پورتال جامع صبا

فرمت فایل: پاورپوینت

تعداد صفحات: 13 اسلاید

قابلیت ویرایش: دارد

ساختار اکوسیستم
موجودات در یک نظام ، با محیط زیست زنده اعمالی را انجام می‌دهند که اکوسیستم گفته می‌شود . اکوسیستم واژه‌ای است که به نظام شناخت بوم مربوط می‌گردد . برای اکوسیستم ۲ ساختار زیستی و فیزیکی در نظر گرفته می‌شود .
مقدمه
توسعه اخیر در مطالعات بوم شناسی و جغرافیای زیستی بیشتر بر ساختار و تشابهات ، گوناگونی ها در روابط غذایی و انرژی در میان ترکیبات زنده اکوسیستم مربوط می‌شود ، به عبارت دیگر در مطالعات زیست محیطی نوین به نظریه‌های وابسته به انرژی جانداران اشاره می‌شود . در مطالعات بوم شناسی نوین ، مطالعه اکوسیستم‌ها بطور وسیعی از ویژگی موثری برخوردار است .
اکوسیستم در مجموع به تمام روابطی که بین موجودات و محیط زیست شان وجود دارد ، مربوط می‌شود . سرانجام یک اکوسیستم بالاترین سطح در یکپارچگی بوم شناس را ارائه می‌دهد که بر پایه انرژی و واحد عملکرد قرار دارد و قادر است تا انرژی را منتقل و انباشته کند و جریان آن را موجب گردد . عملکرد عمده اکوسیستم در جهت زیست بومی تاکید بر روابط اجبار ، سببی و متقابل دارند .
ساختار زیستی اکوسیستم
دو جنبه عمر یک اکوسیستم به ساختار و عملکرد آن مربوط می‌گردد . ساختار اکوسیستم شامل ترکیب اجتماع زیستی از جمله گونه‌ها ، تعداد ، بیومس ، کمیت و توزیع مواد غیر زنده و مجموعه گرادیان شرایط طبیعی از جمله دما و نور و … را شامل می‌شود . عملکرد شامل میزان جریان انرژی از دیدگاه زیستی و میزان مواد غیر زنده شامل آب ، خاک ، هوا و … و بخش زنده به ساختار غذایی اکوسیستم ارتباط دارد و از این دیدگاه ۳ بخش دارد:
تولید کنندگان :
تولید کنندگان به گیاهان سبز مربوط می‌شوند که قادرند به وسیله پدیده فتوسنتز ، غذا تولید کنند . به این دلیل به گیاهان اتوتروف گفته می‌شود . گیاهان با استفاده از دی اکسید کربن جو و نور خورشید و آب قادر به سنتز کربوهیدرات ها هستند که آن را در اختیار موجودات دیگر قرار می‌دهند . باکتری ‌های شیمیایی سنتز کننده نیز به تولید مواد آلی ، مبادرت دارند .
مصرف کنندگان
این‌ها موجوداتی هستند که قادر به سنتز مواد غذایی مورد نیاز خود نیستند و مواد ایجاد شده توسط تولید کنندگان را مصرف می‌کنند . مصرف کنندگان چهار دسته هستند : گیاه خواران ، گوشت خواران ، همه چیز باران . به مصرف کنندگان معمولا هتروتروف گفته می‌شود .
تجزیه کنندگان
میکروب ارگانیزم ها از جمله باکتری‌ها در این گروه قرار می‌گیرند که … نامیده می‌شوند . تجزیه کنندگان بخش اساسی اکوسیستم‌ها را بر می‌گیرند ، زیرا بدون آن‌ها مواد اصلی حیات در مجموعه موکول ‌ها حبس می‌شوند و عمل رشد متوقف می‌گردد .
ساختار فیزیکی اکوسیستم
جو :
جو به عنوان لایه نازک هوا به شمار می‌رود که سیاره ما را محصور کرده و امکان تنفس بیولوژیکی و چرخش آب را میسر می‌سازد . در سطح خاک به دلیلی جاذبه زمین تراکم و فشار هوا زیاد است ، ترکیب هوا شامل 78 درصد ازت ، 21 درصد اکسیژن و بقیه ساز‌های دیگر است . پایینترین لایه جو ، تروپوسفر نامیده می‌شود که مهمترین لایه برای موجودات زنده‌ است .
آب :
این عنصر نیز مانند هوا از اساسیترین عناصر حیاتی محسوب می‌شود . اقیانوس‌ها و دریا‌ها سه چهارم کره زمین را در بر گرفته‌اند . گیاهان را بر حسب نیاز آن‌ها به آب می‌توان بر سه گروه رطوبت پسند ، مزوفیل ( حالت متوسط ) و خشکی پسند تقسیم بندی کرد . در این میان باید به اهمیت برف به عنوان یک عامل بوم شناسی مهم بویژه در کوهستان و نیز در شرایط آب و هوای سرد سیر اشاره کرد که برای گیاهان نقش ذخیره آب را ایفا می‌کند در ضمن به عنوان حفاظ بر روی خاک عمل می‌کند .
خاک :
بر اثر عوامل آب و هوا و نیز فعالیت موجودات زنده ، خاک بوجود می‌آید . خاک از قسمت‌های معدنی و آلی تشکیل می‌شود که ترکیب این دو قسمت به حاصلخیزی آن می‌افزاید . تکامل خاک از ویژگی مهمتری برخوردار است زیرا خاک به مانند گروه بندی گیاهی ، یک وجود استاتیک نیست ، ولی به عنوان یک مجموعه طبیعی در حال تکامل محسوب می‌شود .
ساختمان اکوسیستم‌ها از دیدگاه شکل ظاهری :
اکوسیستم طبیعی :
این اکوسیستم‌ها در شرایط طبیعی و بدون دخالت انسان بوجود آمده‌اند . و شامل موارد زیر هستند .
خشک از جمله جنگل ، علف زارهای کوتاه و بلند ، بیابان ، توندرا و …
آبی که شامل آب‌های شیرین مانند آب رودخانه و چشم آب‌های دریایی و اقیانوس‌ها می‌باشد .
اکوسیستم‌های مصنوعی :
این اکوسیستم‌ها بطور مصنوعی توسط انسان ایجاد شده‌اند با افزودن شدن انرژی و ارائه برنامه ریزی ها و طرح‌های قابل ملاحظه محیط‌های طبیعی تغییر یافته‌اند و اغلب بر اثر عدم شناخت طبیعت توسط انسان ، توازن طبیعی بتدریج از بین می‌رود . به علاوه پیشرفت‌های سریعی در طی سال‌های اخیر حاصل شده ، به شناخت جزئی برخی از انواع دیگر اکوسیستم‌ها ، به عنوان اکوسیستم‌های فضای منجر شده است .
قابلیت تولید اکوسیستم :
میزان تولید در اکوسیستم به صورت مقدار ماده آلی متمرکز شد در هر واحد زمانی تعریف می‌شود . قابلیت یا میلان به صورت زیر تقسیم بندی می‌شود .
قابلیت تولید اولیه :
این نوع قابلیت در مورد تولید کنندگانی مطرح می‌شود که اتوتروف محسوب می‌شوند . این دو واقعیت مقدار انرژی تابشی ذخیره شده توسط فعالیت فتوسنتز و سنتز شیمیایی باکتری‌ها را شامل می‌شود و به ۲ دسته تقسیم بندی می‌شود . قابلیت تولید اولیه بزرگ که به مجموع فتوسنتز و مقدار مواد آلی مصرف شده توسط خود گیاه اشاره دارد و قابلیت تولید خالص به میزان ذخیره ماده آلی در بافت‌های گیاهی اطلاق می‌شود .
قابلیت تولید ثانویه :
این نوع قابلیت در مصرف کنندگان مربوط می‌شود که میزان ذخیره انرژی در سطح مصرف کنندگان اهمیت دارد . مصرف کنندگان بطور ساده ، ماده غذایی را به بافت‌های مختلف در یک فرایند تبدیل می‌کنند .
قابلیت تولید خالص :
این نوع قابلیت به میزان ذخیره ماده آلی اشاره دارد که توسط مصرف کنندگان ، مصرف نمی‌شود و در بدن آن‌ها ذخیره می‌شود . قابلیت تولید خالص به صورت تولید کالری بر گرم در متر مربع در روز ، توصیف می‌شود .
اکوسیستم‌های مصنوعی :
از آنجا که اکوسیستم‌های طبیعی دارای پیچیدگی فراوانی بوده و تعیین مرز‌های وسیع آن‌ها معمولا مشکل و مطالعه آن‌ها اغلب بغرنج می‌باشد ، بسیاری از بوم شناسان به اکوسیستم‌های خرد آزمایشگاهی که مرز‌های مشخصی دارند و به راحتی لگام می‌شوند روی آورده‌اند .
جرج وارینگتن (George Warngton ) سال پیش (1857) در یک آکواریوم تقریبا 45 لیتری با استفاده از چند ماهی و حلزون و مقدار زیادی گیاه علف مارماهی (vallisneria) و مقداری میکرو ارگانیسم ‌های ملازم یکدیگر توانست تعادلی را در آکواریوم برقرار سازد . پس از این نتایج موفقیت ‌آمیز سالیان متوالی محققین متعددی برای ایجاد اکوسیستم مصنوعی پایدار تلاش ‌های فراوانی انجام دادند که از نمونه‌های موفق آن می‌توان به کار پروفسور کلر فولسوم ( Calir Folsome) فشار نمود . وی که استاد دانشگاه هوایی است توانست در دهه ۶۰ میلادی با استفاده از آب و رسوبات حاصل از خلیج هونولولو ، جلبک و گونه‌هایی از باکتری‌ها اکوسیستم مصنوعی پایدار بوجود آورد که برخی از بطری ‌های وی تا ۲۰ سال بدون تبادل مواد با محیط خارج در به حیات خود ادامه دادند.
در ذیل به چند نمونه‌ای از اکوسیستم‌های مصنوعی اشاره می‌شود :

1 – کموستات ها (Chemostat) و توربیدواستات ها (Turbidostat)
در این دستگاه جریان مایع مغذی محیط کشت با تنظیم جریان برقی که تلمبه الکترولیز را تغذیه می کند میزان می گردد. جریان مایع محیط کشت از داخل اتاقک رشد می گذرد و به ظرف سرریز می ریزد. عمل تنظیم در دستگاه توربیواستات (Turbidostat) از طریق یک حسگر (sensor) که در داخل محیط کشت قرار دارد و نسبت به تراکم موجودات زنده (کدر بودن محیط آب) حساس است انجام می گیرد.
2 – گنوتوبیوتیک (Gnotobiotic)
اکوسیستمی است دارای جامعه مشخص که می تواند حداقل دارای سه گونه موجود زنده باشد. این اکوسیستم از جمله سیستمهای مصنوعی است که با افزودن تدریجی گونه های موجود زنده به محیط کشت شروع می شود و تا زمانی که مجموعه دلخواه بدست آید، ادامه می یابد. در این اکوسیستم ترکیب دقیق اجزاء و حتی وجود یا عدم باکتری مشخص می باشد.