Экосистема - Ecosystem

Эта статья о природных экосистемах. Относительно термина, используемого в искусственных системах, см. Цифровая экосистема. О системе классификации экологически однородных земельных участков см. Биом.
«Биосистема» перенаправляется сюда. Для журнала см. Биосистемы.
Коралловые рифы - это высокопродуктивная морская экосистема.
Оставили: коралловый риф экосистемы очень продуктивный морские системы.[1] Правильно: Умеренный тропический лес на Олимпийский полуостров в Штата Вашингтон.

An экосистема это сообщество живых организмов в сочетании с неживые компоненты своего окружения, взаимодействуя как система.[2] Эти биотический и абиотические компоненты связаны между собой циклами питательных веществ и потоками энергии.[3] Энергия поступает в систему через фотосинтез и включается в ткань растений. Питаясь растениями и друг другом, животные играют важную роль в перемещении иметь значение и энергия через систему. Они также влияют на количество растений и микробный биомасса настоящее время. Разбивая мертвых органическая материя, разлагатели релиз углерод вернуться в атмосферу и облегчить круговорот питательных веществ путем преобразования питательных веществ, хранящихся в мертвой биомассе, обратно в форму, которая может быть легко использована растениями и другими микробами.[4]

Экосистемы контролируются внешними и внутренними факторы. Внешние факторы, такие как климат, исходный материал который формирует почву и топография, контролируют общую структуру экосистемы, но сами на них не влияет.[5] В отличие от внешних факторов, внутренние факторы находятся под контролем, например, разложение, корневая конкуренция, затенение, нарушение, последовательность и типы присутствующих видов.

Экосистемы динамичный сущности - они подвержены периодическим нарушениям и находятся в процессе восстановления после некоторых прошлых нарушений.[6] Экосистемы в одинаковых средах, расположенные в разных частях света, могут в конечном итоге действовать по-разному просто потому, что в них присутствуют разные пулы видов.[5] Внутренние факторы не только управляют экосистемными процессами, но также контролируются ими и часто подвергаются влиянию петли обратной связи.[5]

Ввод ресурсов обычно контролируется внешними процессами, такими как климат и исходный материал. Доступность ресурсов в экосистеме контролируется внутренними факторами, такими как разложение, корневая конкуренция или затенение.[5] Хотя люди действуют в экосистемах, их совокупное воздействие достаточно велико, чтобы влиять на внешние факторы, такие как климат.[5]

Биоразнообразие влияет на функционирование экосистемы, как и процессы беспокойство и преемственность. Экосистемы предоставляют множество товары и услуги от которых зависят люди.

История

Термин «экосистема» впервые был использован в 1935 году в публикации британского эколога. Артур Тэнсли.[fn 1][7] Тэнсли разработал концепцию, чтобы привлечь внимание к важности передачи материалов между организмами и окружающей их средой.[8] Позже он уточнил этот термин, описав его как «Вся система, ... включая не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем окружающей средой».[9] Тэнсли рассматривал экосистемы не просто как естественные единицы, но как «ментальные изолированные».[9] Позже Тэнсли определил пространственную протяженность экосистем, используя термин "экотоп ".[10]

Дж. Эвелин Хатчинсон, а лимнолог который был современником Тэнсли, вместе взятых Чарльз Элтон идеи о трофический экология с работами русского геохимика Владимир Вернадский. В результате он предположил, что доступность минеральных питательных веществ в озере ограничена. производство водорослей. Это, в свою очередь, ограничит численность животных, питающихся водорослями. Раймонд Линдеман развили эти идеи, чтобы предположить, что поток энергии через озеро был основным двигателем экосистемы. Ученики Хатчинсона, братья Ховард Т. Одум и Юджин П. Одум, далее разработал «системный подход» к изучению экосистем. Это позволило им изучить потоки энергии и материалов через экологические системы.[8]

Процессы

Тропический лес экосистемы богаты биоразнообразие. Это Река Гамбия в Сенегал с Национальный парк Ниоколо-Коба.
Флора из Пустыня Нижняя Калифорния, Катавинья область, край, Мексика
Биомы мира

Экосистемы контролируются как внешними, так и внутренними факторами. Внешние факторы, также называемые факторами состояния, контролируют общую структуру экосистемы и то, как все работает в ней, но сами на них не влияет экосистема. Наиболее важным из них является климат.[5] Климат определяет биом в которую встроена экосистема. Характер осадков и сезонные температуры влияют на фотосинтез и тем самым определяют количество воды и энергии, доступной экосистеме.[5]

Исходный материал определяет характер почвы в экосистеме и влияет на снабжение минеральными питательными веществами. Топография также контролирует процессы экосистемы, влияя на такие вещи, как микроклимат, развитие почвы и движение воды через систему. Например, экосистемы могут быть совершенно разными, если они расположены в небольшой впадине на ландшафте, по сравнению с экосистемой, присутствующей на соседнем крутом склоне холма.[5]

Другие внешние факторы, которые играют важную роль в функционировании экосистемы, включают время и потенциал. биота. Точно так же набор организмов, которые потенциально могут присутствовать на территории, также могут существенно повлиять на экосистемы. Экосистемы в одинаковых средах, расположенные в разных частях света, могут в конечном итоге действовать по-разному просто потому, что в них присутствуют разные пулы видов.[5] В интродукция неместных видов может вызвать существенные сдвиги в функции экосистемы.[11]

В отличие от внешних факторов, внутренние факторы в экосистемах не только управляют экосистемными процессами, но и контролируются ими. Следовательно, они часто подвергаются петли обратной связи.[5] В то время как ресурс входы обычно контролируются внешними процессами, такими как климат и исходный материал, доступность этих ресурсов в экосистеме контролируется внутренними факторами, такими как разложение, корневая конкуренция или затенение.[5] Другие факторы, такие как нарушение, последовательность или типы присутствующих видов, также являются внутренними факторами.

Основное производство

Глобальные океанические и наземные фототроф численность с сентября 1997 г. по август 2000 г. По оценке автотроф биомассы, это лишь приблизительный показатель потенциала первичной продукции, а не его фактическая оценка.
Основная статья: Основное производство

Первичное производство - это производство органическая материя из источников неорганического углерода. В основном это происходит через фотосинтез. Энергия, включенная в этот процесс, поддерживает жизнь на Земле, в то время как углерод составляет большую часть органического вещества в живой и мертвой биомассе, почвенный углерод и ископаемое топливо. Это также стимулирует цикл углерода, что влияет на глобальные климат через парниковый эффект.

В процессе фотосинтеза растения захватывают энергию света и используют ее для объединения углекислый газ и вода для производства углеводы и кислород. Фотосинтез, осуществляемый всеми растениями в экосистеме, называется валовой первичной продукцией (GPP).[12] Около половины GPP расходуется на дыхание растений.[13] Остальная часть GPP, которая не расходуется при дыхании, известна как чистая первичная продукция (АЭС).[14] Общий фотосинтез ограничен рядом факторов окружающей среды. К ним относятся количество доступного света, количество лист площадь, на которой растение должно улавливать свет (затенение другими растениями является основным ограничением фотосинтеза), скорость, с которой углекислый газ может поступать в хлоропласты для поддержки фотосинтеза, наличия воды и наличия подходящей температуры для проведения фотосинтез.[12]

Поток энергии

Основная статья: Энергетический поток (экология)
Смотрите также: Пищевой сети и Трофический уровень

Энергия и углерод войти в экосистемы через фотосинтез, включаются в живую ткань, передаются другим организмам, которые питаются живыми и мертвыми растениями, и в конечном итоге высвобождаются при дыхании.[14]

Углерод и энергия, содержащиеся в тканях растений (чистая первичная продукция), либо потребляются животными, пока растение живо, либо остаются несъеденными, когда ткань растения отмирает и становится детрит. В наземные экосистемы, примерно 90% чистого первичного производства в конечном итоге разбивается на разлагатели. Остальная часть либо потребляется животными, пока они еще живы, и попадает в трофическую систему растений, либо потребляется после смерти и входит в трофическую систему, основанную на детрите.[нужна цитата ]

В водные системы, доля растительной биомассы, потребляемая травоядные животные намного выше.[15]В трофических системах основными продуцентами являются фотосинтезирующие организмы. Организмы, потребляющие их ткани, называются первичными потребителями или вторичные производители —травоядные животные. Организмы, которые питаются микробы (бактерии и грибы ) называются микробоядные животные. Животные, питающиеся основными потребителями -плотоядные животные - вторичные потребители. Каждый из них представляет собой трофический уровень.[15]

Последовательность потребления - от растения к травоядному животному - к плотоядному - образует пищевая цепочка. Реальные системы намного сложнее, чем эта - организмы обычно питаются более чем одной формой пищи и могут питаться более чем на одном трофическом уровне. Плотоядные животные могут захватывать одну добычу, которая является частью трофической системы растений, а другую - частью трофической системы, основанной на детрите (птица, которая питается как травоядными кузнечиками, так и дождевыми червями, потребляющими детрит). Реальные системы со всеми этими сложностями образуют пищевые полотна а не пищевые цепи.[15] Пищевая цепочка обычно состоит из пяти уровней потребления: производителей, первичных потребителей, вторичных потребителей, третичных потребителей и разлагателей.[нужна цитата ]

Разложение

Смотрите также: Разложение
Этапы разложения

Углерод и питательные вещества в мертвое органическое вещество разбиты на группу процессов, известных как разложение. Это высвобождает питательные вещества, которые затем могут быть повторно использованы для производства растений и микробов, и возвращает углекислый газ в атмосферу (или воду), где его можно использовать для фотосинтез. В отсутствие разложения мертвое органическое вещество будет накапливаться в экосистеме, а питательные вещества и атмосферный углекислый газ будут истощены.[16] Примерно 90% чистой первичной продукции суши идет непосредственно от завода к разложению.[15]

Процессы разложения можно разделить на три категории:выщелачивание, фрагментация и химическое изменение мертвого материала. Когда вода проходит через мертвые органические вещества, она растворяется и уносит с собой водорастворимые компоненты. Затем они поглощаются организмами в почве, вступают в реакцию с минеральной почвой или переносятся за пределы экосистемы (и считаются потерянными для нее).[16] Недавно опавшие листья и недавно мертвые животные имеют высокие концентрации водорастворимых компонентов и включают: сахара, аминокислоты и минеральные питательные вещества. Выщелачивание более важно во влажных средах и гораздо менее важно в сухих.[16]

Процессы фрагментации разбивают органический материал на более мелкие части, открывая новые поверхности для колонизации микробами. Недавно сарай опавшие листья может быть недоступен из-за внешнего слоя кутикула или же лаять, и содержимое ячейки защищены клеточная стенка. Недавно мертвые животные могут быть покрыты экзоскелет. Процессы фрагментации, которые прорывают эти защитные слои, ускоряют скорость микробного разложения.[16] Животные фрагментируют детрит во время охоты за едой, а также проходят через кишечник. Циклы замораживания-оттаивания а циклы смачивания и сушки также фрагментируют мертвый материал.[16]

Химическое изменение мертвого органического вещества в первую очередь достигается за счет действия бактерий и грибков. Грибковые гифы производит ферменты, которые могут пробивать жесткие внешние структуры, окружающие мертвый растительный материал. Они также производят ферменты, которые расщепляют лигнин, что позволяет им получать доступ как к содержимому клеток, так и к азоту лигнина. Грибы могут переносить углерод и азот через свои гифальные сети и, таким образом, в отличие от бактерий, не зависят исключительно от местных ресурсов.[16]

Скорость разложения варьируется в зависимости от экосистемы.[17] Скорость разложения определяется тремя наборами факторов: физической средой (температура, влажность и свойства почвы), количеством и качеством мертвого материала, доступного для разложения, и природой самого микробного сообщества.[18] Температура контролирует скорость микробного дыхания; чем выше температура, тем быстрее происходит микробное разложение. Он также влияет на влажность почвы, что замедляет рост микробов и уменьшает вымывание. Циклы замораживания-оттаивания также влияют на разложение - низкие температуры убивают почвенные микроорганизмы, что позволяет выщелачиванию играть более важную роль в перемещении питательных веществ. Это может быть особенно важно, когда почва весной оттаивает, создавая импульс питательных веществ, которые становятся доступными.[18]

Скорость разложения низкая в очень влажных или очень сухих условиях. Скорость разложения наиболее высока во влажных, влажных условиях с достаточным уровнем кислорода. Влажные почвы, как правило, испытывают недостаток кислорода (особенно это касается водно-болотные угодья ), что замедляет рост микробов. В сухих почвах разложение также замедляется, но бактерии продолжают расти (хотя и более медленными темпами) даже после того, как почва становится слишком сухой, чтобы поддерживать рост растений.[18]

Дальнейшая информация: Разложение § Скорость разложения

Круговорот питательных веществ

Смотрите также: Питательный цикл, Биогеохимический цикл, и Азотный цикл
Биологический круговорот азота

Экосистемы постоянно обмениваются энергией и углеродом с более широкими среда. С другой стороны, минеральные вещества в основном циркулируют между растениями, животными, микробами и почвой. Большая часть азота попадает в экосистемы через биологические азотфиксация, оседает через осадки, пыль, газы или применяется как удобрение.[19]

Поскольку большинство наземные экосистемы ограничены азотом, круговорот азота является важным средством контроля над продуктивностью экосистемы.[19]

До настоящего времени азотфиксация была основным источником азота для экосистем. Азотфиксирующие бактерии либо живут симбиотически с растениями или свободно живут в почве. Энергетические затраты высоки для растений, которые поддерживают азотфиксирующие симбионты - до 25% валовой первичной продукции при измерении в контролируемых условиях. Многие члены бобовые Семейство растений поддерживает азотфиксирующих симбионтов. Немного цианобактерии также способны к азотфиксации. Это фототрофы, осуществляющие фотосинтез. Как и другие азотфиксирующие бактерии, они могут быть свободноживущими или иметь симбиотические отношения с растениями.[19] Другие источники азота включают: кислотное осаждение образуется в результате сгорания ископаемое топливо, аммиак газ, испаряющийся с сельскохозяйственных полей, на которые были внесены удобрения, и пыль.[19] На антропогенные поступления азота приходится около 80% всех потоков азота в экосистемах.[19]

Когда ткани растений сбрасываются или съедаются, азот в этих тканях становится доступным для животных и микробов. При микробном разложении соединения азота высвобождаются из мертвого органического вещества в почве, где растения, грибы и бактерии конкурируют за это. Некоторые почвенные бактерии используют органические азотсодержащие соединения в качестве источника углерода и выделяют аммоний ионы в почву. Этот процесс известен как азотная минерализация. Другие превращают аммоний в нитрит и нитрат ионы, процесс, известный как нитрификация. Оксид азота и оксид азота также производятся при нитрификации.[19] В условиях, богатых азотом и бедных кислородом, нитраты и нитриты превращаются в газообразный азот, процесс, известный как денитрификация.[19]

Другие важные питательные вещества включают: фосфор, сера, кальций, калий, магний и марганец.[20][17] Фосфор попадает в экосистемы через выветривание. По мере старения экосистем это предложение уменьшается, что делает ограничение фосфора более распространенным в старых ландшафтах (особенно в тропиках).[20] Кальций и сера также образуются в результате выветривания, но кислотные осаждения являются важным источником серы во многих экосистемах. Хотя магний и марганец образуются в результате выветривания, обмены между органическим веществом почвы и живыми клетками составляют значительную часть потоков экосистемы. Калий в основном циркулирует между живыми клетками и органическими веществами почвы.[20]

Функции и биоразнообразие

Основная статья: Биоразнообразие
Смотрите также: Экосистемное разнообразие
Лох-Ломонд в Шотландия образует относительно изолированную экосистему. Рыбное сообщество этого озера оставалось стабильным в течение длительного периода, пока введения в 1970-е годы реструктуризация пищевой сети.[21]
Колючий лес в Ифати, Мадагаскар с различными Адансония (баобаб) виды, Аллуаудиа процедура (Мадагаскарский окотильо) и другая растительность.

Биоразнообразие играет важную роль в функционировании экосистемы.[22] Причина этого в том, что экосистемные процессы управляются количеством видов в экосистеме, точной природой каждого отдельного вида и относительной численностью организмов внутри этих видов.[23] Экосистемные процессы - это широкие обобщения, которые на самом деле происходят в результате действий отдельных организмов. Природа организмов - вид, функциональные группы и трофические уровни, к которым они принадлежат, - определяет виды действий, которые эти люди способны выполнять, и относительную эффективность, с которой они это делают.[нужна цитата ]

Экологическая теория предполагает, что для того, чтобы сосуществовать, виды должны иметь некоторый уровень предельное сходство - они должны фундаментально отличаться друг от друга, иначе один вид конкурентно исключить другой.[24] Несмотря на это, кумулятивный эффект дополнительных видов в экосистеме не является линейным - дополнительные виды могут, например, увеличивать удержание азота, но за пределами некоторого уровня видового богатства дополнительные виды могут иметь небольшой аддитивный эффект.[23]

Прибавление (или потеря) видов, которые экологически схожи с теми, которые уже присутствуют в экосистеме, имеет тенденцию иметь лишь небольшое влияние на функцию экосистемы. С другой стороны, экологически разные виды имеют гораздо больший эффект. Точно так же доминирующие виды оказывают большое влияние на функцию экосистемы, тогда как редкие виды имеют тенденцию оказывать незначительное влияние. Краеугольные камни имеют тенденцию оказывать влияние на функцию экосистемы, которое непропорционально их численности в экосистеме.[23] Точно так же экосистемный инженер есть ли организм который создает, значительно изменяет, поддерживает или уничтожает среда обитания.[25]

Динамика

Экосистемы - это динамические сущности. Они подвержены периодическим нарушениям и находятся в процессе восстановления после некоторых прошлых нарушений.[6] Когда возмущение происходит, экосистема реагирует, уходя от своего начального состояния. Тенденция экосистемы оставаться близкой к своему равновесному состоянию, несмотря на это нарушение, называется ее нарушением. сопротивление. С другой стороны, скорость, с которой он возвращается в исходное состояние после возмущения, называется его скоростью. устойчивость.[6] Время играет роль в развитии почвы из голых пород и восстановление сообщества от беспокойства.[5]

Из года в год экосистемы претерпевают изменения в своей биотической и абиотической среде. Засуха, более холодная, чем обычно, зима и нашествие вредителей - все это кратковременная изменчивость условий окружающей среды. Популяции животных меняются из года в год, увеличиваясь в периоды, богатые ресурсами, и резко сокращаются, когда они превышают запасы пищи. Эти изменения проявляются в изменениях в чистая первичная продукция разложение скорости и другие экосистемные процессы.[6] Долгосрочные изменения также формируют экосистемные процессы - в лесах восточной части Северной Америки до сих пор сохранились следы культивирования, которые прекратились 200 лет назад, в то время как метан производство на востоке Сибирский озера контролируются органическими веществами, которые накопились во время Плейстоцен.[6]

Нарушение также играет важную роль в экологических процессах. Ф. Стюарт Чапин и соавторы определяют нарушение как «относительно дискретное событие во времени и пространстве, которое изменяет структуру популяций, сообществ и экосистем и вызывает изменения в доступности ресурсов или физической среды».[26] Это может быть как падение деревьев и нашествие насекомых, так и ураганы, лесные пожары и извержения вулканов. Такие нарушения могут вызвать большие изменения в популяциях растений, животных и микробов, а также в содержании органических веществ в почве.[6] Нарушение сопровождается преемственность, «направленное изменение структуры и функционирования экосистемы в результате биотических изменений в поставках ресурсов».[26]

Частота и серьезность нарушения определяют то, как оно влияет на функцию экосистемы. Серьезное нарушение, такое как извержение вулкана или ледниковый наступление и отступление оставляют после себя почвы, на которых отсутствуют растения, животные или органические вещества. Экосистемы, испытывающие такие нарушения, подвергаются первичная преемственность. Менее серьезные нарушения, такие как лесные пожары, ураганы или земледелие, приводят к вторичная последовательность и более быстрое восстановление.[6] Более серьезные нарушения и более частые нарушения приводят к увеличению времени восстановления.[6]

А пресная вода озеро в Гран-Канария, остров из Канарские острова. Четкие границы делают озера удобными для изучения с использованием экосистемного подхода.

Экология экосистемы

Основная статья: Экология экосистемы
Смотрите также: Модель экосистемы
А гидротермальный источник это экосистема на дне океана. (Масштабная линейка - 1 м.)

Экология экосистемы изучает процессы и динамику экосистем, а также то, как потоки материи и энергии через них структурируют естественные системы. Изучение экосистем может охватывать 10 порядки величины, от поверхностных слоев горных пород к поверхности планеты.[27]

Нет единого определения того, что представляет собой экосистема.[28] Немецкий эколог Эрнст-Детлеф Шульце и соавторы определили экосистему как область, которая «однородна с точки зрения биологического круговорота и содержит все потоки над и под рассматриваемой землей». Они явно отвергают Джин Лайкенс 'использование всего речные водосборы как «слишком широкая демаркация», чтобы быть единой экосистемой, учитывая уровень неоднородности внутри такой области.[29] Другие авторы предположили, что экосистема может охватывать гораздо большую территорию, даже всю планету.[30] Шульце и соавторы также отвергли идею о том, что отдельное гниющее бревно может быть изучено как экосистема, потому что размер потоков между бревном и его окружением слишком велик по сравнению с пропорцией циклов внутри бревна.[29] Философ науки Марк Сагофф считает, что неспособность определить «вид изучаемого объекта» является препятствием для развития теории в экология экосистемы.[28]

Экосистемы можно изучать с помощью различных подходов - теоретических исследований, исследований, отслеживающих конкретные экосистемы в течение длительных периодов времени, тех, которые рассматривают различия между экосистемами для выяснения того, как они работают, и прямых манипулятивных экспериментов.[31] Исследования могут проводиться в различных масштабах, от исследований всей экосистемы до изучения микрокосмы или же мезокосмы (упрощенные представления экосистем).[32] Американский эколог Стивен Р. Карпентер утверждал, что эксперименты с микрокосмом могут быть «неуместными и отвлекающими», если они не проводятся в сочетании с полевыми исследованиями, проводимыми в масштабе экосистемы. Эксперименты с микрокосмом часто не могут точно предсказать динамику на уровне экосистемы.[33]

В Исследование экосистемы ручья Хаббард началось в 1963 году с целью изучения Белые горы в Нью-Гэмпшире. Это была первая удачная попытка изучить весь водораздел как экосистема. В исследовании использован поток химия как средство мониторинга свойств экосистем, и разработал подробный биогеохимическая модель экосистемы.[34] Долгосрочное исследование на сайте привело к открытию кислотный дождь в Северной Америке в 1972 году. Исследователи задокументировали истощение почвы. катионы (особенно кальций) в течение следующих нескольких десятилетий.[35]

Деятельность человека

Деятельность человека важна почти для всех экосистем. Хотя люди существуют и действуют в экосистемах, их совокупное воздействие достаточно велико, чтобы влиять на внешние факторы, такие как климат.[5]

Экосистемные товары и услуги

В Район дикой природы High Peaks на 6 000 000 акров (2 400 000 га) Адирондак Парк является примером разнообразной экосистемы.
Основные статьи: Экосистемные услуги и Экологические товары и услуги
Смотрите также: Оценка экосистемы и Экологический урожай

Экосистемы предоставляют множество товаров и услуг, от которых зависят люди.[36] Экосистемные товары включают «материальные, материальные продукты» экосистемных процессов, такие как продукты питания, строительные материалы и лекарственные растения.[37] Они также включают менее материальные предметы, такие как туризм и отдых, и гены диких растений и животных, которые можно использовать для улучшения домашних видов.[36]

Экосистемные услуги с другой стороны, обычно это «улучшение состояния или местонахождения ценных вещей».[37] К ним относятся такие вещи, как поддержание гидрологических циклов, очистка воздуха и воды, поддержание кислорода в атмосфере, урожай. опыление и даже такие вещи, как красота, вдохновение и возможности для исследований.[36] В то время как материал из экосистемы традиционно считался основой для вещей, имеющих экономическую ценность, экосистемные услуги обычно воспринимаются как должное.[37]

Управление экосистемой

Основная статья: Управление экосистемой
Смотрите также: Экологическая экономика, Устойчивость, и Устойчивое развитие

Когда управление природными ресурсами применяется ко всем экосистемам, а не к отдельным видам, это называется управление экосистемой.[38] Хотя существует множество определений управления экосистемой, существует общий набор принципов, лежащих в основе этих определений.[39] Основополагающий принцип - долгосрочное устойчивость производства товаров и услуг экосистемой;[39] «межпоколенческая устойчивость [является] предварительным условием для управления, а не второстепенным».[36]

Хотя управление экосистемой можно использовать как часть плана пустыня сохранение, его также можно использовать в интенсивно управляемых экосистемах[36] (см., например, агроэкосистема и близко к природе лесное хозяйство ).

Угрозы, создаваемые людьми

Смотрите также: Планетарные границы

По мере роста численности населения и потребления на душу населения растут и потребности в ресурсах, предъявляемые к экосистемам, и влияние человека. Экологический след. Природные ресурсы уязвимы и ограничены. Воздействие на окружающую среду антропогенный действия становятся более очевидными. Проблемы для всех экосистем включают: загрязнение окружающей среды, изменение климата и потеря биоразнообразия. За наземные экосистемы другие угрозы включают загрязнение воздуха, деградация почвы, и вырубка леса. За водные экосистемы угрозы включают также неустойчивую эксплуатацию морских ресурсов (например, перелов определенных видов), загрязнение морской среды, микропластик загрязнение, загрязнение воды, потепление океанов и строительство на прибрежных территориях.[40]

Общество все больше осознает, что экосистемные услуги не только ограничены, но и тем, что им угрожает деятельность человека. Необходимость лучше рассмотреть долгосрочные здоровье экосистемы и его роль в создании условий для проживания людей и экономической деятельности является неотложной, и глобальная пропаганда связана с целями Цель 15 в области устойчивого развития[41] на устойчивую экосистему растет. Для информирования лиц, принимающих решения, многим экосистемным услугам присваивается экономическая ценность, часто основанная на стоимости замены антропогенными альтернативами. Постоянная проблема установления экономической ценности природы, например, посредством банкинг биоразнообразия, вызывает трансдисциплинарные сдвиги в том, как мы распознаем окружающую среду и управляем ею, социальная ответственность, возможности для бизнеса и наше будущее как вида.[нужна цитата ]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Термин «экосистема» был придуман Артур Рой Клэпхэм, который придумал это слово по просьбе Тэнсли (Willis 1997).

Рекомендации

  1. ^ Хэтчер, Брюс Гордон (1990). «Первичная продуктивность коралловых рифов. Иерархия закономерностей и процессов». Тенденции в экологии и эволюции. 5 (5): 149–155. Дои:10.1016 / 0169-5347 (90) 90221-Х. PMID  21232343.
  2. ^ Тэнсли (1934); Моллес (1999), стр. 482; Чапин и другие. (2002), стр. 380; Шульце и другие. (2005); п. 400; Гуревич и другие. (2006), стр. 522; Смит и Смит 2012, стр. G-5
  3. ^ Одум, Евгений П (1971). Основы экологии (третье изд.). Нью-Йорк: Сондерс. ISBN  978-0-534-42066-6.
  4. ^ Чапин и другие. (2002), стр. 10
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Чапин и другие. (2002), стр. 11–13.
  6. ^ а б c d е ж грамм час Чапин и другие. (2002), стр. 281–304.
  7. ^ Уиллис (1997)
  8. ^ а б Чапин и другие. (2002), стр. 7–11)
  9. ^ а б Тэнсли (1935)
  10. ^ Тэнсли, А. (1939). Британские острова и их растительность. Издательство Кембриджского университета.
  11. ^ Симберлофф, Дэниел; Мартин, Жан-Луи; Дженовези, Пьеро; Марис, Вирджиния; Уордл, Дэвид А .; Аронсон, Джеймс; Куршан, Франк; Галил, Белла; Гарсия-Берту, Эмили (2013). «Воздействие биологических инвазий: что к чему и что делать дальше». Тенденции в экологии и эволюции. 28 (1): 58–66. Дои:10.1016 / j.tree.2012.07.013. HDL:10261/67376. ISSN  0169-5347. PMID  22889499.
  12. ^ а б Чапин и другие. (2002), стр. 97–104.
  13. ^ "Чапин и другие. 2011, стр. 157
  14. ^ а б Чапин и другие. (2002), стр. 123–150.
  15. ^ а б c d Чапин и другие. (2002) стр. 244–264
  16. ^ а б c d е ж Чапин и другие. (2002), стр. 151–157.
  17. ^ а б Очоа-Уэсо, Р. Delgado-Baquerizo, M; Король, ЗБТ; Benham, M; Arca, V; Power, SA (февраль 2019 г.). «Тип экосистемы и качество ресурсов более важны, чем движущие силы глобальных изменений при регулировании ранних стадий разложения подстилки». Биология и биохимия почвы. 129: 144–152. Дои:10.1016 / j.soilbio.2018.11.009.
  18. ^ а б c Чапин и другие. (2002), стр. 159–174.
  19. ^ а б c d е ж грамм Чапин и другие. (2002), стр. 197–215
  20. ^ а б c Чапин и другие. (2002), стр. 215–222
  21. ^ Адамс, C.E. (1994). «Рыбное сообщество озера Лох-Ломонд, Шотландия: его история и быстро меняющийся статус». Гидробиология. 290 (1–3): 91–102. Дои:10.1007 / BF00008956. S2CID  6894397.
  22. ^ Шульце и другие. (2005), стр. 449–453.
  23. ^ а б c Чапин и другие. (2002), стр. 265–277.
  24. ^ Шенер, Томас В. (2009). «Экологическая ниша». В Симон А. Левин (ред.). Принстонское руководство по экологии. Принстон: Издательство Принстонского университета. стр.2 –13. ISBN  978-0-691-12839-9.
  25. ^ Джонс, Клайв Дж .; Лоутон, Джон Х .; Шахак, Моше (1994). «Организмы как инженеры экосистем». Ойкос. 69 (3): 373–386. Дои:10.2307/3545850. ISSN  0030-1299. JSTOR  3545850.
  26. ^ а б Чапин и другие. (2002), стр. 285
  27. ^ Чапин и другие. (2002), стр. 3–7
  28. ^ а б Сагофф, Марк (2003). «Площадь и маятник: две концепции экологической науки». Биология и философия. 18 (4): 529–552. Дои:10.1023 / А: 1025566804906. S2CID  85747887.
  29. ^ а б Шульце и другие. 300–402
  30. ^ Уиллис (1997), стр. 269; Чапин и другие. (2002), стр. 5; Кребс (2009). п. 572
  31. ^ Карпентер, Стивен Р .; Джонатан Дж. Коул; Тимоти Э. Эссингтон; Джеймс Р. Ходжсон; Джеффри Н. Хаузер; Джеймс Ф. Китчелл; Майкл Л. Пейс (1998). «Оценка альтернативных объяснений в экосистемных экспериментах». Экосистемы. 1 (4): 335–344. Дои:10.1007 / с100219900025. S2CID  33559404.
  32. ^ Шиндлер, Дэвид В. (1998). «Репликация против реализма: необходимость экспериментов в масштабе экосистемы». Экосистемы. 1 (4): 323–334. Дои:10.1007 / с100219900026. JSTOR  3658915. S2CID  45418039.
  33. ^ Карпентер, Стивен Р. (1996). «Эксперименты с микрокосмом имеют ограниченное значение для экологии сообществ и экосистем». Экология. 77 (3): 677–680. Дои:10.2307/2265490. JSTOR  2265490.
  34. ^ Линденмайер, Дэвид Б .; Джин Э. Ликенс (2010). «Проблемные, эффективные и уродливые - некоторые тематические исследования». Эффективный экологический мониторинг. Коллингвуд, Австралия: CSIRO Publishing. С. 87–145. ISBN  978-1-84971-145-6.
  35. ^ Likens, Джин Э. (2004). «Некоторые перспективы долгосрочных биогеохимических исследований из исследования экосистемы ручья Хаббард» (PDF). Экология. 85 (9): 2355–2362. Дои:10.1890/03-0243. JSTOR  3450233. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-05-01.
  36. ^ а б c d е Christensen, Norman L .; Bartuska, Ann M .; Браун, Джеймс Х .; Карпентер, Стивен; Д'Антонио, Карла; Фрэнсис, Роберт; Франклин, Джерри Ф .; MacMahon, James A .; Носс, Рид Ф .; Парсонс, Дэвид Дж .; Петерсон, Чарльз Х .; Тернер, Моника Дж .; Вудманси, Роберт Г. (1996). «Отчет Комитета экологического общества Америки о научных основах управления экосистемами». Экологические приложения. 6 (3): 665–691. CiteSeerX  10.1.1.404.4909. Дои:10.2307/2269460. JSTOR  2269460.
  37. ^ а б c Браун, Томас С .; Джон К. Бергстром; Джон Б. Лумис (2007). «Определение, оценка и предоставление экосистемных товаров и услуг» (PDF). Журнал природных ресурсов. 47 (2): 329–376. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-05-25.
  38. ^ Грумбайн, Р. Эдвард (1994). «Что такое управление экосистемой?» (PDF). Биология сохранения. 8 (1): 27–38. Дои:10.1046 / j.1523-1739.1994.08010027.x. Архивировано из оригинал (PDF) на 2013-05-02.
  39. ^ а б Чапин, Ф. Стюарт; Памела А. Матсон; Гарольд А. Муни (2002). Принципы экологии наземных экосистем. Нью-Йорк: Спрингер. стр.362 –365. ISBN  978-0-387-95443-1.
  40. ^ Александр, Дэвид Э. (1 мая 1999 г.). Энциклопедия наук об окружающей среде. Springer. ISBN  978-0-412-74050-3.
  41. ^ «Цели 15». ПРООН. Получено 2020-09-24.

Цитированная литература

  • Чапин, Ф. Стюарт; Памела А. Матсон; Гарольд А. Муни (2002). Принципы экологии наземных экосистем. Нью-Йорк: Спрингер. ISBN  978-0-387-95443-1.
  • Чапин, Ф. Стюарт; Памела А. Матсон; Петр М. Витаусек (2011). Принципы экологии наземных экосистем (Второе изд.). Нью-Йорк: Спрингер. ISBN  978-1-4419-9503-2.
  • Гуревич, Джессика; Сэмюэл М. Шайнер; Гордон А. Фокс (2006). Экология растений (Второе изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN  978-0-87893-294-8.
  • Кребс, Чарльз Дж. (2009). Экология: экспериментальный анализ распространения и численности (Шестое изд.). Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс. ISBN  978-0-321-50743-3.
  • Моллес, Мануэль С. (1999). Экология: концепции и приложения. Бостон: WCB / McGraw-HIll. ISBN  978-0-07-042716-7.
  • Шульце, Эрнст-Детлеф; Эрвин Бек; Клаус Мюллер-Хоэнштайн (2005). Экология растений. Берлин: Springer. ISBN  978-3-540-20833-4.
  • Смит, Томас М .; Роберт Лео Смит (2012). Элементы экологии (Восьмое изд.). Бостон: Бенджамин Каммингс. ISBN  978-0-321-73607-9.
  • Тэнсли, AG (1935). «Использование и злоупотребление растительными терминами и понятиями». Экология. 16 (3): 284–307. Дои:10.2307/1930070. JSTOR  1930070. PDF.
  • Уиллис, А.Дж. (1997). «Экосистема: эволюционирующая концепция с исторической точки зрения». Функциональная экология. 11 (2): 268–271. Дои:10.1111 / j.1365-2435.1997.00081.x.

внешняя ссылка