Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Биогеоценоза.
|
|
Поток энергии, заключенный в пище, в экосистеме (биогеоценозе)
осуществляется направленно от автотрофов к гетеротрофам. На первом
трофическом уровне зелеными растениями поглощается около 50%
солнечной энергии. Часть этой энергии в процессе фотосинтеза
преобразуется в энергию химических связей, - это валовая первичная
продукция. Большая часть поглощенной растениями, но не усвоенной
энергии, рассеивается в окружающую среду в виде тепловой энергии. Часть
органических веществ окисляется, а высвобождающаяся энергия расходуется
на поддержание метаболических процессов. В конечном счете, эта энергия
также рассеивается в виде тепла. Оставшаяся часть новообразованных
органических веществ составляет прирост биомассы и называется чистой
первичной продукцией. В чистую первичную продукцию превращается
только 1% поглощенной растением энергии. До второго трофического уровня
доходит только часть чистой первичной продукции. Та часть, которую
ассимилировали консументы, частично тратится на дыхание, частично
выделяется с экскрементами, а остальное накапливается в виде вторичной
продукции. Вторичная продукция на каждом последующем трофическом
уровне консументов составляет около 10% предыдущей. В результате, чем
длиннее пищевая цепь, тем меньше остается к ее концу накопленной в
органическом веществе энергии. Отсюда, число трофических уровней
никогда не бывает слишком большим.
Пищевые цепи можно представить в виде экологических пирамид. Различают
три основных типа пирамид: пирамида чисел – отражает уменьшение
численности организмов от продуцентов к консументам; пирамида биомасс
– показывает изменение биомасс на каждом последующем трофическом
уровне; пирамида энергии – имеет универсальный характер, и отражает
уменьшение количества энергии, содержащейся в продукции, создаваемой на
каждом следующем трофическом уровне. Основание пирамиды образуют растения – продуценты. Над ними
располагаются фитофаги. Следующее звено представлено консументами
второго порядка. И так далее до вершины пирамиды, которую занимают
наиболее крупные хищники. Высота пирамиды обычно соответствует длине
пищевой цепи. И поскольку на верхние этажи пирамиды энергия доходит в
очень малых количествах, цепь редко состоит более чем из 5-6 звеньев.
Ю. Одум сделал расчеты потока энергии от звена к звену в упрощенной
теоретической экосистеме, сведя ее к одной примитивной цепи,
функционирующей в течение года. Он рассуждал следующим образом.
Допустим, имеется посев люцерны на площади в 4 га. На этом поле кормятся
телята (предполагается, что они едят только люцерну), а телятиной питается
12-летний мальчик. Результаты расчетов представленные в виде трех
пирамид – численности, биомассы и энергии, свидетельствуют, что люцерна
использует всего 0, 24% всей падающей на поле энергии, из которой 8%
приходится на телят; 0, 7% энергии, накопленной телятами, расходуется на
рост и развитие мальчика 12 лет. Схема, в целом, дает представление о
масштабах снижения коэффициента полезного действия по мере перехода от
основного звена в пирамиде к ее вершине: из всей солнечной энергии,
падающей на 4 га люцернового поля, лишь немногим больше миллионной
части ее хватает на пропитание мальчика в течение года (приведено по В.А.
Радкевич, 1997). При оценке коэффициента усвоения энергии в пищевых
цепях часто используют «число Линдемана»: с одного трофического уровня
на другой в среднем передается 10% энергии, а 90% рассеивается. Однако это
«число» чрезмерно упрощает и даже искажает реальную картину. Закон
«10%» действует только при переходе энергии с первого трофического
уровня на второй, да и то не во всех случаях. Эффективность усвоения
энергии в следующих звеньях пищевой цепи –от фитофагов к зоофагам или
к хищникам высших порядков –может достигать 60%. Поведение энергии
подчиняется действию первого и второго законов термодинамики:
Первый закон –о сохранении количества энергии при переходе ее из
одной формы в другую. Энергия поступает в систему извне с солнечным
светом и усваивается продуцентами. Далее она частично используется
консументами и симбиотрофами, частично редуцентами, и частично
затрачена на дыхание. Если суммировать все эти фракции расхода энергии,
то сумма будет равна той потенциальной энергии, которая накоплена при
фотосинтезе.
Второй закон –о неизбежности рассеивания энергии при переходе ее из
одной формы в другую. В соответствии с этим законом энергия теряется при
ее передаче по пищевым цепям. В наиболее общем виде эти потери отражает
«число Линдемана» (приведено по Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова, 2005).
- сукцессии:
Сукцессии – это поступательные изменения в биоценозе, в конечном
счете, приводящие к смене одного сообщества другим. Сукцессии
выражаются в изменении видового состава и структуры сообщества. Ряд
сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называется сукцессионной __ серией. По генезису сукцессии подразделяют на: природные и
|
|