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L'ecosistema è l'unità ecologica fondamentale, è formata da una comunità di organismi viventi in una determinata area detta BIOCENOSI e allo specifico ambiente fisico detto BIOTOPO con il quale gli organismi sono legati da complesse interazioni e scambi di energia e di materia. Un ECOSISTEMA è caratterizzato da diversi habitat e differenti nicchie ecologiche. L'habitat è il luogo fisico dove un animale o una pianta vivono normalmente, in genere caratterizzato da una forma vegetale o da un aspetto fisico dominante come per esempio un corso d'acqua o una foresta. La nicchia ecologica è il ruolo ecologico o per meglio dire la funzione che ogni specie occupa all'interno di un habitat. Per esempio una nicchia ecologica è definita dalle esigenze alimentari, dalle abitudini di vita e dalle interazioni della specie considerata con altre specie, oltre che dalle condizioni climatiche e chimico-fisiche. La nicchia ecologica è unica per ogni specie. L'ecosistema è quindi un 'interazione tra componente abiotica e componente biotica. Il mondo organico e quello inorganico si comportano quindi come un sistema singolo fino al punto che è impossibile comprendere una delle due parti senza capire l'insieme. Gli ecosistemi sono sistemi aperti, cioè i materiali entrano ed escono costantemente, anche se l'aspetto generale e la funzione di base possono rimanere costanti per lunghi periodi di tempo. L'energia all'interno del sistema, quale ecosistema, è un'entrata necessaria; non può essere però riutilizzata. Il Sole è la sorgente di energia fondamentale per l'ecosfera e sostiene direttamente la maggior parte degli ecosistemi naturali nella biosfera. Acqua, aria e nutrienti necessari alla vita, insieme a tutti gli altri materiali, costantemente entrano e lasciano l'ecosistema. Gli organismi e i loro propaguli a loro volta entrano ed escono e quindi migrano ed emigrano. La comunità è definita come una struttura trofica di organismi autotrofi ed organismi eterotrofi. Quindi l'ecosistema è diviso in due strati: 1- strato superiore autotrofo, che si nutre da solo, detto anche "fascia verde" di organismi vegetali contenti clorofilla nel quale predominano la fissazione dell'energia luminosa, l'uso di sostanze inorganiche e la costruzione di sostanze organiche complesse. 2- strato inferiore eterotrofo, che viene nutrito da altri, detto anche "fascia bruna"di suolo e sedimenti, materia in decomposizione, radici, nel quale predominano l'utilizzazione, la trasformazione e la decomposizione di sostanze complesse. L'ecosistema presenta le seguenti componenti: – sostanze inorganiche quali carbonio, azoto, anidride carbonica ed altre, coinvolte nei cicli della materia; – composti organici quali proteine, carboidrati, lipidi che mettono in relazione i componenti abiotici a quelli biotici; – l'aria, l'acqua e l'ambiente di substrato che comprende il regime climatico ed altri fattori fisici; – i produttori, organismi autotrofi, principalmente piante verdi che possono sintetizzare cibo da sostanze inorganiche semplici; – i FAGOTROFI, organismi eterotrofi, principalmente animali, che ingeriscono altri organismi o materia organica particolata; – i SAPROTROFI o decompositori, anche organismi eterotrofi, principalmente batteri o funghi che ottengono la loro energia demolendo tessuti morti o assorbendo materia organica disciolta; ( si nutrono di materia organica morta). Una catena alimentare è data dalla successione con cui alcuni organismi si alimentano di quelli che li precedono e a loro volta, costituiscono alimento per quelli che li seguono. Secondo il posto occupato dalla catena alimentare, gli organismi si collocano a diversi livelli trofici, alimentari: -produttori, consumatori e decompositori. I PRODUTTORI sono il punto di partenza delle catene alimentari, sono le piante verdi e più in generale, gli organismi autotrofi, comprendenti alcuni batteri, come i cianobatteri che catturano l'energia dall'esterno e la rendono disponibile nell'ecosistema. I CONSUMATORI sono distinti in primari, secondari e terziari ecc. Quelli primari sono gli erbivori che si nutrono di vegetali; Quelli secondari sono i carnivori che si nutrono degli erbivori; Quelli terziari son i carnivori che si nutrono di altri carnivori; I DECOMPOSITORI sono costituiti da invertebrati, funghi e batteri che si nutrono di altri organismi morti, operandone la decomposizione in composti semplici, che sono rimesse in circolazione. I consumatori e i decompositori che devono procurarsi il nutrimento da materia organica preformata sono eterotrofi. I PRODUTTORI sono il punto di partenza delle catene alimentari, sono le piante verdi e più in generale, gli organismi autotrofi, comprendenti alcuni batteri, come i cianobatteri che catturano l'energia dall'esterno e la rendono disponibile nell'ecosistema. I CONSUMATORI sono distinti in primari, secondari e terziari ecc. Quelli primari sono gli erbivori che si nutrono di vegetali; Quelli secondari sono i carnivori che si nutrono degli erbivori; Quelli terziari son i carnivori che si nutrono di altri carnivori; I DECOMPOSITORI sono costituiti da invertebrati, funghi e batteri che si nutrono di altri organismi morti, operandone la decomposizione in composti semplici, che sono rimesse in circolazione. I consumatori e i decompositori che devono procurarsi il nutrimento da materia organica preformata sono eterotrofi. Che cos'è un ecotono? È un cambiamento brusco che riguarda le condizioni ambientali, compresi gli organismi adattati a quelle condizioni, che solitamente cambiano gradualmente attraverso un gradiente. Un ecotono è creato dalla giustapposizione di differenti habitat o tipi di ecosistemi. Un esempio di ecotono è una spiaggia marina, dove l'azione della marea che determina l'alternarsi di inondazioni ed esposizioni all'aria è una caratteristica unica e dove vivono numerosi tipi di organismi che non si trovano sulla terra nè in mare aperto. L'uomo tende a frammentare il paesaggio in blocchi e strisce con margini netti, cosi facendo elimina più o meno i gradienti e gli ecotoni naturali. Il prato e lo stagno possono sembrare sistemi autonomi ma in realtà sono sistemi aperti che sono parte di sistemi più ampi, i bacini idrografici. Il loro funzionamento e la stabilità relativa negli anni sono in gran parte determinati da tassi di afflusso e deflusso di acqua, materiali ed organismi provenienti da altre parti del bacino idrografico. Per quanto riguarda gli AGROECOSISTEMI sono ecosistemi secondari caratterizzati dall'intervento umano finalizzati alla produzione agricola e zootecnica. I flussi di energia e di materia sono modificati attraverso l'apporto di fattori produttivi esterni come fertilizzanti, macchine, irrigazione, con l'obiettivo di esaltare la produttività delle specie agrarie vegetali coltivate dall'uomo, eliminando quei fattori naturali come microrganismi, insetti che possono risultare dannosi o entrare in competizione con la coltura agricola a scapito della produttività. Possono essere suddivisi in tre grandi categorie: -agricoltura pre-industriale, autosufficiente, fornisce cibo per il coltivatore e la sua famiglia, può arrivare allo scambio nei mercati locali ma non produce un grosso surplus per l'esportazione; -agricoltura convenzionale o industriale, alimentata a combustibile, produce cibo che supera le necessità locali, diventando una merce ed una principale forza di mercato nell'economia; -agricoltura alternativa, sostenibile a più basso imput, pone enfasi sulle rese del raccolto e sui profitti sostenibili mentre riduce gli imput di combustibili fossili, pesticidi ecc. Tre tipi di colture prevalgono e sono: -la pastorizia che implica il pascolo in mandrie del bestiame o di altri animali domestici in regioni aride e semiaride. -l'agricoltura transitoria dove le aree sono coltivate per pochi anni fino a che tutti i nutrienti sono consumati e lisciviati dal suolo. -l'irrigazione per allagamento o per mezzo delle inondazioni stagionali lungo i fiumi. La biodiversità degli ecosistemi è la varietà degli habitat presenti in un territorio. La diversità del paesaggio può considerarsi come il livello di diversità che riunisce il livelli genetico e specifico. La diversità delle specie ha originato comunità ed ecosistemi diversi di cui si compone il paesaggio. La diversità degli ecosistemi è riferita alla miriade di ambienti diversi in cui la vita può essere presente come foreste, barriere coralline, ambienti umidi, praterie. Da questi ambienti le specie vengono fortemente influenzate, difatti nel momento in cui un tipo di habitat si deteriora o scompare, un gran numero di specie può essere di conseguenza eliminato. Allo stesso modo le specie possono a loro volta influenzare le caratteristiche abiotiche del nostro pianeta. Da qui ricordiamo l'IPOTESI GAIA formulata da James Lovelock e Lynn Margulius, concepiscono la terra come un unico sistema fisiologico, un'entità viva. Secondo questa visione gli organismi viventi, il clima, l'ambiente terrestre, sono un tutto integrato, un unico superorganismo in cui l'attività dei viventi modifica gli aspetti fisici e questi a loro volta influiscono sull'evoluzione e sul mantenimento della vita sul pianeta. Gaia può essere definita come un sistema complesso i cui costituenti sono i viventi e il loro ambiente materiale che comprende l'atmosfera, gli oceani e la superficie delle rocce. Si tratta di un sistema che che si è sviluppato e continua a svilupparsi con un processo evolutivo che coinvolge contemporaneamente i viventi e il loro ambiente. Se la vita scomparisse improvvisamente dalla Terra, tutti gli elementi chimici che costituiscono la superficie terrestre, gli oceani e l'atmosfera reagirebbero tra di loro fino ad esaurire ogni reazione possibile.