Eugene Odum definierte ein Ökosystem als Diese biotischen und abiotischen Komponenten sind durch Nährstoffkreisläufe und Energieflüsse miteinander verbunden . Ein Ökosystem ist eine funktionelle Einheit, die aus allen lebenden Organismen (Tiere, Pflanzen, Mikroben) in einer bestimmten Region und allen nicht lebenden physikalischen und chemischen Faktoren ihrer Umgebung besteht. Lebende und unbelebte Dinge sind durch Nährstoffkreisläufe und Energieflüsse miteinander verbunden. Ein Ökosystem ist eine sich selbst erhaltende Struktur- und Funktionseinheit der Biosphäre, in der lebende Organismen miteinander und mit abiotischen (abiotischen/physikalischen) Elementen wie Luft, Wasser und Boden interagieren.
Ökosystem = biotische + abiotische Komponenten
Abiotische Komponenten
Abiotische oder physikalische Komponenten sind die nicht lebenden Bestandteile der Umwelt. Boden, Wasser und Luft auf der Erdoberfläche bilden die physische Umgebung. Zur abiotischen Umwelt gehören auch klimatische Faktoren wie Sonnenlicht, Niederschlag, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Wind. Abiotische Faktoren spielen eine wichtige Rolle bei der Beeinflussung der Art, des Verhaltens und der Verbreitung von Organismen in Ökosystemen.
Arten abiotischer Komponenten
Die Art der abiotischen Komponente basiert auf zwei Faktoren. Sie sind klimatisch Und Edaphische Faktoren:
Klimatische Faktoren
Wasser
Etwa 70 % der Erdoberfläche sind mit Wasser in Form von Ozeanen, Meeren, Seen, Flüssen und Teichen bedeckt. Wasser ist ein wichtiger Bestandteil der Zusammensetzung lebender Organismen. Unser Körper besteht zu etwa 70 % aus Wasser.
- Wasser ist die am häufigsten vorkommende natürliche Ressource auf der Erdoberfläche. Es ist auch das wichtigste Bedürfnis aller Lebewesen.
- Die Anwesenheit von Wasser ist für mehrere Lebensprozesse notwendig, wie z. B. die Keimung von Samen, die Verdauung und Aufnahme von Nahrungsmitteln, die Entfernung von Abfallprodukten, die Aufnahme von Nährstoffen und die Zirkulation von Stoffen im Körper, die Wasser als Medium benötigen.
- Die Wassermenge im Lebensraum beeinflusst die dort vorkommende Arten von Flora und Fauna Lebensraum .
- Beispielsweise gibt es in Wüstengebieten, in denen Wasser knapp ist, weniger Vegetation.
- Andererseits wachsen in Gebieten mit hohen Niederschlägen eine Vielzahl von Pflanzen dicht und bilden tropische Regenwälder. Dies bietet eine sehr reichhaltige Umgebung für Tiere, in der eine große Vielfalt an Tieren gedeiht.
- Wasser kann Gase wie Sauerstoff und Kohlendioxid lösen. Wasser enthält auch gelöste Salze und Mineralien. Sowohl Pflanzen als auch Tiere können im Wasser überleben.
Luft
Luft ist eine Mischung aus 21 % Sauerstoff, 78 % Stickstoff, 0,03 % Kohlendioxid und 0,3 % Argon. Luft enthält außerdem Wasserdampf und Staubpartikel, die uns vor den schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlen schützen.
- Ohne Luft wäre Leben, wie wir es kennen, auf der Erde nicht denkbar. Kohlendioxid wird von Pflanzen aus der Atmosphäre aufgenommen und zur Herstellung von Nahrungsmitteln verwendet. Als Nebenprodukt dieser Aktion wird Sauerstoff freigesetzt.
- Alle Lebewesen nutzen Sauerstoff für Atmung . Bei der Verbrennung wird auch Sauerstoff genutzt (Verbrennung).
- Pflanzen nutzen wiederum das Kohlendioxid, das durch Atmung, Verbrennung fossiler Brennstoffe und Zersetzung organischer Materialien entsteht, für die Photosynthese.
- Ein Gleichgewicht zwischen Sauerstoff und Kohlendioxid in der Luft wird durch die Prozesse der Atmung, Verbrennung usw. aufrechterhalten Photosynthese .
- Mikroorganismen im Boden wandeln atmosphärisch um Stickstoff in Nitrate. Diese Nitrate werden von den Pflanzen aufgenommen und für die Proteinsynthese verwendet.
Licht
Die Sonne ist die wichtigste und wichtigste Lichtenergiequelle des Planeten Erde. Die Sonne versorgt uns mit Wärme und Licht.
- Die einzigen Lebewesen, die Sonnenenergie aufnehmen und zur Nahrungsproduktion nutzen können, sind grüne Pflanzen. Über die natürliche Nahrungskette wird diese Energie, die Pflanzen in der von ihnen produzierten Nahrung speichern, auf jedes andere Lebewesen übertragen.
- Auch andere Arten, wie Licht Pflanzen und Tiere beeinflusst, sind zahlreich. Licht beeinflusst eine Vielzahl von Prozessen, darunter das Öffnen und Schließen der Spaltöffnungen, die Samenkeimung, die Blüte, die Bewegung von Tieren, den Schlaf und die Nahrungsaufnahme.
- Auch das Verhalten mancher Tiere wird durch Licht beeinflusst. Die meisten Lebewesen, sogenannte tagaktive Tiere, vertragen intensives Licht und sind tagsüber aktiv.
- Einige werden als nachtaktive Tiere bezeichnet, etwa Regenwürmer und Kakerlaken, weil sie nachtaktiv sind und das Licht meiden.
Temperatur
Die Temperatur auf der Erdoberfläche schwankt stark. Jede Lebewesenart kann nur einem bestimmten Temperaturbereich standhalten.
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- Die meisten Pflanzen und Tiere gedeihen bei Temperaturen zwischen 20 und 45 Grad Celsius. Lebende Zellen werden bei extremen Temperaturen zwischen 50 und 70 Grad Celsius zerstört und bei extrem niedrigen Temperaturen unter Orc eingefroren. Einige Bakterien können Temperaturen von -240 °C bis zu 120 °C aushalten.
- Verschiedene Arten verfügen über unterschiedliche Abwehrmechanismen gegen Temperaturschwankungen in ihrer Umgebung. Beispielsweise haben die meisten Pflanzen lange Wurzeln, die in Wüsten, wenn es heiß ist und es an Wasser mangelt, das ihnen hilft, Feuchtigkeit aufzunehmen, weit in den Boden hineinragen. Um Wasser zu speichern, haben viele Kakteen fleischige Stängel. Die Blätter von Kakteen sind in Stacheln verwandelt, um die Transpiration zu stoppen.
- Manche Tiere halten den ganzen Winter über Winterschlaf, wenn sie der bitteren Kälte nicht standhalten. Als Winterschlaf wird dieser saisonale Schlaf bezeichnet. Zum Beispiel Eidechsen, Schlangen und Frösche.
Edaphische Faktoren
Als edaphische Faktoren werden die Struktur und Zusammensetzung des Bodens bezeichnet, die Einfluss auf die Vielfalt der dort lebenden Lebewesen haben.
Boden
Da der Boden für Pflanzen für viele ihrer Bedürfnisse unerlässlich ist, ist er ein sehr wichtiges Umweltelement.
- Alle wichtigen Mineralstoffe für das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen und Tieren sind im Boden vorhanden. Die Erde versorgt Pflanzen auch mit Wasser.
- In gutem Boden gibt es eine Vielzahl von Lebewesen, darunter Regenwürmer, Insekten, Pilze und Bakterien.
- Darüber hinaus enthält es Humus, der aus abgestorbenen und zersetzten Tier- und Pflanzenresten besteht. Humus macht den Boden produktiv.
pH-Wert
Auch Lebewesen werden von Veränderungen des pH-Werts beeinflusst.
- Aufgrund des Anstiegs des Kohlendioxids kommt es in mehreren Regionen der Erde zu einem Anstieg des Säuregehalts. Es ist ein saures Milieu entstanden.
- Die beiden Hauptfaktoren sind Urbanisierung und die industrielle Revolution. Es wurde auch festgestellt, dass das Schneckenhaus durch den Anstieg des Säuregehalts zerfiel.
- Ebenso können Korallen einer sauren Atmosphäre nicht standhalten.
Mineralien
In der Geologie und Mineralogie werden Mineralien einfach als in der Natur vorkommende feste Stoffe definiert, die durch die Verbindung eines oder mehrerer Elemente (chemische Verbindungen) entstehen können. Der Boden enthält Mineralien wie Phosphor, Kalium und Stickstoff, die das Wachstum und die Entwicklung von Pflanzen unterstützen.
Topografisch
Höhe, Hangrichtung und Hangsteilheit werden berücksichtigt. Diese Elemente verändern die Umweltbedingungen, die sich darauf auswirken, wie Organismen wachsen und sich entwickeln.
Salzgehalt
- Die Gesamtmenge an Feststoffen in einem Kilogramm Meerwasser, ausgedrückt in Promille, wird als Salzgehalt bezeichnet.
- Der durchschnittliche Salzgehalt von Salzwasser beträgt 3,5 Prozent (gemessen in Promille).
- Der Salzgehalt ändert sich aufgrund von Wind, der durch Schwankungen des Luftdrucks verursacht wird.
- Das ganze Jahr über bewegen starke Winde eine beträchtliche Menge warmen, salzigen Wassers von der Westküste des Landes in den unteren mittleren Breiten an die Ostküste in den höheren Breiten und verändern so die Verteilung des Salzgehalts.
- Die Eigenschaften der Atmosphäre oder das Verhältnis von Niederschlag zu Verdunstung steuern die Schwankungen des Salzgehalts.
Faktoren, die den Salzgehalt beeinflussen
- Es gibt Teile des Ozeans, in denen die warmen, trockenen Brisen wenig Regen, aber viel Verdunstung verursachen.
- Aufgrund des Salzes, das zurückbleibt, wenn Wasserdampf in die Atmosphäre aufsteigt, wird durch diese Verdunstung zwar Wasser entzogen, der Salzgehalt des Salzwassers nimmt jedoch zu.
- Dadurch wird der Ozean dichter.
- Der Nord- und Südatlantik, Regionen mit starken Winden und wenig Niederschlägen, weist einen hohen Salzgehalt auf.
Höhe
Die Höhe bezieht sich ebenso wie die Höhe auf die Höhe über dem Meeresspiegel. Es ist üblich, einen Ort als hochgelegen zu bezeichnen, wenn er mindestens 2.400 Meter (8.000 Fuß) in die Atmosphäre ragt. Der höchste Punkt der Erde ist der Mount Everest, der im Himalaya-Gebirge an der Grenze zwischen Nepal und Tibet in China liegt. 8.850 Meter oder 29.035 Fuß ist die Höhe des Mount Everest. Die höchstgelegene Stadt der Erde ist El Alto in Bolivien. Die durchschnittliche Höhe der 1,2 Millionen Einwohner beträgt 4.150 Meter (13.615 Fuß) über dem Meeresspiegel. Luftdruck und Höhe hängen zusammen. Tatsächlich können Bergsteiger und Flieger ihre Höhe anhand des umgebenden Luftdrucks bestimmen. Ein Höhenmesser ist ein Gerät, das die sogenannte angezeigte Höhe misst.
Beim Aufstieg sinkt der Luftdruck. Mit anderen Worten: Ein niedriger Luftdruck weist auf eine große scheinbare Höhe hin. Dafür sind zwei Dinge verantwortlich. Die Hauptursache ist die Schwerkraft. Durch die Schwerkraft der Erde wird die Luft so nah wie möglich an die Oberfläche gezogen. Dichte ist die zweite Rechtfertigung. Die Anzahl der Gasmoleküle in der Luft nimmt mit der Höhe ab, wodurch die Luft weniger dicht ist als Luft näher am Meeresspiegel. Luft in größerer Höhe übt mehr Druck aus als Luft, die dünner ist. In großen Höhen ist die Temperatur typischerweise deutlich niedriger als auf Meereshöhe. Schuld daran ist der niedrige Luftdruck. Die weniger Gasmoleküle wie Stickstoff, Sauerstoff und Kohlendioxid haben weniger Möglichkeiten zur Kollision, wenn sich die Luft beim Aufsteigen ausdehnt.
Der lokale Luftdruck wird durch Variablen wie Klima und Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Auch um die Pole herum sinkt der Luftdruck. Aufgrund des Drucks, der die Höhe um 914 Meter (3.000 Fuß) höher erscheinen lässt, könnte der Mount Everest niemals ohne den Einsatz von Sauerstoff bestiegen werden, wenn er in Alaska bzw. der Antarktis läge.
Verschiedene Arten von Ökosystemen, die auf abiotischen Komponenten basieren
Ein Ökosystem kann entweder natürlich oder vom Menschen geschaffen sein. Es gibt verschiedene Ökosystemarten, die auf abiotische Elemente angewiesen sind.
- Das Waldökosystem: Die folgenden anorganischen und organischen Substanzen, die im Boden, in der Atmosphäre und im Klima vorkommen, sind Beispiele für abiotische Bestandteile des Waldes (Temperatur, Niederschlag, Licht usw.).
- Das Wüstenökosystem: In Gebieten mit weniger als 25 cm Jahresniederschlag finden sich Wüstenökosysteme. Etwa 17 % der Erdoberfläche werden von Wüsten eingenommen. Zu den Wüstenlebensräumen zählen unter anderem halbtrockene Wüsten, Küstenwüsten und kalte Wüsten. Hohe Temperaturen, ein Mangel an verfügbarem Wasser und starke Sonneneinstrahlung tragen dazu bei, dass Flora und Tiere unzureichend dargestellt sind.
- Ackerland-Ökosystem: Ein künstliches, vom Menschen verwaltetes Ökosystem ist Ackerland. Ackerland verfügt über geeignete abiotische Parameter wie Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Feuchtigkeit, Wind, Wasser usw.
- Grasland-Ökosystem: Sowohl in den tropischen als auch in den gemäßigten Teilen der Welt gibt es Graslandökosysteme. Gräser, Hülsenfrüchte und Pflanzen aus der Familie der Korbblütler machen den Großteil der Vegetation aus. Niederschlag ist eine wichtige abiotische Komponente.
- Süßwasserökosystem: Zu den abiotischen Elementen des Süßwasserökosystems gehören die Wassertemperatur, die Lichtdurchlässigkeit und der pH-Wert.
- Ozean/Marine-Ökosystem: Salzgehalt, Hitze, Umweltverschmutzung und eine Vielzahl anderer abiotischer Faktoren beeinflussen das Ökosystem der Ozeane. Der Grund des offenen Meeres wird als Meeresboden bezeichnet. Seine normale Tiefe beträgt etwa 6.000 Meter, kann aber bis zu 10.000 Meter tief sein und ist praktisch horizontal.
Reaktionen von Organismen auf verschiedene abiotische Komponenten
Die abiotischen Bedingungen vieler Lebensräume können sich im Laufe der Zeit erheblich ändern. Dennoch passen sich die dort lebenden Organismen an Stresssituationen an, indem sie die Stabilität ihrer inneren Umgebung aufrechterhalten. Homöostase ist der Prozess, durch den ein Tier trotz dramatischer Veränderungen der äußeren Bedingungen, die für biochemische Prozesse und physiologische Funktionen erforderlich sind, eine stabile innere Umgebung in seinem Körper aufrechterhält. Organismen können auf unterschiedliche Weise auf ungünstige Umweltbedingungen reagieren. Einige davon sind unten aufgeführt:
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- Aufsichtsbehörden: In Regulatoren herrscht eine kontinuierliche innere Umgebung oder Homöostase. Sie halten ihre Körpertemperatur konstant. Die osmotische Konzentration von Körperflüssigkeiten ist konstant. Sie verbrauchen viel Energie. Die Zahl der Regulierungsbehörden ist größer und sie sind weit verstreut.
- Konformer: Obwohl sie Energie sparen, indem sie nicht regulieren, können Konformere nur in Umgebungen gedeihen, die ihren spezifischen Umweltbedingungen entsprechen.
- Wandern: Der Organismus kann vorübergehend von einem ungünstigen Lebensraum in einen günstigeren wechseln und nach Ablauf der ungünstigen Zeit wieder zurückkehren.
- Aussetzen: Bakterien, Pilze und niedere Pflanzen produzieren alle unterschiedliche Arten dickwandiger Sporen, die ihnen beim Überleben in ungünstigen Umgebungen helfen.
- Um der bitteren Kälte im Winter zu entgehen, halten Eisbären Winterschlaf. Um sich vor Sommerproblemen wie Hitze und Austrocknung zu schützen, durchlaufen einige Fische und Schnecken eine Ästhetisierung.
- Ihr Stoffwechsel geht auf nahezu Null zurück.
- Es kann sich auch eine dicke Außenschicht bilden.
- Diapause: Abhängig von der Art kann die Diapause im Embryonal-, Larven-, Puppen- oder Erwachsenenstadium der Entwicklung auftreten. Insekten nutzen die Diapause als Schlüsselstrategie, um ungünstige Umweltbedingungen zu vermeiden.
FAQs zu abiotischen Komponenten
Frage 1: Welche Funktion haben abiotische Komponenten?
Antwort:
Alle nicht lebenden Elemente in einem Ökosystem werden als abiotische Faktoren bezeichnet. In einem Ökosystem sind biotische und abiotische Variablen miteinander verbunden, und wenn eine davon verändert oder eliminiert wird, kann dies negative Auswirkungen auf das Ökosystem als Ganzes haben. Da sie sich direkt auf das Überleben von Organismen auswirken, sind abiotische Faktoren besonders wichtig.
Frage 2: Wie wird ein Ökosystem durch abiotische Faktoren beeinflusst?
Antwort:
Die Überlebens- und Fortpflanzungsfähigkeit eines Organismus hängt von abiotischen Faktoren ab. Abiotische Kräfte verhindern ein weiteres Bevölkerungswachstum. Sie helfen dabei, die Art und Anzahl der Organismen zu bestimmen, die in einer bestimmten Umgebung koexistieren können.
Frage 3: Wie hängen abiotische und biotische Faktoren miteinander zusammen?
Antwort:
Dabei werden Lebewesen und ihre Wechselwirkungen betrachtet biotische Faktoren . Die nicht lebenden Elemente der Umwelt wie Sonnenschein, Wasser, Temperatur, Wind und Nährstoffe werden als abiotische Variablen bezeichnet. Ökologen prognostizieren Bevölkerungsverschiebungen und ökologische Ereignisse anhand biotischer und abiotischer Variablen.
Frage 4: Warum gilt die Temperatur als abiotisch?
Antwort:
Wasser, Sonnenlicht, Sauerstoff, Boden und Temperatur sind Beispiele für abiotische Variablen. Die unbelebten Elemente der Umwelt oder abiotische Einflüsse haben häufig erhebliche Auswirkungen auf Lebewesen. In einem Ökosystem werden Menschen, Tiere und Pflanzen alle von der Temperatur beeinflusst, die eine abiotische Komponente darstellt.
Frage 5: Warum ist erneuerbare Energie notwendig?
Antwort:
Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen ohne Treibhausgasemissionen bei gleichzeitiger Verringerung einiger Formen der Luftverschmutzung. Erhöhung der Vielfalt der Energieversorgung und Verringerung der Abhängigkeit von importierten Brennstoffen. Förderung des Wirtschaftswachstums und der Beschäftigung in der Fertigung, Installation und anderen Bereichen.
Frage 6: Was ist nachhaltige Energienutzung?
Antwort:
Jede Form von Energie, die den Bedarf decken kann, ohne Ressourcen zu gefährden, wird als nachhaltige Energie bezeichnet. Nachhaltige Energiequellen sind umweltfreundlich und gehen nie zur Neige.