Маленька штучна екосистема акваріума. Як працює закрита екосистема акваріума?

Поняття екосистема зазвичай застосовують до природних об`єктів різної складності і розмірів: тайга або невеликий ліс, океан або маленький ставок. У них функціонують складно врівноважені природні процеси. Існують також біологічні системи, створені штучно. Прикладом може служити екосистема акваріума, необхідну рівновагу в якій підтримується людиною.

види екосистем і їх особливості

Екосистемою називають сукупність живих організмів самих різних видів на певній ділянці біосфери, які пов`язані не тільки між собою, а й з компонентами неживої природи кругообігом речовин і перетворення енергії. Вона може бути природною і штучною.

Відео: ЯК ЗРОБИТИ ВІЧНИЙ ТЕРАРІУМ!

Природні екосистеми (ліси, степи, савани, озера, моря та інші) є саморегулюючої структурою. Штучні екосистеми (агроценоз, акваріуми та інші) створюються і підтримуються людиною.

структура екосистеми

В екології екосистема є головною функціональною одиницею. У неї входять нежива середовище та організми як компоненти, взаємно впливають на властивості один одного. Її структура, незалежно від виду, будь це екосистема природної водойми або екосистема акваріума, включає такі складові:

Просторова - розміщення організмів у певній біологічній системі.
Видова - число живуть видів і співвідношення їх чисельності.
Компоненти співтовариства: абіотичні (нежива природа) і біотичні (організми - споживачі, виробники і руйнівники).
Кругообіг речовин і енергії - важлива умова існування екосистеми.
Стійкість екосистеми, що залежить від числа мешкають в ній видів і довжини утворених ланцюгів харчування.

Відео: Сад в пляшці - замкнутої екосистемі з рослиною більше 40 років

Розглянемо приклад однієї з біологічних систем - акваріум. Штучна екосистема його включає всі структурні одиниці. В акваріумі певного розміру (просторове розміщення) живе живий компонент системи (риби, рослини, мікроорганізми). Його компонентами є також вода, грунт, корчі. Акваріум - замкнута екосистема, тому для його мешканців штучно створюються умови близькі до природних. Для чого використовується освітлення, так як ніщо живе не може повноцінно розвиватися і жити без світла-терморегуляція - для підтримки постійного рівня температури-аерація і фільтрація - для подачі кисню в воду і постійної її очищення.

відмінності екосистем

На перший погляд може здатися, що екосистема акваріума мало чим відрізняється від природної водойми. Адже сам акваріум - це своєрідна невелика копія закритого водойми, призначеного для утримання та розведення рибок і рослин. Життя в ньому протікає по схожим біологічним процесам. Тільки акваріум - маленька штучна екосистема. У ній ступінь впливу абіотичних компонентів (температура, світло, жорсткість води, pH та інших) на біотичні компоненти врівноважується людиною. Він же підтримує в акваріумі всю необхідну життєдіяльність, тривалість якої багато в чому залежить від досвіду акваріуміста, його вміння управляти рівновагою середовища. Однак навіть при грамотному догляді вона періодично приходить в занепад, і людині належить терпляче влаштовувати її заново в кімнатному водоймі. Чому це відбувається?

причинні фактори

Екосистема акваріума залежить від віку її водного середовища. Вона проходить етапи становлення, молодості, зрілості і деградації. Порушення рівноваги в екосистемі витримують не всі рослини, а риби перестають розмножуватися.

Чималу роль відіграє і величина акваріума. Від його обсягу безпосередньо залежить тривалість життя середовища. Це подібно екосистемі в природі. Відомо, що чим більший об`єм водойми, тим більше у нього стійкість до порушень необхідної рівноваги. В акваріумі до 200 літрів неважко сформувати середовище проживання, близьку до природної, проте значно важче порушити в ній баланс своїми невмілими діями.

Акваріуми маленької місткості до 30-40 літрів вимагають регулярної заміни води. У розумних межах її зміна на 1 / 3-1 / 5 може похитнути рівноважну стійкість, але середовище відновлюється через пару днів самостійно, а от у випадку заміни всієї води можна легко порушити усталений баланс.

Акваріуміст повинен знати, що, сформувавши екосистему, необхідно підтримувати в ній рівновагу мінімальним втручанням.

Модель екологічної системи

Акваріум - маленька штучна екосистема, структура якої мало відрізняється від природного. Складовими екосистеми є біотоп і біоценоз. В акваріумі неорганічної природою (біотопом) служить вода, грунт, їх властивості. Вона ж включає в себе обсяг простору водного середовища, її рухливість, температуру, освітленість та інші параметри. Необхідні властивості середовища проживання створюються і підтримуються людиною. Він годує мешканців акваріума, дбає про чистоту грунту і води. Тим самим створює лише модель екосистеми. У природі вона замкнута і незалежна.

Відео: ВІЧНИЙ ТЕРАРІУМ - МІСЯЦЬ ТОМУ!

абіотичні чинники

Природну сукупність відрізняють значно глибші взаємозв`язку і взаємозалежності. У домашньому водоймі вони регулюються людиною. Умовно і в домашньому водоймі все живі організми називаються акваріумних біоценозом. Вони займають в ньому певні екологічні ніші, створюючи гармонію місцеперебування. Сприятливі умови для життєдіяльності створюють для них з урахуванням абіотичних факторів - відповідної температури, освітлення і руху води.

Температурний режим залежить від мешканців акваріума. Оскільки навіть незначні його перепади можуть привести до загибелі деяких видів риб, рекомендується використовувати обігрівачі з вбудованим терморегулятором.

Режим освітлення необхідний для нормального функціонування всіх складових акваріумний середовища. Джерела світла зазвичай розташовують над поверхнею води. Довжина світлового дня повинна відповідати фотоперіоду мешканців в їх природних умовах життя.

У природі стояча вода більш рухлива через вплив дощу, вітру та інших хвилювань. В акваріумі необхідна постійна циркуляція води. Вона досягається за допомогою аерації або прогонки води через фільтр.

Постійна циркуляція забезпечує вертикальне обертання води в акваріумі. Вона також вирівнює показник кислотності, запобігає швидке зниження редокс-потенціалу в придонних шарах.

Органічні і неорганічні сполуки

Вода, кисень, вуглекислота, амінокислоти, азотні і фосфорні солі, гумінові кислоти - основні органічні і неорганічні сполуки, які також належать до абіотичних елементів. Велика їх частина укладена в самих організмах акваріума і в донних відкладеннях.

Швидкість переходу даних поживних речовин у водний розчин забезпечується в результаті функціонування продуцентів і редуцентів екосистеми. Органічні азотсодержащие виділення утилізують бактерії, перетворюючи їх у більш прості речовини, необхідні для засвоєння рослинами. органічні сполуки переходять в мінеральну (неорганічну) форму також завдяки різним видам бактерій.
Дані найважливіші процеси залежать від температурного режиму води, показника її кислотності, насиченості киснем. Вони регулюють нормальне функціонування екосистеми.

При створенні закритою екосистеми акваріума важливо знати, що до прийому своїх мешканців він готовий, але повністю не урівноважений, оскільки багато важливих типи бактерій стабілізуються протягом двох тижнів.

Стійкість екосистеми і круговорот речовин в акваріумі

Мешканці акваріума не можуть забезпечити повного кругообігу речовин. У ньому виявляється розрив ланцюга між консументами і продуцентами. Цьому сприяє закрита екосистема акваріума. Креветки, молюски, рачки (консументи) їдять рослини (продуценти), але ніхто не харчується самими консументами. Ланцюг переривається. У той же час інша ланцюг харчування риби - мотилі і інший корм - підтримується людиною штучно.

Створити умови для утримання в акваріумі необхідної кількості дафній і циклопів для харчування риб досить складно. Так як ці дрібні ракоподібні, в свою чергу, також мають потребу в їжі. Життя простих залежить від наявності в акваріумі органічних речовин. Кількість інфузорій має перевищити кількість ракоподібних, останні, в свою чергу, повинні міститися в більшому співвідношенні до риб. Подібного рівноваги в ланцюгах харчування важко домогтися в таких просторових умовах, як закритий акваріум. Екосистема його не сприяє підтримці кількісних показників екологічних чинників на певних рівнях.

У природних екосистемах кожен вид урівноважений співвідношенням з іншими видами. Кожен з них займає свою нішу, визначає взаємозалежність видів. Пропорції хижаків і їх жертв в розвитку екосистеми строго врівноважені. Подібного балансування не домогтися в такому замкненому просторі, як акваріум. Штучна екосистема вимагає грамотної добірки своїх мешканців. Екологічні ніші риб, рослин повинні сполучатися, але не накладатися одна на іншу. Вони підбираються так, щоб їх життєві потреби і так звані «професії» (споживачі, виробники і руйнівники) не були в збиток іншим.

Врівноважений підбір мешканців по їх «професійному» призначенню в моделі акваріумний екосистеми є найважливішою умовою її тривалого здоров`я.

«Адреса» мешканців акваріума

Місцеперебування в водоймі кожного виду також має чимале значення. Всі вони повинні знайти собі відповідне притулок. Не можна перенасичувати акваріум, щоб не привести до деградації інших видів. Так, плаваючі рослини, розростаючись, перекривають світло зростаючим нижче водоростям, нестача укриттів на дні і місць проживання для донних видів риб призводять до сутичок і до загибелі більш слабких особин.

Також важливо пам`ятати, що всі тварини і рослини безперервно змінюються, що, відповідно, не може не позначитися на їхньому оточенні. Необхідно стежити за поведінкою риб, які не перегодовувати їх, доглядати за рослинами, відрізати їх згнилі ділянки, стежити за чистотою грунту.