Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах
Кормленье генеральной метод движения веществ и энергии.
Организмы в экосистеме соединены общностью энергии и питательных
веществ, тот или другой нужны для поддержания жизни. Генеральным
источником энергии для подавляющего большинства живых
организмов на Миру прибывает Солнце. Фотосинтезирующие
организмы (зеленоватые растения, цианобактерии, некие
бактерии) прямо применяют энергию солнечного света.
При всем этом из углекислого газа и воды образуются трудные
органические вещества, в тот или другой количество солнечной энергии
скапливается в форме хим энергии.Кормление генеральной метод движения веществ и энергии.
Организмы в экосистеме соединены общностью энергии и питательных
веществ, тот или другой нужны для поддержания жизни. Основным
источником энергии для подавляющего большинства живых
организмов на Миру приходит Солнце. Фотосинтезирующие
организмы (зеленоватые растения, цианобактерии, некие
бактерии) непринужденно употребляют энергию солнечного света.
При всем этом из углекислого газа и воды образуются трудные
органические вещества, в тот или иной число солнечной энергии
скапливается в форме хим энергии. Органические
вещества служат источником энергии не совсем только для самого
растения, да и для иных организмов экосистемы. Высвобождение
заключенной в еде энергии происходит в процессе дыхания.
Продукты дыхания углекислый газ, вода и неорганические
вещества могут опять применяться зеленоватыми растениями. В
итоге вещества в принесенной экосистеме совершают безграничный
круговорот. При всем этом энергия, заключенная в еде, не совершает
круговорот, а равномерно преобразуется в тепловую энергию и
уходит из экосистемы. Потому нужным договором
существования экосистемы приходит неизменный приток энергии
извне (рис. 14.5).
Рис. 14.5. Сулммарный поток энергии (черные стрелки)
и круговорот веществ (ясные стрелки) в экосистеме.
Таковым образом, основание экосистемы сочиняют автотрофные
организмы продуценты (изготовители, созидатели),
тот или другой в процессе фотосинтеза творят богатую энергией еду
первичное органическое вещество. В наземных экосистемах
более принципиальная роль принадлежит высшим растениям, тот или другой,
образуя органические вещества, доставляют начало цельным трофическим
касательствам в экосистеме, служат субстратом для почти всех животных,
грибов и микроорганизмов, энергично влияют на локальный климат
биотопа. В аква экосистемах ключевыми производителями
первичного органического вещества приходят водные растения.
Готовые органические вещества употребляют для получения и
скопление энергии гетеротрофы, либо консументы
(потребители). К гетеротрофам иметь отношение растительноядные
животные (консументы I Порядка), хищные, живущие за счет
растительноядных форм (консументы II порядка), употребляющие
иных хищных (консументы Ш порядка) и т. д.
Специализированную группу консументов сочиняют редуценты
(разрушители, или] деструкторы), разлагающие органические
остатки продуцентов и консументов до элементарных неорганических
соединений, тот или другой зат-ем употребляются продуцентами. К
редуцентам иметь отношение основным образом микрорганизмы бактерии
и грибы. В наземных экосистемах необычно главное значение обладают
почвенные редуценты, привлекающие в корпоративный круговорот
органические вещества отмерших растений (они употребляют до 90%
первичной продукции леса). Таковым образом, каждый живой
организм в составе экосистемы занимает определенную
экологическую нишу (площадь) в трудной порядку экологических
отношений с вторыми организмами и абиотическими
соглашениями среды.
Пищевые цепи (сети) и трофические ватерпасы. Основанием всякий
экосистемы, ее фундаментом приходят пищевые (трофические) и
сопутствующие им энерго взаимоотношения. В их непрерывно
происходит перенос Вещества и энергии, тот или другой заключены в
еде, сделанной предпочтительно растениями.
Перенос возможной энергии еды, сделанной растениями,
спустя ряд организмов методом поедания одних обликов вторыми
величается цепью кормления либо пищевой цепью, а
каждое ее звено трофическим степенью (рис. 14.6).
Рис. 14.6. Цепи кормления африканской саванне.
Основной трофический степень образуют продуценты (растения),
2-ой первичные консументы (растительноядные животные),
3-ий вторичные консументы (хищные животные и
паразиты). Так как каждый организм обладает немного
источников кормления и сам приходит объектом кормления для иных
организмов из одной и той же пищевой цепи либо даже из различных
(всеядные организмы, к примеру человек, медведь, воробей,
употребляют как продуцентов, так и консументов, т. е. живут на
различных трофических степенях), цепи кормления часто
разветвляются и переплетаются в трудные пищевые сети
(рис. 14.7).
Рис. 14.7. Сети кормления в экологической порядку.
Живут два главных вида пищевых цепей пастбищные (цепи
выедания, либо цепи употребления) и детритные (цепи разложения).
Пастбищные цепи начинаются с продуцентов: клевер
>зайчик > волк; фитопланктон (водные растения) >
зоопланктон (простые) >плотва > щука >
скопа.
Детритные цепи начинаются от растительных и животных
остатков, какашек животных детрита; идут к
микроорганизмам, тот или другой ними насыщаются, а далее к небольшим
животным (детритофагам) и к их потребителям хищникам.
Детритные цепи более всераспространены в лесах, где великая
число (наиболее 90%) ежегодного прироста биомассы растений не
потребляется непринужденно растительноядными животными, а
отмирает, подвергаясь разложению (сапротрофными организмами) и
минерализации. Обычным образцом детритной пищевой взаимоотношения наших
лесов приходит должно: листовая подстилка >
дождевой червяк > темный дрозд>
ястреб-перепелятник. Не считая дождевых червяков, детритофагами
приходят мокрицы, клеши, ногохвостки, нематоды и др.
Экологические пирамиды. Пищевые сети снутри каждого
биогеоценоза обладают превосходно выраженную структуру. Она
характеризуется числом, масштабом и совместной массой
организмов биомассой на каждом степени цепи кормления. Для
пастбищных пищевых цепей типично рост густоты
популяций, скорости размножения и продуктивности их биомасс.
Понижение биомассы при переходе с один-одинешенек пищевого степени на
иной обосновано тем, что далековато не вся еда ассимилируется
консументами. Так, к примеру, у гусеницы, кормящеюся листьями,
в кишечном тракте всасывается только лишь половина растительного
мат-ла, остальное выделяется в внешности какашек. Не считая
того, великая число питательных веществ, всасываемых
кишечным трактом, расходуется на дыхание и едва 1015% в окончательном
счете употребляется на учение новейших клеток и тканей
гусеницы. По данной причине продукция организмов каждого
следующего трофического степени постоянно младше (в среднем в 10
разов) продукции предшествующего, т. е. масса каждого следующего
звена в цепи кормления прогрессивно убавляется. Эта
закономерность приобрела заглавие верховодило экологической
пирамиды (рис. 14.8).
Рис, 14.8. Упрощенная экологическая
пирамида.
Распознают три метода составления экологических пирамид:
1. Пирамида численностей отражает численное соотношение
особей различных трофических ватерпасов экосистемы. Ежели организмы в
границах один-одинешенек либо различных трофических ватерпасов сильно
распознаются меж собой по размахам, то пирамида численностей
доставляет искаженные представления о истинныхсоотношениях
трофических ватерпасов. К примеру, в обществе планктона
численность продуцентов в 10-ки и сотки разов преимущественно
численности консументов, а в лесу сотки тыщ консумен-тов
могут кормиться органами один-одинешенек дерева продуцента.
2. Пирамида биомасс указывает численность
живого вещества, либо биомассы, на каждом трофическом степени. В
большинстве наземных экосистем биомасса продуцентов, т. е.
суммарная масса растений величайшая, а биомасса организмов
каждого следующего трофического степени младше предшествующего.
Но в неких обществах биомасса консументов I порядка
посещает преимущественно биомассы продуцентов. К примеру, в океанах, где
генеральными продуцентами приходят одноклеточные водные растения с
высочайшей скоростью размножения, их годовая продукция в 10-ки
и даже сотки разов может превосходить запас биомассы. Вкупе с тем,
вся интеллигентная водными растениями продукция так скоро вовлекается
в цепи кормления, что скопление биомассы водных растений не достаточно, но
вследствие больших темпов размножения маленький их запас
оказывается достаточным для поддержания скорости воспроизведенья
органического вещества. В взаимоотношения с сиим в океане пирамида
биомасс обладает обратное соотношение, т. е. «перевернута». На
высших трофических степенях преобладает тенденция к скоплению
биомассы, потому что продолжительность жизни хищников крупна, скорость
оборота их генераций, напротив, невелика, и в их теле
задерживается значимая число вещества, поступающего по
цепям кормления.
3. Пирамида энергии отражает величину
потока энергии в цепи кормления. На форму данной пирамиды не
влияют размахи особей, и она постоянно будет обладать треугольную
форму с обширным основанием внизу, как это диктуется вторым
законом термодинамики. Потому пирамида энергии доставляет более
полное и исполнительное представление о многофункциональной организации
общества, о цельных обменных действиях в экосистеме. Ежели
пирамиды чисел и биомасс отражают статику экосистемы
(численность и биомассу организмов в этот фактор), то
пирамида энергии динамику прохождения массы еды спустя цепи
кормления. Таковым образом, основание в пирамидах чисел и биомасс
быть может преимущественно либо младше, чем следующие трофические
ватерпасы (в зависимости от соотношения продуцентов и консументов
в разных экосистемах). Пирамида энергии постоянно суживается
наверх. Это обосновано тем, что энергия, затраченная на
дыхание, не подается на должно трофический степень и
уходит из экосистемы. Потому каждый следующий степень
постоянно будет младше предшествующего. В наземных экосистемах
убавленье численности доступной энергии как правило сопровождается
понижением численности и биомассы особей на каждом трофическом
степени. Вследствие таковых огромных утрат энергии на учение
новейших тканей и дыхание организмов цепи кормления не могут иметься
длинноватыми; как правило они состоят из 35 звеньев (трофических
ватерпасов).
количественного учета потока энергии обладают главное практическое
значение, так как продукция естественных и искусственных
сообществ (агроиенозов) приходит генеральным источником запасов
еды для населения земли. Четкие увольнения потока энергии и
масштабов продуктивности экосистем дозволяют регулировать в
их круговорот веществ таковым образом, чтоб добиваться
наивеличайшего выхода нужной для жителя нашей планеты продукции.
Posted in ЭкоНаука by admin with comments disabled.