Биология - Ярыгин В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Биогеоценоз— это динамическое и устойчивое сообщество растений,-животных и микроорганизмов, находящееся в постоянном взаимодействии и непосредственном контакте с компонентами атмосферы, гидросферы и литосферы. Биогеоценоз состоит из биотической (биоценоз) и абиотической (экотоп) части, которые связаны непрерывным обменом веществом и представляет собой энергетически и
вещественно открытую систему (рис. 165). В него поступают энергия солнца, минеральные вещества почвы и газы атмосферы, вода. Из него выделяются тепло, кислород, углекислый газ, биогенные вещества, переносимые водой, перегной. Основными функциями биогеоценоза являются поток энергии и круговороты веществ.
Биогеоценоз содержит следующие обязательные компоненты: 1) абиотиче-
ские неорганические и органические вещества среды; 2) автотрофные организмы — продуценты биотических органических веществ; 3) гетеротрофные организмы — потребители (консументы)-Готовых органических веществ первого (растительноядные животные) и следующих (плотоядные животные) порядков; 4) детритоядные организмы — разрушители (деструкторы), разлагающие органическое вещество.
Особая роль в экономике биогеоценоза принадлежит цепям или сетям питания (рис. 166). Они составляют трофическую структуру, по которой происходит перенос энергии и круговороты веществ. Пищевая цепь состоит из ряда трофических уровней, последовательность которых соответствует направлению потока энергии. Первичным источником энергии служит солнечное излучение, энергия которого составляет 4,6 ж 1026 Дж/с (1,1 х 1026 кал/ с). 1/2 ООО ООО часть этого количества энергии достигает поверхности Земли, при этом 1,0—2,0% ассимилируется растениями, 30—70% поглощенной энергии используется ими для обеспечения собственной жизнедеятельности и синтеза органических веществ.
Эффективность, с которой растения ассимилируют солнечную энергию, оценивается величиной первичной продуктивности. В разных биогеоценозах эта величина различна.
Энергия, накопленная в растительной биомассе, составляет чистую первичную продукцию биогеоценоза. Фитобиомасса используется в качестве источника энергии и материала для создания биомассы потребителей первого порядка — растительноядных животных и далее по пищевой цепи. Количество энергии, расходуемой на поддержание собственной жизнедеятельности, в цепи трофических уровней растет, а продуктивность падает. Обычно продуктивность последующего трофического уровня составляет не более 5—20% предыдущего. Это находит отражение в соотношении на планете биомасс растительного и животного про-
Оюлнечная
энергия
минеральные-
вещества —
почвы, газы “
атмосферы.
вода
Биогеоценоз
Биоценоз
биотическая среда богатые энергией органические соединения А
Круго-ворот энергии и вещества •
fl
Биотоп абиотическая среда неорганические соединения бедные энергией
Тепло О 2 С02 , биогенные вещества
Рис. 165. Схема круговорота энергии и веществ в биогеоценозе (экосистеме).
исхождения. Так, суммарная биомасса организмов, обитающих на суше, составляет примерно 3 х х 1012 т. Лишь 1 —3% этого количества приходится на зообиомассу. Масса живого вещества, приходящегося на людей, составляет около 0,0002% от суммарной массы живого вещества планеты. Объем энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности организма, растет с повышением уровня морфофункциональной организации. Соответственно количество биомассы, создаваемой на более высоких трофических уровнях, снижается. Так, в в разных биогеоценозах 95—99,5% зообиомассы
приходится на беспозвоночных животных. Прогрессивное снижение ассимилированной энергии в ряду трофических уровней находит отражение .в структуре экологических пирамид (рис. 167). Продукция живого вещества растительноядными животными составляет в данном случае 12,5%, а человеком — 0,6% продукции растений. Снижение количества доступной энергии на каждом последующем трофическом уровне сопровождается уменьшением биомассы и численности особей. Таким образом, пирамиды биомассы и численности. организмов для данного биогеоценоза повторяют в общих чертах конфигурацию пирамиды продуктивности.
Рис. 166. Схема простейшей пищевой Стрелки направлены к источнику пищи.
цепи.
Мальчи! Т елята
I
4,5
[Люцерна 2*107 |
1 10 100
масштаб
[Мальчик 48 кг
|Телята 1035 кг |
(Люцерна 8211 кг |
1 Ю 100
масштаб
[Ткани человека З4.75*103 Дж
| Телята 4,98*106 Дж |
| Люцерна 6,24*107 Дж^
Использованная солнечная энергия 26,4*109 ДЖ
Ю
1
100 ___I
Рис. 167. Экологические пирамиды.
а — числа; б — биомасса; в энергия. Расчеты выполнены,
