Приведенные соображения позволяют еще раз подчеркнуть различие между продуктивностью и биомассой (урожаем на корню). Продуктивность трофического уровня определяет скорость образования новой биомассы на данном трофическом уровне, а урожай на корню – общую биомассу организмов на этом уровне в данный момент времени. Эта биомасса остается постоянной, если продуктивность трофического уровня равняется скорости потребления биомассы следующим трофическим уровнем. Так как продуктивность определяется потоком солнечной энергии, то продуктивности на данном трофическом уровне в разных экосистемах, как правило, различаются не очень сильно, в то время как суммарная биомасса, зависящая от удельного метаболизма организмов, может различаться весьма сильно. Например, по данным [5], средняя фитомасса хвойного леса составляет около 200 т/га, а лугового сообщества – 23 т/га. В то же время годовая продуктивность леса – около 6 т/га, лугового сообщества – 10 т/га.

Используя рассмотренные закономерности, попробуем ответить на следующий вопрос. Пусть разводят на мясо кур и свиней. Как будут различаться выход продукции и урожай на корню при одинаковых затратах на питание, прочих равных условиях и выполнении правила 10 %? Одинаковые затраты на питание предполагают, что поток энергии, поступающий на вход популяций, одинаков. Выполнение правила 10 % обеспечивает при этом одинаковый прирост новой биомассы в единицу времени, равный 10 % входного потока. Следовательно, продуктивность (выход продукции в единицу времени) будет одинаковой. Куры и свиньи – теплокровные животные.

Метаболизм теплокровных организмов при одинаковых размерах мало различается. В то же время куры значительно меньше свиней и, следовательно, их удельный метаболизм выше. Следовательно, биомасса (урожай на корню) кур в каждый данный момент будет меньше, чем биомасса свиней. Биомасса кур меньше, но они растут быстрее, время оборота у них существенно меньше, чем у свиней. Кур можно пускать на мясо через несколько недель после рождения, в то время как для выращивания свиньи нужны месяцы. Таким образом, несмотря на большое различие в биомассах поголовья в каждый данный момент, выход продукции в единицу времени, например за год, будет примерно одинаков.

41

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Все, изложенное в пособии, позволяет понять, почему экосистемы являются основным функциональным элементом жизни на планете Земля. Каждый живой организм, любая популяция функционируют в интересах обеспечения собственного выживания, и, в то же время вступая в необходимые взаимодействия с другими организмами и окружающей абиотической средой, они образуют единый природный комплекс – экосистему, в которой живые и косные компоненты связаны между собой обменом веществ и энергией.

Живые организмы являются высокоорганизованными устройствами, обладающими уникальными способностями, позволяющими усваивать и аккумулировать энергию, преобразовывать ее из одного вида в другой, передавать друг другу. Любой организм является каналом передачи энергии и вещества в экосистеме. Передача энергии по трофической цепи обеспечивает жизнедеятельность всего биоценоза.

Путем передачи вещества биоценоз обеспечивает круговорот элементов, что позволяет экосистеме устойчиво функционировать неопределенно долгое время. Поэтому, когда мы боремся за урожай с помощью пестицидов, загрязняем почву небрежным обращением с нефтепродуктами и т. п., мы не только уничтожаем отдельные организмы, мы нарушаем работу всей экосистемы, перерезая в ней каналы передачи энергии и вещества.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 4. Кинетика. Теплота. Звук. М.: Мир, 1967. 260 с.

2.Борель Э. Вероятность и достоверность. М.: Наука, 1964. 56 с.

3.Акимова Т. А., Хаскин В. В.Экология: учеб. М.: ЮНИТИ, 1999. 455 с.

4.Шилов Е. И., Банкина Т. А. Основы учения о биосфере. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1994. 200 с.

5.Одум Ю. Экология. Т. 1. М.: Мир, 1986. 328 с.

6.Мамонтов С. Г. Биология. М.: Дрофа, 2001. 542 с.

42