanas laikā tika no jauna iznīcināti Jeloustonas Nacionālajā parkā Amerikas Savienotajās Valstīs, lai atjaunotu ekoloģisko līdzsvaru, kas zaudēts lielo zālēdāju zīdītāju pārapdzīvotības dēļ.

Sākotnējais vilku populācijas pieaugums dramatiski samazināja zālēdāju zīdītāju populācijas, kas savukārt ierobežoja bijušo populāciju lielumu (mazāk zālēdāju nozīmē, ka daudziem vilkiem nav pietiekami daudz barības un badā, vai viņi neražo kucēnus).

Zemākais un stabilākais zālēdāju populāciju līmenis, pateicoties arī stabilu vilku populāciju klātbūtnei, ļāva mežiem parādīties no jauna. Tas, savukārt, ļāva Jeloustonu recolonizēt daudzām meža putnu un zīdītāju sugām. Tādā veidā parks atguva sākotnējo krāšņumu un bioloģisko daudzveidību.

Citi piemēri kopienām, kurām ir acīmredzams ekoloģiskais līdzsvars, ir atrodami nacionālajos parkos un jūras rezervātos, kuros tiek ievēroti likumi, kas tos aizsargā, vai attālos apgabalos ar mazu cilvēku blīvumu, jo īpaši, ja iedzīvotāji ir pamatiedzīvotāji, kas maz izmanto tehnoloģijas. moderns.

Jūsu zaudējuma sekas

Pašreizējais vides iznīcināšanas ātrums ievērojami pārsniedz ekosistēmu spēju atgūt dabisko ekoloģisko līdzsvaru.

Stāvoklis nav ilgtspējīgs un nevar turpināties ilgi, nopietni nekaitējot cilvēcei. Bioloģiskās daudzveidības samazināšanās aizvien grūtāk rada sugas dabisko kopienu un ekosistēmu atjaunošanai.

Pirmo reizi tās vēsturē cilvēce saskaras ar trim bīstamiem traucējumiem planētu mērogā: 1) klimata izmaiņas, kuru viena no acīmredzamākajām jomām ir globālā sasilšana; 2) okeānu piesārņojums un paskābināšanās; 3) milzīgs pasaules bioloģiskās daudzveidības zaudējums ar nepieredzētu ātrumu.

Šie liela mēroga traucējumi spēcīgi ietekmēs jaunākos pašreizējās paaudzes locekļus un nākamās paaudzes. Būs liels skaits klimata bēgļu. Zvejas resursi samazināsies. Tā redzēs pasauli, kurā nav daudz savvaļas augu un dzīvnieku sugu, pie kurām esam pieraduši.

Kā to uzturēt?

Par šo tēmu ieteicams iepazīties ar Ripple et al. (2017). Šie autori norāda, ka, lai panāktu pāreju uz globālo ekoloģisko līdzsvaru, ir nepieciešams:

1) Izveidojiet dabas rezervāti, kas aizsargā ievērojamu daļu no planētas sauszemes un ūdens biotopiem.

2) apturēt mežu un citu dabisko dzīvotņu pārveidošanu teritorijās, kuras tiek intensīvi izmantotas.

3) Vietējo augu, īpaši mežu, kopienu atjaunošana.

4) Atkārtoti apdzīvo lielos reģionus ar vietējām sugām, īpaši plēsējiem.

5) Īstenot politiku, lai labotu apdraudēto sugu neslavu, izmantošanu un tirdzniecību, kā arī savvaļas dzīvnieku patēriņa izraisīto globālo krīzi.

6) Samaziniet pārtikas izšķiešanu.

7) Veicināt augu pārtikas patēriņu.

8) Samaziniet cilvēku skaita pieaugumu, izmantojot izglītību un brīvprātīgu ģimenes plānošanu.

9) Māciet bērnus novērtēt un cienīt dabu.

10) Novirzīt monetāros ieguldījumus pozitīvu vides izmaiņu virzienā.

11) Izstrādā un popularizē videi draudzīgas tehnoloģijas, samazinot subsīdijas fosilā kurināmā patēriņam.

12) samazināt ekonomisko nevienlīdzību un nodrošināt, lai cenās, nodokļos un stimulos tiktu ņemtas vērā vides izmaksas.

13) Apvienojiet valstis, lai atbalstītu šos svarīgos mērķus.

Atsauces

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Vides filtrēšanas un līdzsvara līdzsvarošana bioģeogrāfijā ar kopienas klimata sistēmu. Ecology, 96, 972-985.
2. Cuddington, K. 2001. "Dabas līdzsvara" metafora un līdzsvars iedzīvotāju ekoloģijā. Bioloģija un filozofija, 16, 463–479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Līdzsvara un līdzsvara līdzsvara koncepcijas ekoloģiskajos modeļos. Ekoloģiskās monogrāfijas, 57., 1. – 21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Par stabilitātes jēdzienu pielietojumu ekoloģijā. Ekoloģiskā modelēšana, 63, 143–161.
5. Looman, J. 1976. Bioloģiskais līdzsvars ekosistēmās: bioloģiskā līdzsvara teorija. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
6. Olszewski, TD 2012. Augsta dažādības noturība līdzsvara līdzsvara ekoloģiskajās kopienās: ietekme uz mūsdienu un fosilām ekosistēmām. Karaliskās biedrības raksti B, 279, 230–236.
7. Pianka, ER 1978. Evolūcijas ekoloģija. Harper & Row, Ņujorka.
8. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF un 15 364 zinātnieki no 184 valstīm. 2017. gada pasaules zinātnieku brīdinājums cilvēcei: otrs paziņojums. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Rohde, K. 2005. Nekustamā līdzsvara ekoloģija. Cambridge University Press, Kembridža.