Билет №15 Энергетика экосистемы

Поток энергии в экосистеме см. выше в “Экологическая система”.

Продуктивность и продукция.

Продуктивность экологической системы – скорость, с которой продуценты усваивают энергию в процессе фотосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи. Различают разные уровни продуцирования, на которых создаётся первичная и вторичная продукция. Органическая масса, создаваемая продуцентами в единицу времени – первичная продукция, а прирост за единицу времени массы консументов – вторичная продукция.

Первичная продукция: 1). валовая – общая масса валового органического вещества, создаваемая растением в единицу времени при данной скорости фотосинтеза, включая траты на дыхание; 2). та часть валовой продукции, которая не израсходована на дыхание – величина прироста растений.

Все живые компоненты экосистемы составляют общую биомассу сообщества. В стабильных сообществах почти вся продукция тратится в трофических сетях и биомасса остаётся постоянной.

Пищевые цепи и сети.

Экосистема включает несколько трофических уровней. 1 уровень – растения-автотрофы – продуценты; 2 и другие уровни – животные-гетеротрофы – консументы; последний уровень – микроорганизмы и грибы, питающиеся мёртвым веществом - редуценты. Взаимосвязанный ряд трофических уровней представляет собой цепь питания (трофическую цепь). Главное свойство цепи питания – осуществление биологического круговорота веществ и высвобождение запасённой в органическом веществе энергии. Цепь питания не всегда может быть полной. В ней могут отсутствовать растения или животные. Экосистемы с более длинными цепями питания характеризуются повышенной надёжностью и более интенсивным круговоротом веществ. Пищевые сети образуются за счёт того, что почти любой член какой-либо пищевой цепи одновременно является звеном и в другой пищевой цепи: он потребляет, и его потребляют несколько видов других организмов. Существует несколько видов пищевых цепей: пастбищные – начинаются с продуцентов; детритные – включают только редуцентов; цепи паразитов.

Трофическая структура экосистемы.

Трофическую структуру можно изобразить в виде экологических пирамид. Основанием служит уровень продуцентов. 3 основных типа экологических пирамид:

1. Пирамида чисел – отражает численность организмов на каждом уровне.

2. Пирамида биомассы – характеризует массу живого вещества.

3. Пирамида продукции (энергии) – показывает изменение первичной продукции (энергии) на последовательных трофических уровнях.

Пирамида чисел: количество особей, составляющих ряд звеньев от продуцентов к консументам уменьшается.

Пирамида биомассы: суммарная масса растений превышает массу травоядных, а их масса превышает биомассу хищников.

Правило пирамиды продукции (энергии): на каждом предыдущем уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени больше, чем на последующем.

В природе, в стабильных системах биомасса изменяется незначительно, то есть природа стремится использовать полностью валовую продукцию.