EKOLOGINĖ PUSIAUSVYRA: PRIEŽASTYS, VEIKSNIAI, SAVYBĖS IR PAVYZDŽIAI - BIOLOGIJA - 2025

Ekologinė pusiausvyra yra apibrėžiamas kaip pastebimas ekologinių bendruomenių ekosistemų būklę, kurioje sudėtis ir gausa rūšių išlieka gana stabili ilgą laiką.

Natūralios pusiausvyros idėja yra daugelio filosofinių sistemų ir religijų dalis. Yra tokių, kurie palaiko Gajos hipotezę, pagal kurią biosfera veiktų kaip sistema, kuri, kaip supraorganizmas, koordinuotai palaiko visuotinę ekologinę pusiausvyrą.

Šaltinis: pixabay.com

Ekologinės pusiausvyros samprata palaiko daugelio aplinkosaugininkų požiūrį į plačiąją visuomenę. Ekologai labiau linkę galvoti apie biologinės įvairovės išsaugojimą, tvarų vystymąsi ir aplinkos kokybę.

Stabilių ekosistemų, kuriose yra arba atrodo aiški ekologinė pusiausvyra, gamtoje gausu. Dėl šios priežasties jie yra svarbūs mokslinėje ir populiariojoje literatūroje. Tačiau yra ir nestabilių ekosistemų, kurioms istoriškai buvo skiriama mažiau dėmesio.

Priežastys

Ekologinė pusiausvyra yra ekologinių bendruomenių gebėjimo palaipsniui atsigauti per ekologinį paveldėjimo procesą jų pirminis stabilumas arba ekologinė kulminacija, kuri buvo prarasta dėl trikdžių, nesvarbu, ar tai būtų aplinkos, biotiniai ar žmogaus, sutrikimai. kurie keičia rūšies sudėtį ir gausą.

Sąvoka „ekologinis paveldėjimas“ reiškia krypties pokyčių procesą bendruomenėje po to, kai ji patyrė didelį sutrikimą. Šis pokytis vyksta etapais ir yra išreiškiamas rūšių sudėtimi ir gausa, dėl kurių padidėja jų įvairovė. Ekologinis paveldimumas buvo išsamiai ištirtas augalų bendrijose.

Kadangi bendruomenė pereina ekologinio paveldėjimo etapus, laikoma, kad ji nėra pusiausvyra. Pasiekus paskutinį paveldėjimo etapą arba ekologinę kulminaciją, bendruomenės sudėtis yra stabili, todėl laikoma, kad ji yra santykinio pusiausvyros būsenoje.

Ekologinė pusiausvyra yra dinaminė pusiausvyros būsena (homeostazė). Populiacijų atsiliepimai nuolat kompensuoja, švelnindami jų poveikį, nedidelius bendruomenės sudėties ir populiacijos gausos pokyčius, kuriuos sukelia abiotiniai ir biotiniai veiksniai. Dėl to bendruomenė grįžta į savo pradinę išvaizdą.

Faktoriai

Ekologinė pusiausvyra yra dviejų tipų veiksnių dinaminės sąveikos produktas. Pirmiausia, išoriniai sutrikimai, kuriuos apibūdina įvykiai, kurie paprastai būna trumpalaikiai ir kurie sukelia rūšių sudėties ir gausos pokyčius.

Antra, minėtų pokyčių neutralizavimas ekologine sąveika tarp populiaciją sudarančių populiacijų.

Išoriniai sutrikimai gali būti biotiniai veiksniai, veikiantys epizodiškai. Pavyzdžiui, migruojančių rūšių, tokių kaip saldžiavaisio saldumynų užkrėtimas Afrikoje, ar patogenų, sukeliančių epidemijas, atsiradimas.

Trikdžiai taip pat gali būti staigūs abiotiniai veiksniai, tokie kaip uraganai, potvyniai ar gaisrai.

Ekologinė sąveika, lemianti ekologinės pusiausvyros egzistavimą, apima tiesioginę sąveiką (mėsėdis / grobis, žolėdis / augalas, apdulkintojas / gėlės, vaismedis / vaisiai, parazitas / šeimininkas) ir netiesioginę sąveiką (pavyzdys: mėsėdis / augalas) tarp populiacijų, sudarančių kiekvieną iš jų. bendruomenė.

Dėl grįžtamojo ryšio, būdingo šiai sąveikai, populiacijos dydžio pokytis pataisomas, grįžtant į pusiausvyros lygį, kuriame asmenų skaičiaus virpesiai yra minimalūs.

Atsiliepimų poveikis yra labai sudėtingas, todėl ypač pažeidžiamas žmogaus veiklos sutrikdymo labai įvairiose ekosistemose, tokiose kaip atogrąžų miškai ir koraliniai rifai.

Pagrindinės savybės

Ekologinės pusiausvyros metu bendruomenės pasiekia santykinį stabilumą arba pastovią būklę rūšių sudėtyje ir gausoje. Toks stabilumas apibūdinamas pagal keturias pagrindines savybes, būtent: pastovumą, atsparumą, atsparumą ir patvarumą. Pastaroji dar vadinama inercija.

Pastovumas yra gebėjimas išlikti nepakitęs. Atsparumas - tai gebėjimas išlikti nepakitęs dėl išorinių trikdžių ar įtakos. Atsparumas - tai galimybė po sutrikimo grįžti į pradinę pastovią būseną. Patvarumas - tai gyventojų sugebėjimas laikui bėgant išsaugoti save.

Pastovumą galima išmatuoti standartiniu nuokrypiu arba metiniu kintamumu. Atsparumas dėl jautrumo arba buferio stiprumas. Atsparumas grįžtamojo laiko atžvilgiu arba nukrypimo, kuris leidžia grįžti, dydis. Išlikimas per tam tikrą laiką iki populiacijos išnykimo ar kiti negrįžtami pokyčiai.

Pavyzdžiui, ekosistema, cikliškai besisukanti aplink tokią būseną, kokia aprašyta Lotkos-Volterros lygtimis plėšrūnų ir grobio sąveikai apibūdinti, gali būti klasifikuojama kaip atspari ir patvari.

Tačiau jis negali būti laikomas pastoviu ir atspariu. Tokiu atveju yra įvykdytos dvi sąlygos, leidžiančios ją laikyti stabilia.

Būtinos sąlygos

Priežastis, kad egzistuoja ekologinė pusiausvyra, vaidina rūšių konkurencijos prielaidą. Ši prielaida daro prielaidą, kad bendruomenėse yra pusiausvyra tarp produktyvumo ir kvėpavimo, energijos srauto iš vidaus ir išorės, gimimo ir mirtingumo bei tiesioginės ir netiesioginės rūšių sąveikos.

Prielaida apie konkurenciją tarp rūšių taip pat daro prielaidą, kad net bendruomenėse, kurios nėra ekologinio kulminacijos būsenoje, tikriausiai yra tam tikra ekologinė pusiausvyra, o vandenyno salose yra pusiausvyra tarp ekologiškai lygiaverčių rūšių imigracijos ir išnykimo. .

Rūšių, kurios sudaro populiaciją, išgyvenimas priklauso nuo tų pačių rūšių išlikimo metapopuliacijos lygiu. Keitimasis individais ir reolonizavimas tarp tų pačių rūšių populiacijų, esančių netoliese esančiose bendruomenėse, palaiko genetinę įvairovę ir suteikia galimybę ištaisyti vietinį išnykimą.

Metapopuliacijos lygmenyje išgyvenimas reiškia: a) populiacijas, paskirstytas atskirais mikrohabitais; b) mikroorganizmai yra pakankamai arti, kad juos būtų galima pakartotinai pakeisti iš kitų mikrobiotikų; c) didesnė išnykimo tikimybė populiacijos lygmeniu nei metapopuliacijos lygiu; ir d) maža visų mikroorganizmų išnykimo tikimybė.

Pavyzdžiai

Apsvarstykite vilkų, kurie po daugelio dešimtmečių, kai buvo sunaikinti rančeriai, atvežtus į Jeloustouno nacionalinį parką, JAV, siekiant atkurti ekologinę pusiausvyrą, prarastą dėl didelių žolėdžių, žinduolių, žinduolių, populiacijos.

Pradinis vilkų populiacijos augimas dramatiškai sumažino žolėdžių žinduolių populiacijas, o tai savo ruožtu apribojo buvusių populiacijų dydį (mažiau žolėdžių reiškia, kad daugelis vilkų neturi pakankamai maisto ir badauja, arba jie neaugina šuniukų).

Žemiausias ir stabilus žolėdžių populiacijų lygis dėl stabilių vilkų populiacijų leido miškams vėl atsirasti. Tai savo ruožtu leido atminti Jeloustouną daugybei rūšių miško paukščių ir žinduolių. Tokiu būdu parkas atgavo savo originalų prabangą ir biologinę įvairovę.

Kiti bendruomenių, kurių ekologinė pusiausvyra yra akivaizdi, pavyzdžiai yra nacionaliniuose parkuose ir jūrų draustiniuose, kuriuose vykdomi joms apsaugoti skirti įstatymai, arba atokiose vietovėse, kuriose žmonių tankis yra mažas, ypač kai gyventojai yra vietiniai žmonės, mažai naudojasi technologijomis. modernus.

Jūsų netekties pasekmės

Dabartinis aplinkos sunaikinimo laipsnis žymiai viršija ekosistemų galimybes atgauti natūralią ekologinę pusiausvyrą.

Padėtis netvari ir negali tęstis ilgai, nepadarydama rimtos žalos žmonijai. Dėl biologinės įvairovės nykimo vis sunkiau rasti rūšis, kurios galėtų atkurti natūralias bendruomenes ir ekosistemas.

Pirmą kartą per savo istoriją žmonija susiduria su trim pavojingais sutrikimais planetos mastu: 1) klimato kaita, kurios vienas akivaizdžiausių aspektų yra visuotinis atšilimas; 2) vandenynų tarša ir rūgštėjimas; 3) milžiniškas pasaulinės biologinės įvairovės praradimas precedento neturinčiu greičiu.

Šie didelio masto sutrikimai smarkiai paveiks jaunesnius dabartinių ir ateities kartų atstovus. Klimato pabėgėlių bus daug. Žūklės ištekliai mažės. Tai išvys pasaulį, kuriame nėra daugelio laukinių augalų ir gyvūnų rūšių, prie kurių esame įpratę.

Kaip tai išlaikyti?

Šiuo klausimu rekomenduojama susipažinti su Ripple ir kt. (2017). Šie autoriai pabrėžia, kad norint pereiti prie pasaulinės ekologinės pusiausvyros, būtina:

1) Sukurkite gamtos rezervatus, kurie apsaugotų didelę dalį žemės ir vandens planetos buveinių.

2) sustabdyti miškų ir kitų natūralių buveinių pertvarkymą intensyviai eksploatuojamose vietose.

3) Vietinių augalų bendrijų, ypač miškų, atkūrimas.

4) Atkurkite didelius regionus vietinėmis rūšimis, ypač didžiausiais plėšrūnais.

5) Įgyvendinti politiką, skirtą ištaisyti nykstančias rūšis, jų išnaudojimą ir prekybą nykstančiomis rūšimis bei pasauline krize, kurią sukelia laukiniai gyvūnai.

6) Sumažinkite maisto švaistymą.

7) skatinti augalinio maisto vartojimą.

8) Sumažinkite žmonių populiacijos augimą per švietimą ir savanorišką šeimos planavimą.

9) Mokykite vaikus vertinti ir gerbti gamtą.

10) nukreipkite pinigines investicijas į teigiamus aplinkos pokyčius.

11) Kurti ir skatinti ekologiškas technologijas, mažinant subsidijas iškastinio kuro vartojimui.

12) Sumažinkite ekonominę nelygybę ir užtikrinkite, kad kainos, mokesčiai ir paskatos atitiktų aplinkos apsaugos sąnaudas.

13) Suvienyti tautas remti šiuos gyvybiškai svarbius tikslus.

Nuorodos

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. Aplinkos filtravimo ir pusiausvyros susiejimas su biogeografija su bendruomenės klimato sistema. Ecology, 96, 972-985.
2. Cuddington, K. 2001. „Gamtos pusiausvyros“ metafora ir pusiausvyra populiacijos ekologijoje. Biologija ir filosofija, 16, 463–479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC, 1987. Pusiausvyros ir pusiausvyros sampratos ekologiniuose modeliuose. Ekologinės monografijos, 57, 1–21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Apie stabilumo sąvokų taikymą ekologijoje. Ekologinis modeliavimas, 63, 143–161.
5. Looman, J. 1976. Biologinė pusiausvyra ekosistemose: biologinės pusiausvyros teorija. Folia Geobotanica ir Phytotaxonomica, 10, 337–448.
6. Olszewski, TD 2012. Didelės įvairovės pusiausvyros nebuvimo ekologinėse bendruomenėse išlikimas: poveikis šiuolaikinėms ir iškastinėms ekosistemoms. Karališkosios draugijos leidiniai, B, 279, 230–236.
7. Pianka, ER 1978. Evoliucinė ekologija. „Harper & Row“, Niujorkas.
8. „Ripple“, WJ, Vilkas, C., „Newsome“, TM, „Galetti“, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF ir 15 364 mokslininkai iš 184 šalių. 2017. Pasaulio mokslininkų perspėjimas žmonijai: antras pranešimas. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Rohde, K. 2005. Nebalansinė ekologija. Cambridge University Press, Kembridžas.