Энергия в экосистемах и их продуктивность

Энергия - общая кол-ная мера движения и взаимод. всех видов материи, благодаря чему все явления природы связаны воедино.

Первичная продуктивность -скорость накопления энергии первичными продуцентами в форме органического вещества, которое может быть использовано впищу.

Валовая первичная продуктивность- скорость, с которой растения накапливают химическую энергию. Это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней.

Вторичная продукция - количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами.

Живые и растит. орг-мы по правилам питания делятся на группы:

Автотрофы (кормящие сами себя) или продуценты -зеленые растения, спо­собные осуществлять фотосинтез и использующие минеральные элементы для роста и воспроизводства.

Фотосинтез - это сложный процесс превра­щения воды и углекислого газа всахара с помощью солнечной энергии.

Гетеротрофы (питающиеся другими ) -организмы, которым для питания необходимы органические вещества. Эти организмы имеют более сложный обмен веществ. В свою очередь все гетеротрофы подразделяются на организмы - потребители (консументы) и организмы, разлагающие органические вещества на исходные неорганические компоненты (редуценты).

Консументы - это организмы, потребляющие органические вещества.

Редуценты (от латинского reducent) - возвращающий, восстанавли­вающий) - организмы, разлагающие мертвое органическое вещ-во.

Пищевая (трофическая) цепь -перенос энергии пищи отисточников (автотрофов) через ряд организмов,происходящий путем поглощения одних организмов другими.

Пирамида чисел -четкаяэкологическая закономерность, согласно которой количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев, неуклонно уменьшается.

Пирамида биомасс – отражает биомассы(соотношение)

Трофические цепи и трофические уровни.

БСФ сущ., поскольку на Земле происходит круговорот боилогически важных в-в и перенос энергии пищи от её источника (растений) через

ряд организмов. Перенос в-ва и энергии пищи путем поедания одних организмом другими наз. пищевой или трофической цепью.

Пищевые цепи делятся на:

пастбищные (начинается от зеленого растения, далее охватывает растительноядных животных и затем хищников).

детритные (начинается от мертвого органического в-ва, идёт к микроорганизмам, детритофагам и их хищникам). Детритная пищевая цепь х-на для водных экосистем и лесов.

В зависимости от этапа питания выделяют трофические уровни:

1.продуценты – зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза создают органическое в-во – первичную биологич. продукцию.

2.консументы, или потребители, питающиеся первичной биологич. продукцией. Различают консументов первого порядка (растительноядные, фитофаги), второго (плотоядные животные, питающиеся фитофагами) и третьего (вторичные хищники).

3. редуценты, или деструкторы – организмы, питающиеся мёртвым органическим в-вом и минерализующие его до постых минеральных соединений.

Средняя эффек-ть переноса энергии м/д трофическими уровнями не более 20%, т. к. растения и животные производят много трудноперевариваемого органического в-ва (целлюлоза, хитин, лигнин). В природе сущ. механизмы регуляции отношений м/д организмами в пищевой цепи.

 

 

Основные законы экологии.

З-н незаменимости БСФ: БСФ – это единственная с-ма, обеспечив. устойчивость среды обитания при любых возник. возмущениях. Нет никаких оснований надеяться на построение искусственных сообществ, обеспечив. стабилизацию окр. среды в той же степени, что и естеств. сообщества.

Закон биогенной миграции атомов (В.И..Вернадского): миграция хим. эл-тов на земной поверхности и в биосфере в целом осуществляется при непосредственном участии живого вещества - биогенная миграция.

З-н физико-химич. единства жив. в-ва: живое в-во физико-химически едино; при всей разнокачественности жив. орг-мов они настолько физико-химически сходны, что вредное для одних не безразлично для др.(загрязнители).

Принцип Реди: живое происходит только от живого, м/д живым и неживым в-вом сущ. непроходимая граница, хотя и имеется постоянное взаимодейст.,

** Закон единства «организм-среда»: жизнь развивается в результате постоянного обмена веществом и информацией на базе потока энергии в совокупном единстве среды и населяющих ее организмов.

Закон необратимости эволюции (Л.Долло): организм (популяция, вид) не может вернуться к прежнему состоянию, уже осуществленному в ряду его предков, даже вернувшись в среду их обитания.

З-н (правило) 10 % Р.Линдемана: среднемаксимальный переход с одного трофич. уровня экологич. пирамиды на другой 10% энергии как правило, не ведет к неблагоприятным последствиям для экосистемы и теряющего энергию трофич. уровня.

* Закон толерантности (В.Шелфорда): лимитирующим фактором процветания организма (вида) может быть как минимум, так и максимум экологич. воздействия, диапазон м/д кот. определяет величину выносливости (толерантности) организма к данному фактору.

* Закон оптимума: любой экологический фактор имеет определенные пределы положительного влияния на живые организмы.

* Закон ограничивающего фактора (закон минимума ЮЛибиха): наиболее значим тот фактор, кот. больше всего отклоняется от оптимальных для организма значений; от него зависит в данный момент выживание особей: в-вом, присутствующим в минимуме управляется рост.

*З-н отражения: В силу взаимодействия всех частей и эл-тов БСФ любое воздействие общ-ва на природу ч/з некоторое время возвращается в виде ответного воздействия природы на общество. Это возвратное действие тем сильнее, чем существеннее было вмешательство со стороны человека.

Законы Коммонера. (1974):

1) Все связано со всем (о всеобщей связи вещей и явлений);

2) Все должно куда-то деваться (закон сохранения);

3) Природа знает лучше (о главном критерии эволюцион. отбора);

4) Ничто не дается даром; 5) На всех не хватит.