Mẹo về Nếu Vai trò của điều kiện sinh thái trong hình thành loài bằng con phố sinh thái 2022
Gan Feng Du đang tìm kiếm từ khóa Nếu Vai trò của điều kiện sinh thái trong hình thành loài bằng con phố sinh thái được Cập Nhật vào lúc : 2022-05-28 05:00:37 . Với phương châm chia sẻ Thủ Thuật về trong nội dung bài viết một cách Chi Tiết 2022. Nếu sau khi Read nội dung bài viết vẫn ko hiểu thì hoàn toàn có thể lại Comment ở cuối bài để Mình lý giải và hướng dẫn lại nha.Hệ sinh thái là một khối mạng lưới hệ thống mở hoàn hảo nhất gồm những thành phần sống (quần xã) và những thành phần không sống sót như không khí, nước và đất khoáng (gọi chung là sinh cảnh).[2] Hệ sinh thái hoàn toàn có thể được nghiên cứu và phân tích theo hai cách rất khác nhau. Người ta hoàn toàn có thể coi hệ sinh thái là những tập hợp những nhóm thực vật và động vật phụ thuộc lẫn nhau, hoặc hoàn toàn có thể nhìn hệ sinh thái là khối mạng lưới hệ thống và tập hợp những loài với cấu trúc rõ ràng được điều chỉnh bởi những quy tắc chung.[3] Các thành phần sống (sinh học) và không sống (phi sinh học) tương tác thông qua những quy trình dinh dưỡng và dòng năng lượng.[4] Hệ sinh thái gồm có tương tác Một trong những sinh vật, và Một trong những sinh vật và môi trường tự nhiên thiên nhiên của chúng.[5] Hệ sinh thái hoàn toàn có thể có kích thước bất kỳ nhưng mỗi hệ sinh thái có một không khí đặc biệt, và có số lượng giới hạn.[6] Một số nhà khoa học xem toàn bộ hành tinh là một hệ sinh thái.[7]Năng lượng, nước, nitơ và khoáng trong đất là thành phần phi sinh học thiết yếu của một hệ sinh thái. Năng lượng được sử dụng bởi những hệ sinh thái đến đa phần từ mặt trời, thông qua quá trình quang hợp. Quang hợp sử dụng năng lượng từ mặt trời và cũng cố định và thắt chặt CO2 từ khí quyển. Động vật cũng đóng một vai trò quan trọng trong sự di tán của vật chất và năng lượng trong những hệ sinh thái. Chúng ảnh hưởng đến lượng sinh khối của thực vật và vi sinh vật có trong khối mạng lưới hệ thống. Khi chất hữu cơ bị phân giải sau khi sinh vật chết đi, carbon lại được thải vào khí quyển. Quá trình này cũng tạo điều kiện cho việc quay vòng dinh dưỡng bằng phương pháp quy đổi những chất dinh dưỡng được dự trữ trong sinh khối ở những sinh vật đã chết trở lại thành một dạng hoàn toàn có thể được sử dụng lại bởi thực vật và những vi khuẩn khác.[8]
Nội dung chính- Các khái niệm liên quanSản lượng sơ cấpDòng năng lượngQuá trình phân hủyVòng tuần hoàn chất dinh dưỡngChức năng và đa dạng sinh họcĐộng học hệ sinh tháiVideo liên quan
Các hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới gió mùa có sự đa dạng sinh học. Đây là sông Gambia ở Senegal.
Rạn san hô là một hệ sinh thái biển có năng suất cao[1].
Hệ sinh thái được trấn áp bởi cả hai yếu tố bên phía ngoài và bên trong. Các yếu tố bên phía ngoài như khí hậu, vật liệu gốc tạo thành đất, địa hình và thời gian, tất cả đều có ảnh hưởng lên hệ sinh thái. Tuy nhiên, những yếu tố bên phía ngoài này, tự chúng không biến thành ảnh hưởng bởi hệ sinh thái.[9] Hệ sinh thái không phải là cố định và thắt chặt: chúng hoàn toàn có thể bị nhiễu loạn định kỳ và thường ở trong quá trình hồi sinh từ những nhiễu loạn trong quá khứ và tiến đến cân đối.[10] Các yếu tố bên trong thì lại khác: Chúng không riêng gì có trấn áp những quá trình hệ sinh thái mà còn được trấn áp bởi chính hệ sinh thái. Một cách khác để nói điều này là những yếu tố bên trong phải chịu tác động từ những vòng phản hồi.[9]
Con người hoạt động và sinh hoạt giải trí trong những hệ sinh thái và hoàn toàn có thể ảnh hưởng đến cả yếu tố bên trong lẫn yếu tố bên phía ngoài.[9] Sự ấm lên toàn cầu là một ví dụ về tác động tích lũy từ những hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh hoạt của con người. Hệ sinh thái mang lại quyền lợi, được gọi là "quyền lợi hệ sinh thái", mà con người thường dưạ vào cho sinh kế của tớ. Quản lý tổng hợp hệ sinh thái thì hiệu suất cao hơn là nỗ lực quản lý những loài riêng lẻ trong đó.
Rừng mưa nhiệt đới gió mùa ở bang Washington, một hệ sinh thái điển hình
Không có định nghĩa duy nhất cho những gì cấu thành nên một "hệ sinh thái".[3] Nhà sinh thái học người Đức Ernst-Detlef Schulze cùng những đồng tác giả đã xác định một hệ sinh thái là một khu vực "đồng nhất về sản lượng sinh học, và gồm có cả những dòng (hoàn toàn có thể là vật chất, năng lượng) phía trên và phía dưới mặt đất của khu vực đang xét". Họ thắng thắn phủ định việc coi toàn bộ những lưu vực sông của Gene Likens là một hệ sinh thái đơn lẻ, do chúng có "ranh giới quá rộng", và một khu vực rộng như vậy thì không thể đồng nhất nếu theo định nghĩa trên.[11] Các tác giả khác lại gợi ý rằng một hệ sinh thái hoàn toàn có thể gồm một khu vực to hơn nhiều, thậm chí là toàn bộ hành tinh.[7] Schulze và những đồng tác giả cũng phủ định ý tưởng nhận định rằng một khúc gỗ mục hoàn toàn có thể được nghiên cứu và phân tích như một hệ sinh thái vì tương quan kích thước của dòng trao đổi chất giữa khúc gỗ và môi trường tự nhiên thiên nhiên xung quanh là quá lớn so với dòng trao đổi chất trong chính khúc gỗ.[11] Nhà khoa học Mark Sagoff nhận định rằng việc thất bại trong việc xác định "loại đối tượng mà nó nghiên cứu và phân tích" là một trở ngại cho việc phát triển của lý thuyết "hệ sinh thái" trong sinh thái học.[3]
Hệ sinh thái hoàn toàn có thể được nghiên cứu và phân tích theo nhiều cách thức rất khác nhau. Chúng hoàn toàn có thể là những nghiên cứu và phân tích lý thuyết hoặc những nghiên cứu và phân tích thực địa như theo dõi những hệ sinh thái rõ ràng trong thuở nào gian dài hoặc xem xét sự khác lạ Một trong những hệ sinh thái để làm rõ hơn cách chúng vận hành. Một số thí nghiệm thực địa hoàn toàn có thể điều chỉnh trực tiếp lên hệ sinh thái.[12] Các nghiên cứu và phân tích hoàn toàn có thể được thực hiện ở nhiều quy mô rất khác nhau, từ những nghiên cứu và phân tích toàn bộ hệ sinh thái cho tới chỉ nghiên cứu và phân tích những quy mô thu nhỏ hay vi hệ sinh thái (tức là những đại diện đơn giản của những hệ sinh thái).[13] Nhà sinh thái học người Mỹ Stephen R. Carpenter đã lập luận rằng những thí nghiệm trên quy mô thu nhỏ hoàn toàn có thể là "không liên quan và nhiều dị biệt" nếu chúng không được thực hiện kết phù phù hợp với những nghiên cứu và phân tích thực địa ở quy mô hệ sinh thái. Các thí nghiệm quy mô thu nhỏ thường không Dự kiến đúng chuẩn động học ở quy mô hệ sinh thái.[14]
Dự án Nghiên cứu Hệ sinh thái suối Hubbard được khởi đầu vào năm 1963 nhằm mục đích nghiên cứu và phân tích dãy núi White ở New Hampshire. Đây là nỗ lực đầu tiên thành công trong việc nghiên cứu và phân tích toàn bộ lưu vực sông với tư cách là một hệ sinh thái. Sử dụng dòng chảy hóa học như một phương tiện theo dõi những đặc tính của hệ sinh thái, họ đã phát triển một quy mô sinh hóa rõ ràng cho hệ sinh thái.[15] Nghiên cứu dài hạn tại thực địa đã dẫn đến việc phát hiện ra mưa acid ở Bắc Mỹ vào năm 1972. Các nhà nghiên cứu và phân tích đã ghi lại sự suy giảm những cation đất (đặc biệt là calci) trong vài thập kỷ tới.[16]
Các khái niệm liên quan
Hệ sinh thái trên cạn (tìm thấy trên đất liền) và những hệ sinh thái thủy sinh (được tìm thấy trong nước) là những khái niệm liên quan đến hệ sinh thái. Hệ sinh thái thủy sinh được phân thành hệ sinh thái nước mặn và hệ sinh thái nước ngọt.
Các khu hệ sinh cảnh (thường gọi theo tên thảm thực vật) trên toàn Trái Đất
Hệ sinh thái được trấn áp cả bởi những yếu tố bên phía ngoài và bên trong. Các yếu tố bên phía ngoài, hay cũng gọi là những yếu tố môi trường tự nhiên thiên nhiên, trấn áp cấu trúc tổng thể và phương pháp vận hành của một hệ sinh thái, nhưng bản thân chúng lại không sở hữu và nhận ảnh hưởng bởi hệ sinh thái. Nhân tố quan trọng nhất trong số này là khí hậu. Khí hậu xác định khu hệ sinh cảnh (biome) trong đó hệ sinh thái được đặt vào. Các quy mô mưa và nhiệt độ theo mùa ảnh hưởng đến quá trình quang hợp và do đó xác định lượng nước và năng lượng có sẵn cho hệ sinh thái.[9]
Lớp đá mẹ xác định bản chất của đất trong hệ sinh thái và ảnh hưởng đến việc đáp ứng những khoáng chất. Địa hình cũng trấn áp những quá trình của hệ sinh thái bằng phương pháp ảnh hưởng đến những thành phần như vi khí hậu, phát triển đất và sự hoạt động và sinh hoạt giải trí của nước thông qua khối mạng lưới hệ thống. Ví dụ, hệ sinh thái nằm ở vùng trũng hoàn toàn có thể sẽ khác nếu so với một hệ sinh thái khác nằm trên một sườn dốc liền kề.[9]
Hệ thực vật vùng sa mạc Baja California, Cataviña, Mexico
Một số yếu tố bên phía ngoài khác đóng vai trò quan trọng trong hoạt động và sinh hoạt giải trí của hệ sinh thái hoàn toàn có thể kể tới thời gian và khu hệ sinh cảnh tiềm năng. Tương tự, tập hợp sinh vật hoàn toàn có thể xuất hiện trong một khu vực cũng hoàn toàn có thể ảnh hưởng đáng kể tới hệ sinh thái. Các hệ sinh thái ở những môi trường tự nhiên thiên nhiên tương tự nằm ở những phần rất khác nhau của thế giới hoàn toàn có thể có những đặc điểm rất đa dạng đơn giản chính bới chúng có những nhóm loài rất khác nhau sống ở đó.[9] Sự xuất hiện của những loài ngoại lai hoàn toàn có thể gây ra những thay đổi đáng kể trong hiệu suất cao hệ sinh thái. Không in như những yếu tố bên phía ngoài, những yếu tố bên trong hệ sinh thái không riêng gì có trấn áp những quá trình hệ sinh thái mà còn được trấn áp bởi chính hệ sinh thái. Do đó, chúng thường phải chịu ràng buộc từ những vòng phản hồi.[9] Mặc dù đầu vào tài nguyên thường được trấn áp bởi những quy trình bên phía ngoài như khí hậu và lớp đá mẹ, nhưng sự sẵn có của những tài nguyên này trong hệ sinh thái được trấn áp bởi những yếu tố bên trong như quá trình phân hủy, đối đầu đối đầu rễ hoặc che bóng. Các yếu tố khác ví như nhiễu loạn, sự thừa kế hoặc những loài đang xuất lúc bấy giờ cũng là nhũng ví dụ của yếu tố bên trong.
Kết quả tỷ lệ quang dưỡng trên mặt đất và đại dương của toàn Trái Đất, từ tháng 9 năm 1997 đến tháng 8 năm 2000. Theo ước tính sinh khối tự dưỡng, đây chỉ là một hướng dẫn sơ bộ về sản lượng sơ cấp thô và không phải là ước tính thực tế của nó.
Sản lượng sơ cấp
Sản xuất sơ cấp là sản lượng những chất hữu cơ từ những nguồn carbon vô cơ. Sản lượng này đã có được đa phần qua quang hợp. Năng lượng đã có được từ quá trình này cũng tương hỗ sự sống trên Trái Đất, trong khi carbon cố định và thắt chặt được tạo ra nhiều chất hữu cơ trong sinh khối, carbon trong đất và nhiên liệu hóa thạch. Quang hợp cũng thúc đẩy quy trình carbon, ảnh hưởng đến khí hậu toàn cầu thông qua hiệu ứng nhà kính.
Thông qua quá trình quang hợp, cây lấy năng lượng từ ánh sáng và sử dụng nó để phối hợp carbon dioxide và nước để tạo nên carbohydrate và oxy. Quá trình quang hợp được thực hiện bởi tất cả những cỗ máy trong một hệ sinh thái được gọi là sản lượng sơ cấp toàn phần hay sản lượng sơ cấp thô (GPP).[17] Khoảng 48-60% GPP được tiêu thụ trong hô hấp ở thực vật.
Phần còn sót lại, phần mà GPP không được sử dụng bởi hô hấp, được gọi là sản lượng sơ cấp thực hay sản lượng sơ cấp tinh (NPP).[18]
Dòng năng lượng
Năng lượng và carbon đi vào hệ sinh thái thông qua quá trình quang hợp, được tích hợp vào mô sống, truyền cho những sinh vật khác ăn vật chất, và ở đầu cuối được giải phóng thông qua hô hấp.[18]
Carbon và năng lượng được tích hợp vào những mô thực vật (sản xuất lượng sơ cấp thực) hoặc được tiêu thụ bởi động vật trong khi thực vật còn sống, hoặc tồn tại khi mô những thực vật chết đi và trở thành mùn bã hữu cơ. Trong những hệ sinh thái trên cạn, khoảng chừng 90% sản xuất lượng sơ cấp thực được phân giải bởi sinh vật phân giải. Phần còn sót lại, hoặc được tiêu thụ bởi động vật khi cây vẫn còn sống và đi vào hệ dinh dưỡng nhờ vào thực vật, hoặc sản lượng này được tiêu thụ sau khi cây đã chết và đi vào hệ dinh dưỡng nhờ vào vụn hữu cơ.
Trong những hệ sinh thái thủy sinh, tỷ lệ sinh khối thực vật được tiêu thụ bởi động vật ăn thực vật cao hơn nhiều.[19] Trong những khối mạng lưới hệ thống bậc dinh dưỡng thì sinh vật quang hợp là những sinh vật sản xuất sơ cấp. Các sinh vật tiêu thụ mô của chúng được gọi là sinh vật tiêu thụ sơ cấp hoặc sinh vật sản xuất thứ cấp — động vật ăn cỏ. Các sinh vật tiêu thụ vi sinh vật (vi khuẩn và nấm) được gọi là vi sinh vật tiêu thụ. Những loài động vật mà ăn sinh vật tiêu thụ sơ cấp — động vật ăn thịt — gọi là sinh vật tiêu thụ thứ cấp. Mỗi thành phần kể trên đều tạo thành một bậc dinh dưỡng.[18]
Miệng phun thủy nhiệt là một hệ sinh thái ở đáy đại dương. (thanh trắng với độ dài là một trong m.)
Trình tự tiêu thụ - từ thực vật đến động vật ăn cỏ, rồi đến động vật ăn thịt — tạo thành một chuỗi thức ăn. Các khối mạng lưới hệ thống thực tế phức tạp hơn nhiều so với quy mô này - những sinh vật thường sẽ ăn nhiều hơn nữa một loại thức ăn, và hoàn toàn có thể cho ăn nhiều hơn nữa một bậc dinh dưỡng. Động vật ăn thịt hoàn toàn có thể bắt được một số trong những con mồi là một phần của hệ dinh dưỡng nhờ vào thực vật và một số trong những khác là một phần của hệ dinh dưỡng nhờ vào mùn bã hữu cơ (ví dụ như một con chim ăn cả châu chấu-ăn thực vật và giun đất-tiêu thụ mùn bã). Vậy nên một khối mạng lưới hệ thống với tất cả những phức tạp này, thường tạo thành lưới thức ăn hơn là chuỗi thức ăn.[19]
Sinh thái học hệ sinh tháiSinh thái học hệ sinh thái nghiên cứu và phân tích "dòng chảy của năng lượng và vật chất thông qua những sinh vật và môi trường tự nhiên thiên nhiên vật lý". Bộ môn này tìm cách nắm bắt những quá trình điều chỉnh lượng vật chất và năng lượng tích trữ cũng như dòng chảy của vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái. Nghiên cứu về những hệ sinh thái hoàn toàn có thể phủ đến 10 đơn vị độ lớn, từ đơn vị lớp mặt phẳng của đá đến đơn vị toàn bộ mặt phẳng của hành tinh.[20]
Quá trình phân hủy
Nấm (đa phần) đang phân hủy một khúc cây mục trong rừng
Carbon và chất dinh dưỡng trong chất hữu cơ của sinh vật đã chết được phân giải bởi một nhóm những quá trình được gọi là phân hủy. Quá trình này giải phóng những chất dinh dưỡng mà sau đó hoàn toàn có thể được tái sử dụng bởi thực vật và vi sinh vật và trả carbon dioxide vào khí quyển (hoặc nước), sau này chúng hoàn toàn có thể được sử dụng cho quang hợp. Trong trường hợp không còn quá trình phân hủy, những chất hữu cơ chết sẽ tích lũy trong một hệ sinh thái, và những chất dinh dưỡng và khí carbon dioxide sẽ bị hết sạch.[21] Khoảng 90% sản lượng sơ cấp tinh trên cạn đi trực tiếp từ thực vật đến phân hủy.[19]
Quá trình phân hủy hoàn toàn có thể được phân thành ba loại - gạn lọc (tách nước), phân tách và biến hóa hóa học những vật chất ở sinh vật đã chết.
Gạn lọcKhi nước di tán qua vật chất hữu cơ ở sinh vật đã chết, nó hòa tan và mang theo những thành phần hoàn toàn có thể tan trong nước. Các chất này sau đó hoàn toàn có thể được hấp thụ bởi những sinh vật trong đất, phản ứng với khoáng chất trong đất, hoặc được di tán ra ngoài của hệ sinh thái (và được xem là mất đi phần này).[21] Lá mới rụng và động vật mới chết có nồng độ cao những thành phần hòa tan trong nước gồm có: đường, amino acid và những khoáng chất. Gạn lọc có vai trò quan trọng hơn ở môi trường tự nhiên thiên nhiên ẩm ướt và ít quan trọng hơn trong những môi trường tự nhiên thiên nhiên khô.
Phân táchCác quá trình phân tách giúp phá vỡ vật liệu hữu cơ thành những mảnh nhỏ hơn, tạo thêm nhiều mặt phẳng mới để vi khuẩn đến xâm chiếm. Vi khuẩn không thể tiếp cận lá mới rụng do được bảo vệ bởi lớp ngoài của lớp biểu bì hoặc vỏ cây, còn tế bào được bảo vệ bởi thành tế bào. Những loài vật mới chết hoàn toàn có thể được bao bọc bởi một bộ xương ngoài. Các quá trình phân tách, sẽ giúp phá vỡ những lớp bảo vệ này, đẩy nhanh tốc độ phân hủy vi sinh vật.[21] Động vật cũng để lại vụn hữu cơ khi chúng săn lùng thức ăn, cũng như sau khi thức ăn đi qua ruột. Chu trình tan băng và quy trình khô/ướt cũng góp thêm phần phân giải những vật chất đã chết.[21]
Biến đổi hóa họcBiến đổi hóa học của chất hữu cơ chết đã có được đa phần thông qua hoạt động và sinh hoạt giải trí của vi khuẩn và nấm. Những nấm sợi rất khác nhau tạo ra những enzyme làm phá vỡ những cấu trúc bền vững bên phía ngoài bao xung quanh những vật liệu thực vật đã chết. Chúng cũng tạo ra những enzyme phân hủy lignin, được cho phép chúng thu được lợi là cả thành phần tế bào và cả nitơ trong lignin. Nấm hoàn toàn có thể chuyển carbon và nitơ thông qua hệ sợi nấm nấm của chúng và do đó, không in như vi khuẩn, chúng không phụ thuộc hoàn toàn vào nguồn lực sẵn có tại môi trường tự nhiên thiên nhiên địa phương.[21]
Tốc độ phân hủyTốc độ phân hủy là rất khác nhau Một trong những hệ sinh thái. Tốc độ phân hủy được điều chỉnh bởi ba nhóm yếu tố-môi trường tự nhiên thiên nhiên vật lý (nhiệt độ, độ ẩm và tính chất của đất), số lượng và chất lượng của vật chất trong sinh vật chết đang chờ phân hủy và bản chất của hệ vi sinh vật.[22] Nhiệt độ trấn áp tốc độ hô hấp ở vi khuẩn; nhiệt độ càng cao, sự phân hủy do vi càng xảy ra nhanh hơn. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ ẩm của đất, rõ ràng là làm chậm sự tăng trưởng của vi sinh vật và làm giảm kĩ năng gạn lọc. Chu trình tan băng cũng ảnh hưởng đến việc phân hủy - nhiệt độ đóng băng làm chết vi sinh vật đất, làm cho quá trình gạn lọc để đóng một vai trò quan trọng hơn trong việc di tán những chất dinh dưỡng xung quanh. Điều này hoàn toàn có thể đặc biệt quan trọng như quá trình tan băng trong ngày xuân, tạo ra một lượng chất dinh dưỡng dồi dào có sẵn.[22]
Tốc độ phân hủy là rất thấp trong điều kiện rất ẩm hoặc rất khô. Tốc độ phân hủy là cao nhất trong điều kiện ẩm vừa phải, ẩm tuy nhiên với mức độ oxy đầy đủ. Đất ướt có xu hướng thiếu oxy (điều này đặc biệt đúng ở vùng đất ngập nước), làm chậm sự tăng trưởng của vi sinh vật. Trong đất khô, phân hủy cũng chậm, nhưng vi khuẩn tiếp tục phát triển (tuy nhiên ở tốc độ chậm hơn) trong cả sau khi đất trở nên quá khô cho việc phát triển của cây trồng.
Vòng tuần hoàn chất dinh dưỡng
Các hệ sinh thái liên tục trao đổi năng lượng và carbon với môi trường tự nhiên thiên nhiên rộng to hơn bên phía ngoài. Các chất dinh dưỡng và khoáng chất, mặt khác, lại đa phần là tuần hoàn qua lại giữa thực vật, động vật, vi khuẩn và đất. Hầu hết nitơ đi vào hệ sinh thái thông qua quá trình cố định và thắt chặt nitơ sinh học, được lắng đọng qua lượng mưa, bụi, khí hoặc được đã có được qua phân bón.[23]
Chu trình nitơChu trình nitơ sinh học
Vì hầu hết những hệ sinh thái trên mặt đất đều có một lượng nitơ hạn chế, nên việc tuần hoàn nitơ là rất quan trọng đối với sản lượng của hệ sinh thái.[23]
Vào thời điểm hiện tại, cố định và thắt chặt nitơ là nguồn nitơ chính cho hệ sinh thái. Vi khuẩn cố định và thắt chặt đạm hoàn toàn có thể hoặc sống chung với thực vật hoặc sống tự do trong đất. Chi phí năng lượng là không nhỏ đối với những thực vật tương hỗ những vi khuẩn cố định và thắt chặt đạm - bằng 25% tổng sản lượng sơ cấp khi đo trong điều kiện được trấn áp. Nhiều thành viên của những cây họ Đậu tương hỗ những vi khuẩn cộng sinh cố định và thắt chặt đạm. Một số vi khuẩn lam cũng hoàn toàn có thể cố định và thắt chặt đạm. Vi khuẩn lam cũng là những sinh vật quang dưỡng, thực hiện quá trình quang hợp. Giống như những vi khuẩn cố định và thắt chặt đạm khác, chúng cũng hoàn toàn có thể sống tự do hoặc cộng sinh với thực vật.[23] Các nguồn nitơ khác gồm có lắng đọng axit được tạo ra thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, khí amonia bốc lên từ những hệ nông nghiệp có sử dụng phân bón và thậm chí từ bụi. [24] Đầu vào nitơ tự tạo chiếm khoảng chừng 80% lượng nitơ trong những hệ sinh thái.[23]
Khi những mô thực vật bị rụng hoặc được ăn, nitơ trong những mô này sẽ có sẵn cho động vật và vi khuẩn sử dụng. Sự phân hủy vi sinh vật sẽ giải phóng những hợp chất nitơ từ chất hữu cơ chết trong đất, thực vật, nấm và vi khuẩn sẽ đối đầu đối đầu để sử dụng nguồn dinh dưỡng này. Một số vi khuẩn đất sử dụng những hợp chất chứa nitơ hữu cơ như một nguồn cacbon, và giải phóng những ion amoni vào đất. Quá trình này được gọi là khoáng hóa nitơ. Những vi sinh vật khác hoàn toàn có thể quy đổi amoni thành ion nitrit và nitrat, một quá trình được gọi là nitrat hóa. Nitơ monoxit và dinitơ monoxit cũng khá được tạo ra trong quá trình nitrat hóa. [24] Dưới điều kiện giàu nitơ và thiếu oxy, nitrat và nitrit được chuyển thành khí nitơ, một quá trình được gọi là phản nitrat hóa.[23]
Các chất dinh dưỡng khácCác chất dinh dưỡng quan trọng khác gồm có phosphor, lưu huỳnh, calci, kali, magiê và mangan.[24] Phosphor đi vào hệ sinh thái thông qua quá trình phong hóa. Khi những hệ sinh thái già đi, nguồn đáp ứng này giảm sút, làm cho phosphor thường bị số lượng giới hạn trong những cảnh sắc già hơn (đặc biệt là ở vùng nhiệt đới gió mùa).[24] Calci và lưu huỳnh cũng khá được tạo ra bởi phong hóa, nhưng sự lắng đọng axit là một nguồn lưu huỳnh quan trọng trong nhiều hệ sinh thái. Mặc dù magiê và mangan cũng khá được tạo ra nhờ phong hóa, trao đổi Một trong những chất hữu cơ trong đất và những tế bào sống chiếm một phần đáng kể của dòng tuần hoàn trong sinh thái. Kali đa phần được tuần hoàn Một trong những tế bào sống và chất hữu cơ trong đất.[24]
Chức năng và đa dạng sinh học
[liên kết hỏng]Hải ly là một kỹ sư hệ sinh thái ngoại sinh do tác động của những cái đập nó xây lên đối với dòng chảy của kênh nước, địa mạo học và sinh thái học.
Đa dạng sinh học đóng một vai trò quan trọng trong hoạt động và sinh hoạt giải trí của hệ sinh thái.[25] Lý giải cho điều này là những quá trình hệ sinh thái được thúc đẩy bởi số lượng loài trong hệ sinh thái, tính chất của từng loài riêng biệt và những lượng sinh vật phong phú tương đối trong những loài này.[26] Các quá trình lớn của hệ sinh thái là tổng hợp, khái quát từ những hoạt động và sinh hoạt giải trí sinh hoạt của những sinh vật riêng lẻ trong hệ. Bản chất của những sinh vật-loài, những nhóm hiệu suất cao và bậc dinh dưỡng mà chúng thuộc về—quyết định nhiều chủng loại hoạt động và sinh hoạt giải trí mà những thành viên này hoàn toàn có thể thực hiện và hiệu suất cao tương đối nếu chúng thực hiện.
Lý thuyết sinh thái đã cho tất cả chúng ta biết rằng để cùng tồn tại, những loài không thể có ổ sinh thái hoàn toàn giống nhau - chúng phải rất khác nhau theo một cách cơ bản, nếu không thì một loài sẽ đối đầu đối đầu loại trừ với loài còn sót lại.[27] Mặc dù vậy, hiệu ứng tích lũy của những loài tương hỗ update trong hệ sinh thái không phải là tuyến tính-những loài tương hỗ update hoàn toàn có thể tăng cường giữ nitơ, ví dụ điển hình, nhưng ngoài mức độ phong phú loài, những loài tương hỗ update hoàn toàn có thể có ít tác dụng khác.[26]
Việc thêm (hoặc mất) của những loài có đặc tính sinh thái tương tự với những loài đã xuất hiện trong hệ có xu hướng chỉ có một tác động nhỏ đến hiệu suất cao của hệ sinh thái. Tuy nhiên, những loài khác lạ về đặc tính sinh thái lại là một câu truyện khác. Tương tự, những loài ưu thế có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất cao hệ sinh thái, trong khi những loài quý hiếm thường chỉ có những tác động nhỏ. Các loài chủ chốt thường có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất cao hệ sinh thái dù số lượng của chúng thường không nhiều nếu không muốn nói là rất ít.[26] Tương tự như vậy, kỹ sư hệ sinh thái (loài cơ sở) là bất kỳ sinh vật nào tạo ra, thay đổi đáng kể, duy trì hoặc phá hủy môi trường tự nhiên thiên nhiên sống.
Động học hệ sinh thái
Rừng có gai ở Ifaty, Madagascar, có nhiều loài Adansonia (baobap) rất khác nhau, Alluaudia procera (cây bụi Madagascar) và những kiểu thực vật khác.
Hệ sinh thái là những chính thể linh động. Chúng hoàn toàn có thể bị xáo trộn định kỳ và đang trong quá trình phục hồi từ một số trong những xáo trộn trong quá khứ.[10] Khi sự xáo trộn hay nhiễu loạn xảy ra, hệ sinh thái phản ứng bằng phương pháp thay đổi trạng thái ban đầu của nó. Hệ sinh thái có xu hướng tiến đến gần trạng thái cân đối, mặc kệ sự xáo trộn, đây gọi là sức cản trong sinh thái học. Mặt khác, tốc độ quay trở lại trạng thái ban đầu của hệ sau khi nhiễu loạn được gọi là kĩ năng phục hồi của nó.[10] Thời gian đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của đất từ lớp đá trần và trong diễn thế sinh thái.[9]
Từ năm này đến năm khác, hệ sinh thái trải qua nhiều thay đổi trong môi trường tự nhiên thiên nhiên sinh học và phi sinh học của chúng. Hạn hán, một ngày đông đặc biệt lạnh hoặc bùng phát dịch bệnh, đây đều là thay đổi thời gian ngắn cho điều kiện môi trường tự nhiên thiên nhiên. Các quần thể động vật biến hóa từ năm này sang năm khác, chúng phát triển trong thời kỳ giàu tài nguyên nhưng sẽ thất thế khi chúng sử dụng vượt quá nguồn đáp ứng của môi trường tự nhiên thiên nhiên. Những thay đổi này ra mắt sẽ làm thay đổi tốc độ phân hủy sản lượng sơ cấp tinh và những quá trình hệ sinh thái khác.[10] Những thay đổi dài hạn cũng định hình những quá trình hệ sinh thái - những khu rừng rậm ở miền Đông Bắc Mỹ vẫn đã cho tất cả chúng ta biết những di sản nông nghiệp dù việc này đã dừng cách đó 200 năm, trong khi hồ Siberi ở phía đông vẫn tạo ra khí metan bằng chất hữu cơ tích lũy từ tận Thế Canh tân.[10]
Sự xáo trộn cũng đóng một vai trò quan trọng trong những quá trình sinh thái. F. Stuart Chapin và những đồng tác giả xác định "xáo trộn" là "một sự kiện tương đối rời rạc về thời gian và không khí làm thay đổi cấu trúc quần thể, quần xã và hệ sinh thái và gây ra những thay đổi về nguồn lực sẵn có hoặc môi trường tự nhiên thiên nhiên vật lý".[28] Xáo động hay nhiễu loạn hoàn toàn có thể chỉ nhỏ như cây bị đổ xuống hoặc côn trùng nhỏ bùng phát, đến to hơn như bão và cháy rừng hoặc kinh khủng như phun trào núi lửa. Những nhiễu loạn này hoàn toàn có thể gây ra những thay đổi lớn trong quần thể thực vật, động vật và vi khuẩn, cũng như hàm lượng chất hữu cơ trong đất.[10] Sau khi xáo trộn sẽ là diễn thế sinh thái, "sự thay đổi được bố trí theo hướng trong cấu trúc và hoạt động và sinh hoạt giải trí hệ sinh thái do những thay đổi về mặt sinh học trong việc đáp ứng tài nguyên." [28]
Tần suất và mức độ nghiêm trọng của nhiễu loạn xác định qua cách nó ảnh hưởng đến hiệu suất cao hệ sinh thái. Một xáo trộn lớn như một vụ phun trào núi lửa hoặc hoạt động và sinh hoạt giải trí của sông băng làm mặt đất mất đi thực vật, động vật hoặc chất hữu cơ. Các hệ sinh thái chịu ràng buộc từ những rối loạn lớn như vậy sẽ trải qua diễn thế nguyên sinh. Những hệ sinh thái chịu xáo trộn ít nghiêm trọng hơn như cháy rừng, bão hoặc kết quả canh tác sẽ trải qua diễn thế thứ sinh và phục hồi nhanh hơn.[10] Rối loạn càng nghiêm trọng hơn và thường xuyên thì càng khó phục hồi hơn
Một hệ sinh thái nước ngọt ở Gran Canaria,một quần đảo thuộc quần đảo Canaria.
- Quần xã
Môi trường tự nhiên
Thực vật
^ Hatcher, Bruce Gordon (1990). “Coral reef primary productivity: a hierarchy of pattern and process”. Trends in Ecology and Evolution. 5 (5): 149–155. doi:10.1016/0169-5347(90)90221-X. PMID 21232343. ^ Tansley (1934); Molles (1999), p. 482; Chapin et al. (2002), p. 380; Schulze et al. (2005); p. 400; Gurevitch et al. (2006), p. 522; Smith & Smith 2012, p. G-5 ^ a b c Sagoff, Mark (2003). “The plaza and the pendulum: Two concepts of ecological science”. Biology and Philosophy. 18 (4): 529–552. doi:10.1023/A:1025566804906. ^ Odum, Eugene P (1971). Fundamentals of Ecology . Tp New York: Saunders. ISBN 0-53442-066-4. ^ Schulze et al. (2005), p.400 ^ Chapin et al. (2002), p. 380; Schulze et al. (2005); p. 400 ^ a b Willis (1997), p. 269; Chapin et al. (2002), p. 5; Krebs (2009). p. 572 ^ Chapin et al. (2002), p. 10 ^ a b c d e f g h Chapin et al. (2002), pp. 11–13 ^ a b c d e f g Chapin, F. Stuart; Pamela A. Matson; Harold A. Mooney (2002). Principles of Terrestrial Ecosystem Ecology. Tp New York: Springer. tr. 281–304. ISBN 0-387-95443-0. ^ a b Schulze et al. 300–402 ^ Carpenter, Stephen R.; Jonathan J. Cole; Timothy E. Essington; James R. Hodgson; Jeffrey N. Houser; James F. Kitchell; Michael L. Pace (1998). “Evaluating Alternative Explanations in Ecosystem Experiments”. Ecosystems. 1 (4): 335–344. doi:10.1007/s100219900025. ^ Schindler, David W. (1998). “Replication versus Realism: The Need for Ecosystem-Scale Experiments”. Ecosystems. 1 (4): 323–334. doi:10.1007/s100219900026. JSTOR 3658915. ^ Carpenter, Stephen R. (1996). “Microcosm Experiments have Limited Relevance for Community and Ecosystem Ecology”. Ecology. 77 (3): 677–680. doi:10.2307/2265490. JSTOR 2265490. ^ Lindenmayer, David B.; Gene E. Likens (2010). “The Problematic, the Effective and the Ugly – Some Case Studies”. Effective Ecological Monitoring. Collingwood, Australia: CSIRO Publishing. tr. 87–145. ISBN 978-1-84971-145-6. ^ Likens, Gene E. (2004). “Some perspectives on long-term biogeochemical research from the Hubbard Brook Ecosystem Study” (PDF). Ecology. 85 (9): 2355–2362. doi:10.1890/03-0243. JSTOR 3450233. Bản gốc (PDF) tàng trữ ngày một tháng 5 năm 2013. ^ Chapin et al. (2002), pp. 97–104 ^ a b c Chapin et al. (2002), pp. 123–150 ^ a b c Chapin et al. (2002) pp. 244–264 ^ Chapin et al. (2002), pp. 3–7 ^ a b c d e Chapin et al. (2002), pp. 151–157 ^ a b Chapin et al. (2002), pp. 159–174 ^ a b c d e Chapin et al. (2002), pp. 197–215 ^ a b c Chapin et al. (2002), pp. 215–222 ^ Schulze et al. (2005), pp. 449–453 ^ a b c Chapin et al. (2002), pp. 265–277 ^ Schoener, Thomas W. (2009). “Ecological Niche”. Trong Simon A. Levin (sửa đổi và biên tập). The Princeton Guide to Ecology. Princeton: Princeton University Press. tr. 2–13. ISBN 978-0-691-12839-9. ^ a b Chapin et al. (2002), p. 285
- Dàn ý về môn sinh thái học
Các hệ sinh thái và khu hệ sinh vật biển
Các dự án công trình bất Động sản GEF về những hệ sinh thái
