Documente online.
Username / Parola inexistente
  Zona de administrare documente. Fisierele tale  
Am uitat parola x Creaza cont nou
  Home Exploreaza
Upload




























Ecosistemul

Ecologie




Ecosistemul

In cadrul biosferei se constituie o ierarhie caracteristica:

☼ - ecosistemul planetar;




☼ - biomul (ansamblu a mai multor ecosisteme bine deferentiate; ex. padurea);

☼ - biom-tip (subsistem al biomului; ex. padurea de foioase).

In functie de īntindere, ecosistemele pot fi:

☼ - microecosisteme (balta, teren cultivat etc);

☼ - mezoecosisteme (lac, padure, curs de apa etc) (Fig. 3-3);

☼ - macroecosisteme (mare, ocean, tundra etc).

Ecosistemul este o unitatea functionala fundamentala a biosferei caracterizata de un tip determinat de interactiuni dintre componentele organice si anorganice si o configuratie energetica proprie ce 18518t1914s asigura desfasurarea ciclurilor biogeochimice, circulatia substantei si transformarile energiei (Stugren, 1965).

Dintre toate sistemele ecologice supraindividuale, ecosistemul este cel mai mult mediatizat īn ultimii 35 de ani. Desi termenul de ecosistem a fost introdus īn stiinta abia dupa 70 de ani de la constituirea ecologiei el a fost intuit (chiar omul primitiv a avuit idee ce īnseamna o padure, savana, un lac sau un teren cultivat). Un precursor al ecologiei moderne este considerat Humboldt (1769) el folosindu-se īn lucrarile sale de denumirea de tipuri de vegetatie. Dupa ce s-a constituit terminologia de ecologie (Haeckel, 1866) nu s-a afirmat imediat si conceptul de ecosistem.

Sukacev (1961) propune ca sinonimie, denumirea de biogeocenoza (comunitati ale vietii si scoartei) (Fig. 3-4).

Fig. 3-3. Reprezentarea simplificata a celui de al 4-lea nivel de ierarhizare, ecosistemul. Aici - ecosistemul de pasune si fānate, aici reprezentat de speciile vegetale componente si totalitatea animalelor caracteristice (implicit cele din sol din categoria nevertebratelor mici sau a reprezentantilor regnurilor Monera si Protista)..

Fig. 3-4. Ecosistemul īnteles ca biogeocenoza (dupa Sukacev, 1961)

Notiunea a fost lansata īn stiinta de botanistul englez Tansley (1935): " īn afara de asociatiile vegetale un concept mai fundamental este sistemul īntreg, care cuprinde nu numai complexul de organisme dar si factorii fizici care formeaza ceea ce numim mediul biomului;.,.. desi obiectul care ne intereseaza mai mult este organismul atunci cānd īncercam sa patrundem esenta lucrurilor, nu-l putem separa de mediul sau īn asociere cu care formeaza un anumit sistem fizic; .. se constituie sisteme, care din punctul de vedere al ecologului sunt unitatile de baza ale naturii pe suprafata pamāntului; . aceste ecosisteme, cum le-am putea denumi sunt de cele mai variate feluri si dimensiuni si ele formeaza o categorie din multimea sistemelor fizice ale Universului.(cit. dupa trad. din Soran si colab., 2001).

            Ecosistemul este unul din sistemele fizice din care este edificat Universul (Tansley, 1935).  Ecosistemele sunt unitati functionale fundamentale ale biosferei, entitati diversificate cu limite spatio-temporale. Ecosistemul fiind un sistem ecologic el integreaza unitar, prin interactiuni complexe, īntr-un  tot unitar componentele sale caracteristice: un subsistem biotic (comunitatea, biocenoza) si un subsistem fizic (biotopul). Distinct si heterogen ca si compozitie ecosistemul are o structura interna, un ciclu al materiei si un ciclu biogeochimic.

"Ecosistemul = o unitate spatiala explicita a pamāntului care include toate oraganismele din aceasta si toate componentele mediului abiotic (neviu) din cadrul ei" (Tansley, 1935). Este dificil de a determina limitele spatiale ale ecosistemului (la cele terestre este mai dificil decāt la cele acvatice) (Fig. 5). 

Ulterior, Lindeman (1942) defineste ecosistemul ca "unitate formata prin reunirea proceselor active fizice, chimice si biologice care se petrec īn interiorul unei unitati spatiu-timp de orice marime, cuplānd unitatea vie cu mediul ei abiotic".

Ecosistemul este constituit asadar din biocenoza = comunitate (Mobius, 1877) = biota (= totalitatea organismelor vii - bacterii, ciuperci, plante, animale - care alcatuiesc microbocenoza = bacteriocenoza, fungicenoza, fitocenoza si zoocenoza) si biotop = ecotop = abiota = ? habitat (sol + clima - climatop si edafotop). Prezenta omului are o semnificatie deosebita īn influentarea si modelarea ecosistemelor.

 Multitudinea relatiilor care se stabilesc īntre elementele componente ale ecosistemului (biogeocenoza) sunt mai edificator ilustrate īn Fig. 3-5.

Fig. 3-5. Complexitatea activitatii biologice sub influenta mediului si rezultat al interactiunilor, intra- si interspecifice, la nivelul ecosistemului (dupa Mac, 2003).

            Clasificarea īn raport de Proiectul EC CORINE al biotopurilor (European Comunities Classification)(CEC, 1991), azi sunt recunoscute urmatoarele 8 tipuri de ecosisteme:

            a. Paduri.

            b. Tufisuri (arbusti) si pasuni-pajisti.

            c. Rāuri si lacuri tipice.

            d. Mlastini, smārcuri, balti.

            e. Ecosisteme marine si de coasta.

            f. Zone montane cu caracteristici aparte: roci si grohotis.

            g. Desert si tundra.

            h. Ecosisteme agricole si urbane.

            Tipologia ecosistemelor pare a fi mai extinsa deoarece īn clasificarea de mai sus unele sunt grupate iar altele sunt prezentate ca biomuri (ex. padurea) dar care este constituita din biom-tipuri, acestea fiind dupa unii ecologi adevaratele ecosisteme. In acest fel s-a estimat si productivitatea neta a ecosistemelor (Tabelul 1).

            Tabelul 1

Tipologia ecosistemelor de pe Terra si productivitatea neta (materie uscata) (dupa Encyc. Larousse, 1993)

Nr.

crt.

Ecosistemul

Suprafata

(milioane km2)

Productivitatea

(g/m2/an)

Total productivitate

(miliarde t/an)

Padurea ecuatoriala

Padurea tropicala caducifoliara

Padurea temperata de conifere

Padurea temperata de foioase

Padurea boreala

Maquisul (tufarisurile)



Savana

Preria temperata (pajisti, pasuni, fīnate)

Tundra (inclusiv zona alpina, grohotisurile)

Stepa desertica

Desertul

Agroecosistemul (si ecosistemul urban)

Zone umede (terenuri mocirloase)

Ecosistemele acvatice lotice (rāu, fluviu)

Ecosistemele acvatice lentice (lac, elesteu)*

Total productivitate/continent

Marea si oceanul

Upwelling-ul (zona inundabila de maree)

Platoul continental

Litoralul, tarmul marii)**



Estuarul, mangrovele

Recife coraliere

Insulele marin***

Total productivitate marina (oceanica)

* - datele cantitative se refera la ambele pozitii 14 si 15; ** - datele se refera la pozitiile 18 si 19; *** - datele cantitative se refera la pozitiile 21 si 22

Tabelul 2

Cāteva categorii sistematice reprezentative ale pedofaunei dintr-un ecosistem natural tip padure de foiase (Franta), biomasa si respiratia lor (dupa Encyclop. Larousse, 1993).

Grupul sistematic

Biomasa  (kg/ha) sau

densitatea (nr.indiv./m2)

Respiratia

(kcal/m2)

Ciuperci

454 kg/ha

Bacterii

2 kg/ha

Lumbricide

60 kg/ha

Enchitreide

220 kg/ha

Nematode

2300000/m2

Acarieni

32000/m2

Diptere si larve insecte

1200/m2

Moluste

< 1g/ha

Colembole

8000/m2

Protozoare

1000-3000/g

Alte artropode

            Productivitatea primara. Datele sintetice din Tabelul 1 ilustreaza convingator, calitatea ecosistemelor si scoate īn evidenta diferenta dintre ele. In conditiile īn care ecosistemele functioneaza corespunzator si normal, īn fiecare an la nivelul Terrei, cantitatea de materie organica provenita de la vegetatie este estimata la 117,5 milioane tone/mediu terestru (substanta uscata) si 55 miliarde t/mediu acvatic marin. In acest caz, productivitatea ecosistemelor terestre este dubla. Aceste valori desi par mari, ele corespund unui randament destul de slab al fotosintezei (0,25% īn mediu terestru si 0,06% īn mediul marin-oceanic). In mediul terestru productivitatea primara este īn corelatie directa cu doi factori limitativi esentiali: temperatura si umiditatea (regiunile calde si umede au o productivitate primara ridicata; regiunile reci si uscate au productivitate scazuta). Productivitatea īn agroecosisteme variaza īntre 2-20 t/ha/an si nu este īn general mai mare comparativ cu productivitatea ecosistemelor naturale.

Productivitatea secundara. Reprezinta materia vegetala convertita īn substanta animala īn unitatea de timp. Productivitatea secundara este ridicata īn zonele ierboase ale regiunii tropicale si este scazuta īn regiunile temperate si paduri. Biomasa pradatorilor reprezinta doar cca. 1% din biomasa erbivorelor care constituie prada lor (baza trofica).  In mediul terestru biomasa animala reprezinta 1% din biomasa vegetala (cantitativ, pentru o aceeasi suprafata vegetatia are o biomasa mai mare de 100 ori decāt cea a animalelor). Nevertebratele alcatuiesc numai ele cam 90-95% din biomasa animala. In Tabelul 2 sunt prezentate cāteva grupe sistematice de nevertebrate, elemente dominante ale pedofaunei si energia eliberata de catre acestea.

Referitor la ecosistemele antropizate, este evident ca ponderea acestora este īn continua extindere, īn detrimentul ecosistemelor naturale. Ecosistemele agrare si urbane sunt caracterizate de o biodiversitate extrem de redusa ceea ce are implicatii majoare asupra echilibrelor din ecosisteme iar relatiile dintre verigile lanturilor trofice sunt extrem de deficitare. Tinderea spre monocultura fara a pune accent pe coridoarele ecologice va influenta negativ aceste echilibrul ecologic īn aceste ecosisteme. Cele urbane se īnscriu pe aceeasi linie. Influenta factorului antropic īn operatiunile de restaurare ecologica poate modifica "peisajul urban", prin sporirea biodiversitatii. Extinderea spatiilor verzi este rezultatul acestor actiuni, iar fizionomia unor ecosisteme urbane s-a schimbat foarte mult ca urmare a acestor actiuni.



            Tipologia generala a ecosistemelor  

            Exista 4 categorii de ecosisteme:

                        a. Ecosisteme terestre. Limita dintre doua ecosisteme terestre este caracterizata de anumite combinatii de specii vegetale (uneori delimitarile sunt nete si clare). Cānd limita est larga atunci exista o fāsie de tranzitie numita ecoton. Este o arie de "tensiune ecologica" unde se īntālnesc doua comunitati de specii. Frecvent, numarul de specii este mai ridicat īn ecoton decāt īn oricare din ecosistemele care se īnvecineaza (ex. la marginea padurii, la limita cu pasunea sunt mai multe pasari decāt īn padure, dar si gegetatia sau fauna de insecte sunt interesante). In aceasta zona exista o influenta favorabila a fāsiei de tranzitie asupra plantelor si animalelor, Se spune ca exista un efect de muchie.Ecotonul de la limita superioara a padurii este o adevarata zona de lupta pentru existenta.

                        b. Ecosisteme subterane. Aceste ecosisteme sunt mai interesante cu o configuratie aparte ecotonul fiind la intrarea īn cavitate si unde va exista adapostita o fauna bogata de nevertebrate.

                        c. Ecosisteme de ape interioare. Acestea sunt lacuri, fluvii, estuare. Biocenozele din lacuri sunt delimitate dupa factori hidrologici )si dupaa configuratia substratului. Ecotonul se formeaza atāt spre tarm cāt si spre oglinda lacului. In fluvii delimitarea ecosistemelor se face pe baza gradientului de īnclinare a pantei, de la izvor spre varsare si cu viteza apei. Principiul este valabil mai ales pentru comunitatile de necton. Pentru benton delimitarea se face pe baza naturii substratului. Estuarele fluviilor sunt zone complexe de tranzitie, un fel de ecoton īntre apa dulce, continent si mare (un ecoton tipic īn estuarele fluviilor tropicale este padurea de mangrove.

                        d. Ecosisteme marine. Ca ecoton functioneaza fāsia īngusta de uscat de pe malul marii, dar spre deosebire de ecotonul padure - pajiste, aici nu are loc efectul de muchie. Nu īntotdeauna fāsiile marginale ale ecosistemelor marine functioneaza ca un ecoton, dar limiteledintre zonele de adāncime ale marii functioneaza ca ecotonuri.

Structurarea spatiala interna a ecosistemului

            a. Macrostructura orizontala. In ecosistemele terestre partile structurale orizontale sunt reprezentate de consortii (consortiul = parte de dimensiuni mici a unui ecosistem, ce reuneste īntr-un scetor īngust de spatiu organisme individuale din diverse specii; un ansamblu distinctiv de mai multe bioskene) Acestea se influenteaza reciproc si nu pot dainui independent unele de altele. Nu este un sistem de populatii ci un sistem de indivizi din diverse populatii sau specii constituind o grupare de organisme īn jurul unui organism central de īnsemnatate fundamentala pentru celelalte.

            Pe orizontala, dispozitia plantelor si animalelor nu este īntīmplatoare la nivelul diferitelor biotopuri sau ecosisteme. De-a lungul unui īndelungat proces de coevolutie s-a stabilit o ierarhie bine definita ir "stratificarea"  de acest tip este asociata cu capacitatea de cucerire a niselor ecologice (Fig. 3-6).

☻ - Bioskena. Bāznosanu (1937, 1969) defineste prin bioskena, cel mai mic tip de ecosistem. Iata nominalizate de catre Stugren (1982) cāteva bioskne (eritrocitele unor vertebrate ocupate de protozoare-gregarine; spinarea vitelor unde se localizeaza larve de diptere parazite; celulele corpului uman care sunt parazitate de virusuri si se formeaza bioskene īn interiorul organismului).

            ☻ - Consortiu. Daca mai multe bioskene se unesc si au caracteristici comune se constituie un consortiu (Stugren, 1982). Consortiu = bioskena (dupa Popovici-Bāznosanu) = cel mai mic spatiu cu conditii uniforme de existenta si cu un fond propriu de plante si animale. Alt sinonim = biochorion (dupaTischler) = centru de actiune si de concentrare a faunei īn biotop (vezi anterior si alte detalii).

☻ - Sinuzia. Suprafata ocupata de un ecosistem este mai mult sau mai putin uniforma astfel ca se vor evidentia microhabitate (acesta find populat numai de anumite specii de plante, bacterii, animale, ciuperci). Se defineste astfel o arhitehtonica a ecosistemului, alcatuita din microhabitate  la care se asociaza o parte specifica a biocenozei, ansamblul acesta fiind denumit sinuzii (Stugren, 1965).

            Sinuziile reunesc mai multe consortii īntr-un complex unitar. Spre deosebire de consortiu, sinuzia are ca nucleu central nu un organism individual ci o populatie sau un compartiment de materie organica moarta Din acest punct de vedere, consortiul este o sinuzie minimala.

Exemple de sinuzii: pernitele de muschi de pe sol, tufe de ferigi, speatiile dintre particolele de sol (aici se asociaza acarieni si colembole), ciupercile cu palarie (sinuzie tipica: pe aceasta parte structurala din ecosistem se asociaza microorganisme, insecte micetofage - colembole, diptere, stafilinide -, insecte rapitoare - nitidulide - himenoptere parazite, limacsi, acarieni, pseudoscorpioni etc).

O b s e r v a t i eNotiunea de sinuzie s-a referit initial doar la plante (astfel unii autori  - Gams - considera o ciuperca cu palarie drept o sinuzie īn timp ce altii - Tischler - le īncadreaza īn formatiuni efemere ale cosistemului), dar  Stugren - largeste acceptiunea termenului confrm cu definitia data mai sus.

Fig. 3-6. Modele de stratificare pe orizontala a vegetatiei unui iaz (lac) (dupa Faurie si colab., 1998). 1- Carex riparia - rogoz; 2 - Juncus sp. - pipirig; 3 - Equisetum sp. - coada calului; 4 - Typha latifolia - papura; 5 - Phragmittes communis - trestie, stuf; 6 - Sparganium ramosum - sovār; 7 - Sagittalia sagitifolia - sageata apei; 8 - Ranunculus sp. - piciorul cocosului; 9 - Scirpus sp. - tipirig; 10 - Nymphaea alba - nufar; 11 - Polygonum sp.; 12 - Ceratophyllum sp. ; 13 - Potamogeton lucens - broasca apei; 14 - Hippuris sp. ; 15 - Myriophyllum spicatum - penita; 16 - Fontinale; 17 - Helodea sp. - ciuma apei; 18 - Vallisneria spicalis - orzoaica-de-apa; 19 - Chara sp.; 20 - Trapa natans - castan de apa, coltan, cornaci; 21 - Stratiotes aloides - foarfeca baltii; 22 - Utricularia vulgaris - otratel de apa; 23 - Hydrocaris sp. ; 24 - Lemna sp. - lintita.

1-3 = zona cu Carex (0 m); 4-8 = zona cu Phragmites (0-1,5m); 9 = Zona cu Scirpus (1,5-3 m); 10-12 = zona cu Nymphaea (3-4 m); 13-15 = zona cu Potamogeton (4-5 m); 16-19 = zona cu Chara (>5 m); 20, 21, 22, 23, 24 = plante flotante.

☻ - Stratul. Sinuziile difera atāt pe orizontala cāt si pe verticala deoarece microhabitatul, ca parte fizica, anorganica, variaza īn acest fel. Pe verticala ecosistemul apare astfel stratificat, Deci straturile sunt parti structurale ale ecosistemului, suprapuse pe verticala formānd grupuri de sinuzii care se deosebesc īntre ele prin distributia factorilor fizici, prin cantitatea de substanta vie, prin combinatia de specii si prin fizionomie ecologica. Prin stratificare se realizeaza un grad mai mare de specializare trofica a animalelor.

Iata cāteva exemple de straturi pentru  ecosisteme terestre bine constituite (Fig. 3-7):

- padure: orizontul mineral; stratul de dezagregare si concentrare; orizontul organic (stratul de humus, pantoma, planseul); zona plantelor ierboase; arbusti (subarboret); arbori (arboret);

- fānat: orizontul mineral; stratul de dezagregare si concentrare; stratul de pamānt cu profile de radacini; stratul ierburilor scunde; stratul ierburilor īnalte;

- lac: zona de fund (a adāncurilor, de descompunere); zona plantelor submerse; stratul plantelor plutitoare; zona stufului; zona de islaz.

In afara de sinuzii, īn ecosistem exista ale doua unitati structurale, dar care au durata scurta de viata si sunt aparitii  īntāmplatoare: biochoria (microcenoza, centru de actiune) si merocenoza.

Fig. 3-7. Stratificarea pe verticala la nivelul unei paduri. Straturile de vegetati si de la nivelul solului sunt īnsotite de o stratificare si a reprezentantilor celorlalte regnuri ale viului. I - stratul hipogeu mineral; II - stratul hipogeu organic al solului (dupa Stugren, 1965) (1 - larve de insecte; 2 - ciuperci; 3 - micromicete; 4 - bacterii; 5 - enchitreide si nematode; 6 - protozoare; 7 - lumbricide; 8 - miriapode); III - stratul epigeu inframuscinal = patoma (constituit din muschi si licheni; A - colembole; B - izopode); IV - stratul ierbos de talie mica (specii de plante de talie mica; specii de animale vertebrate care traiesc numai pe sol; ex. caprioara); V - stratul ierbos de talie īnalta si arbustiv (include si speciile de insecte si pasari ce zboara la acest nivel); VI - stratul arboricol; VII - coronamentul (e, f - specii de animale caracteristice ca mediu de viata pentru acest nivel)

☻ - Biochoria (microcenoza). Este o parte structurala din ecosistem, un loc īn care se cncentreaza substanta vie si aceasta se realizeaza acolo unde trecator exista condtii abiotice mai favorabile de viata, protectie mai buna si cantitate mai mare de hrana (ex. un trunchi de copac putred care s-a prabusit la pamānt, un cadavru de animal, excrementele animalelor, vizuinile, scorburile, cuiburile, musuroaie de furnici, capite de fān, gramezi de balegar, bolovani partial īngropati īn sol, licheni de pe copaci etc).

☻ - Merocenoza. Este o formatine īn cadrul sinuziei sau biochoriei, constituita din merohabitat (parte structurala īn cadrul sinuziei sau biochoriei) si organismele ce-l populeaza (ex. de merocenoze: frunzele, conurile de brad, florile, ramurile de arbori etc).

                        b. Macrostructura verticala (stratificarea). In ecosistemele terestre, stratificarea sau etajarea biocenozelor a fost descoperita din perspectiva botanica de aceea si nomenclatura straturilor din ecosistemele terestre este de natura botanica (Fig. 3-7). Trebuie retinut ca un strat nu este o biocenoza, o "stratocenoza", nu este o unitate sinecologica si functionala autonoma ci este un segment al ecosistemului. Straturile se formeaza datorita variatiilor pe verticala a factorilor fizici si astfel apar diferente īn conditiile de mediu pe dferite orizonturi. In formarea straturilor ntervine )si lupta pentru existenta īntre plante. In acelasi timp īn ecosistem exista si o unitate a straturilor.

Fig. 3-8. Stratificarea pe verticala a unui ecosistem marin.

Fig. 3-9. "Stratificarea" pe verticala a megafaunei de la nivelul oceanelor.

            Straturile se deosebesc īntre ele prin valoarea factorilor microclimatici, prin combinatiile de specii si animale si prin comunitatile microbiene. Specializarea animalelor pe straturi este uneori foarte avansata, astfel ca uneleīsi petrec īntreaga viata īn acelasi strat. La acest nivel exista urmatoarele straturi:

- orizontul mineral al solului,

- orizontul organic al solului,

            ☺ - patoma (= planseul padurii) (pelicula de alge si licheni de pe sol,  muschii si frunzele moarte = litiera, cu fauna lor caracteristica;  straturile de desasupra patomei = epipatomice),

            ☺ - covorul ierbos,

            ☺ - arbustii = subarboretul,

            ☺ - arborii = arboretul.

            In apele interioare stratificarea este deosebit de pregnanta īn lacuri. In functie de reducerea pe verticala a cantitatii de lumina si a concentratiei de oxigen dizolvat īn apa, exista 3 straturi:

                        ☺ - litoralul;

                        ☺ - sublitoralul;

                        ☺ - profundalul.

Alteori denumirea este data de fizionomia vegetatiei īn special (zona de izlaz----zona stufului----zona plantelor plutitoare-----zona plantelor submerse----zona de hranire----zona de pasaj----zona de profunzime).

Ecosistemele marine  sunt stratificate pe adāncime (Fig. 3-8) cea mai pregnanta stratificare fiind īn litoral. Uneori stratificarea zoobentosului corespunde cu cea a fitobentosului, alteori nu exista nici o corelare. Un aspect interesant este cel al "stratificarii" faunei oceanului. La aceste nivele, limitele dintre zone sunt respectate corelat cu existenta si marimea niselor  dependent de specie si corelat cu modelul comportamental specific (Fig. 3-9)










Document Info


Accesari: 36646
Apreciat:

Comenteaza documentul:

Nu esti inregistrat
Trebuie sa fii utilizator inregistrat pentru a putea comenta


Creaza cont nou

A fost util?

Daca documentul a fost util si crezi ca merita
sa adaugi un link catre el la tine in site

Copiaza codul
in pagina web a site-ului tau.




eCoduri.com - coduri postale, contabile, CAEN sau bancare

Politica de confidentialitate

Copyright © Contact (SCRIGROUP Int. 2020 )