Väike tehisakvaariumi ökosüsteem. Kuidas suletud akvaariumi ökosüsteem töötab?

2024 Autor: Priscilla Miln | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-17 22:29

Ökosüsteemi mõistet rakendatakse tavaliselt erineva keerukuse ja suurusega loodusobjektide puhul: taiga või väike mets, ookean või väike tiik. Neis toimivad kompleksselt tasakaalustatud looduslikud protsessid. Samuti on kunstlikult loodud bioloogilisi süsteeme. Näitena võib tuua akvaariumi ökosüsteemi, milles vajaliku tasakaalu säilitavad inimesed.

Ökosüsteemide tüübid ja nende omadused

Ökosüsteem on erinevate liikide elusorganismide kogum teatud biosfääri piirkonnas, mis on ainete ja energia ringluse kaudu seotud mitte ainult üksteisega, vaid ka eluta looduse komponentidega. teisendamine. See võib olla looduslik või kunstlik.

Looduslikud ökosüsteemid (metsad, stepid, savannid, järved, mered ja muud) on isereguleeruv struktuur. Tehisökosüsteemid (agrotsenoos, akvaariumid ja muud) loob ja hooldab inimene.

Struktuurökosüsteemid

Ökoloogias on ökosüsteem peamine funktsionaalne üksus. See hõlmab elutut keskkonda ja organisme kui üksteise omadusi vastastikku mõjutavaid komponente. Selle struktuur, olenemata tüübist, olenemata sellest, kas tegemist on loodusliku veehoidla ökosüsteemi või akvaariumi ökosüsteemiga, sisaldab järgmisi komponente:

• Ruumiline – organismide paiknemine kindlas bioloogilises süsteemis.
• Liik - elusate liikide arv ja nende arvukuse suhe.
• Kogukonna komponendid: abiootiline (elutu loodus) ja biootiline (organismid – tarbijad, tootjad ja hävitajad).
• Aine ja energia ringkäik on ökosüsteemi eksisteerimise oluline tingimus.
• Ökosüsteemi jätkusuutlikkus, olenev alt selles elavate liikide arvust ja moodustunud toiduahelate pikkusest.

Vaatleme näidet ühest bioloogilisest süsteemist – akvaariumist. Selle tehisökosüsteem hõlmab kõiki struktuuriüksusi. Teatud suurusega (ruumiline jaotus) akvaariumis elab süsteemi eluskomponent (kalad, taimed, mikroorganismid). Selle komponendid on ka vesi, muld, triivpuit. Akvaarium on suletud ökosüsteem, seetõttu luuakse selle elanike jaoks kunstlikult looduslähedased tingimused. Miks kasutatakse valgustust, kuna miski elus ei saa täielikult areneda ja elada ilma valguseta; termoregulatsioon - püsiva temperatuuritaseme säilitamiseks; aeratsioon ja filtreerimine – vee varustamiseks hapnikuga ja selle pidevaks puhastamiseks.

Ökosüsteemide erinevused

Esmapilgulvõib tunduda, et akvaariumi ökosüsteem ei erine palju looduslikust veehoidlast. Lõppude lõpuks on akvaarium ise omamoodi väike koopia suletud veehoidlast, mis on mõeldud kalade ja taimede hoidmiseks ja aretamiseks. Elu selles kulgeb sarnaste bioloogiliste protsesside kohaselt. Ainult akvaarium on väike kunstlik ökosüsteem. Selles tasakaalustab inimene abiootiliste komponentide (temperatuur, valgus, vee karedus, pH jt) mõju biootilistele komponentidele. Samuti toetab see kogu vajalikku elutegevust akvaariumis, mille kestus sõltub suuresti akvaaristi kogemusest, tema võimest kontrollida keskkonna tasakaalu. Kuid isegi korraliku hoolduse korral laguneb see perioodiliselt ja inimene peab selle kannatlikult uuesti toa tiiki korraldama. Miks see juhtub?

Põhjuslikud tegurid

Akvaariumi ökosüsteem sõltub selle veekeskkonna vanusest. See läbib kujunemise, nooruse, küpsuse ja lagunemise etapid. Vähesed taimed elavad üle ökosüsteemi tasakaalustamatuse ja kalad lõpetavad paljunemise.

Akvaariumi suurus mängib samuti olulist rolli. Keskkonna eeldatav eluiga sõltub otseselt selle mahust. See on looduses nagu ökosüsteem. On teada, et mida suurem on reservuaari maht, seda suurem on selle vastupidavus vajaliku tasakaalu rikkumistele. Kuni 200-liitrises akvaariumis pole looduslikule lähedast elupaika raske moodustada, küll aga on palju keerulisem oma oskamatu tegevusega selles tasakaalu rikkuda.

Väikese, kuni 30–40-liitrise mahuga akvaariumid nõuavad regulaarset veevahetust. Mõistlikes piirides võib selle muutmine 1/3-1/5-le tasakaalu stabiilsust kõigutada, kuid keskkond taastub paari päevaga iseenesest, kuid kui kogu vesi välja vahetada, võib väljakujunenud tasakaal kergesti rikkuda.

Akvarist peaks teadma, et kui ökosüsteem on moodustunud, tuleb seda minimaalse sekkumisega tasakaalus hoida.

Ökoloogilise süsteemi mudel

Akvaarium on väike tehisökosüsteem, mille struktuur erineb looduslikust vähe. Ökosüsteemi komponendid on biotoop ja biotsenoos. Akvaariumis on anorgaaniline loodus (biotoop) vesi, pinnas ja nende omadused. See hõlmab ka veekeskkonna ruumi mahtu, selle liikuvust, temperatuuri, valgustust ja muid parameetreid. Elupaiga vajalikke omadusi loob ja hoiab inimene ise. Ta toidab akvaariumi elanikke, hoolitseb pinnase ja vee puhtuse eest. Seega loob see ainult ökosüsteemi mudeli. Looduses on see suletud ja iseseisev.

Abiootilised tegurid

Loomulikku totaalsust eristavad palju sügavamad vastastikused seosed ja vastastikused sõltuvused. Kodutiigis reguleerib neid inimene. Tavapäraselt nimetatakse kodutiigis kõiki elusorganisme akvaariumi biotsenoosiks. Nad hõivavad selles teatud ökoloogilisi nišše, luues elupaiga harmoonia. Neile luuakse eluks soodsad tingimused, võttes arvesse abiootilisi tegureid - sobivat temperatuuri, valgustust ja vee liikumist.

Temperatuurirežiim sõltub akvaariumi elanikest. Kuna isegi väikesed kõikumised võivad põhjustada mõne kalaliigi hukkumist, on soovitatav kasutada sisseehitatud termostaadiga kütteseadmeid.

Valgustusrežiim on vajalik akvaariumi keskkonna kõigi komponentide normaalseks tööks. Valgusallikad asuvad tavaliselt veepinna kohal. Päevavalguse pikkus peaks vastama elanike fotoperioodile nende loomulikes elutingimustes.

Looduses on seisev vesi vihma, tuule ja muude häiringute mõjul liikuvam. Akvaariumid nõuavad pidevat veeringlust. See saavutatakse õhustades või läbi filtri voolates vett.

Pidev tsirkulatsioon tagab vee vertikaalse pöörlemise akvaariumis. Samuti ühtlustab see happesuse indeksit, hoiab ära redokspotentsiaali kiire vähenemise alumises kihis.

Orgaanilised ja anorgaanilised ühendid

Vesi, hapnik, süsihappegaas, aminohapped, lämmastiku- ja fosforisoolad, humiinhapped on peamised orgaanilised ja anorgaanilised ühendid, mis kuuluvad samuti abiootiliste elementide hulka. Enamik neist sisaldub akvaariumi organismides ja põhjasetetes.

Nende toitainete vesilahuseks ülemineku kiirus on tagatud ökosüsteemi tootjate ja lagundajate toimimise tulemusena. Orgaanilised lämmastikku sisaldavad ekskretsioonid kasutavad baktereid ära, muutes need taimedele omastamiseks vajalikeks lihtsamateks aineteks. Orgaanilised ühendid muundataksemineraalne (anorgaaniline) vorm ka erinevate bakteritüüpide tõttu. Need olulisemad protsessid sõltuvad vee temperatuurirežiimist, selle happesusest, hapnikuküllastusest. Need reguleerivad ökosüsteemi normaalset toimimist.

Kinnise akvaariumi ökosüsteemi loomisel on oluline teada, et see on valmis oma elanikke vastu võtma, kuid ei ole täielikult tasakaalus, kuna mitmed olulised bakteritüübid stabiliseeruvad kahe nädala jooksul.

Ökosüsteemi jätkusuutlikkus ja akvaariumi jalgrattasõit

Akvaariumi elanikud ei suuda pakkuda täielikku ainete tsüklit. See paljastab ahela katkemise tarbijate ja tootjate vahel. Seda soodustab akvaariumi suletud ökosüsteem. Krevetid, molluskid, koorikloomad (tarbijad) söövad taimi (tootjad), kuid keegi ei söö tarbijaid ise. Kett on katki. Samal ajal hoiab inimene kunstlikult ülal teist kalade toiduahelat – vereusse ja muud toitu.

Tingimuste loomine kalade toitmiseks vajaliku arvu dafniate ja kükloopide hoidmiseks akvaariumis on üsna keeruline. Kuna need väikesed koorikloomad omakorda vajavad ka toitu. Algloomade eluiga sõltub orgaanilise aine olemasolust akvaariumis. Ripslaste arv peaks ületama vähilaadsete arvu, viimaseid omakorda peaks olema suurem vahekord kaladega. Sellist tasakaalu toiduahelates on raske saavutada sellistes ruumitingimustes nagu siseakvaarium. Selle ökosüsteem ei soosi kvantitatiivset toetamistkeskkonnategurite näitajad teatud tasemetel.

Looduslikes ökosüsteemides on iga liigi suhe teiste liikidega tasakaalus. Igaüks neist hõivab oma niši, määrab liikide vastastikuse sõltuvuse. Kiskjate ja nende saaklooma osakaalud ökosüsteemi arengus on rangelt tasakaalus. Sellist tasakaalu ei saa saavutada sellises suletud ruumis nagu akvaarium. Kunstlik ökosüsteem nõuab selle elanike pädevat valikut. Kalade ja taimede ökoloogilised nišid peaksid olema konjugeeritud, kuid mitte kattuma. Neid valitakse nii, et nende elulised vajadused ja nn "professionaalid" (tarbijad, tootjad ja hävitajad) ei oleks teiste arvelt.

Elanike tasakaalustatud valik vastav alt nende "professionaalsele" otstarbele akvaariumi ökosüsteemi mudelis on selle pikaajalise tervise kõige olulisem tingimus.

Akvaariumi elanike "aadress"

Olulise tähtsusega on ka iga liigi elupaik veehoidlas. Kõik nad peavad leidma endale sobiva kodu. Te ei saa akvaariumi üleküllastada, et mitte põhjustada teiste liikide lagunemist. Niisiis, kasvavad ujuvad taimed varjavad allpool kasvavate vetikate valgust, põhjas asuvate varjupaikade ja põhjas elavate kalaliikide elupaikade puudumine põhjustab kokkupõrkeid ja nõrgemate isendite surma.

Samuti on oluline meeles pidada, et kõik loomad ja taimed on pidevas muutumises, mis seega ei saa muud, kui mõjutada nende keskkonda. Kalade käitumist tuleb jälgida, neid mitte üle toita, taimede eest hoolitseda, nende mädanenud osad ära lõigata, puhtana hoida.muld.

Akvaariumi ökosüsteemi stabiilsuse säilitamiseks tuleb iga sekkumise katsel mõelda, kas see ei kahjusta tasakaalu.