Sztuczny ekosystem, typy, czynniki, przykłady

A Sztuczny ekosystem To taki, którego elementy biotyczne zostały określone przez ludzi do określonych celów, takich jak produkcja rolnicza. Muszą być utrzymywane w kontrolowanych warunkach środowiskowych.

Termin ekosystem lub system ekologiczny odnosi się do jednostki naturalnej, seminaturalnej lub sztucznej, która obejmuje wszystkie żywe istoty lub czynniki biotyczne danego obszaru, które oddziałują z fizycznymi i chemicznymi składnikami ich środowiska lub czynników abiotycznych lub czynników abiotycznych.

Źródło: Pixabay.com

Ekosystemy charakteryzują się zdefiniowaną różnorodnością czynników biotycznych lub różnorodności biologicznej oraz wzorami przepływu energii i składników odżywczych wewnątrz i wśród ich czynników biotycznych i abiotycznych. Można je zaklasyfikować jako naturalne, seminaturalne i sztuczne.

W przeciwieństwie do sztucznych, naturalne ekosystemy to te, które nie zostały zauważone przez ludzi. Ekosystemy seminaturalne to te, które zachowują znaczącą część swojej pierwotnej różnorodności biologicznej, mimo że zostały zauważone przez ludzi.

[TOC]

Charakterystyka

Sztuczne ekosystemy mają wiele różnych cech, które różnią się w zależności od celu, w którym zostały zaprojektowane. Zasadniczo podziel się następującymi:

- Mieszkają niższą różnorodność biologiczną niż ekosystemy naturalne i seminaturalne. Jego biotyczny składnik jest silnie zdominowany przez gatunki poza miejscem lub egzotyczne, wprowadzone przez ludzi. Mieli uproszczone łańcuchy troficzne. Różnorodność genetyczna jest bardzo niska, nawet u wprowadzonych gatunków.

- Z punktu widzenia ludzkich potrzeb są bardziej produktywne lub łatwiejsze w użyciu, niż naturalne ekosystemy. Dlatego pozwolili one ogromnemu wzrostowi światowej populacji ludzkiej.

- Są podatne na degradację i cierpią na atak szkodników, z utratą użyteczności dla ludzi, z powodu braku różnorodności biologicznej i mechanizmów samoregulacyjnych charakterystycznych dla naturalnych ekosystemów. Recykling składników odżywczych jest bardzo ograniczony.

- Zależą od interwencji człowieka w celu wytrwałości. Porzuceni, w procesie zwanym sukcesją ekologiczną, do stopniowego powracania do stanu naturalnych ekosystemów.

W zależności od stopnia interwencji człowieka i dostępnych gatunków kolonizujących, ten ostatni proces pozwala nam odzyskać część pierwotnej złożoności i różnorodności biologicznej.

Czynniki biotyczne

W sztucznych ekosystemach rośliny i zwierzęta składają się głównie z tych gatunków, które ludzie chcą, aby były obecne. Oryginalne gatunki tego obszaru są eliminowane w celu stworzenia przestrzeni dla pożądanych gatunków lub zapewnienia, że ​​te ostatnie skorzystają monopolicznie z dostępnych czynników abiotycznych.

W sztucznych ekosystemach, rodzime lub wprowadzone gatunki, które poprzedzają pożądane gatunki, lub które konkurują z nimi o czynniki abiotyczne, są uważane za szkodniki, celowanie w ich eliminację lub przynajmniej systematyczną kontrolę.

W sztucznych ekosystemach ludzie tolerują obecność tych rodzimych lub wprowadzonych gatunków, które nie wpływają negatywnie na pożądane gatunki. W przypadku niektórych rodzimych lub wprowadzonych gatunków, które przynoszą korzyści pożądanym gatunkom, na przykład działając jako biokontroler szkodników, czasami jego obecność jest promowana.

Może ci służyć: Ocean Indyjski: pochodzenie geologiczne, cechy, klimat, flora i fauna

Ludzie są najbardziej decydującym biotycznym czynnikiem sztucznych ekosystemów, odpowiedzialnym za ich tworzenie i utrzymanie, a także trajektoria, która następuje. Na przykład sztuczny ekosystem, taki jak pola uprawna, może być nawrócony przez ludzi w innym rodzaju sztucznego ekosystemu, takiego jak park miejski.

Czynniki abiotyczne

Czynniki abiotyczne, takie jak klimat i gleby, rozległych sztucznych ekosystemów są zazwyczaj takie same jak naturalne ekosystemy, które poprzedzały je w obszarze, który zajmują.

Wśród czynników abiotycznych o całkowicie ludzkim pochodzeniu są nawozy, pestycydy, zanieczyszczenia chemiczne, ciepło wytwarzane przez zużycie elektryczne i paliwa kopalne, hałas, śmieci z tworzywa sztucznego, zanieczyszczenie światłem i odpady radioaktywne. Przykłady tych ostatnich znajdują się w katastrofach Czarnobilu i Fukushima.

Rzadki rodzaj sztucznego ekosystemu składa się z zamkniętych systemów ekologicznych, takich jak kapsułki kosmiczne, które są ekosystemami, w których wymiana materii nie jest dozwolona na zewnątrz. Te ekosystemy są zwykle małe i mają cele eksperymentalne.

W zamkniętych systemach ekologicznych czynniki abiotyczne są określane przez eksperymentator. Jeśli celem jest utrzymanie życia człowieka lub zwierząt, odpady, takie jak dwutlenek węgla lub stołek i mocz, są czynnikami abiotycznymi, które, z udziałem organizmu autotroficznego, być przekształcane w tlen, wodę i żywność.

Rzeczywiste typy i przykłady

Sztuczne ekosystemy można klasyfikować na wiele sposobów. Najczęstsza klasyfikacja dzieli je na ziemię i wodne. Możliwe jest jednak również podzielenie ich na miejskie, podmiejskie i dodatkowe, otwarte lub zamknięte.

Oczywiście możliwe jest również połączenie tych klasyfikacji w celu uzyskania precyzyjnych charakterystyk. Miałby na przykład miejscowy i otwarty ekosystem ziemi lub dodatkowy i zamknięty sztuczny ekosystem.

Sztuczne ekosystemy lądowe

Są bardzo powszechne, ponieważ są ludzkimi organizmami lądowymi. Większe rozszerzenie zajmuje tak zwane agroekosystemy, wśród nich rolni.

Znaczenie agroekosystemów jest tak duże, że w ekologii istnieje subdyscyplina zwana agroekologią, która bada relacje roślin uprawianych i zwierząt domowych w środowisku nieożywionym.

Parki i ogrody są również ważne, publiczne i prywatne. Z potrzebą stałej opieki, takiej jak usunięcie chwastów, parków i ogrodów, pokazują niezdolność do samokreślenia i samowystarczalności typowej dla sztucznych ekosystemów.

Może ci służyć: zasoby naturalne z Urugwaju

Miasta są również sztucznymi ekosystemami, które są w wybuchowej ekspansji, często kosztem agroekosystemów.

Inne przykłady naziemnych sztucznych ekosystemów to plantacje leśne przeznaczone do produkcji drewna i miazgi do papieru, świni i woliery, szklarni do produkcji warzyw, roślin strączkowych i kwiatów, parków zoologicznych, boisków golfowych i terrarium do hodowli amfibie i gady stawonogów.

Wodne sztuczne ekosystemy

Wszyscy słyszeliśmy o akwariach, polach ryżowych, kanałach nawadniających, kanałach rzecznych, uprawach hydroponicznych, zbiornikach, stawach akwakultury ryb i krewetek, stawach wiejskich i rolniczych, pływających klatkach dla akwakultury rybnej ryb oraz. Są to przykłady sztucznych ekosystemów wodnych.

Zmiana przez człowieka hydrosfery lub część planety zajmowanej przez oceany, jeziora, rzeki i inną masę wody, w celu stworzenia lub przypadkowo celowych lub przypadkowo sztucznych ekosystemów ma ogromne znaczenie ekologiczne i ekonomiczne.

Nasza zależność od zbiorników wodnych oraz roślin wodnych i zwierząt, a także ich funkcje ekologiczne, jest niezbędna do naszego przetrwania. Hydrosfera mieści bardzo bogatą różnorodność biologiczną, zapewnia żywność, natlenia atmosferę i służy do rekreacji i turystyki.

Zanieczyszczenie morza i rzek za pomocą tworzyw sztucznych i niezliczonych marnotrawstwa wszelkiego rodzaju tworzy autentyczne sztuczne ekosystemy z bardzo małą różnorodnością biologiczną, takimi jak duża wyspa śmieci Pacyfiku, która jest już trzy razy większa niż Francja niż Francja. Szacuje się, że do 2050 r. Oceany planety będą miały więcej plastiku niż ryby.

Zamknięte sztuczne ekosystemy

Ziemia planety jako całości można uznać za zamknięty system ekologiczny zwany ekosferą. Ze względu na silną i rosnącą zmianę człowieka, która między innymi powoduje nieprawidłowe zmiany klimatu i doprowadzą do utraty milionów gatunków, ekosferze może stać się zamkniętym systemem sztucznym ekologicznym.

Ludzie stworzyli zamknięte systemy ekologiczne do celów eksperymentów. Oprócz kapsułek i laboratoriów kosmicznych obejmują one te opracowane w projektach (Biosfera 2, Melissa i BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) w celu eksperymentowania z wsparciem życia w warunkach izolacji środowiska.

Na bardzo małą skalę, terrarias i akwaria, można je wykorzystać do tworzenia zamkniętych sztucznych ekosystemów. Zamknięty pojemnik lub butelka, zawartość żywności lub napoje, które zostały zanieczyszczone mikroorganizmami, reprezentują również przykłady zamkniętych sztucznych ekosystemów.

Znaczenie dla przyszłości życia ziemskiego

Kiedy zajmują duże przedłużenia, szczególnie w regionach tropikalnych bogatych w endemizmy biologiczne, sztuczne ekosystemy powodują dużą utratę różnorodności biologicznej. Problem ten ilustruje powstanie afrykańskich plantacji palm w Indonezji oraz uprawa soi i zwierząt gospodarskich w Amazonii.

Może ci służyć: gdzie możemy znaleźć wodę?

Wzrost ludzkiej populacji wymaga stałej ekspansji sztucznych ekosystemów kosztem świata przyrody.

Częściowo ekspansja to można zmniejszyć poprzez poprawę wydajności produktywnej istniejących sztucznych ekosystemów i modyfikując nawyki konsumpcyjne (na przykład spożywanie mniej produktów mięsnych) w celu zmniejszenia ludzkiego śladu.

Sztuczne ekosystemy nie mają zdolności regulacji. Byłoby to również zastosowane do ekologicznej, gdyby stał się gigantycznym sztucznym ekosystemem, z katastrofalnymi konsekwencjami, nie tylko pod względem wyginięcia milionów gatunków, ale dla samego przetrwania ludzi, ale dla samego przetrwania ludzi.

Zrównoważone użycie, to znaczy wykorzystanie zasobów naturalnych w tempie niższym niż ich zdolności odnowy, oznacza robienie wszystkiego, co możliwe, aby zachować jak najwięcej unikalnych ekosystemów naturalnych, a w celu uzyskania sztucznych ekosystemów zachowuje niektóre z cech łagodnych ekosystemów seminaturalnych ekosystemów.

Bibliografia

1. Chapin, f. S. III, Matson, str. DO., Vitousek, s. 1. M. Zasady ekosystemu ekosystemu ekosystemu ekosystemu. Springer, Nowy Jork.
2. Clifford, c., Heffernan, J. 2018. Sztuczne ekosystemy wodne. Woda, 10, DX.doi.Org/10.3390/W10081096.
3. Fulget, n., Poughon, l., Richalet, J., Lasseur, c. 1999. Melissa: Globalna strategia kontroli sztucznego ekosystemu za pomocą modeli pierwszych zasad przedziałów. Advances in Space Research, 24, 397-405.
4. Jørgensen, s. I., wyd. 2009. Ekologia ekosystemu. Elsevier, Amsterdam.
5. Korner, c., Arnone, j. DO. Chory. 1992. Odpowiedzi na podwyższony dwutlenek węgla w sztucznych ekosystemach tropikalnych. Science, 257, 1672-1675.
6. Molles, m. 2013. Ekologia: koncepcje i zastosowania. McGraw-Hill, Nowy Jork.
7. Nelson, m., Pechurkin, n. S, Allen, J. P., Somova, L. DO., Gitelson, J. Siema. 2009. Zamknięte systemy ekologiczne, wsparcie życia kosmicznego i biosfery. W: Wang, L. K., wyd. Handbook of Environmental Engineering, Tom 10: Biorechnology środowiskowe. Human Press, Nowy Jork.
8. Quilleré, ja., Roux, L., Marie, d., Roux i., Gosse, f., Morot-Gaudry, J. F. 1995. Sztuczny ekosystem produktywny oparty na stowarzyszeniu ryb/bakterii/roślin. 2. Wydajność. Rolnictwo, ekosystemy i środowisko, 53, 9-30.
9. Ripple, w. J., Wolf, c., Newsome, t. M., Galetti, m., Alamgar, m., Crist, e., Mahmoud, m. Siema., Launce, w. F., i 15 364 naukowców z 184 krajów. Ostrzeżenie światowej naukowców dla ludzkości: drugie zawiadomienie. Bioscience, 67, 1026-1028.
10. Rönkkö, m. 2007. Sztuczny ekosystem: Emergent Dynamics and Lifee Fille Properties. Sztuczne życie, 13, 159-187.
11. Savard, J.-P. L., Clegerau, s. 1., Mennechez, g. 2000. Koncepcje różnorodności biologicznej i ekosystemy miejskie. Krajobraz i planowanie urbanistyczne, 48, 131-142.
12. Swenson, w., Wilson, zm. S., Elias, r. 2000. Sztuczny ekosystem. Materiały z National Academy of Sciences USA, 97, 9110-9114.