16.. Потоки энергии и круговорот в-в в экос-ме.

Усваивая солнечную энергию, зеленые растения отдают потенциальную энергию, которая при потреблении пищи организмами превращается в другие формы. На своем значительном пути вещества и энергии в сообществах совпадают. Но превращения энергии, в отличие от цикличного движения веществ, идут в одном направлении, почему и говорят о потоке энергии.

С точки зрения изучения потоков энергии важны два начала термодинамики. Первое: энергия не может создаваться заново и исчезать, а только переходить из одной формы в другую. Второе: процессы, связанные с превращением энергии, могут протекать самопроизвольно лишь при условии, что энергия из концентрированной формы переходит в рассеянную; закрытая система стремится к состоянию максимальной энтропии. Отличительной же особенностью живых тел, экосистем и биосферы в целом является способность создавать и поддерживать высокую степень внутренней упорядоченности, т.е. состояния с низкой энтропией.

В экосистемах перенос энергии пищи от ее источника – растений, через ряд организмов, происходящий путем поедания одних организмов другими – называется пищевой цепью. При каждом очередном переносе большая часть (80-90%) потенциальной энергии теряется, переходя в тепло. Это ограничивает возможное число «звеньев» цепи до 4-5. Зеленые растения занимают первый трофический уровень, травоядные – второй, хищники – третий и т.д. Переход к каждому следующему звену уменьшает доступную энергию примерно в 10 раз.

Экологическая пирамида представляет собой трофическую структуру, основанием которой служит уровень продуцентов.в рамках которой и происходит

17. Виды трофических цепей (пастбищная и детритная)

Пастбищная цепь-пр-сы синтеза и трансформация органич. в-ва в трофич. цепях.

В пастбищной трофической цепи (цепь выедания) основу составляют автотрофные организмы, затем идут потребляющие их растительноядные животные (например, зоопланктон, питающийся фитопланктоном), потом хищники (консументы) 1-го порядка (например, рыбы, потребляющие зоопланктон), хищники 2-го порядка (например, судак, питающийся другими рыбами). Особенно длинны трофические цепи в океане, где многие виды (например, тунцы) занимают место консументов 4-го порядка.

Таким образом трофические сети в биоценозах очень сложные, и создается впечатление, что энергия, поступающая в них, может долго мигрировать от одного организма к другому. На самом деле путь каждой конкретной порции энергии, накопленной зелеными растениями, короток; она может передаваться не более, чем через 4-6 звеньев ряда, состоящего из последовательно питающихся друг другом организмов. Такие ряды, в которых можно проследить пути расходования изначальной дозы энергии, называют цепями питания. Место каждого звена в цепи питания называют трофическим уровнем. Первый трофический уровень - это всегда продуценты, создатели органической массы; растительные консументы относятся ко второму трофическому уровню; плотоядные, живущие за счет растительноядных форм - к третьему; потребляющие других плотоядных - к четвертому и т.д. Таким образом, различают консументов первого, второго и третьего порядков, занимающих разные уровни в цепях питания. Естественно, что основную роль при этом играет пищевая специализация консументов. Виды с широким спектром питания включаются в пищевые цепи на разных трофических уровнях.

Детритные трофич. цепи.

Детрит. пищ.цепи-пищевая цепь,первый трофич. уровень,кот. представляется детритофагами.

Детритный путь потока энергии начинается с отмерших остатков растений (корки, листья, плоды, ветви, кора), трупов и экскрементов животных, а также различных продуктов метаболизма (белки, жиры, углеводы), несущих энергетический материал. Эти остатки служат основой пищи всех детритоядных организмов, которые подвергают их разложению и вовлекают вновь в круговорот многие соединения, вещества и элементы, снова используемая растениями:

К детритоядным органи-змам относятся:

1Многочисленные бактерии;

2Актиномицеты;

3,Грибы (шляпочные и трутовики) обра-зуют мощный мицелий, представляющий сеть нитевидных гиф, проникающих в клетки растений подстилки, куда не могут проникать даже бактрии; вырабатывают различные кислоты, фер-менты, выделяют их в субстрат – переваривание органического ве-щества;

клещи; черви;-- потребляют до 97% мертвого органичес-кого вещества

1.Многоножки;

2.Грифы;

3.Крабы в море;

4.Шакалы.

Использование пищи на Земле и в воде существенно различается. Водные растения лучше перевариваются растительноядными и поэтому детритный путь в их системах малоэффективен (не более 10-15%).

Наоборот, в наземных системах растения формируют больше количества непереваримой скелетной ткани, потребляемой и перерабатываемой в основном детритоядными почвенными микроорганизмами (расходуют до 95% всей первичной продукции).В детритном пути наземных экосистем важную роль играют лиственные леса, большая часть листвы которых не употребляется в пищу травоядными животными и входит в состав подстилки из опавших листьев.

В целом типичные детритные пищевые цепи лесов умеренной зоны можно представить следующим образом: листовая подстилка личинки падальных мух травяная лягушка обыкновенный уж. Функционирование детритоядных мало, чем отличается от других групп организмов и определяется их приверженность к определенной пище и эволюционной сопряженностью между пищей и организмами.