اکوسیستم

جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
مفاهیم کلی
هر موجود زنده به تنهایی یک سیستم یا مجموعه منظم است و در عین حال ممکن است از سیستمهای کوچکتر تشکیل یابد. وقتی موجودات زنده اجتماع و تشکل می‌یابند، روتبط نظام‌مندی بین آنها پدیدار می‌شود و در نهایت وقتی همه موجودات زنده در یک محیط قرار می‌گیرند، یک سیستم بزرگتر را تشکیل می‌دهند که به دلیل وجود روابط قانونمند و هدفدار بین محیط و جانداران ، این مجموعه سیستم اکولوژیک یا اکوسیستم نامیده می‌شود. استقرار پایدار هر اکوسیستم منحصرا به مشارکت همه اجزای اصلی در ساختمان آن بستگی دارد. بدیهی است اگر مثلا عوامل غیر زنده لازم وجود نداشته باشد، پایداری اکوسیستم هم ، غیر ممکن خواهد بود. بر این اساس اکوسیستم از اجزای زیر تشکیل یافته است.



​




  1. مجموعه عوامل غیر زنده.
  2. تولید کننده‌ها یا گیاهان کلروفیل‌دار.
  3. مصرف کننده‌ها شامل دو گروه: گیاهخواران یا مصرف کننده‌های ردیف اول و گوشتخواران یا مصرف کننده‌های ردیف دوم.
  4. تجزیه کننده‌ها.
انواع اکوسیستم از نظر ناقص یا کامل بودن چرخه مواد
اکوسیستمهای ناقص آنهایی هستند که چرخه ماده در آنها تقریبا بسته است و اکوسیستمهای کامل آنهایی هستند که مبادله ماده بین محیط و موجود زنده کاملا بسته نیست. مثلا در یک دریاچه ، انرژی آفتاب به دلیل جذب مواد و تثبیت انرژی آفتاب از طریق گیاهان ، ذخیره می‌شود و به مصرف ماهیها مصرف می‌رسد. مرغان ماهیخوار این مواد را با صید ماهی دریافت کرده و فضولات مرغان ماهیخوار و اجساد آنها به اکوسیستمهای دیگر وارد می‌شود.

به این ترتیب چرخهماده ، به صورت کامل بسته در نمی‌آید. در اکوسیستمهای مصنوعی (مصرف کننده و تولید کننده با دخالت انسان استقرار یافته است) نیز به این صورت است. اما اگر همه اکوسیستمهای کره زمین را یک اکوسیستم تلقی کنیم، این مجموعه حالت اکوسیستم کامل دارد. زیرا در این اکوسیستم بزرگ مجموعه موادی که از محیط گرفته می‌شود سرانجام به محیط باز می‌گردد.
مکانیسم روند تولید در اکوسیستم
روند توالی یا انباشتن انرژی در اتمهای کربن مستلزم آن است که اتمهای هیدروژن از یک ملکول محتوی هیدروژن جدا گردد و به اتمهای کربن که از تجزیه CO2 بدست می‌آیِند، اتصال داده شود. گیاهان کلروفیل‌دار برای اخذ هیدروژن ، ملکولهای آب (H2O) را تجزیه و ضمن تولید مواد آلی ، اکسیژن را آزاد می‌کنند. علاوه بر گیاهان کلروفیل‌دار ، برخی از باکتریها نیز عمل فتوسنتز را انجام می‌دهند. اما منبع هیدروژن برای این باکتریها H2O نیست، بلکه یک ترکیب دیگر است. برای مثال ، باکتریهای سبز آزاد کننده گوگرد بجای H2O و H2S را تجزیه و در نتیجه بجای رها کردن O2 ، گوگرد یا S را آزاد می‌کنند.




​

مکانیسم روند مصرف در اکوسیستم
اساس روند مصرف مبتنی بر تجزیه یا شکستن ترکیبات آلی حاصل از روند تولید است که به دو صورت انجام می‌شود:
  • تنفس هوازی: در این روند ، مواد آلی با طی مسیرهای طولانی در نهایت با اتمهای اکسیژن ترکیب می‌شوند.
  • تخمیر یا تنفس غیر هوازی: در جریان این روند ، مواد قندی به صورت کامل شکسته نمی‌شوند، بلکه سهمی از آرایش مواد قندی حفظ می‌شود. به همین دلیل تمام انرژی انباشته در آنها آزاد نمی‌گردد.
زنجیر غذایی و شبکه غذایی در اکوسیستم
در دانشاکولوژی هر یک از از سطوح انباشتگی مواد آلی یا انرژی را یک پله غذایی یا یک سطح غذایی (trophilevel) می‌نامند و تولید کننده‌ها بالطبع سطح اول و هر یک از ردیفهای مصرف کننده ، یک سطح دیگر تلقی می‌شوند. این زنجیره‌های غذایی مستقل از هم نیستند و بین اکثر زنجیره‌های غذایی حلقه‌های مشترک وجود دارد.

برای مثال در یک اکوسیستم مرتعی ، یک زنجیره غذایی با سه حلقه گیاه ، خرگوش و گرگ استقرار می‌یابند و زنجیر دیگری نیز با سه حلقه گیاه ، گوسفند و گرگ تشکیل می‌شود. حلقه سوم بین دو زنجیر مشترک است. پس گرگ این دو زنجیر را بهم پیوند می‌دهد. مجموعه زنجیره‌های غذایی را که باهم حلقه‌های مشترک دارند در اصطلاح رشته یا شبکه غذایی (tood Web) می‌نامند.
هرمهای اکوسیستم
هر چقدر از پله پایین‌تر اکوسیستم به طرف پله‌های بالاتر پیش رویم، تعداد موجودات زنده پله‌ها کمتر می‌شود، در واقع می‌توان گفت مقدار انرژی انباشته در پله‌های اکوسیستم از پایین به بالا به تدریج کاهش می‌یابد. توجه به این مطلب ، انگیزه اصلی طرح مبحثی تحت عنوان هرمهای اکوسیستم است. اگر در یک اکوسیستم ، موجودات زنده پله اول را یک جا جمع کنیم و بعد موجودات زنده پله‌های دیگر را به همان توالی طبیعی به ترتیب پله‌ها روی هم قرار دهیم، شکل عمومی آنها ، به صورت یک هرم خواهد بود.

اگر گیاهان و حیوانات موجود در اکوسیستم از نظر مدت زمان رشد ، حجم و وزن بدن با همدیگر هماهنگ باشند می‌توان از هرم تعداد ، به عنوان هرم وزن استفاده نمود به این نوع هرم ، هرم وزن زنده یا توده زنده نیز گفته می‌شود. اما شرط اصلی این هرم این است که همه موجودات زنده همه پله‌های آن یکساله باشد اگر بیشتر از این باشد هرم وزن زنده گویایی خود را از دست می‌دهد.

چرا که در اینحالت ، وزن زنده جانداران مختلف در این هرم ، در طول یکسال یکسان نخواهد بود. مثلا وزن زنده مصرف کنندگانی مانند فیل و زرافه ، در یکسال تفاوت فاحشی خواهد داشت. به خاطر همین ، هرم انرژی مطرح گردید که منظور از آن ، محاسبه مقدار انرژی‌ای است که در مدت معینی در هر کدام از پله‌های اکوسیستم ذخیره می‌شود در اینحالت مقدار انرژی انباشته شده در مدت معین مثلا یکسال ، ملاک رسم هرم قرار می‌گیرد.




​

اکوسیستم آب
عوامل غیرزنده
  • دما: در اکوسیستمهای آب دما نقش ارزنده‌ای دارد زیرا گرمای ویژه آب زیاد است و می‌تواند به تدریج مقدار زیادی گرما را جذب کند و یا ازدست بدهد. بنابراین موجودات آبزی کمتر از موجودات خشکی‌زی در معرض تغییرات شدید دما قرار می‌گیرند. حیات دراعماق زیاد بستگی به این دارد که مواد غذایی تا چه حد از سطح به آنها برسد. در هر حال جثه جانوران نواحی عمیق کوچک است. در اعماق تاریک اقیانوسها تولید کننده‌ای وجود ندارد و تنها عده کمی مصرف کننده با جثه کوچک دیده می‌شود.
  • گازها: دو گاز مهم و موثر در حیات یعنی O2 و CO2 را بررسی می‌کنیم که اکسیژن در آب بسیار کمتر از هواست. مقدار اکسیژن هوا در یک لیتر هوا و در دمای 15 درجه سانتیگراد ، 210 سانتیمتر مکعب است ولی مقدار O2 در یک لیتر آب شیرین و دمای 15 درجه سانتیگراد 7.2 سانتیمتر مکعب است. که مقدار آن درآب شور به 5.8 سانتیمتر مکعب کاهش می‌یابد. آبزیان با این مقدار کم اکسیژن سازش حاصل کرده‌اند و دستگاهتنفسی آنها قادر است که اکسیژن مورد نیاز بدن را از آب جذب نمایند.
عوامل زنده اکوسیستم‌های آب
موجودات زنده اکوسیستمهای آب عبارتنداز : تولیدکننده‌ها ، مصرف کننده‌ها و تجزیه کننده‌ها که این موجودات برحسب اینکه اکوسیستم ، آب شور داشته باشد یا آب شیرین فرق خواهد کرد.


  • تولیدکنندگان: در آبهای شور یا دریاها فقط فیتوپلانکتونها هستند ولی در آبهای شیرین گیاهان آبی نیز جزء تولیدکنندگان هستند.
  • مصرف کنندگان: عبارتنداز موجوداتی که از فیتوپلانکتونها تغذیه می‌کنند (مثل سختپوستان) و ماهی‌های کوچکتر و بعد ماهی‌های بزرگتر.
  • تجزیه کنندگان: شامل بعضی باکتریها و قارچها هستند که با تجزیه اجساد جانداران آبزی باعث می‌شوند که چرخه مواد در آب برقرار بماند.



​

اکوسیستمهای خشکی
توندرا
آب و هوای سرد دارد و زمین اغلب پوشیده از یخ است و فصل گرما حدود 60 روز است. منطقه وسیع و بی‌درخت حاشیه اقیانوس منجمدشمالی توندرا است و گیاهانی مثل خزه ، گلسنگ ، گیاهان علفی و درختان کوتاه دارد.
جنگل
جنگل درختان پهن برگ ، جنگلهای مناطق گرمسیری و جنگل مخروطداران از مهمترین اکوسیستمها محسوب می‌شوند.
مرتع
در این منطقه باران نامنظم می‌بارد و بین 18 تا 70 سانتیمتر در سال است. به همین دلیل درختان پایدار نمی‌مانند. درتمام نقاط سطح زمین کم و بیش وجود دارند. گیاهان بیشتر علفی یا درختچه هستند. جانورانی مثل خرگوش ، کانگورو ، روباه ، سنجاب و گرگ دیده می‌شود.
بیابان
باران در بیابان سالانه کمتر از 25 سانتیمتر و نامرتب است. رطوبت هوا کم و نور خورشید در روزها شدید است و شبها سرد و تبخیر زیاد است. دراثر باران کم مرتع ممکن است به بیابان تبدیل شود. 1.5 سطح زمین را پوشانده و در اغلب نقاط دنیا وجود دارد مانند کویرمرکزی ایران ، گیاهان این منطقه اغلب یک ساله و یا پایدار و دارای برگها و ساقه ضخیم و گوشتی هستند.
چشم انداز بحث
با توجه به اهمیت هر کدام از اعضای یک اکوسیستم خاص در تداوم آن بقای تک تک آنها ضروری و غیر قابل اغماض می‌باشد. اما درجه اهمیت هر یک از این اعضا ، با همدیگر فرق می‌کند. با این وجود ، باید برنامه‌های مربوط به زیست محیطی ، آنچنان در نظر گرفته شود که بقای همه موجودات یک اکوسیستم تضمین گردد.
 
جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
خواص فیزیکی اکوسیتم آبی

خواص فیزیکی اکوسیتم آبی

خواص فیزیکی اکوسیستم های آبی
اقیانوسها بزرگترین و پایدارترین اکوسیستمهاهستند. حدود 70 درصد سطح زمین با آب شور پوشانده شده است. زنجیره‌های غذاییاقیانوسها از کوچکتریناتوتروف شناخته شده شروع شده به بزرگترین حیوانات ختم می‌شوند. زندگی دریایی به شدتتحت تاثیر عوامل فیزیکی بسیاری مانند جریان دریایی جزر و مد ، موج ، دما ، فشار وشدت نور است. اما آشناترین خاصه فیزیکی آب دریا ، مواد کانی بسیار زیاد آن است. ازآنجا کهسدیم وکلر سهم بزرگی از یونها را درآبهای شور تشکیل می‌دهند، حدود 5/3 کانیهای موجود در اقیانوسها رانمک طعامتشکیل می‌دهد.

کل تراکم نمکیا شوری آب دریا از منطقه‌ای به منطقه دیگر فرق می‌کند. بیشترین میزان شوری درآبهای استواییاست که دمای زیاد و تبخیرموجب تراکم نمک می‌شود. شوری آب اقیانوس با غلظت و شناوری معین می‌شود که هر چهبیشتر باشد شوری آب بالاتر است. هم شوری و هم شناوری برای تمام موجودات زنده دریاییاهمیت قابل توجه دارند.
تقسیم بندی اقیانوسها
اقیانوسها به عنوان زیستگاه جانداران دریازی به 5منطقه اصلی تقسیم می‌شوند که تقسیم بندی سه منطقه آن افقی و دو منطقه دیگر قائماست. از کناره ساحل تا انتهای فلات قارهمنطقهلیتورالرا تشکیل می‌دهد. پس از آن یعنی تمامی کف دریا در شیب قاره‌ای ودشت مغاکیمنطقه پنتوئیکخوانده می‌شود وآبی که اقیانوس را پر می‌کند،منطقهپلاژیکاست. نور خورشد بطور متوسط تا عمق 75 متر و در برخی مناطق تاژرفای 180 متر نفوذ می‌کند. جانداران فتوسنتز کننده تنها می‌توانند در منظقه روشنآبها زندگی کنند. زندگی جانورانی هم که مستقیما وابسته به آنهاست، در نزدیکی سطح آبخواهد بود.




​

جانداران آبزی
زندگی دریایی از جهت ارتباط با این زیستگاهها عموما در سهردهپلانکتونها،نکتونهاوکفزیهاطبقه بندی می‌شود. پلانکتون اصطلاحی است کلی که برای پلانکتونهایگیاهی و جانوری بکار می‌رود شامل همه جانداران شناور است. نکتونها شامل شناگران قویهستند که می‌توانند جایشان را به خواست خود تغییر دهند. بنابراین همه نکتونهاجانورانی هستند که هم در سطح و هم در عمق دریا یافت می‌شوند. کف زیها شامل انواعیهستند که بر بستر دریا می‌خزند یا خود را به جایی می‌چسبانند و بر کناره‌ها و کفاقیانوسها زندگی می‌کنند.
پلانکتونهای گیاهی
فیتوپلانکتونهای سطح اقیانوسها شامل میلیاردهاجلبک هستند که روی همشاید بیش از دو برابر همه گیاهان ساکن خشکی مواد غذایی تولید می‌کنند. این گیاهانکه غنی‌ترین چراگاه کره زمین هستند بطور مستقیم یا غیرمستقیم مبنای تغذیه جانداراندریازی را تشکیل می‌دهند. بیشتر جلبکهای این مجموعه ذره بینی هستند و احتمالادیاتومه‌های تک سلولی زرد و سبز مایل به قهوه‌ای در بین آنها از همه فراوان‌ترهستند.
پلانکتونهای جانوری
اینها در کنار فیتوپلانکتونها زندگی می‌کنند. اینموجودات شامل باکتریها ،پروتوزوآ، میگوهای کوچک و دیگر جانورانیهستند که با حرکتهای آب به هر سو رانده می‌شوند. آنها از گیاهان ذره بینی تغذیهمی‌کنند.
تفاوت دریاهای گرم و سرد از نظر موجودات زنده
دریاهایگرم و سرد نه تنهااز نظر تعداد کل موجودات زنده ، بلکه از نظر تنوع گونه‌ها نیز باهم تفاوت دارند. درآبهای گرم گونه‌های زیاد اما در جمعیتهای کوچک زندگی می‌کنند، در حالیکه در آبهایسرد ، جمعیت‌های بزرگ از گونه‌های معدود وجود دارد. علت هم این است که دمای بالاتمامی واکنشها و از جمله آنها را که به تکامل منجر می‌شوند، تسریع می‌کند. بنابراینجانداران در اقلیم گرم بسیار متنوع‌تر از جانداران اقلیم سرد است. اما محدودیت موادمعدنی در آبهای گرم تعداد جمعیت هر گونه را پایین نگه می‌دارد.




​

تفاوت بین زیستگاه سطحی و عمقی دریاها
تفاوت بین زیستگاه سطحی که نورخورشید به آن می‌رسد و منطقه تاریک پایین بسیار زیاد است. نخست اینکه در مناطق عمقیبه علت فقدان مطلق نور ، چنان تاریکی پایان ناپذیری حکمفرماست که نظیرش در هیچ جایکره زمین وجود ندارد. دوم اینکه در مناطقی عمقی تغییر فصلی و دگرگونی آب و هواییعملا در کار نیست. سوم اینکه فشار آب از سطح آب به پایین به نسبت هر 10 متر یکاتمسفر افزایش می‌یابد.

بنابراین فشار آب در ژرفترین گودالهای اقیانوسی تقریبا هزاربرابر فشار آب سطح خواهد بود. برعکس باورهای پیشنیان که زندگی در چنین محیطی را غیرممکن می‌دانستند، تنوعی غنی از موجودات زنده در اعماق اقیانوسها یافت شده است. فشاربالای اعماق آبها ، ژرفای دریا را به صورت یکی از سخت‌ترین زیستگاهها برای رقابتدرآورده است. در آنجا بین حیوانات گوشتخوارشیوهبخور یا خورده می‌شویبرقرار است.
چشم انداز بحث
مرز بین خشکی و دریا را کمربندی از زیستگاههای متنوع ویگانه دربرمی‌گیرد که کناره‌های صخره‌ای ، ساحلهای شنی و خورها از این جمله‌اند. خورهااکوسیستمهای بسیار باروری هستند کهپرورشگاهی براینرم تنانوماهیهاهستند که بیشتر عمر خود را دور ازساحل می‌گذرانند، به علت اینگونه بستگیهای فیزیک و زیست شناختی است که غارت خورهامی‌تواند موازنه جمعیت را در اقیانوسها و دریاها به هم بزند
 
جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
چرخش ماده

چرخش ماده

چرخش ماده
مشخصات عمومی چرخشهای ژئوبیوشیمیایی
این چرخشها دو ویژگی عمده دارند. مخازن بزرگ مواد و نرخهای جریان مواد بیوژئوشیمیایی به مقدار هر ماده شیمیایی بهصورت ترکیبات زنده یا غیر زنده یک اکوسیستم. به عنوان مثال ، جو مخزن بزرگی از کربنبه صورتگازکربنیک است در حالی که آبهای اقیانوسی ، کربن را به صورت بی‌کربنات محلولدارند. انتقال مواد مغذی از یک مخزن طبیعی به مخزن دیگر به صورت گردشی است و انرژیخورشیدی که به یک اکوسیستم وارد می‌شود بهانرژیشیمیایی یا انرژی غذایی و در فعالیت به صورتانرژی گرماییآزاد می‌شود.
چرخش اکسیژن
اکسیژن تقریبا در همه جای کره زمین وجود دارد. به دلیل درجهبالای قابلیت واکنشی که دارد و حضور آن درعناصر زندهوعناصرغیر زنده اکوسیستم، چرخش بیولوژیکی آنبه میزان زیادی پیچیده است. وضعیت عنصری اکسیژن در جو از اهمیت زیادی برخوردار است. اکسیژن باچرخش هیدروژنوکربن ارتباط دارد و درفرآیندهایهوازدگی و چرخشهای رسوبی مهم تلقی می‌شود.
چرخش کربن
تقریبا 50 درصد ماده آلی (به وزن خشک) از کربن تشکیل می‌شود کهصرف نظر از شکل شیمیایی ، مهمترین وسیله انتقال انرژی در سیستم‌های زنده به شمارمی‌رود بطور غالب در فرآیندهایفتوسنتز وتنفس ، ذخیره گامهایاقیانوسی و جوی کربن باهم به صورت توازن قرار دارند و تبادل سالانه آنها 1000 تناست.
چرخش ازت
ازتیکی از مهمترین مواد تشکیل‌دهندهپروتئینها است که در بدن تمام موجودات زنده وجود دارد،چرخش ازتیکی از پیچیده‌ترین چرخشهای موادغذایی است. اولین مرحله در جریان ازت از ذخیره‌گاه جوی آن به صورتفرآیندتثبیت است که بوسیله تثبیت بیولوژیکی توسط باکتریها و تخلیه الکتریکی مانند رعدو برق صورت می‌گیرد. ازت تثبیت شده ، توسط ریشه گیاهان جذب شده و در گیاه مورداستفاده قرار می‌گیرد و از گیاه وارد بدن جانور می‌شود. از تجزیه بقایای اینموجودات ، ازت وارد طبیعت می‌شود.




​

چرخش فسفر
فسفریکماده غذایی برای تمام موجودات زندهبوده و در بسیاری از اکوسیستم‌ها اساسی است. در عین حال فسفر به عنوان عامل محدودکننده برای رشد محسوب می‌شود. فسفر در اکوسیستم‌های زمینی به صورت فسفات غیر آلیوارد بدن گیاه می‌شود و در به صورت فسفات آلی دربافت‌هایگیاهی ذخیره می‌شود و آنگاه وارد بدن علفخواران و از آنجا وارد بدنگوشتخوارانمی‌شود. در هر دواکوسیستم زمینیو دریایی ، فسفر بطور موثرمحافظت می‌شود و با چرخش مجدد همراه می‌شود، ولی از دست رفتن تدریجی فسفر از سیستمبه صورت ماده ویژه رسوبی از محیط زیست زمینی به کف اقیانوس وجود دارد.
چرخش گوگرد
گوگرداز مواد اساسی پروتیئن‌ها و برخیویتامینها می‌باشد. گوگرد به صورتیونسولفات، برداشت می‌شود. اکسیداسیون گوگرد به تشکیلاسیدسولفوریک منجر می‌شود. سولفاتها که توسط گیاهان جذب می‌شوند، وارد بدن جانورانشده و پس از تجزیه بقایای آنها ، وارد چرخه طبیعت می‌شود
 
جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
چرخش نیتروژن

چرخش نیتروژن

چرخه نیتروژن


​







نیتروژنیک بخش اساسی در ساختمان همه موجودات زنده است. نیتروژن درپروتئین ها، واحدهای ساختاری و شیمیایی همه موجودات زنده ، و در مولکولهای DNA ، که دستوراتراهنمای ضروری برای همه فعالیتهای زندگی را حمل می کنند ، یافت می شود.
هر چندنیتروژن 80 درصداتمسفر راتشکیل می دهد ،حیواناتوگیاهان نمیتوانند مستقیماَ از آن استفاده کنند . باکتریهای موجود درخاک در رابطه باچرخه مجدد نیتروژن از طریق تبدیل آن به شکلی که برای موجودات زنده دیگر قابلاستفاده باشد ، نقش حیاتی بازی می کنند. هنگامی که گیاهان و حیوانات می میرند ،باقیمانده اجساد انها بوسیله موجودات ذره بینی موجود در خاک ، تجزیه می شود وترکیبات نیتروژن درست می شود.





غده ریشه لوبیااین غده ها حاوی میلیونهاباکتریتجزیه کننده نیتروژن بودهکه نیترات تولید می کنندکه توسطگیاهانخورده می شوند. ​
اینترکیبات همچنین توسطرعد و برقدر هوا ایجاد می شوند . اینترکیبات به هنگامباران در آب حلشده ، و در خاک جذب می شوند . در درون خاک ، باکتریهای نیترات کننده این ترکیباتنیتروژنی را به نیترات تبدیل می کنند ، که توسط گیاهان ازطریق ریشه جذب می شوند . حیوانات با خوردن گیاهان نیتروژن به دست می آورند باکتریهای تجزیه کننده نیتروژن ،نیتروژن را مستقیماَ از هوا دریافت کرده و نیترات درست می کند . انها از ریشهنخودفرنگی ،لوبیا و گیاهاندیگر تغذیه می کنند باکتریهای تجزیه کننده نیترات این مراحل را بر عکس انجام میدهند . انها برای تامینانرژی از نیتراتاستفاده می کنند و نیتروژن را مجددا به هوا باز می گردانند.


 
جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
موجودات در یک نظام

موجودات در یک نظام

ساختار زیستی اکوسیستم
دو جنبه عمده یک اکوسیستم به ساختار و عملکرد آنمربوط می‌گردد. ساختار اکوسیستم شامل ترکیب اجتماع زیستی از جملهگونه‌ها ، تعداد ، بیومس ، کمیت وتوزیع مواد غیر زندهو مجموعه گرادیان شرایط طبیعی از جملهدما ونور و ... را شاملمی‌شود. عملکرد شامل میزان جریان انرژی از دیدگاه زیستی و میزان مواد غیر زنده شاملآب ،خاک ،هواو ... و بخش زنده به ساختار غذاییاکوسیستم ارتباط دارد و از این دیدگاه 3 بخش دارد:




​

تولید کنندگان‌
تولید کنندگان به گیاهان سبز مربوط می‌شوند که قادرندبوسیلهپدیدهفتوسنتز ، غذا تولید کنند. به این دلیل به گیاهاناتوتروفگفته میشود. گیاهان با استفاده ازدی‌اکسیدکربن جو و نور خورشید و آب قادر به سنتزکربوهیدرات‌هاهستند که آن را در اختیارموجودات دیگر قرار می‌دهند. باکتریهای شیمیوسنتز کننده نیز به تولید مواد آلی ،مبادرت دارند.
مصرف کنندگان
اینها موجوداتی هستند که قادر به سنتز مواد غذای موردنیازخود نیستند و مواد ایجاد شده توسط تولید کنندگان را مصرف می‌کنند. مصرف کنندگانچهار دسته هستند: گیاهخواران،گوشتخواران، همه چیز خواران. به مصرفکنندگان معمولاهتروتروفگفته می‌شود.
تجزیه کنندگان
میکروارگانیزمها از جمله باکتریها در این گروه قرارمی‌گیرند کهساپروتروفنامیده می‌شوند. تجزیه کنندگان بخش اساسی اکوسیستم‌ها را در بر می‌گیرند، زیرا بدون آنها مواد اصلیحیات در مجموعه مولکولها حبس می‌شوند و عمل رشد متوقف می‌گردد.
ساختار فیزیکی اکوسیستم
جو
جو به عنوان لایه نازک هوا به شمار می‌رود که سیاره ما را محصور کرده وامکانتنفس بیولوژیکی وچرخشآب را میسر می‌سازد. در سطح خاک به دلیلی جاذبه زمین تراکم و فشار هوا زیاداست، ترکیب هوا شامل 78 در صد ازت ، 21 در اکسیژن و بقیه گازهای دیگر است. پایینترین لایه جو ،تروپوسفر نامیده می‌شود که مهمترین لایه برای موجودات زنده است.
آب
این عنصر نیز مانند هوا از اساسی‌ترین عناصر حیاتی محسوب می‌شود. اقیانوسها و دریاها 4/3 کره زمین را در بر گرفته‌اند. گیاهان را بر حسب نیاز آنهابه آب می‌توان به سه گروهرطوبت پسند ، مزوفیل (حالت متوسط) و خشکی پسندتقسیم بندی کرد. در این میان باید به اهمیت برف به عنوان یک عامل بوم شناسی مهمبویژه در کوهستان و نیز در شرایط آب و هوای سرد سیر اشاره گرد که برای گیاهان نقشذخیره آب را ایفا می‌کند در ضمن به عنوان حفاظ بر روی خاک عمل می‌کند.




​

خاک
بر اثر عوامل آب و هوایی ونیز فعالیت موجودات زنده، خاک بوجودمی‌آید. خاک ازقسمتهای معدنی و آلیتشکیل می‌شود که ترکیب این دو قسمت بهحاصلخیزی آن می‌افزاید. تکامل خاکاز ویژگی مهمتری برخوردار استزیرا خاک به مانند گروه بندی گیاهی ، یک موجود استاتیک نیست، ولی به عنوان یکمجموعه طبیعی در حال تکامل محسوب می‌شود.
ساختمان اکوسیستم‌ها از دیدگاه شکل ظاهری
اکوسیستم طبیعی
این اکوسیستم‌ها در شرایط طبیعی و بدون دخالت انسان بوجودآمده‌اند. و شامل موارد زیر هستند.


· خشکی از جملهجنگل ، علفزارهای کوتاه و بلند ،بیابان ،توندراو ...
· آبی که شامل آبهای شیرین مانندآبرودخانه و چشمه آبهای دریایی و آب دریاها و اقیانوسها می‌باشد.
اکوسیستمهای مصنوعی
این اکوسیستم‌ها بطور مصنوعی توسط انسان ایجاد شده‌اندبا افزودن شدن انرژی و ارائه برنامه‌ریزی‌ها و طرحهای قابل ملاحظه محیطهای طبیعیتغییر یافته‌اند و اغلب بر اثر عدم شناخت طبیعت توسط انسان ،توازن طبیعیبتدریج از بین می‌رود. به علاوه پیشرفت‌های سریعی که در طی سالهای اخیر حاصل شده ،به شناخت جزئی برخی از انواع دیگر اکوسیستم‌ها به عنوان اکوسیستم‌های فضایی منجرشده است.
قابلیت تولید اکوسیستم
میزان تولید در اکوسیستمبه صورت مقدار ماده آلیمتمرکز شده در هر واحد زمانی تعریف می‌شود. قابلیت یا میزان به صورت زیر تقسیمبندی می‌شود.
قابلیت تولید اولیه
این نوع قابلیت در مورد تولید کنندگانی مطرح می‌شود کهاتوتروفمحسوب می‌شوند. این نوع قابلیت مقدار انرژی تابشی ذخیره شده توسطفعالیت فتوسنتز وسنتز شیمیایی باکتر‌یهارا شامل می‌شود و بهدو دسته تقسیم بندی می‌شود. قابلیت تولید اولیه بزرگ که به مجموع فتوسنتز و مقدارمواد آلی مصرف شده توسط خود گیاه اشاره دارد و قابلیت تولید خالص به میزان ذخیرهماده آلی دربافتهایگیاهی اطلاق می‌شود.




​

قابلیت تولید ثانویه
این نوع قابلیت به مصرف کنندگان مربوط می‌شود کهمیزان ذخیره انرژی در سطح مصرف کنندگان اهمیت دارد. مصرف کنندگان طور ساده ، مادهغذایی را به بافتهای مختلف در یک فرآیند تبدیل می‌کنند.
قابلیت تولید خالص
این نوع قابلیت به میزان ذخیره ماده آلی اشاره دارد کهتوسط مصرف کنندگان ، مصرف نمی‌شود و در بدن آنها ذخیره می‌شود. قابلیت تولید خالصبه صورت تولید کالری بر گرم در متر مربع در روز ، توصیف می‌شود
 
جابر مهدی نیا

جابر مهدی نیا

عضو جدید
نگاه اجمالی به اکوسیتم

نگاه اجمالی به اکوسیتم

نگاه اجمالی
آب در زندگی بشر اهمیت بنیادی دارد. از اینرو آب را مایه حیاتگویند. در روز گرم تابستان وقتی شیر آب قطع می شود ، ضرورت وجود آب در زندگی انساننمایان می گردد. انسان می تواند بدون غذا چند روزی را بگذراند ، اما بدون آب بهزودی از پا در می آید.



​

· آیا می توانید روزی را تجسم کنید که آب نداشته باشید؟
· آیا آب را به بطور سالم و در حد نیاز استفاده می کنید؟
· آیا آب به اندازه کافی و در همه جا در دسترس بشر هست؟
· برای استفاده مطلوب از آب چه کار باید کرد؟ و غیره

موقعیت جهانی آب
مقدار آب موجود درکرهزمین تقریبا ثابت بوده است. این آب به مصارف آشامیدن ، کشاورزی ، صنعت و ... میرسد و زندگی بشر را بهبود می بخشد. اگر کره زمین ازفضا روئیت شود ، رنگ طبیعی آنآبی دیده می شود یعنی کره ای که بیشتر سطح آن را آب پوشانده است. یعنی بخش اعظم سطحزمین را اقیانوس‌ها و دریاها فرا گرفته اند. از نقطه نظر حجم و اندازه ، در حدود 97.2%از آبهای موجود در جو زمین و آب موجود در خاکها و آبهای زیرزمینی می باشند.
آب شیرین
انسان برای انجام فعالیت هایش به آب شیرین نیاز دارد. آب شیرین ،یعنی آبی که میزان نمکهای آن بسیار کم باشد. آب اقیانوس ها و دریاها شور هستند واستفاده از آنها نیازمند تصفیه کردن آنهاست که این امر به احداث مرکز تصفیه خانه آببا مکانیزم های پیشرفته تصویه نیاز دارد. هزینه بالای این امر سبب شده که انسان بهآب های شیرین موجود در خشکیها واتمسفرزمین قانع باشد. حجم آب شیرین در جهان بسیار کم و در حدود 2.8% از حجم کل آبجهان است. برای مصرف آب شیرین اندک موجود در جهان محدودیت هایی هم وجود دارد ، زیرامقداری از آبهای شیرین جهان به شکل یخ در یخچالهای قطبی و کوهستانی قرار دارد که بهاین صورت قابل بهره برداری نمی باشند. اما انسان به آبهای شیرین موجود دررودها،دریاچه‌ها، وآبهای زیرزمینیدسترسی دارد. البته آبهایزیرزمینی که در لایه‌های داخلی زمین موجود هستند ، لازمه دسترسی به آنها مسائلیهمچون اکتشاف ، حفر چاه ، کانال کشی ، و به کار بردن دستگاههای پمپ آب ،ایجادتاسیسات و لوله کشی را در پی دارد.



​

گردش طبیعی آب
آبهای موجود در زمین همواره در حال تغییر شکل هستند. اینآبها ، حالات مایع ، جامد و گاز به خود می گیرند ، جلوه‌های طبیعی آب بسیار وسیعاست. مقداری از آن در زمین نفوذ کرده و آبهای زیرزمینی را تشکیل می دهد. قدری از آنهم در درون شاخه‌ها ، برگ‌ها ، تنه و ریشه درختان ذخیره می شود. آیا جلوه های دیگریاز آب هم می شناسید؟آب موجود در اتمسفر زمین بر اثر گردش طبیعی آن هر 9روز یک بار بین آسمان و زمین جابجا می شود. در هر سال این عمل چندین مرتبه تکرار میشود. حجم آبی که در هر سال به وسیله گردش آب در طبیعت فراهم می شود ، در حدود 40000کیلومتر مکعب است. انسان با تکنولوژی امروزی می تواند 25000 کیلومتر مکعب آنرا موردبهره برداری قرار دهد. ریزش های جوی در همه جای سیاره زمین یکسان نیست و در برخیجاها بارندگی بیشتر از سایر مکانهاست.
وضعیت آبهای ایران
با توجه به قرار گرفتن ایران در نواحی خشک و بیابان ،مقدار بارندگی و حجم آبهای ایران کافی نیست. و ریزش های جوی نیز بطور یکنواخت صورتنمی گیرد. میانگین بارندگی سالانه در جهان در حدود 800mm تبخیر واقعی و 900mm تبخیربالقوه می شوند. کشور ایران با اینکه 1.1% از مساحت خشکی های جهان را داراست ، فقط 0.345% از آبهای موجود در خشکیهای جهان را در اختیار دارد. از سوی دیگر در اغلبمناطق ایران ، ریزشهای جوی بصورت محلی و فصلی است که نیاز چندانی به آب برایکشاورزی در پاییز و زمستان نیست ، همچنین بارندگی به طور یکنواخت در کشور توزیع نمیشود.




​
محدودیت منابع آب و توزیع فصلی نامناسب بارندگی دال براین است که بایستی منابع آبهای موجود سطحی و زیرزمینی را به خوبی شناسای و مطالعهکرده و با برنامه ریزی دقیق ، بهره برداری صحیح از آنها صورت گیرد. البته مردمایران از اول با این مشکل مواجه بوده اند و با حفر قنات و کاریز ، بهره برداری ازآبهای زیرزمینی را ابداع کرده اند. با احداث سد و بندهای متعددی نیز آبهای سطحی رامورد استفاده قرار می دهند.
آنچه باید بدانیم
· حجم آبهای شیرین قابل استفاده توسط انسان بسیار محدود است.
· میزان بارندگی سالانه ایران بسیار کمتر از میانگین بارندگی جهانی است.
· پراکندگی بارش در همه جای ایران یکسان نیست و بیشتر بارندگی در زمان نامناسببرای کشاورزی صورت می گیرد.
· برای بهره برداری صحیص از منابع آب بایستی ابتدا منابع را خوب شناخته و بر رویآنها برنامه ریزی دقیق انجام داد.
 
برای ارسال پاسخ شما باید وارد سیستم شوید.
بالا