EKOLOGICKÁ ROVNOVÁHA: PRÍČINY, FAKTORY, VLASTNOSTI A PRÍKLADY - BIOLÓGIE - 2025

Ekologická rovnováha je definovaná ako pozorovateľný v ekologických spoločenstiev v ekosystémoch stave, v ktorom je zloženie a množstvo druhov zostáva relatívne stabilná po dlhú dobu.

Myšlienka prirodzenej rovnováhy je súčasťou mnohých filozofických systémov a náboženstiev. Existujú ľudia, ktorí podporujú hypotézu Gaia, podľa ktorej by biosféra fungovala ako systém, ktorý ako supraorganizmus koordinovane udržiava globálnu ekologickú rovnováhu.

Zdroj: pixabay.com

Pojem ekologická rovnováha podporuje mnoho postojov environmentalistov k širokej verejnosti. Ekológovia radšej uvažujú o ochrane biodiverzity, trvalo udržateľnom rozvoji a kvalite životného prostredia.

Stabilné ekosystémy, v ktorých existuje alebo sa zdá, že majú jasnú ekologickú rovnováhu, majú bohatú povahu. Z tohto dôvodu sú významnou súčasťou vedeckej a populárnej literatúry. Existujú však aj nestabilné ekosystémy, ktorým bola v minulosti venovaná menšia pozornosť.

príčiny

Ekologická rovnováha je výsledkom schopnosti ekologických spoločenstiev postupne obnovovať prostredníctvom procesu ekologickej postupnosti pôvodnú stabilitu alebo ekologický vrchol, ktorý sa stratil v dôsledku narušenia, či už ide o environmentálne, biotické alebo ľudské. ktoré mení zloženie a početnosť druhov.

Pojem „ekologická sukcesia“ sa vzťahuje na proces zmeny smerovania v komunite po jej významnom narušení. K tejto zmene dochádza postupne a vyjadruje sa v zložení a početnosti druhov, ktoré majú tendenciu zvyšovať svoju rozmanitosť. Ekologická sukcesia sa intenzívne študovala v rastlinných spoločenstvách.

Keďže komunita prechádza etapami ekologickej postupnosti, považuje sa za nevyváženú. Po dosiahnutí záverečnej fázy sukcesie alebo ekologického vyvrcholenia je zloženie komunity stabilné, a preto sa považuje za stav relatívnej rovnováhy.

Ekologická rovnováha je dynamický ustálený stav (homeostáza). Spätná väzba medzi populáciami nepretržite kompenzuje, tlmí jeho účinok, menšie zmeny v zložení a početnosť obyvateľstva v spoločnosti spôsobenú abiotickými a biotickými faktormi. V dôsledku toho sa komunita vráti k pôvodnému vzhľadu.

faktory

Ekologická rovnováha je produktom dynamickej interakcie dvoch typov faktorov. Po prvé, vonkajšie poruchy predstavované udalosťami zvyčajne krátkeho trvania, ktoré spôsobujú zmeny v zložení a početnosti druhov.

Po druhé, neutralizácia uvedených zmien ekologickými interakciami medzi populáciami, ktoré tvoria spoločenstvo.

Vonkajšie poruchy môžu byť biotickými faktormi, ktoré pôsobia epizodicky. Napríklad výskyt sťahovavých druhov, ako sú napríklad napadnutie svätojánsky chĺpky v Afrike alebo patogény, ktoré spôsobujú epidémie.

Poruchy môžu byť tiež náhlymi abiotickými faktormi, ako sú hurikány, povodne alebo požiare.

Medzi ekologické interakcie, ktoré určujú existenciu ekologickej rovnováhy, patria priame interakcie (mäsožravec / korisť, bylinožravec / rastlina, opeľovač / kvety, frugivor / ovocie, parazit / hostiteľ) a nepriame interakcie (napríklad: mäsožravec / rastlina) medzi populáciami, ktoré tvoria každú z nich. komunita.

V dôsledku účinkov spätnej väzby, ktoré sú súčasťou týchto interakcií, sa koriguje zmena vo veľkosti populácie, ktorá sa vracia na svoju rovnovážnu úroveň, pri ktorej sú oscilácie v počte jednotlivcov minimálne.

Účinky spätnej väzby sú veľmi zložité, a preto sú mimoriadne citlivé na narušenie ľudskou činnosťou vo veľmi rozmanitých ekosystémoch, ako sú tropické dažďové pralesy a koralové útesy.

Hlavné vlastnosti

Počas ekologickej rovnováhy dosahujú spoločenstvá relatívnu stabilitu alebo rovnovážny stav, druhové zloženie a početnosť. Takáto stabilita je definovaná pomocou štyroch hlavných vlastností, a to: stálosť, odolnosť, odolnosť a stálosť. Posledne menovaná je tiež známa ako zotrvačnosť.

Stálosť je schopnosť zostať nezmenená. Odpor je schopnosť zostať nezmenená v dôsledku vonkajších porúch alebo vplyvov. Odolnosť je schopnosť vrátiť sa do pôvodného ustáleného stavu po poruche. Perzistencia je schopnosť populácie sa v priebehu času zachovať.

Stálosť sa môže merať štandardnou odchýlkou ​​alebo ročnou variabilitou. Odolnosť prostredníctvom citlivosti alebo vyrovnávacej kapacity. Odolnosť v čase návratu alebo veľkosť odchýlky, ktorá umožňuje tento návrat. Perzistencia v priemernom čase do zániku populácie alebo iné nezvratné zmeny.

Napríklad ekosystém, ktorý cyklicky osciluje okolo stavu, ako je napríklad ten, ktorý opísali Lotka-Volterraove rovnice na opis interakcie medzi predátormi a korisťou, možno klasifikovať ako pružný a trvalý.

Nemožno ho však považovať za stály a odolný. V takomto prípade sú splnené dve podmienky, ktoré umožňujú považovať ho za stabilný.

Nevyhnutné podmienky

V koncepcii ekologickej rovnováhy zohráva hlavnú úlohu predpoklad hospodárskej súťaže medzi druhmi. Tento predpoklad predpokladá, že v spoločenstvách existuje rovnováha medzi produktivitou a respiráciou, tokom energie dovnútra a vonku, pôrodnosťou a úmrtnosťou a priamou a nepriamou interakciou medzi druhmi.

Predpoklad hospodárskej súťaže medzi druhmi tiež predpokladá, že aj v spoločenstvách, ktoré nie sú v stave ekologického vyvrcholenia, existuje pravdepodobne určitý stupeň ekologickej rovnováhy a že na oceánskych ostrovoch existuje rovnováha medzi prisťahovalectvom a vyhynutím ekologicky ekvivalentných druhov. ,

Prežitie druhov, ktoré tvoria populáciu, závisí od pretrvávania tých istých druhov na úrovni metapopulácie. Výmena jednotlivcov a reklonizácia medzi populáciami toho istého druhu, ktoré obývajú okolité spoločenstvá, zachováva genetickú diverzitu a umožňuje nápravu miestnych vyhynutí.

Na úrovni metapopulácie znamená prežitie: a) populácie distribuované do diskrétnych mikrohabitantov; b) mikrohabitáty dostatočne blízko na to, aby umožnili ich reklonizáciu z iných mikrohabitatov; c) väčšia pravdepodobnosť vyhynutia na úrovni populácie ako na úrovni metapopulácie; a d) nízka pravdepodobnosť súbežného vyhynutia vo všetkých mikrohabitatoch.

Príklady

Zvážte prípad vlkov, ktorí boli po mnohých desaťročiach vyhladzovania rančermi znovu zavedení do národného parku Yellowstone v Spojených štátoch, aby sa obnovila ekologická rovnováha stratená v dôsledku preľudnenia veľkými býložravými cicavcami.

Počiatočný rast populácie vlkov dramaticky znížil populácie býložravých cicavcov, čo následne obmedzilo veľkosť populácie pôvodných (menej bylinožravcov znamená, že veľa vlkov nemá dostatok potravy a hladovania, alebo neprodukujú šteniatka).

Nižšia a stabilnejšia úroveň populácií bylinožravcov vďaka prítomnosti stabilných populácií vlkov umožnila opätovné objavenie sa lesov. To zase umožnilo reklonizáciu Yellowstonu veľkým počtom druhov lesných vtákov a cicavcov. Týmto spôsobom park obnovil svoju pôvodnú nádheru a biodiverzitu.

Ďalšie príklady spoločenstiev so zjavnou ekologickou rovnováhou sa nachádzajú v národných parkoch a morských rezerváciách, v ktorých sa uplatňujú zákony, ktoré ich chránia, alebo v odľahlých oblastiach s nízkou hustotou človeka, najmä ak obyvatelia sú domorodými obyvateľmi, ktorí málo využívajú technológie. moderné.

Dôsledky vašej straty

Súčasná miera ničenia životného prostredia ďaleko presahuje schopnosť ekosystémov znovu získať svoju prirodzenú ekologickú rovnováhu.

Situácia je neudržateľná a nemôže trvať dlho bez vážneho poškodenia ľudstva. Strata biodiverzity spôsobuje, že je čoraz ťažšie nájsť druh na obnovu prírodných spoločenstiev a ekosystémov.

Po prvýkrát vo svojej histórii čelí ľudstvo trom nebezpečným poruchám na planéte: 1) zmena podnebia, z ktorých jedným z najzjavnejších aspektov je globálne otepľovanie; 2) znečistenie a okyslenie oceánov; a 3) obrovská strata globálnej biodiverzity bezprecedentnou rýchlosťou.

Tieto rozsiahle poruchy budú silne ovplyvňovať mladších členov súčasných generácií a budúcich generácií. Bude existovať veľké množstvo klimatických utečencov. Rybolovné zdroje sa znížia. Uvidí svet bez mnohých divo rastúcich rastlín a živočíchov, na ktoré sme zvyknutí.

Ako to udržiavať?

V tejto súvislosti sa odporúča konzultovať prácu Ripple et al. (2017). Títo autori zdôrazňujú, že na dosiahnutie prechodu na globálnu ekologickú rovnováhu by bolo potrebné:

1) Vytvorenie prírodných rezervácií, ktoré chránia významnú časť suchozemských a vodných biotopov planéty.

2) Zastaviť premenu lesov a iných prírodných biotopov v oblastiach s intenzívnym využívaním.

3) Obnova pôvodných rastlinných spoločenstiev vo veľkom meradle, najmä lesov.

4) Znovu osídliť veľké oblasti pôvodnými druhmi, najmä najlepšími predátormi.

5) Vykonávať politiky na nápravu defaunácie, vykorisťovania a obchodovania s ohrozenými druhmi a globálnej krízy spôsobenej konzumáciou voľne žijúcich zvierat.

6) Znížte plytvanie potravinami.

7) Podporovať spotrebu rastlinných potravín.

8) Znížiť rast ľudskej populácie prostredníctvom vzdelávania a dobrovoľného plánovania rodiny.

9) Vzdelávať deti v uznávaní a úcte k prírode.

10) Nasmerovať peňažné investície na pozitívnu zmenu životného prostredia.

11) Navrhovať a podporovať ekologické technológie, znižujúce dotácie na spotrebu fosílnych palív.

12) Znížiť hospodársku nerovnosť a zabezpečiť, aby ceny, dane a stimuly zohľadňovali environmentálne náklady.

13) zjednotiť národy na podporu týchto životne dôležitých cieľov.

Referencie

1. Blonder, B., Nogues-Bravo, D., Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P., Morueta-Holme, N., Sandel, B., Svenning, J.-C., Violle, C., Rahbek, C., Enquist, BJ 2015. Prepojenie environmentálneho filtrovania a nerovnováhy s biogeografiou s rámcom Spoločenstva v oblasti klímy. Ecology, 96, 972-985.
2. Cuddington, K. 2001. Metafora a rovnováha „rovnováhy prírody“ v populačnej ekológii. Biology and Philosophy, 16, 463 - 479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Koncepty rovnováhy a nerovnováhy v ekologických modeloch. Ecological Monographs, 57, 1-21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. O aplikácii konceptov stability v ekológii. Ecological Modeling, 63, 143 - 161.
5. Looman, J. 1976. Biologická rovnováha v ekosystémoch: teória biologickej rovnováhy. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337 - 448.
6. Olszewski, TD 2012. Pretrvávanie vysokej diverzity v nevyvážených ekologických komunitách: dôsledky pre moderné a fosílne ekosystémy. Zborník kráľovskej spoločnosti B, 279, 230 - 236.
7. Pianka, ER 1978. Evolučná ekológia. Harper & Row, New York.
8. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF a 15 364 vedcov zo 184 krajín. 2017. Varovanie svetových vedcov pred ľudstvom: druhé oznámenie. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Rohde, K. 2005. Ekológia nevyváženej rovnováhy. Cambridge University Press, Cambridge.