Экология. Особи, популяции и сообщества. Том 2 - Бигон М.
ISBN 5-03-001122-6
Скачать (прямая ссылка):
8. Фитофаги 20,8
9. Хищники 27,6
10. Детритофаги 36,2
Необщественные насекомые
11. Фитофаги 38,8
12.' Детритофаги 47,0
13. Хищники 55,6
ние продукции. Среди позвоночных эктотермным организмам (температура тела
которых колеблется в зависимости от температуры среды) свойственны
промежуточные величины ЭП (около 10%), в то время как у эндотермных с их
высоким расходом энергии на поддержание постоянной температуры тела в
продукцию переходит только 1-2% ассимилированной энергии. На рис. 17.20
представлены зависимости между продукцией и интенсивностью дыхания для
семи групп консументов, а в табл. 17.6 - средние значения ЭП для
различных их категорий. У небольших эндотермных животных ЭП самые низкие,
например у крошечных насекомоядных (в частности, землероек).
У микроорганизмов, включая простейших, эффективность продуцирования
обычно очень высокая. Для них характерен короткий срок жизни, мелкие
размеры и быстрое обновление популяции. К сожалению, имеющиеся методы
недостаточно чувствительны для выявления популяционных изменений в
пространственно-временных масштабах, соответствующих микроорганизмам,
особенно почвенным. В целом эффективность продуцирования повышается с
увеличением размера у эндотермных организмов и очень заметно снижается -
у эктотермных.
Гл. 17. Поток энергии и вещества в сообществах
195
17.4.2. Поток энергии через модельное сообщество
Система редуцентов дает 98% вторичной продукции степного сообщества.-
Модель потока энергии подкрепляется результатами МБП.
Придавая чистой первичной продукции, а также ЭК, ЭА и ЭП в разных
трофических группировках модели на рис. 17.19 определенные значения,
можно проследить относительную значимость разных путей движения энергии.
Хил и Мак-Лин (Heal, MacLean, 1975) исследовали таким способом
гипотетическое степное сообщество. На рис. 17.21 схематически показаны
использованные ими эффективности ассимиляции и продуцирования. В табл.
17.7 можно видеть судьбу каждых 100 Дж ЧПП. Среди фитофагов для
позвоночных эффективность потребления приняли равной 25%, для
беспозвоночных -4%. Таким образом, из каждых 100 Дж ЧПП они потребляли
29. Более значительная доля ЧПП попадает в систему редуцентов. Кроме
того, на каждые 100 Дж ЧПП они потребляют дополнительную энергию. Дело в
том, что ее часть, не ассимилированная при первом проходе через цепь
редуцентов, вновь оказывается доступной для их потребления. Редуценты
потребляют 84,8% вещества, однако ассимилируют 90,8% (главным образом за
счет высокой активности микроорга-
Растительноядные
Хищники
Потребители
микроорганизмов
В Ь-
А/В 20% П/А 40%
А/В 50% П/А 2%
А/В 80% П/А 2%
Рис. 17.21. Схема потока энергии через каждый трофический блок рис. 17.19
и значения эффективностей ассимиляции и продуцирования, использованные
Хилом и МакЛином (Heal, MacLean, 1975) в модели степной экосистемы: П -
продукция; Д - дыхание; А - ассимиляция; В - поступление; Ф - фекалии
196
Ч. 4. Сообщества
Таблица 17.7. Рассчитанные величины потребления, ассимиляции, экскреции,
продукции и дыхания у гетеротрофов на 100 Дж/м2 чистой годовой первичной
продукции в гипотетическом степном сообществе (по Heal, MacLean, 1975)
Потребление Ассимиля- ция Экскреция Продукция Дыхание
Система консументов
Травоядные
позвоночные 25,00 12,50 12,50 0,25 12,25
беспозвоночные 4,00 1,60 2,40 0,64 0,96
Хищники
позвоночные 0,16 0,13 0,03 0,003 0,127
беспозвоночные 0,17 0,135 0,035 0,040 0,095
Система редуцентов
Редуценты+детритофаги
микроорганизмы-ре- дуценты 136,38 136,38 0 54,55 81,83
беспозвоночные-дет- ритофаги 15,15 3,03 12,12 1,21 1,82
Потребители микроорганизмов
беспозвоночные 10,91 3,27 7,64 1,31 1,96
Хищники
позвоночные 0,04 0,03 0,01 0,001 0,029
беспозвоночные 0,65 0,52 0,13 0,16 0,36
Суммарно 192 157 35 58 99
Процент, проходящий через систему консументов 15,2 9,2 42,9 1,6
13,5
систему редуцентов 84,8 90,8 57,1 98,4 86,5
низмов, ЭА которых предположительно достигает 100%). Вновь наблюдается
большее суммарное количество ассимилированных редуцентами джоулей (157 Дж
на 100 Дж ЧПП) как результат их способности "перерабатывать" органику
несколько раз подряд.
Наиболее существенный результат данного исследования - вывод о
чрезвычайно важном значении системы редуцентов. Даже если в системе
консументов потребляется 29% ЧПП, сама она дает только 2% вторичной
продукции. Из каждых 100 Дж ЧПП более 55 Дж ежегодно переходит в
продукцию редуцентов и менее 1 Дж - в продукцию консументов. В целом в
этом ста-
Гл. 17. Поток энергии и вещества в сообществах
197
/
Ч
О
I
* Микробы-сапрофаги а Беспозвоночные сапрофаги
и потребители микроорганизмов
? Беспозвоночные- хищники О Беспозвоночные-фитофаги • Позвоночные-
фитофаги ¦ Позвоночные-хищники
Наблюдаемая продукция, ккал/м2. год
Рис. 17.22. Зависимость между прогнозируемой и наблюдаемой продукциями
гетеротрофов в различных местообитаниях: тундре (3, 4); болоте
умереннохолодного климата (2, 7); степи (1); листопадном лесу умеренных
