Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Биотический баланс и его составляющие




 

Впервые балансовый подход к изучению водоемов был выдвинут Л.Л. Россолимо в 1934 г. Он рассматривал баланс веществ и энергии в водоеме как развернутое представление о всех фазах динамики отдельных элементов и явлений, с ним связанных.

Особое место в экосистемах занимает баланс органических веществ, который включает в себя разнородные и сложные биотические процессы в водоемах. С балансом органических веществ тесно связан баланс биогенных и других элементов. Это обусловлено тем, что биогенные вещества входят в состав органических веществ. (В состав всех белков входят углерод, водород, азот и кислород. В некоторых белках присутствуют и другие элементы, чаще всего фосфор, железо, цинк и медь. Простые белки обычно содержат около 50% углерода, 23% кислорода, 16% азота и 7% водорода). Биотические процессы образования и разрушения органического вещества представляют собой важнейшие составляющие биотического круговорота в водоемах.

 

Баланс ОВ нельзя рассматривать просто как разность между их поступлением и выносом из водоема. Такой подход не имеет смысла, поскольку ОВ могут синтезироваться и в самом водоеме. Поэтому большое значение имеют представления, характеризующие скорость их образования (продукции) и разрушения (деструкции).

 

Разработанный Г.Г. Винбергом, Линдеманном и В.С. Ивлевым энергетический принцип изучения биотического круговорота, трофических взаимоотношений и биологической продуктивности водоемов в соответствии с первым законом термодинамики отражает фундаментальное положение о том, что энергия, в отличие от вещества, в цепи трофических превращений не исчезает, а может переходить из одной формы в другую.

Используя понятие «поток энергии», можно достаточно хорошо описать поведение энергии в экосистемах, поскольку превращения энергии в них идут в направлении от организмов-накопителей энергии к организмам-потребителям.

 

При такой энергетической трактовке биотический баланс может быть выражен простым равенством

A – R = ± P

 

где A – новообразование ОВ в водоеме; R - превращение ОВ, связанные с процессами метаболизма у гидробионтов. В отличие от процессов новообразования, эти процессы ведут к уменьшению запасов ОВ и заключенной в них энергии и представляют собой процессы разрушения (деструкции). Знак «±», стоящий у последнего члена балансового равенства, говорит о том, что баланс ОВ в водоеме может быть и положительным и отрицательным. В первом случае процессы образования ОВ преобладают над процессами деструкции и в водоеме происходит их накопление, а во втором – преобладают процессы деструкции и запасы ОВ уменьшаются.

Первичное ОВ может быть синтезировано внутри самого водоема за счет фотосинтетической активности растений, либо хемосинтеза бактерий (автохтонное ОВ). ОВ, поступающее в водоем извне, с площади его водосбора, - аллохтонное.

Балансовое равенство можно записать и в виде составляющих трансформации энергии консументами, широко используемой в практике гидробиологических исследований:

 

C = P + R + F

 

где C – рацион консументов; Р – затраты на построения тела (рост или продукция животных); R – затраты на дыхание, метаболизм животных; F – неусвоенная часть пищи, включая прижизненные выделения.

 

Выражение P + R = A описывает усвоенную животными часть энергии потребленной ими пищи, которая называется ассимилированной энергией (ассимиляцией, или физиологически полезной энергией пищи), а применительно к популяции и сообществу животных – потоком энергии.

Количество неусвоенной пищи может быть определено непосредственно или по величине усвояемости пищи (u), которая показывает, какую долю потребленной пищи составляет усвоенная. В первом приближении принято считать, что для нехищных животных усвояемость составляет 60%, а для хищных80%. Однако для точного сведения баланса необходимо получать надежные экспериментальные данные об усвояемости пищи животными конкретного вида в конкретных условиях. С учетом сказанного балансовое равенство можно записать в виде

 

C = A + F C = A(1+u)

Входной поток у популяций гетеротрофов связан с потребленной пищей (С), а у автотрофов – с валовым фотосинтезом (Ф); выходные потоки – с неусвоенной пищей (F), дыханием, или тратами на обмен (R) и элиминацией (Е). Входные и выходные потоки не сбалансированы, разность между ними определяется изменением биомассы. Поскольку продукция определяется из равенства:

Р = dB/dt + E

 

то балансовое равенство может быть записано:

для автотрофов Ф = P + R

для гетеротрофов C = P + R + F

 

Для растительноядных животных оба балансовых равенства для автотрофов и гетеротрофов могут быть объединены.

 

Составление биотического баланса позволяет выразить в одних и тех же единицах энергии биомассу и продукцию растительных и животных организмов разной систематической принадлежности и охарактеризовать определенными величинами главнейшие этапы продукционного процесса.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-13; Просмотров: 792; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.011 сек.