Главная
Форум
Правила
Регистрация
Почта
Карта сайта
  • Красивые норвежские зеленые крыши

    Зеленые крыши стали новым феноменом во многих регионах мира, но норвежцы сооружали такие крыши на протяжении сотен лет. ..  подробнее...
  • Массовоая гибель птиц, рыб и других животных: возможные причины и последствия

    2016 год начался зловещим и непонятным явлением - массовой гибелью совершенно разных видов птиц и рыб, в разных странах и на разных континентах.  подробнее...
  • Скоро самкам гренландского тюленя будет негде рожать

    Благодаря детальному изучению гренландских тюленей стало известно, что для родов, самки этого вида ищут самый толстый и старый лед..  подробнее...
  • Водные ресурсы, климат и здоровье

    Крупномасштабные глобальные изменения природной среды в настоящее время становятся все более очевидными, и все чаще их связывают с процессами глобального изменения климата.  подробнее...
Главное меню
Популярное на сайте
КЛИМАТ И СО2
Доклад ВОЗ Периоды сильной жары: угрозы и ответные мерыОжидается, что в результате изменения климата произойдет повышение средних летних температур и частоты и интенсивности жарких дней. Периоды сильной жары в Европе ассоциируют со значительной заболеваемостью и смертностью.
УРОВЕНЬ ШУМА
Шумовое загрязнение - это своеобразный и очень опасный для здоровья человека вид загрязнения среды обитания. При сильном, продолжительном или постоянном шуме мы подвергаемся особенно большой опасности.
ЭКOТРАНСПОРТ
электромобиль Фольксваген Golf Blue E-motionВы, вероятно, ничего не слышали о набегах компании Фольксваген в сферу электромобилей. Откровенно говоря, до недавнего времени, действительно было мало поводов для подобных обсуждений. Но, наконец, ситуация изменилась, поскольку второй по величине автомобилестроитель в мире только что представил свой Гольф Blue E-motion.
Обзор экологичных автомобилей на авто салоне в Детройте, 2011Детройт принимает автомобильные шоу уже более 100 лет подряд. Первые несколько десятилетий своего существования, однако, это была локальная выставка в США. Затем, в 1987 году, группа компаний из Детройтской ассоциации авто дилеров (DADA) задала себе вопрос: Почему бы не сделать из этого авто шоу национальную выставку автомобилей с приглашенными автопроизводителями из других стран?
КРАСИВЕЙШИЕ МЕСТА
Командорские остров, остров Беринга фото
Командо?рские острова? - архипелаг из четырёх островов в юго-западной части Берингова моря Тихого океана.
Великий барьерный риф, АвстралияОдно из естественных чудес на Планете - это Великий барьерный риф в Австралии. Он находится на ее восточном побережье и является самым большим коралловым рифом на Земле.
Интересное на сайте
Реклама на сайте
Экологичный и футуристичный тримаран Earthrace продолжает ставить рекорды - zelife.ru - Капитан и создатель экологичной яхты Earthrace дал интервью австралийским "Зеленым страницам" во время ее стоянки в Сиднее. Пит Бетюн построил эту лодку, которая приводится в действие исключительно благодаря био-топливу и является морским транспортным средством с нулевым балансом выбросов углерода.
МИРОВАЯ ЭКОЛОГИЯ
В Запорожье отмыли национальный заповедник14 сентября активисты Запорожской экологической организации "Оберег" провели акцию "Отмоем Хортицу вместе". Наиболее активными участниками акции стали девушки в народных костюмах, кто-то с "сажей" на лице, кто-то в противогазе.
ЗЕЛЕНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Недельное тестирование нового гибридного автомобиля Chevi Volt - Экологический портал Зеленая жизнь www.zelife.ruИзвестный экологический веб-ресурс Inhabitat недавно получил в свое распоряжение электрический Chevy Volt от Дженерал Моторс на целую неделю с тем,
ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
Зеленый офис: «уже в России чувствовать себя человеком...» Экологический портал Зеленая жизнь - Зелайф www.zelife.ruВ Москве состоялась встреча в рамках проекта EcoLounge, посвящённая экологизации офиса. Мы публикуем основные тезисы, прозвучавшие в ходе мероприятия.
ЭКОТУРИЗМ
На фоне глобальных изменений природной среды ХХ-го и начала XXI веков возникает проблема формирования нового типа общественного сознания, отражающего как современное знание о природе, так и принципиально новые потребности людей. Одной из них является возрастающая тяга к экотуризму.
ГМО
ГМО. Бомба замедленного действия.Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 1970-х годов. Уже тогда возникли опасения, что новая наука в неумелых руках может не только нанести человечеству непоправимый вред, но и вообще уничтожить его.
Навигатор по сайту  »  Экология » НАУКА ЭКОЛОГИЯ » Биогеоценозы и экосистемы » Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах
    
Поток энергии и круговорот веществ в экосистемах
Поток энергии и круговорот веществ в экосистемахПитание — основной способ движения веществ и энергии.
Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных
веществ, которые необходимы для поддержания жизни. Главным
источником энергии для подавляющего большинства живых
организмов на Земле является Солнце. Фотосинтезирующие
организмы (зеленые растения, цианобактерии, некоторые
бактерии) непосредственно используют энергию солнечного света.<!--more-->
При этом из углекислого газа и воды образуются сложные
органические вещества, в которых часть солнечной энергии
накапливается в форме химической энергии. Органические
вещества служат источником энергии не только для самого
растения, но и для других организмов экосистемы. Высвобождение
заключенной в пище энергии происходит в процессе дыхания.
Продукты дыхания — углекислый газ, вода и неорганические
вещества — могут вновь использоваться зелеными растениями. В
итоге вещества в данной экосистеме совершают бесконечный
круговорот. При этом энергия, заключенная в пище, не совершает
круговорот, а постепенно превращается в тепловую энергию и
уходит из экосистемы. Поэтому необходимым условием
существования экосистемы является постоянный приток энергии
извне (рис. 14.5).






Рис. 14.5. Сулммарный поток энергии (темные стрелки)
и круговорот веществ (светлые стрелки) в экосистеме.



Таким образом, основу экосистемы составляют автотрофные
организмы —продуценты (производители, созидатели),
которые в процессе фотосинтеза создают богатую энергией пищу
первичное органическое вещество. В наземных экосистемах
наиболее важная роль принадлежит высшим растениям, которые,
образуя органические вещества, дают начало всем трофическим
связям в экосистеме, служат субстратом для многих животных,
грибов и микроорганизмов, активно влияют на микроклимат
биотопа. В водных экосистемах главными производителями
первичного органического вещества являются водоросли.



Готовые органические вещества используют для получения и
накопление энергии гетеротрофы, или консументы
(потребители). К гетеротрофам относятся растительноядные
животные (консументы I Порядка), плотоядные, живущие за счет
растительноядных форм (консументы II порядка), потребляющие
других плотоядных (консументы Ш порядка) и т. д.



Особую группу консументов составляют редуценты
(разрушители, или] деструкторы), разлагающие органические
остатки продуцентов и консументов до простых неорганических
соединений, которые зат-ем используются продуцентами. К
редуцентам относятся главным образом микрорганизмы — бактерии
и грибы. В наземных экосистемах особенно важное значение имеют
почвенные редуценты, вовлекающие в общий круговорот
органические вещества отмерших растений (они потребляют до 90%
первичной продукции леса). Таким образом, каждый живой
организм в составе экосистемы занимает определенную
экологическую нишу (место) в сложной системе экологических
взаимоотношений с другими организмами и абиотическими
условиями среды.



Пищевые цепи (сети) и трофические уровни. Основой любой
экосистемы, ее фундаментом являются пищевые (трофические) и
сопутствующие им энергетические связи. В них постоянно
происходит перенос Вещества и энергии, которые заключены в
пище, созданной преимущественно растениями.



Перенос потенциальной энергии пищи, созданной растениями,
через ряд организмов путем поедания одних видов другими
называется цепью питания или пищевой цепью, а
каждое ее звено —трофическим уровнем (рис. 14.6).






Рис. 14.6. Цепи питания африканской саванне.



Первый трофический уровень образуют продуценты (растения),
второй — первичные консументы (растительноядные животные),
третий — вторичные консументы (плотоядные животные и
паразиты). Поскольку каждый организм имеет несколько
источников питания и сам является объектом питания для других
организмов из одной и той же пищевой цепи или даже из разных
(всеядные организмы, например человек, медведь, воробей,
потребляют как продуцентов, так и консументов, т. е. живут на
разных трофических уровнях), цепи питания многократно
разветвляются и переплетаются в сложные пищевые сети
(рис. 14.7).






Рис. 14.7. Сети питания в экологической системе.



Существуют два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи
выедания, или цепи потребления) и детритные (цепи разложения).
Пастбищные цепи начинаются с продуцентов: клевер
>кролик —> волк; фитопланктон (водоросли) —>
зоопланктон (простейшие) —>плотва —> щука —>
скопа.



Детритные цепи начинаются от растительных и животных
остатков, экскрементов животных — детрита; идут к
микроорганизмам, которые ими питаются, а затем к мелким
животным (детритофагам) и к их потребителям — хищникам.
Детритные цепи наиболее распространены в лесах, где большая
часть (более 90%) ежегодного прироста биомассы растений не
потребляется непосредственно растительноядными животными, а
отмирает, подвергаясь разложению (сапротрофными организмами) и
минерализации. Типичным примером детритной пищевой связи наших
лесов является следующий: листовая подстилка —>
дождевой червь —> черный дрозд—>
ястреб-перепелятник. Кроме дождевых червей, детритофагами
являются мокрицы, клеши, ногохвостки, нематоды и др.



Экологические пирамиды. Пищевые сети внутри каждого
биогеоценоза имеют хорошо выраженную структуру. Она
характеризуется количеством, размером и общей массой
организмов — биомассой — на каждом уровне цепи питания. Для
пастбищных пищевых цепей характерно увеличение плотности
популяций, скорости размножения и продуктивности их биомасс.
Снижение биомассы при переходе с одного пищевого уровня на
другой обусловлено тем, что далеко не вся пища ассимилируется
консументами. Так, например, у гусеницы, питающейся листьями,
в кишечнике всасывается только половина растительного
материала, остальное выделяется в виде экскрементов. Кроме
того, большая часть питательных веществ, всасываемых
кишечником, расходуется на дыхание и лишь 10—15% в конечном
счете используется на построение новых клеток и тканей
гусеницы. По этой причине продукция организмов каждого
последующего трофического уровня всегда меньше (в среднем в 10
раз) продукции предыдущего, т. е. масса каждого последующего
звена в цепи питания прогрессивно уменьшается. Эта
закономерность получила название правило экологической
пирамиды
(рис. 14.8).






Рис, 14.8. Упрощенная экологическая
пирамида.



Различают три способа составления экологических пирамид:



1. Пирамида численностей отражает численное соотношение
особей разных трофических уровней экосистемы. Если организмы в
пределах одного или разных трофических уровней сильно
различаются между собой по размерам, то пирамида численностей
дает искаженные представления об истинныхсоотношениях
трофических уровней. Например, в сообществе планктона
численность продуцентов в десятки и сотни раз больше
численности консументов, а в лесу сотни тысяч консумен-тов
могут питаться органами одного дерева — продуцента.



2.   Пирамида биомасс показывает количество
живого вещества, или биомассы, на каждом трофическом уровне. В
большинстве наземных экосистем биомасса продуцентов, т. е.
суммарная масса растений наибольшая, а биомасса организмов
каждого последующего трофического уровня меньше предыдущего.
Однако в некоторых сообществах биомасса консументов I порядка
бывает больше биомассы продуцентов. Например, в океанах, где
основными продуцентами являются одноклеточные водоросли с
высокой скоростью размножения, их годовая продукция в десятки
и даже сотни раз может превышать запас биомассы. Вместе с тем,
вся образованная водорослями продукция так быстро вовлекается
в цепи питания, что накопление биомассы водорослей мало, но
вследствие высоких темпов размножения небольшой их запас
оказывается достаточным для поддержания скорости воссоздания
органического вещества. В связи с этим в океане пирамида
биомасс имеет обратное соотношение, т. е. «перевернута». На
высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению
биомассы, так как длительность жизни хищников велика, скорость
оборота их генераций, наоборот, мала, и в их теле
задерживается значительная часть вещества, поступающего по
цепям питания.



3.   Пирамида энергии отражает величину
потока энергии в цепи питания. На форму этой пирамиды не
влияют размеры особей, и она всегда будет иметь треугольную
форму с широким основанием внизу, как это диктуется вторым
законом термодинамики. Поэтому пирамида энергии дает наиболее
полное и точное представление о функциональной организации
сообщества, о всех обменных процессах в экосистеме. Если
пирамиды чисел и биомасс отражают статику экосистемы
(количество и биомассу организмов в данный момент), то
пирамида энергии —динамику прохождения массы пищи через цепи
питания. Таким образом, основание в пирамидах чисел и биомасс
может быть больше или меньше, чем последующие трофические
уровни (в зависимости от соотношения продуцентов и консументов
в различных экосистемах). Пирамида энергии всегда суживается
кверху. Это обусловлено тем, что энергия, затраченная на
дыхание, не передается на следующий трофический уровень и
уходит из экосистемы. Поэтому каждый последующий уровень
всегда будет меньше предыдущего. В наземных экосистемах
уменьшение количества доступной энергии обычно сопровождается
снижением численности и биомассы особей на каждом трофическом
уровне. Вследствие таких больших потерь энергии на построение
новых тканей и дыхание организмов цепи питания не могут быть
длинными; обычно они состоят из 3—5 звеньев (трофических
уровней).



Знание законов продуктивности экосистем, возможность
количественного учета потока энергии имеют важное практическое
значение, поскольку продукция природных и искусственных
сообществ (агроиенозов) является основным источником запасов
пищи для человечества. Точные расчеты потока энергии и
масштабов продуктивности экосистем позволяют регулировать в
них круговорот веществ таким образом, чтобы добиваться
наибольшего выхода необходимой для человека продукции.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
  • Комментариев: 0
  • Просмотров: 6306
Добавление комментария
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите проверочный код в форму.
Если символов не видно, нажмите на картику для её обновления.