Relatiile dintre componentele unui ecosistem

CUPRINS

Capitolul I: ECOSISTEME

ecosisteme naturale;

• ecosisteme modificate;

• ecosisteme amenajate.

Capitolul II:    INTRODUCEREA DE SPECII NOI INTR-UN ECOSISTEM

Capitolul III:   DETERIORAREA ECOSISTEMELOR PRIN POLUARE

CAPITOLUL I

ECOSISTEMUL

DEFINITIE:Ecosistemul sau sistemul ecologic reprezinta ceea ce ecologii numesc unitatea organizatorica elementara a biosferei. In principiu, atunci cand spunem ecosistem, intelegem de fapt un sistem deschis, cu o alcatuire complexa conferita de cele doua subsisteme majore din care acesta este alcatuit, si anume biotopul (mediul fizico-chimic abiotic) si biocenoza(totalitatea vietuitoarelor, comunitatea de plante, animale, microorganisme care au ca suport un anumit biotop).

Principala caracteristica a ecosistemului este aceea ca la nivelul acesteia se realizeaza productia biologica. Conceptia ecologica moderna stabileste mai multe categorii de structuri ale ecosistemului. Cel mai usor de identificat este modalitatea de stratificare a ecosistemului, deoarece cele mai multe ecosisteme prezinta doua straturi principale: autotrof si heterotrof.

Stratul autotrof, alcatuit din totalitatea populatiilor de plante, este situat superior si beneficiaza de accesul neconditionat la radiatia solara luminoasa, ceea ce presupune o mai mare eficienta a procesului de fotosinteza si deci o productie primara (productie de substanta organica) ridicata. Stratul heterotrof este alcatuit din organisme, care nu au acces la energia luminoasa (fara plante) si este dependent de existenta organismelor autotrofe in scopul asigurarii necesarului energetic

Ecosistemul este alcatuit din cinci subsisteme (trofice) fundamentale:

substante de natura anorganica (elemente chimice sau substante minerale);

producatori primari (toate plantele si unele microorganisme fotosintetizatoare);

animalele consumatoare (consumatori primari si secundari de diferite ordine);

detritusul vegetal si animal (materie organica nevie);

microorganisme reducatoare sau descompunatoare (organisme ce reduc materia organica la componentii minerali).

In ultimii ani ecosistemele s-au grupat in

urmatoarele trei clase majore:

• ecosisteme naturale;

• ecosisteme amenajate.

• ecosisteme modificate;

I.1 ECOSISTEME NATURALE

Ecosistemele naturale sunt acele ecosisteme in care efectul impactului uman nu este resimtit. Ecosistemele naturale exista in toate zonele geografice de la ecuator la poli.Ele pot forma compleze de ecosisteme denumite biomi(tundra, taigaua, padurea ecuatoriala, desertul, savanna, marile si oceanele).Niste exemple de biomi in tara noastra sunt Delta Dunarii, Marea Neagra. Ecosistemele naturale s-au constituit treptat si dupa o

anumita distanta in timp fata de aparitia primelor vietuitoare In prima perioada, care a urmat evolutiei chimice,

organismele de tipul bacteriilor nu au format ecosisteme in

adevaratul sens al acestui concept. Bacteriile primitive erau

Eseu: Invelis geografic - dualismul geografic Eseu: Studiu fundamental privind inaintarea in pozitia “tractiune in piolet”

anaeorobe, iar sursa existentei lor era substanta organica din

oceanul primar, sintetizata prin procese abiotice. Bacteriile

constituiau un singur nivel trofic a carui existenta depindea de

substanta organica din mediu. Initial, mediul era numai de origine

abiotica, dar, dupa formarea primelor celule procariote, a bacteriilor

anaerobe primitive, aproximativ acum 3.5 miliarde de ani, o parte

din substanta organica a Oceanului planetar trebuie sa se fi datorat

acestora. In consecinta, intr-o lunga perioada, aproximativ 500

milioane de ani, pe Pamant nu au existat ecosisteme similare celor

actuale, deoarece viata nu se diversificase. Mai tarziu, au aparut

bacteriile fotosintetizatoare. Aparitia acestora a insemnat

racordarea sistemului global al vietii la o sursa de energie,

lumina solara, practic inepuizabila.

Prin aparitia bacteriilor

fotosintetizatoare, lumea vie se scindeaza in doua grupe

complementare de organisme:

a) vietuitoare autotrofe, capabile sa sintetizeze substante

organice din substante anorganice prin mijlocirea luminii

solare

b) vietuitoare heterotrofe, care utilizeaza substantele organice,

neputand efectua sinteza lor din substante anorganice.

Delta Dunarii:ecosystem natural.

Delta Dunarii este cea mai mare rezervatie de tinuturi umede din Europa, acoperind o suprafata de 2.681 km2. In 1990 UNESCO a inclus Delta Dunarii, cea mai noua forma de relief din Romania, ferita de 'progresul industrializarii', printre rezervatiile biosferei.

I.2 ECOSISTEME MODIFICATE           

Ecosisteme modificate sunt acele ecosisteme in care se face resimtita intr-o oarecare masura efectul indirect al poluantilor si activitatii umane. Activitatea omului s-a desfasurat pastrand o legatura

permanenta cu sistemele functionale din natura. Acestea furnizeaza

materiile prime, resursele primare si asigura mentinerea conditiilor

specifice vietii. Pentru a-si atinge mai bine obiectivele, omul s-a

folosit insa nu numai de ceea ce ofereau ecosistemele naturale, ca

productie biologica, ci si de intreaga „tehnologie” perfectionata

evolutiv. Astfel au luat nastere formatiuni mai mult sau mai putin

stabile, dependente de interventia umana, dar care isi desfasoara

activitatea pe principii similare celor naturale. Spre deosebire de ecosistemele naturale, a caror

functionare se materializeaza prin realizarea stabilitatii si

mentinerea in echilibru a componentelor vii si nevii in anumite

conditii date, in ecosistemele artificiale exista o determinare, in

sensul de satisfacere a necesitatilor omului.

Caracteristic acestor ecosisteme este „intensivizarea” lor

energetica, determinata, pe de-o parte de necesitatea crearii unui

excedent de biomasa (recolta), iar, pe de alta parte, de activitati

specifice omului, efectuate direct, dar mai ales exosomatic, prin

intermediul uneltelor, masinilor etc. Actiunile omului ajuta doar la mentinerea unui echilibru aparent,

cu pretul unui consum din ce in ce mai mare de energie, care, printr-un

efect de „cerc vicios”, antreneaza si sporirea entropizarii.

Ecosistem in care a intervenit omul.

I.3 ECOSISTEME AMENAJATE(agricole)

Ecosisteme amenajate sunt ecosistemele aflate in atentia omului pentru obtinerea de hrana si materii prime vegetale si animale. Aceste ecosisteme sunt direct influentate de activitatile umane prin selectia componentei biocenozei si printr-o interventie permanenta de reglare a populatiei biocenozei. Interactiunea acestor sisteme manifestata prin procese

biologice de ambianta fizico-climatica si socio-economice

desemneaza ecosistemul agricol drept un sistemic bioeconomic, in

care controlul structural si functional se realizeaza prin

management agricol. In ansamblu, ecosistemul agricol reprezinta o unitate

functionala creata de om pentru a controla procesele de productie

de biomasa, creandu-se o independenta relativa fata de restrictiile

ecologice specifice ecosistemelor naturale. n ansamblu, ecosistemul agricol reprezinta o unitate

functionala creata de om pentru a controla procesele de productie

de biomasa, creandu-se o independenta relativa fata de restrictiile

ecologice specifice ecosistemelor naturale. In acest context,

ecosistemul agricol se individualizeaza prin:

-productivitate biologica ridicata;

-randament fotosintetic ridicat prin cresterea indicelui suprafetei foliare

(raportul dintre suprafata foliara si suprafata de teren cultivata);

-consumuri energetice ridicate, determinate de preluarea activitatii niselor

ecologice neocupate de catre actiuni consumatoare de energie;

-accelerarea vitezei de circulatie a elementelor chimice (in special,

macroelemente) in ciclurile biogeochimice;

-uniformitatea biocenozei si, implicit, a biomasei produse;

-mentinerea intr-un stadiu tanar (in care sunt predominante procesele de fixare a

energiei, de productie a substantei organice);

-eliminarea periodica a unei proportii importante de biomasa;

-prezenta de substante chimice de sinteza mai mult sau mai putin

biodegradabile (pesticide, ingrasaminte chimice etc.). Transformarile realizate de om la nivelul componentelor

sistemului induce insa manifestari deosebite ale acestor insusiri.

Lucrarile mecanice, tipul de ingrasaminte folosite, rotatia

culturilor modifica insusirile solului, fiecare din aceste actiuni

avand repercusiuni asupra favorabilitatii momentane a solului

pentru o specie data si influentand tipul si intensitatea noilor

interventii, conform caracterului istoric.

Integralitatea din ecosistemele agricole este mult afectata

pentru ca biocenozele au fost simplificate, ramanand multe nise

ecologice neocupate. Rolul lor in functionarea ecosistemului este

preluat de activitatea omului (de exemplu, mentinerea unui anumit

nivel al populatiilor de insecte defoliatoare nu se realizeaza prin Nise Ecologice.

Capitolul II:INTRODUCEREA DE SPECII NOI INTR-UN ECOSISTEM

Orice specie poseda o anumita capacitate de raspandire

geografica si ecologica. In functie de valentele lor ecologice speciile isi extind arealele, populeaza vastele intinderi oceanice si continentale, reusesc sa populeze insulele cele mai indepartate, trec dintr-o regiune geografica in alta, patrund in retelele hidrografice ale uscatului, in izvoare, panze freatice, pesteri etc..

In acest proces, multe incercari se soldeaza cu esec din cauze diferite: factori abiotici nepotriviti, biocenoza noua se dovedeste atat de complexa si inchegata incat nu permite instalarea noului intrus. Atunci cand acest lucru reuseste, el determina o transformare treptata atat a speciei patrunse, cat si a biocenozei in care a reusit sa se instaleze.

Patrunderea intr-un nou ecosistem inseamna schimbarea corelatiilor cu factorii biotici si abiotici, deci schimbarea modului de actiune al selectiei ceea ce duce treptat, in succesiunea generatiilor, la schimbarea mai mult sau mai putin profunda, a genofondului populatiei patrunse, la adaptarea ei fata de noile conditii. Dar totodata ea reprezinta un nou factor biologic in viata ecosistemului si prin trasaturile sale particulare, prin modul de indeplinire al functiilor sale, ea determina anumite schimbari structurale si functionale in intregul ecosistem in care a patruns, pana la stabilirea unei noi stari de echilibru.

Aceste schimbari, produse in mod natural, se desfasoara de obicei lent, treptat, in timp indelungat, fara pertubari violente, desi in final pot afecta profund speciile implicate.

Exemple ce pot ilustra cele spuse: populatiile de pe Insulele Galapagos –insulele acestui arhipelag sunt de natura vulcanica, nu au avut legatura directa cu continentul si au fost populate de plante si animale venite (activ sau pasiv) din America de Sud. Insulele fiind indepartate intre ele, populatiile stabilite pe fiecare insula s-au dezvoltat in izolare, neputand circula de pe o insula pe altele. Ca urmare fiecare are speciile ei endemice, inrudite cu specii sud-americane, dar net diferite de acestea. Unele specii s-au schimbat profund. De pilda o specie de soparla a devenit acvatica (singura specie de soparla acvatica cunoscuta), un cormoran a devenit nezburator etc.; o pasare - starcul de cireada african, care recent a ajuns in America de Sud (adus de furtuna), s-a extins in partea sudica a Statelor Unite devenind un element component al biocenozelor locale, fara sa fi adus perturbari remarcabile.

Omul a schimbat desfasurarea acestor procese naturale. Prin intensificarea circulatiei si dezvoltarea mijloacelor de transport a oamenilor si a marfurilor, prin cresterea necesitatilor economico-sociale, raspandirea plantelor si animalelor a dobandit o amploare fara precedent, de cele mai multe ori scapand de sub controlul selectiei si al oamenilor.

Introducerea de elemente (specii) straine in diferite biocenoze poate fi neintetionata s-au intetionata.

Consecintele unor asemenea introduceri se soldeaza deseori cu cresteri neobisnuite ale numarului indivizilor speciei date, soldandu-se adesea cu adevarate catrastofe ecologice si economice.

Introduceri neintentionate. In Brazilia au ajuns (adusi pe o nava) cativa tantari, vectori ai malariei, care pana atunci existau numai in Africa. La scurt timp a aparut malaria, care a imbolnavit si omorat mii de oameni. Acest efect dezastruos s-a datorat unor trasaturi ecologice si comportamentale specifice tantarului african. In Brazilia existau si exista tantari vectori ai malariei, dar larvele lor traiesc in ape umbrite, in interiorul padurilor, iar adultii de obicei nu patrund in locuintele oamenilor. Tantarul african se dezvolta in ape insorite, in afara padurii si se adaposteste in locuintele oamenilor, unde se produce si atacul. Cunoasterea acestor particularitati a permis si usurat combaterea acestor tantari din America de Sud.

Ca masura de prevedere a fost introdus un control general al avioanelor. In unul dintre ele a fost gasita o musca tete, vector al bolii somnului specifica Africii.

Un alt exemplu se refera la o ciuperca ce paraziteaza pe castani. Ciuperca a ajuns in S.U.A., adusa din Asia, cu material saditor din pepiniere. Ciuperca paraziteaza si pe castanii din Asia, fara insa a dauna arborilor (s-a produs adaptarea reciproca a speciilor). Castanul est-american s-a dovedit extrem de sensibil la ciuperca asiatica. De mentionat ca pe acest castan paraziteaza doua specii americane de ciuperci, fara a-i pricinui daune. In scurta vreme specia de ciuperca asiatica a distrus castanul de pe vaste intinderi, pricinuind pagube materiale considerabile.

Ca urmare, culturile de castan au fost inlocuite prin introducerea speciei de castan chinezesc rezistent la ciuperca.

Semnificatia acestui exemplu sta in adaptarea reciproca a speciilor (ciuperca - castan), elaborata in decursul evolutiei indelungate, in comun, in aceeasi biocenoza si lipsa unei asemenea adaptari cand vin in contact specii din biocenoze diferite.

O alta catrastofa economica s-a produs cand afidul a patruns din America in Franta (prin porturi). Pana atunci aceasta insecta traia pe specii de vita salbatica din S.U.A., la vest de Muntii Stancosii, fara a pricinui pagube vizibile (adaptare reciproca a genofondului). Ajuns in Franta si Algeria a distrus culturile de vita pe suprafete imense. Atunci a aparut ideea de a altoi soiurile europene de vita cu cele americane, rezistente la aceasta insecta. In acest fel a fost stavilita invazia acestui afid.

Patrunzand in noi ecosisteme unde adesea lipseau dusmanii lor naturali, care le controlau inmultirea si fata de care erau adaptati, inclusiv prin potentialul lor reproductiv, noile specii se inmulteau necontrolt introducandu-se nu numai in agrosisteme cu stucturi simplificate ci si in biocenoze naturale, deteriorand echilibrele existente, inlocuind adesea multe specii endemice, modificand mai mult sau mai putin violent si profund structura biocenezelor.

Un alt exemplu din categoria introducerilor neintentionate se refera la gandacul de Colorado important daunator al culturilor de cartof. Dupa cum bine se stie, cartoful este de origine americana si a fost introdus in Europa unde, prin selectie artificiala, au fost obtinute variate soiuri. Gandacul de Colorado exista in biocenozele naturale in zona de est a Muntilor Stancosi, din Colorado pana in Mexic, hranindu-se mai ales cu un solanaceu spontan. El a trecut pe cartoful cultivat cand acesta, adus din Europa in America, s-a raspandit, prin cultivare, spre vest si a ajuns in contact cu aria de raspandire narurala a gandacului. Din acest moment insecta a inceput repede sa inainteze spre rasarit, ajungand in Europa, unde pana in prezent nici o metoda de combatere nu a reusit sa o distruga.

Bizamul, specie de mamifer nord-americana, a fost adus in Europa de un amator. Scapand din cultura a inceput invadarea Europei. A patruns si s-a extins si in Delta Dunarii unde, a pricinuit pagube importante datorate unei inmultiri explozive, distrugand un mare numar de vintire si taliene. In prezent specia s-a integrat in ecosistemele din Delta Dunarii.

Introduceri intentionate s-au facut si se fac in cele mai diferite scopuri –plante de cultura (alimentare, tehnice, esente lemnoase, decorative), animale pentru scopuri alimentare, cinegetice, estetice. Dar, adesea urmarile acestor introduceri sunt cu totul neprevazute, nedorite si pagubitoare atat pentru economia umana cat si pentru ecosistemele naturale corespunzatoare care se deterioreaza.

Unul din cele mai graitoare exemple de acest fel il reprezinta Noua Zeelanda. Formata din doua insule principale este izolata de continentul cel mai apropiat –Australia, ceea ce a facut ca aici sa se pastreze si sa se dezvolte o remarcabila flora si fauna endemica. Din cauza izolarii aici nu au putut patrunde alte mamifere decat doua specii de liliac si caini, introdusi de bastinasii Maori.

Dupa descoperirea ei de catre albi, s-a inceput introducerea, destul de masiva, de noi specii – in 120 ani au fost introduse 207 specii numai din grupul vertebratelor, dintre care 29 au ridicat tot felul de probleme. Au fost introduse (iepurii de vizuina devenind prea abundenti) mamifere carnivore ca hermina, dihorul, nevastuica. Dar acestia inmultindu-se au devastat in primul rand pasarile autohtone.

A fost introdus cerbul care s-a inmultit vertiginos si s-a extins in ambele insule. Impreuna cu oile introduse si ele, au distrus numeroase specii de plante, au oprit regenerarea padurilor, au dus la extinderea eroziunilor. In final s-a recurs la impuscarea si otravirea lor, lucru ce persista si in prezent.

A fost introdus marsupialul opossum ca animal de vanatoare pentru blana. S-a inmultit repede si fiind ierbivor, a pricinuit uriase pagube padurilor si livezilor (numai intr-un an au fost omorate proape un milion de exemplare).

Ca urmare a acestor introduceri, intreaga flora si fauna endemica, de o inestimabila valoare stiintifica, intreaga structura a biocenozelor unice, au fost deteriorate in mod ireversibil.

In Australia au fost aduse cateva exemplare de iepure de vizuina. S-au inmultit nestavilit, neavand dusmani naturali si au devenit un adevarat flagel.

S-au introdus vulpi din Europa, dusmanii naturali ai iepurelui. Dar vulpile au preferat sa consume miei si fauna locala mai usor accesibila, determinand alte si complexe schimbari biologice. O viroza vehiculata de o capusa a stavilit extinderea vulpilor. Inmultirea si extinderea iepurilor a fost oprita prin introducerea mixomatozei, o viroza a iepurilor. Dar dupa o perioada iepurii au devenit partial imuni, astfel incat in prezent, dupa fiecare epidemie de mixomatoza, numarul lor creste tot mai mult.

Mangusta – mamifer originar din regiunea Indo-Malayeza a fost introdus in insula Jamaica, cu scopul distrugerii sobolanilor care pricinuiau mari daune culturilor de trestie de zahar. Odata introdusa mangusta, realmente a pustiit insula, distrugand nenumarate animale salbatice, inclusiv serpi, soparle, broaste, crabi, ca si animale domestice (pui de pisici, caini, pasari). Astazi este stabilizata o biocenoza mult diferita de cea initiala.

In lacul Wisconsin din America de Nord a fost introdus crapul, peste de origine asiatica. In decurs de 20 ani, fauna ihtiologica a lacului s-a schimbat profund in comparatie cu a altui lac vecin, aflat in conditii asemanatoare cu primul, dar in care nu s-au introdus crapi. Efectivul unei serii de specii a scazut considerabil, iar altele au disparut complet. Una din cauze a fost distrugerea vegetatiei de catre crap.

Atunci cand o specie introdusa intr-un ecosistem nou pentru ea, reuseste sa se stabileasca in el si sa se reproduca normal, zicem ca s-a produs aclimatizarea speciei respective.

Pentru reusita aclimatizarii ea trebuie precedata de o cercetare atenta a speciei date, tinand seama de cateva criterii impotrante. Astfel, cunoscand arealul speciei, trebuie stabilit daca in noul ecosistem caracteristicile climaterice corspund cerintelor speciei date in toate momentele importante ale vietii. Pe langa acesta, cunoscand biologia speciei date (habitatul pe care-l prefera conditiile necesare reproducerii, hrana, dusmanii etc.) trebuie stabilit ca, in ecosistemul receptor nu exista specii autohtone cu biologia asemanatoare, deci trebuie stabilit ca exista un loc liber in economia ecosistemului dat.

DETERIORAREA ECOSISTEMELOR PRIN POLUARE

De cele mai multe ori, vorbind despre impactul omului asupra me­diului inconjurator, se fac referiri la poluare. In realitate agresiunea omului depaseste mult sfera poluarii si de aceea este mai corect sa vor­bim de cai diferite de deteriorare a mediului. Poluarea este una din ele. La aceasta trebuie adaugate o serie de alte cai de deteriorare, ca : extra­gerea din ecosisteme a unor componenti abiotici sau biologici, introdu­cerea de elemente biologice - floristice sau faunistice care duc la schim­barea echilibrelor ecologice, a structurii trofice, a productivitatii biolo­gice; modificari ale unor intregi biomi prin mari constructii sau lucrari hidrotehnice sau hidroameliorative; desfasurarea unor activitati generale ale omului afectand in diferite moduri cele mai variate ecosisteme.

Factorii poluanti pot fi clasificati astfel:

factori fizici: radiatii ionizante, particule solide, zgomote etc ;

factori chimici: compusi chimici naturali sau artificiali;

factori biologici sau genetici: specii de plante si animale.