Příčiny, faktory, vlastnosti a příklady ekologické rovnováhy

3906
David Holt

The ekologická rovnováha je definován jako stav pozorovatelný v ekologických komunitách v ekosystémech, ve kterém složení a početnost druhů zůstává po dlouhou dobu relativně stabilní.

Myšlenka přirozené rovnováhy je součástí mnoha filozofických systémů a náboženství. Existují lidé, kteří podporují hypotézu Gaia, podle níž by biosféra fungovala jako systém, který jako nadorganismus koordinovaně udržuje globální ekologickou rovnováhu.

Zdroj: Dreamstime.com

Pojem ekologická rovnováha podporuje mnoho environmentálních postojů široké veřejnosti. Ekologové dávají přednost uvažování o ochraně biodiverzity, udržitelném rozvoji a kvalitě životního prostředí.

Stabilní ekosystémy, ve kterých existuje nebo se zdá být jasná ekologická rovnováha, oplývají přírodou. Z tohoto důvodu se objevují prominentně ve vědecké a populární literatuře. Existují však také nestabilní ekosystémy, kterým byla historicky věnována menší pozornost.

Rejstřík článků

  • 1 Příčiny
  • 2 faktory
  • 3 Hlavní vlastnosti
  • 4 Nezbytné podmínky
  • 5 příkladů
  • 6 Důsledky vaší ztráty
  • 7 Jak to udržovat?
  • 8 Reference

Příčiny

Ekologická rovnováha je výsledkem schopnosti ekologických komunit postupně se zotavovat prostřednictvím procesu ekologické sukcese jejich původní stability nebo ekologického vyvrcholení, které bylo ztraceno v důsledku narušení, ať už environmentálního, biotického nebo lidského. složení a početnost druhu.

Termín „ekologická sukcese“ označuje proces směrových změn v komunitě poté, co utrpěla velké narušení. Tato změna probíhá postupně a je vyjádřena ve složení a hojnosti druhů, které mají tendenci zvyšovat jejich rozmanitost. Ekologická sukcese byla rozsáhle studována v rostlinných společenstvích.

Jak komunita prochází fázemi ekologické sukcese, je považována za nevyváženou. Po dosažení závěrečné fáze sukcese neboli ekologického vyvrcholení je složení komunity stabilní, a proto je považováno za ve stavu relativní rovnováhy.

Ekologická rovnováha je dynamický ustálený stav (homeostáza). Zpětná vazba mezi populacemi se neustále kompenzuje, tlumí její účinek, drobné změny ve složení a početnosti populace v komunitě způsobené abiotickými a biotickými faktory. Výsledkem je, že se komunita vrací k původnímu vzhledu.

Faktory

Ekologická rovnováha je produktem dynamické interakce dvou typů faktorů. Zaprvé, vnější narušení představované událostmi, obvykle krátkého trvání, které způsobují změny ve složení a hojnosti druhů..

Za druhé, neutralizace těchto změn ekologickými interakcemi mezi populacemi, které tvoří komunitu.

Vnější poruchy mohou být biotické faktory, které působí epizodicky. Například výskyt stěhovavých druhů, jako jsou rány kobylky v Africe, nebo patogeny způsobující epidemie.

Poruchy mohou být také náhlé abiotické faktory, jako jsou hurikány, povodně nebo požáry..

Mezi ekologické interakce, které určují existenci ekologické rovnováhy, patří přímé interakce (masožravec / kořist, býložravec / rostlina, opylovač / květiny, ovoce / ovoce, parazit / hostitel) a nepřímé interakce (příklad: masožravec / rostlina) mezi populacemi, které tvoří každou komunitu.

V důsledku účinků zpětné vazby, které jsou těmto interakcím vlastní, je opravena změna velikosti populace, která se vrací na rovnovážnou úroveň, ve které jsou oscilace v počtu jedinců minimální..

Účinky zpětné vazby jsou ve velmi rozmanitých ekosystémech, jako jsou tropické deštné pralesy a korálové útesy, velmi složité, a proto zvláště citlivé na narušení lidskou činností..

Hlavní vlastnosti

Během ekologické rovnováhy dosahují společenstva relativní stability nebo ustáleného stavu v druhovém složení a četnosti. Tato stabilita je definována ve čtyřech hlavních vlastnostech, a to: stálost, odolnost, odolnost a vytrvalost. Ta druhá je také známá jako setrvačnost.

Stálost je schopnost zůstat nezměněna. Odpor je schopnost zůstat nezměněna v důsledku vnějších poruch nebo vlivů. Odolnost je schopnost vrátit se do původního ustáleného stavu po narušení. Perzistence je schopnost populací chránit se v průběhu času.

Stálost lze měřit směrodatnou odchylkou nebo roční variabilitou. Odpor díky citlivosti nebo vyrovnávací kapacitě. Odolnost prostřednictvím doby návratu nebo velikosti odchylky, která umožňuje tento návrat. Perzistence po střední dobu do vyhynutí populace nebo jiné nevratné změny.

Například ekosystém, který cyklicky osciluje kolem stavu, jako je ten popsaný rovnicemi Lotka-Volterra k popisu interakce mezi predátory a kořistí, lze klasifikovat jako odolný a perzistentní.

Nelze jej však považovat za stálý a odolný. V takovém případě jsou splněny dvě podmínky, které umožňují považovat ji za stabilní.

Nezbytné podmínky

Předpoklad konkurence mezi druhy hraje v koncepci ekologické rovnováhy významnou roli. Tento předpoklad předpokládá, že v komunitách existuje rovnováha mezi produktivitou a dýcháním, energetickým tokem dovnitř a ven, mírou narození a úmrtnosti a přímými a nepřímými interakcemi mezi druhy..

Předpoklad konkurence mezi druhy rovněž předpokládá, že i v komunitách, které nejsou ve stavu ekologického vyvrcholení, existuje pravděpodobně určitý stupeň ekologické rovnováhy a že na oceánských ostrovech existuje rovnováha mezi imigrací a vyhynutím ekologicky ekvivalentních druhů..

Přežití druhů, které tvoří populaci, závisí na perzistenci stejných druhů na úrovni metapopulace. Výměna jednotlivců a reklonizace mezi populacemi stejného druhu, které obývají blízké komunity, udržuje genetickou rozmanitost a umožňuje napravit místní vyhynutí.

Na úrovni metapopulace přežití znamená: a) populace distribuované v diskrétních mikrohabitech; b) mikrohabitata dostatečně blízko, aby umožnily jejich rekolonizaci z jiných mikrohabitatů; c) větší pravděpodobnost vyhynutí na úrovni populace než na úrovni metapopulace; ad) nízká pravděpodobnost současného vyhynutí ve všech mikrohabitatech.

Příklady

Zvažte případ vlků, kteří byli po mnoha desetiletích vyhlazování farmáři znovu zavedeni do Yellowstonského národního parku ve Spojených státech, aby obnovili ekologickou rovnováhu ztracenou v důsledku přelidnění velkých býložravých savců..

Počáteční růst populace vlků dramaticky snížil populace býložravých savců, což zase omezilo velikost populace prvního (méně býložravců znamená, že mnoho vlků nemá dostatek potravy a hladoví, nebo neprodukují štěňata).

Nižší a stabilnější úrovně populací býložravců díky přítomnosti také stabilních populací vlků umožnily znovuobjevení lesů. To zase umožnilo rekolonizaci Yellowstonu velkým počtem druhů lesních ptáků a savců. Tímto způsobem získal park svou původní nádheru a biologickou rozmanitost..

Další příklady komunit se zjevnou ekologickou rovnováhou se nacházejí v národních parcích a mořských rezervacích, v nichž se prosazují zákony, které je chrání, nebo v odlehlých oblastech s nízkou hustotou lidí, zejména pokud jsou obyvateli domorodí obyvatelé, kteří málo využívají technologie. Moderní.

Důsledky vaší ztráty

Současná míra ničení životního prostředí daleko převyšuje schopnost ekosystémů obnovit svou přirozenou ekologickou rovnováhu.

Situace je neudržitelná a nemůže dlouho trvat, aniž by vážně poškodila lidstvo. Ztráta biologické rozmanitosti stále více ztěžuje hledání druhů pro obnovu přírodních společenstev a ekosystémů.

Poprvé ve své historii čelí lidstvo třem nebezpečným narušením v planetárním měřítku: 1) změna klimatu, jejíž nejzřetelnější stránkou je globální oteplování; 2) znečištění a okyselení oceánů; a 3) enormní ztráta globální biologické rozmanitosti bezprecedentní rychlostí.

Tyto rozsáhlé poruchy silně ovlivní mladší členy současných a budoucích generací. Bude zde velké množství klimatických uprchlíků. Zdroje rybolovu poklesnou. Uvidíte svět zbavený mnoha divokých druhů rostlin a zvířat, na které jsme zvyklí..

Jak to zachovat?

K tomuto tématu se doporučuje konzultovat práci Ripple et al. (2017). Tito autoři poukazují na to, že k dosažení přechodu k globální ekologické rovnováze by bylo nutné:

1) Vytvořte přírodní rezervace, které chrání významnou část suchozemských a vodních stanovišť planety.

2) Zastavit přeměnu lesů a jiných přírodních stanovišť v oblastech intenzivně využívaných.

3) Obnova původních rostlinných společenstev ve velkém měřítku, zejména lesů.

4) Znovu osídlete velké oblasti původními druhy, zejména nejlepšími predátory.

5) Provádět politiky k nápravě defaunace, vykořisťování a obchodu s ohroženými druhy a globální krize způsobené konzumací divokých zvířat.

6) Snižte plýtvání potravinami.

7) Podporujte konzumaci rostlinných potravin.

8) Snížit růst lidské populace prostřednictvím vzdělávání a dobrovolného plánování rodiny.

9) Vzdělávejte děti v oceňování a respektování přírody.

10) Nasměrovat peněžní investice k pozitivní změně životního prostředí.

11) Navrhovat a propagovat zelené technologie a snižovat dotace na spotřebu fosilních paliv.

12) Snížit hospodářskou nerovnost a zajistit, aby ceny, daně a pobídky zohledňovaly náklady na životní prostředí.

13) Spojte národy a podpořte tyto zásadní cíle.

Reference

  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. Propojení filtrování a nerovnováhy životního prostředí s biogeografií s klimatickým rámcem komunity. Ecology, 96, 972-985.
  2. Cuddington, K. 2001. Metafora a rovnováha „rovnováhy přírody“ v populační ekologii. Biology and Philosophy, 16, 463-479.
  3. DeAngelis, D. L., Waterhouse, J. C. 1987. Rovnovážné a nerovnovážné koncepty v ekologických modelech. Ekologické monografie, 57, 1-21.
  4. Grimm, V., Schmidt, E., Wissel, C. 1992. O aplikaci konceptů stability v ekologii. Ekologické modelování, 63, 143-161.
  5. Looman, J. 1976. Biologická rovnováha v ekosystémech: teorie biologické rovnováhy. Folia Geobotanica et Phytotaxonomica, 10, 337-448.
  6. Olszewski, T. D. 2012. Perzistence vysoké rozmanitosti v nerovnovážných ekologických komunitách: důsledky pro moderní a fosilní ekosystémy. Proceedings of the Royal Society B, 279, 230-236.
  7. Pianka, E. R. 1978. Evoluční ekologie. Harper & Row, New York.
  8. Ripple, W. J., Wolf, C., Newsome, T. M., Galetti, M., Alamgir, M., Crist, E., Mahmoud, M. I., Laurance, W. F. a 15 364 vědců ze 184 zemí. 2017. Varování světových vědců pro lidstvo: druhé upozornění. BioScience, 67, 1026-1028.
  9. Rohde, K. 2005. Nerovnovážná ekologie. Cambridge University Press, Cambridge.

Zatím žádné komentáře