EKOLOGINEN TASAPAINO: SYYT, TEKIJÄT, OMINAISUUDET JA ESIMERKIT - BIOLOGIA - 2026

Ekologinen tasapaino on määritelty havaittavissa ekologisten yhteisöjen ekosysteemeissä tilassa, jossa koostumus ja runsaus lajien pysyy suhteellisen vakaana pitkiä aikoja.

Ajatus luonnollisesta tasapainosta on osa monia filosofisia järjestelmiä ja uskontoja. Jotkut kannattavat Gaian hypoteesia, jonka mukaan biosfääri toimisi järjestelmäna, joka ylläpitää supraorganismina koordinoidusti globaalia ekologista tasapainoa.

Lähde: pixabay.com

Ekologisen tasapainon käsite tukee monia ympäristöä säästäviä asenteita suurelle yleisölle. Ekologit mieluummin ajattelevat biologisen monimuotoisuuden säilyttämistä, kestävää kehitystä ja ympäristön laatua.

Vakaita ekosysteemejä, joissa on tai näyttää olevan selkeä ekologinen tasapaino, on luonteeltaan runsaasti. Tästä syystä he ovat näkyvästi tieteellisessä ja suositussa kirjallisuudessa. On kuitenkin myös epävakaita ekosysteemejä, joihin on historiallisesti kiinnitetty vähemmän huomiota.

syyt

Ekologinen tasapaino on seurausta ekologisten yhteisöjen kyvystä palautua asteittain ekologisen peräkkäisen prosessin kautta niiden alkuperäiseen stabiilisuuteen tai ekologiseen huippunsa, joka on kadonnut häiriön takia, olipa kyse sitten ympäristöstä, bioottisesta tai ihmisestä. joka muuttaa lajien koostumusta ja runsautta.

Termi "ekologinen peräkkäisyys" tarkoittaa suunnanmuutosprosessia yhteisössä sen jälkeen, kun se on kärsinyt suuresta häiriöstä. Tämä muutos tapahtuu vaiheittain ja ilmaistaan ​​lajien koostumuksessa ja runsaudessa, jotka pyrkivät lisäämään niiden monimuotoisuutta. Ekologista peräkkäisyyttä on tutkittu laajasti kasviyhteisöissä.

Kun yhteisö käy läpi ekologisen peräkkäinvaiheen vaiheet, sen katsotaan olevan epätasapainossa. Saavuttuaan perintövaiheen viimeiseen vaiheeseen tai ekologiseen huippunsa yhteisön koostumus on vakaa, minkä vuoksi sen katsotaan olevan suhteellisen tasapainossa tilassa.

Ekologinen tasapaino on dynaaminen vakaa tila (homeostaasi). Väestöryhmien välinen palaute kompensoi jatkuvasti, vaimentaen sen vaikutusta, abioottisten ja bioottisten tekijöiden aiheuttamia vähäisiä muutoksia yhdistelmän koostumuksessa ja väestömäärissä. Seurauksena yhteisö palaa alkuperäiseen ilmeensä.

tekijät

Ekologinen tasapaino on kahden tyyppisten tekijöiden dynaamisen vuorovaikutuksen tuote. Ensinnäkin ulkoiset häiriöt, joita edustavat yleensä lyhytaikaiset tapahtumat, jotka aiheuttavat muutoksia lajien koostumuksessa ja runsaudessa.

Toiseksi mainittujen muutosten neutralisointi ekologisen vuorovaikutuksen kautta yhteisön muodostavien populaatioiden välillä.

Ulkoiset häiriöt voivat olla epioodisesti vaikuttavia bioottisia tekijöitä. Esimerkiksi vaeltavien lajien, kuten johanneksenleipäinfestaatiot Afrikassa tai patogeenit, jotka aiheuttavat epidemioita, esiintyminen.

Häiriöt voivat olla myös äkillisiä abioottisia tekijöitä, kuten hurrikaanit, tulvat tai tulipalot.

Ekologiseen tasapainoon vaikuttavat ekologiset vuorovaikutukset sisältävät suorat vuorovaikutukset (lihansyöjä / saalinen, kasvissyöjä / kasvi, pölyttäjä / kukat, kasvikset / hedelmät, loinen / isäntä) ja epäsuorat vuorovaikutukset (esimerkki: lihansyöjä / kasvit) kunkin muodostavien populaatioiden välillä Yhteisö.

Näille vuorovaikutuksille ominaisten palautevaikutusten seurauksena populaation koon muutos korjataan palaamalla tasapainotasolle, jossa värähtelyt yksilöiden lukumäärässä ovat minimaaliset.

Palautevaikutukset ovat erittäin monimutkaisia ​​ja siksi erityisen alttiita ihmisen toiminnan aiheuttamille häiriöille hyvin monimuotoisissa ekosysteemeissä, kuten trooppisissa metsissä ja koralliriutoissa.

Tärkeimmät ominaisuudet

Ekologisen tasapainon aikana yhteisöt saavuttavat suhteellisen vakauden tai vakaan tilan lajien koostumuksessa ja runsaudessa. Tällainen stabiilisuus määritellään neljällä pääominaisuudella, nimittäin: vakio, vastus, joustavuus ja pysyvyys. Jälkimmäinen tunnetaan myös nimellä hitaus.

Vakio on kyky pysyä muuttumattomana. Resistenssi on kyky pysyä muuttumattomana ulkoisten häiriöiden tai vaikutusten seurauksena. Joustavuus on kyky palata alkuperäiseen vakaan tilan häiriön jälkeen. Pysyvyys on väestön kyky säilyttää itsensä ajan myötä.

Vakio voidaan mitata keskihajonnalla tai vuotuisella variaatiolla. Resistenssi herkkyyden tai puskurointikapasiteetin kautta. Joustavuus paluuajan kautta tai poikkeaman suuruus, joka sallii paluun. Pysyvyys väestön sukupuuttoon sukupuuttoon tai muihin peruuttamattomiin muutoksiin.

Esimerkiksi ekosysteemi, joka värähtelee syklisesti sellaisen tilan ympärillä, kuten Lotka-Volterra-yhtälöt kuvaavat petoeläinten ja saalien välisen vuorovaikutuksen kuvaamiseksi, voidaan luokitella joustaviksi ja pysyviksi.

Sitä ei kuitenkaan voida pitää vakiona ja kestävänä. Tällaisessa tapauksessa kaksi ehtoa täyttyvät, jotta sen voidaan pitää vakaana.

Tarvittavat olosuhteet

Lajien välisen kilpailun oletuksella on suuri merkitys ekologisen tasapainon käsitteessä. Tämä oletus olettaa, että yhteisöissä on tasapaino tuottavuuden ja hengityksen, sisään- ja ulospäin suuntautuvan energian virtauksen, syntyvyyden ja kuolleisuuden sekä lajien välisen suoran ja epäsuoran vuorovaikutuksen välillä.

Lajien välisen kilpailun olettamus edellyttää myös, että jopa yhteisöissä, jotka eivät ole ekologisen huipentumisen tilassa, ekologinen tasapaino on todennäköisesti jonkin verran ja että valtamerten saarilla on tasapaino ekologisesti vastaavien lajien maahanmuuton ja sukupuuton välillä..

Populaation muodostavien lajien säilyminen riippuu näiden samojen lajien pysyvyydestä metapopulaatiotasolla. Yksilöiden vaihtaminen ja uudelleenkierrättäminen samojen lajien populaatioiden välillä, jotka asuvat lähellä olevissa yhteisöissä, ylläpitää geneettistä monimuotoisuutta ja mahdollistaa paikallisten sukupuuttojen korjaamisen.

Metapopulaatiotasolla eloonjääminen tarkoittaa: a) populaatioita, jotka ovat jakautuneet erillisissä mikrohabitanteissa; b) mikrobiotit, jotka ovat riittävän lähellä, jotta ne voisivat uudelleen muodostua muista mikrobiotaateista; c) suurempi sukupuuton todennäköisyys väestötasolla kuin metapopulaatiotasolla; ja d) alhainen todennäköisyys samanaikaisesta sukupuuttoon kaikissa mikrobiotiloissa.

esimerkit

Tarkastellaan tapausta, jossa susia tuotiin vuosikymmenien ajan karjankasvattajia ja tuotiin uudelleen Yhdysvaltojen Yellowstonen kansallispuistoon palauttaakseen ekologisen tasapainon, joka oli menetetty suurten kasvissyöjäisien nisäkkäiden ylitarjonnan vuoksi.

Susipopulaation alkuperäinen kasvu vähensi dramaattisesti kasvinsyöjiä nisäkäspopulaatioita, mikä puolestaan ​​asetti rajan entisten populaatioille (vähemmän kasvissyöjiä tarkoittaa, että monilla susilla ei ole tarpeeksi ruokaa ja nälkää, tai he eivät tuota koiranpentuja).

Kasvinsyöjäpopulaatioiden alhaisimmat ja vakaat tasot johtuen myös vakaiden suden populaatioiden läsnäolosta mahdollisti metsien toistumisen. Tämä puolestaan ​​antoi mahdolliseksi Yellowstonen uudelleenkierrättämisen monille metsä- ja nisäkäslajeille. Tällä tavalla puisto palautti alkuperäisen loiston ja biologisen monimuotoisuuden.

Muita esimerkkejä yhteisöistä, joilla on ilmeinen ekologinen tasapaino, löytyy kansallispuistoista ja merialueista, joissa niitä suojaavia lakeja pannaan täytäntöön, tai syrjäisillä alueilla, joilla on pieni inhimillisyys, etenkin kun asukkaat ovat alkuperäiskansoja, jotka käyttävät tekniikkaa vähän. moderni.

Menetyksesi seuraukset

Ympäristön nykyinen tuhoamisaste ylittää huomattavasti ekosysteemien kyvyn palauttaa luonnollinen ekologinen tasapaino.

Tilanne ei ole kestävä, eikä sitä voida jatkaa pitkään vahingoittamatta vakavasti ihmiskuntaa. Biologisen monimuotoisuuden menetys vaikeuttaa lajien löytämistä luonnonyhteisöjen ja ekosysteemien palauttamiseksi.

Ihmiskunta kohtaa ensimmäistä kertaa historiansa aikana kolme vaarallista häiriötä planeettamittakaavassa: 1) ilmastomuutos, jonka yksi ilmeisimmistä puolista on ilmaston lämpeneminen; 2) valtamerten pilaantuminen ja happamoituminen; ja 3) maailmanlaajuisen biologisen monimuotoisuuden valtava menetys ennennäkemättömällä nopeudella.

Nämä laajamittaiset häiriöt vaikuttavat voimakkaasti nykyisten ja tulevien sukupolvien nuorempiin jäseniin. Ilmastopakolaisia ​​on paljon. Kalastusresurssit vähenevät. Se näkee maailman, josta puuttuu monia luonnonvaraisia ​​kasvi- ja eläinlajeja, joihin olemme tottuneet.

Kuinka ylläpitää sitä?

Tästä aiheesta on suositeltavaa tutustua Ripple et al. (2017). Nämä kirjoittajat huomauttavat, että siirtymisen saavuttamiseksi globaaliin ekologiseen tasapainoon tarvitaan:

1) Luo luonnonsuojelualueita, jotka suojelevat merkittävää osaa planeetan maanpäällisistä ja vesieliöistä.

2) Pysäytä metsien ja muiden luontotyyppien muuntaminen intensiivisen hyödyntämisen alueilla.

3) Alkuperäisten kasviyhteisöjen, erityisesti metsien, palauttaminen laajassa mittakaavassa.

4) Asuttakaa suuret alueet uudelleen kotoperäisillä lajeilla, erityisesti petoeläimillä.

5) Toteutettava politiikat uhanalaisten lajien väärinkäytön, hyväksikäytön ja kaupan sekä luonnonvaraisten eläinten kulutuksen aiheuttaman maailmanlaajuisen kriisin korjaamiseksi.

6) Vähennä ruokajätettä.

7) Edistä kasvituotteiden kulutusta.

8) Vähennä väestönkasvua koulutuksen ja vapaaehtoisen perhesuunnittelun avulla.

9) Kouluta lapsia luonnon arvostuksessa ja kunnioittamisessa.

10) Ohjaa rahainvestoinnit kohti positiivista ympäristömuutosta.

11) Suunnittele ja edistä vihreää tekniikkaa vähentämällä fossiilisten polttoaineiden kulutusta koskevia tukia.

12) Vähennä taloudellista epätasa-arvoa ja varmista, että hinnat, verot ja kannustimet ottavat huomioon ympäristökustannukset.

13) Yhdistä maat tukemaan näitä elintärkeitä tavoitteita.

Viitteet

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. Ympäristönsuodatuksen ja epätasapainon yhdistäminen biogeografiaan yhteisön ilmastokehyksen kanssa. Ecology, 96, 972 - 985.
2. Cuddington, K. 2001. "Luonnon tasapainon" metafora ja tasapaino väestökologiassa. Biology and Philosophy, 16, 463–479.
3. DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. Tasapainon ja epätasapainon käsitteet ekologisissa malleissa. Ekologiset monografiat, 57, 1–21.
4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. Stabiilisuuskäsitteiden soveltamisesta ekologiaan. Ecological Modeling, 63, 143–161.
5. Looman, J. 1976. Biologinen tasapaino ekosysteemeissä: biologisen tasapainon teoria. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337–448.
6. Olszewski, TD 2012. Erittäin monimuotoisuuden pysyvyys epätasapainoisissa ekologisissa yhteisöissä: vaikutukset nykyaikaisiin ja fossiilisiin ekosysteemeihin. Julkaisut Royal Society B, 279, 230–236.
7. Pianka, ER 1978. Evoluutioekologia. Harper & Row, New York.
8. Ripple, WJ, Wolf, C., Newsome, TM, Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, MI, Laurance, WF ja 15 364 tutkijaa 184 maasta. 2017. Maailman tutkijoiden varoitus ihmiskunnalle: toinen huomautus. BioScience, 67, 1026-1028.
9. Rohde, K. 2005. Ei tasapainoekologiaa. Cambridge University Press, Cambridge.