Искусственная экосистема (аквариума): примеры, чем характеризуется

Науки о природе

Определение понятия, условия возникновения и цели

экосистема
Экосистема как совокупность живых организмов, сосуществующих в конкретной среде обитания, взаимодействующих друг с другом посредством обмена веществ и энергии, не может в полной мере удовлетворить потребности человека. Потому что не все организмы, по его мнению, полезны. Человек не хочет быть частью системы, он хочет управлять ею, быть вровень с законами природы, получать больше энергии и пищи, чем ему следует.

Таким образом, наряду с естественной, а зачастую и вместо нее, появлялась искусственная или рукотворная экосистема. Его главной задачей было изменение видового состава в пользу растений и животных, наиболее удовлетворяющих потребности человека. Со временем он начал изменять условия окружающей среды, добавляя те элементы, которые способствовали бы росту и развитию интересующих его живых организмов и, следовательно, подавляя те, которые не интересовали.

Таким образом, искусственная экосистема, называемая агробиоценозом, характеризуется повышенной продуктивностью растительного мира и продуктивностью животного мира, тех разновидностей и видов, которые ранее были определены человеком в качестве приоритетных, культивируются или культивируются. С использованием технических возможностей воздействия или контроля абиотических факторов, то есть окружающей среды, система получила более широкое понятие – агробиогеоценоз.

Подвергнувшись такому активному воздействию, естественные экосистемы претерпели существенные изменения и превратились в искусственные.

Сейчас у них не такой большой выбор видов, зачастую количество видов сокращается минимум до одного-двух. В результате он перестал саморегулироваться, самовосстанавливаться и быть устойчивым. Для существования ему требуется постоянное вмешательство человека.

Агросистема
Растения и животные, имеющие идеальные или оптимальные условия для роста и количественного увеличения, не могут прокормить себя и выжить в борьбе с другими видами. В настоящее время около 10% суши Земли занято сельскохозяйственными системами, где ежегодно выращивается до 2,5 млрд тонн сельскохозяйственной продукции или 90% энергии.

При этом конкурирующие виды и сорта подавляются или уничтожаются, чтобы обеспечить комфортные условия для искусственно культивируемых. Нарушается пищевая или трофическая цепь, а это уже влечет за собой исчезновение растений и животных, не являющихся конкурентами культивируемых. Экосистема перестает быть системой как таковой и при первой же ошибке или недостаточном внимании человека погибает. Тому есть много примеров.

Для создания и поддержания агроценозов люди используют определенный комплекс мер и мероприятий. Это: выведение сортов и видов с заранее установленными характеристиками, использование специально разработанных систем и продуктов питания, обработка почвы, ее переработка или орошение, применение удобрений и подавляющих средств.

Примеры и история возникновения

экосистема
Как пример искусственная экосистема – огород, сад или приусадебный участок; животноводство; поле, отведенное для выращивания определенного вида культуры; озеро – для промышленного рыбоводства и рукотворный водоём для содержания экзотических рыб, моллюсков, ракообразных, растений и животных. Последний – большой океанариум или обычный домашний аквариум – небольшая искусственная экосистема.

Моделирование экосистем в искусственно закрытом водоёме — предмет аквариумистики. Оно имеет разные цели и направления – научные исследования, выращивание сельскохозяйственных культур и разведение живых организмов в коммерческих, декоративных и других целях.

Подобным занятием люди занимались с незапамятных времен. Первые бассейны специально выведенных цветных рыб были в Египте и Китае. Первые прототипы современных аквариумов появились в 1843 году. Их автором была Жанна Вильпре-Пауэр. Первый аквариум, в котором одновременно содержались рыбы и подводные растения, появился в 1841 году.

Основной деятельностью всех видов аквариумистов является селекция и выведение новых видов и разновидностей подводной флоры и фауны. Хотя их сохранение и изучение, особенно в научном направлении, также имеет большое значение. Конечно, существует и коммерческая аквариумная индустрия, главная цель которой — зарабатывать деньги. Но оно также способствует целям сохранения, изучения и селекции, хотя его незаконная часть – браконьерство – несомненно, имеет негативный характер.

Биотические факторы

В искусственных экосистемах растения и животные состоят в основном из видов, которые люди хотят иметь. Местные виды удаляются с территории, чтобы освободить место для желательных видов или гарантировать, что последние получают монопольную выгоду от имеющихся абиотических факторов.

В искусственных экосистемах аборигенные или интродуцированные виды, которые охотятся или конкурируют с желаемыми видами за абиотические факторы, считаются вредителями с целью их уничтожения или, по крайней мере, систематического контроля над ними.

В искусственных экосистемах люди терпят присутствие аборигенных или интродуцированных видов, которые не оказывают негативного влияния на желаемые виды. В случае некоторых местных или интродуцированных видов, которые приносят пользу желаемым видам, например, выступая в качестве биоконтролеров вредителей, их присутствие иногда поощряется.

Люди являются наиболее важным биотическим фактором в искусственных экосистемах, ответственным за их создание и поддержание, а также за траекторию, по которой они следуют. Например, искусственная экосистема, такая как сельскохозяйственное поле, может быть преобразована людьми в искусственную экосистему другого типа, например, в городской парк.

Виды и реальные примеры

Искусственные экосистемы можно классифицировать по-разному. Самая распространенная классификация делит их на наземных и водных. Однако их также можно разделить на городские, пригородные и загородные территории, открытые и закрытые.

Конечно, можно также объединить эти классификации для получения точных характеристик. Так, например, это может быть открытая городская наземная искусственная экосистема или закрытая водная пригородная искусственная экосистема.

Искусственные водные экосистемы

Мы все слышали об аквариумах, рисовых полях, оросительных каналах, речных каналах, гидропонике, водоемах, прудах для разведения рыбы и креветок, городских и сельскохозяйственных прудах, плавучих садках для аквакультуры с морской рыбой и прудах для окисления. Сточные Воды. Это примеры искусственных водных экосистем.

Изменение человеком гидросферы или части планеты, занятой океанами, озерами, реками и другими водоемами, с целью преднамеренного или случайного создания искусственных экосистем имеет большое экологическое и экономическое значение.

Наша зависимость от водоемов, водных растений и животных, а также от их экологических функций имеет важное значение для нашего выживания. Гидросфера является домом для очень богатого биологического разнообразия, обеспечивает пищу, насыщает атмосферу кислородом и служит для отдыха и туризма.

Загрязнение морей и рек пластиком и бесчисленным количеством всевозможных отходов создает настоящие искусственные экосистемы с сильно сокращенным биоразнообразием, как, например, огромный мусорный остров в Тихом океане, который уже в три раза превышает размеры Франции. По оценкам, к 2050 году в мировом океане пластика будет больше, чем рыбы.

Замкнутые искусственные экосистемы

Планету Земля в целом можно рассматривать как замкнутую экологическую систему, называемую экосферой. Из-за сильных и нарастающих антропогенных изменений, которые, помимо прочего, вызывают аномальные изменения климата и приведут к исчезновению миллионов видов, экосфера может превратиться в замкнутую искусственную экологическую систему.

Люди создали закрытые экологические системы в экспериментальных целях. Помимо капсул и космических лабораторий, к ним относятся разработанные в проектах (Биосфера-2, МЭЛиССА и БИОС-1, БИОС-2, БИОС-3) с целью экспериментов по поддержанию жизни в условиях изоляции от окружающей среды. ,

В очень небольших масштабах террариумы и аквариумы можно использовать для создания закрытых искусственных экосистем, содержащих растения и животных. Закрытый контейнер или бутылка, содержащая еду или напитки, загрязненные микроорганизмами, также является примером закрытой искусственной экосистемы.

Абиотические факторы

Абиотические факторы, такие как климат и почва, крупных искусственных экосистем в целом такие же, как и у естественных экосистем, предшествующих им на занимаемой ими площади.

К абиотическим факторам, полностью антропогенного происхождения, относятся удобрения, пестициды, химические загрязнители, тепло, выделяемое в результате потребления электричества и ископаемого топлива, шум, пластиковый мусор, световое загрязнение и радиоактивные отходы. Примерами последних являются катастрофы в Чернобыле и Фукусиме.

Редкий тип искусственной экосистемы состоит из закрытых экологических систем, таких как космические капсулы, которые представляют собой экосистемы, в которых обмен веществ с внешним миром запрещен. Эти экосистемы обычно небольшие по размеру и предназначены для экспериментальных целей.

В закрытых экологических системах абиотические факторы определяются экспериментатором. Если целью является поддержание жизни человека или животного, то отходы, такие как углекислый газ или фекалии и моча, являются абиотическими факторами, которые должны превращаться в кислород, воду и пищу автотрофными организмами.

Виды и основные характеристики

Аквариумная экосистема
экосистема аквариума или прозрачного контейнера, наполненного водой и предназначенного для содержания живых организмов, формируется на основе нескольких условий, таких как объем сосуда и свойства воды.

По объему аквариумы делятся на: домашние — до 1 куб м воды и общественные, объем которых может составлять более 3000 куб м. В последний входит мощность китайского парка развлечений в Чжухае. Объем – 22,7 тыс куб м. Особых требований к размерам контейнера нет. При определении необходимого размера исходят из характера среды обитания живых организмов, которые планируется поместить в аквариум. Функция здесь только одна – чем больше объем аквариума, тем созданная в нем экосистема ближе к естественной, а значит, она более устойчива, способна саморегулироваться и самоочищаться.

Второй критерий – свойства воды. В связи с тем, что экосистема аквариума может состоять из всех видов водной флоры и фауны, они различаются по месту обитания в пресной воде и в море. Это могут быть: рыбы, растения, моллюски, ракообразные, рептилии, земноводные, кораллы и так далее.

Аквариумная экосистема
экосистемы создаются на основе состава воды: пресной, солоноватой и морской. Первый тип делится на псевдоморе, не содержащее растений и рыб, имеющее жесткую воду и наполненное камнями и цихлидами, благодаря чему оно напоминает морские коралловые рифы; и голландский, населенный растениями. Другой, солоноватый, делится на морской и мангровый. Сложнее всего содержать морской аквариум. Вода должна быть пресной и содержать большое количество морской соли. В емкости необходимо создать искусственные токи. Этот вид делится на рыбных и рифовых.

Аквариумные контейнеры должны отвечать ряду требований. Они должны быть прочными и прозрачными. Конструкция может быть безрамной, рамочной или бесшовной.

Для контроля абиотических факторов, но если предположить, что они созданы искусственно — по воле человека, их скорее можно назвать рукотворными, экосистемой и для обеспечения ее работы должным образом используются: аэраторы, фильтры, термометры и тому подобное.

Объем резервуара, техническое оснащение, состав воды и другое оборудование для аквариума зависит от назначения. Он может быть декоративным и особенным.

Флора и фауна

Аквариумная экосистема
Фауна и флора, образующие небольшую искусственную экосистему в аквариуме, собраны согласно приоритетам и желаниям человека и поставленным перед ним задачам.

Рыбы – самые распространенные обитатели аквариумов всех типов, видов и направлений. Их видовое разнообразие достигает нескольких тысяч видов. Самыми известными и популярными являются: харацины, карпы, пластинки, лабиринты и сомы. Из рептилий в аквариумах держат водяных черепах. К амфибиям относятся аксолотли, шпорцевые лягушки и саламандры. Моллюски – это конечно улитки, но и в них может содержаться перловая крупа. С развитием технологий и моды ракообразных теперь все чаще можно встретить в аквариумах. Такие как: флоридский красный и австралийский синий краб, а также креветки Амано и вишни.

Независимо от своих размеров большой океанариум или комнатный аквариум представляет собой небольшую искусственную экосистему, агроценоз, где обитает ограниченное количество видов растений и животных, что не дает ему возможности существовать самостоятельно, обновляться, регулировать себя, и поэтому он очень уязвим и склонен к смерти. Это же правило применимо к любой искусственно созданной системе. Его смерть полностью на совести того, кто его создал.

Искусственные наземные экосистемы

Они очень распространены, поскольку люди — наземные организмы. Наибольшую площадь занимают так называемые агроэкосистемы, включающие сельское хозяйство и животноводство.

Значение агроэкосистем настолько велико, что в экологии существует раздел под названием агроэкология, изучающий взаимоотношения между культурными растениями и домашним скотом и неживой средой.

Общественные и частные парки и сады также важны. При необходимости постоянного ухода, например, удаления так называемых сорняков, парки и сады демонстрируют неспособность к саморегуляции и самосохранению, типичную для искусственных экосистем.

Города также представляют собой искусственные экосистемы, которые быстро растут, часто за счет агроэкосистем.

Другие примеры искусственных наземных экосистем включают лесные плантации для производства древесины и целлюлозы, свинофермы и птицефабрики, теплицы для выращивания овощей, бобовых и цветов, зоологические парки, поля для гольфа и террариумы для разведения рептилий, амфибий и членистоногих.

Читайте также: Гетеротрофы ⭐ в биологии: определение, признаки и строение, роль гетеротрофов в природе

Оцените статью
Блог про экологические проблемы