Основные показатели экосистемы
Биомасса – суммарная масса всех организмов экосистемы или отдельных ее трофических уровней. Выражается обычно в единицах массы вещества на единицу площади или объема экосистемы кг/га, кг/м3. для выявления связи с потоком энергии биомассу выражают в единицах энергии на единицу площади или объема поверхности Дж/м². биомасса всех организмов нашей планеты 2,4 × 1012т сухого вещества, или 30 × 1021Дж. 90% от этого составляет биомасса наземных растений. Водные экосистемы имеют 0,3 × 109т – водные растения. 6 × 109т – водные животные.
Продукция – прирост биомассы, созданный организмами экосистемы за единицу времени на единицу площади или объема. Служит мерой биологической продуктивности экосистемы. Выражают в единицах массы вещества на единицу площади или объема за определенный отрезок времени (г/м² в год, Дж/м³ в год).
В экосистеме различают валовую первичную продукцию(количество органического вещества, созданного растениями в результате фотосинтеза), чистую первичную продукцию (величина прироста биомассы растений экосистемы), использованную на корм продукцию (биомасса растений, потребленная травоядными консументами), вторичная продукция (прирост биомассы консументов каждого трофического уровня).
Свойства биогеоценозов.
Самовоспроизводство– способность биогеоценозов воссоздать поток энергии и обеспечивать круговорот основных веществ и элементов между живыми и неживыми компонентами. Живые организмы извлекают из среды ресурсы и поставляют в нее продукты жизнедеятельности. Растения используют световую энергию, углекислый газ, воду, пополняют атмосферу кислородом. Животные поглощают из атмосферы кислород, выделяют в нее углекислый газ, и т.д.
Устойчивость– способность биогеоценозов выдерживать изменения, вызванные внешними воздействиями. Высокий потенциал размножения основных групп организмов обеспечивает их сохранение в биогеоценозе. Биогеоценоз устойчив, если уменьшение осадков на 50% приводит к уменьшению массы продуцентов на 25%, травоядных консументов на 12,5%, хищных консументов на 6,2% и т.д.
Саморегуляция– способность биогеоценоза к восстановлению динамического равновесия и связей между основными его компонентами после природного или антропогенного воздействия. Регулирующие факторы не воздействуют на биогеоценоз, а формируются в нем самом и действуют по принципу обратной связи. Хищники регулируют численность своих жертв. Деятельность травоядных животных влияет на растения. Регулируемые компоненты должны быть постоянными, а результаты регуляции всегда одинаковыми (экосистемный гомеостаз).
Саморазвитие– способность биогеоценозов к циклическим и поступательным изменениям, вызванным разными причинами. Циклические изменения связаны с суточными, сезонными изменениями внешних условий и биологическими ритмами организмов. Поступательные изменения вызваны постоянно действующими внешними или внутренними факторами и приводят к смене одного биогеоценоза другим – сукцессии.
Сукцессия– закономерный и последовательный процесс смены сообществ на определенном участке, вызванный взаимодействием живых организмов между собой и окружающей их абиотической средой. Различают:
Первичные сукцессии, начинающиеся на участках, лишенных почвы и растительности (голые скалы, образовавшиеся водоемы и т.п.);
Вторичные, происходящие на месте сформировавшихся сообществ после их нарушения (пожар, вырубка, вулканические извержения).
Смена одного фитоценоза в экосистеме другим составляет сукцессионный ряд (лесная вырубка сменяется березняком, затем смешанным лесом, и наконец, ельником; отмирание водных растений и осаждение на дно ила и торфа вызывает развитие болота на месте озера и др.). при отсутствии нарушений сукцессия завершается образованием более устойчивого сообщества, находящегося в относительном равновесии с абиотической средой – климаксом (ельник, дубрава, ковыльные степи, торфяное болото).