24. Материально-энергетический обмен в экосистемах.

2. Цепи питания. Пищевые сети и трофические уровни. 3. Правила одного и десяти процентов.

Поддержание жизнедеятельности организмов и круговорот вещества в экосистемах возможны только за счет постоянного притока энергии. В конечном счете вся жизнь на Земле существует за счет энергии солнечного излучения, которая переводится фотосинтезирующими организмами в химические связи органических соединений. 4етеротрофы получают энергию с пищей.

2. Живые организмы в экосистеме, мертвые их остатки и их отбросы являются пищей для других организмов. Питательные вещества1 таким образом переходят из одного организма в другой, образуя непрерывные пищевые цепи.

Начало пищевым цепям дают продуценты. Они усваивают из окружающей среды воду, неорганические(минеральные) соли, углекислый газ, кислород и с помощью фотосинтеза строят свое тело.

Следующие звенья цепи питания составляют консументы, которые поедают как продуцентов, так и себе подобных.

Консументы, которые питаются продуцентами, называются консументами I порядка - травоядные или растительноядные животные.

Консументы, которые поедают травоядных I порядка, называются консументами II порядка - плотоядные животные (хищники).

Хищников, питающихся вторичными консументами, называют консументами III порядка и т.д.

В конце пищевой цепи находятся редуценты(деструкторы), которые превращают отмершее органическое вещество в неорганические соединения.

3. ПРАВИЛО ОДНОГО ПРОЦЕНТА - изменение энергетики природной системы в пределах 1% (от немногих десятых до, как исключение, единиц процентов) выводит природную систему из равновесного (квазистационарного) состояния. Все крупномасштабные явления на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процессе глобального фотосинтеза), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую 1% от энергии солнечного излучения, падающего на поверхность нашей планеты. Переход энергетики процесса за это значение обычно приводит к существенным аномалиям — резким климатическим отклонениям, переменам в характере растительности, крупным лесным и степным пожарам.

25. Биологическая продуктивность.

1. Продукция валовая и чистая, первичная и вторичная. 2. Экологические пирамиды Ч. Элтона (чисел, биомасс, энергии).

Первичная.

Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях синтезируемого органического вещества, определяет продуктивность сообществ. Органическую массу, создаваемую растениями за единицу времени, называют первичной продукцией сообщества. Продукцию выражают количественно в сырой или сухой массе растений либо в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей.

Валовая первичная продукция – количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Часть этой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (траты на дыхание). Эта часть может быть достаточно большой. В тропических лесах и зрелых лесах умеренного пояса она составляет от 40 до 70 % валовой продукции.

Скорость накопления органического вещества за вычетом этого расхода на поддержание жизнедеятельности называется чистой первичной иродуктивностью. Это энергия, которую могут использовать¦ организмы следующих трофических уровней.

Вторичная биологическая продуктивность - биомасса, а также энергия и биогенные летучие вещества, производимые всеми консументами (гетеротрофами) на единице площади за единицу времени.

2. Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Существуют три типа пирамид:

1) пирамиды чисел, основанные на подсчете организмов каждого трофического уровня;

2) пирамиды биомассы, в которых используется суммарная масса (обычно сухая) организмов на каждом трофическом уровне;

3) пирамиды энергии, учитывающие энергоемкость организмов каждого трофического уровня.