Поток энергии и круговорот веществ в экосистеме. Цепи питания, трофические уровни. Правило Линдермана

Абиотические и биотические экологические факторы.

Всё многообразие экологических факторов делится на две большие группы. Одна группа включает компоненты и явления неживой природы, прямо или косвенно воздействующие на живые организмы. Такие проявления свойств неживой природы называются абиотическими факторами. Среди множества абиотических факторов главную роль играют климатические, эдафические (почвенные), орографические, гидрографические, химические, пирогенные. Однако не только окружающая среда влияет на рост и развитие организмов. Сами живые организмы находятся в постоянных взаимоотношениях между собой. Совокупность таких взаимоотношений, взаимовлияний одних организмов на жизнедеятельность других, а также и на неживую среду обитания, носит название биотических факторов. Среди основных биотических факторов можно отметить факторы фитогенные и зоогенные. К этой же группе биотических факторов можно отнести и интенсивное влияние человека или человеческой деятельности на окружающую среду и живые организмы. Такие факторы носят название антропогенные. К фитогенным относятся факторы воздействия (влияния) растений друг на друга и окружающую среду. Формы взаимоотношений между растений многообразны. Среди них можно выделить следующие группы:

■ прямые (контактные) механические – охлестывание ветвями, эпифитизм, давление и сцепление стволов и корней;

■ физиологические – симбиоз, паразитизм и полупаразитизм, срастание корней;

■ косвенные трансбиотические – через животных и микроорганизмы;

■ косвенные трансабиотические – средообразующие влияния, конкурнеции, аллелопатия (химические взаимовлияния между растениями.

Примером прямых взаимодействий является повреждение ели и сосны в смешанных лесах от охлестывающего действия березы. Раскачиваясь от ветра, тонкие и хлесткие ветви березы ранят кору и хвою ели, сбивают мягкие молодые иглы.

Зоогенные факторы – это воздействие животных друг на друга и на окружающую среду. К подобным факторам также относится потребление животными растительной пищи. Такие животные носят название фитофаги.К зоогенным факторам относится воздействие насекомых на листовую поверхность древесных пород и травянистых растений. Насекомые (тли, клопы) не только отсасывают у растений питательные вещества, но и переносят возбудителей их заболеваний.

Движение вещества и энергии – основное условие поддержания жизнедеятельности организмов в биоценозе, его устойчивости. По участию в биологическом круговороте веществ в биоценозе различают три группы организмов. 1. Основу биоценоза составляют продуценты (автотрофные организмы). Являясь организмами-продуцентами автотрофы синтезируют с помощью солнечного света из СО2 и Н2О, а также неорганических солей почвы органические соединения, преобразуя при этом световую энергию в химическую. Скорость, с которой в ходе фотосинтеза солнечная энергия преобразовывается в органическое вещество в пересчете на единицу площади носит название первичной продукции 2. Кроме продуцентов в экосистему входят организмы, которые используют для питания органические вещества, произведенные другими видами. Они не способны синтезировать вещества своего тела из неорганических составляющих. Это консументы. Первичными консументами являются растительноядные животные (фитофаги), питающиеся травой, семенами, плодами, подземными частями растений — корнями, клубнями, луковицами и даже древесиной (некоторые насекомые). Ко вторичным консументам относят плотоядных животных. Редуценты- микроорганизмы и грибы, разрушающие мертвое органическое вещество и превращающие его в воду, СО₂ и неорганические вещества, которые в состоянии усваивать другие организмы (продуценты). Основными редуцентами являются бактерии, грибы, простейшие. Перенос энергии от одного организма к другому путем его поедания называется пищевой цепью Совокупность организмов, объединенных одним типом питания и занимающих определенное положение в пищевой цепи носит название трофический уровень. Первый трофический уровень занимают автотрофы (продуценты), второй - растительноядные животные (консументы первого порядка), третий - хищники, питающиеся растительноядными животными (консументы второго порядка) и паразиты первичных консументов, и, наконец, вторичные хищники (консументы третьего порядка) и паразиты вторичных консументов образуют четвертый трофический уровень. В 1942 году Р.Линдеман сформулировал закон пирамиды энергий (или закон10 процентов), согласно которому с одного трофического уровня через пищевые цепи на другой трофический уровень переходит в среднем около 10% на следующий уровень. Остальная часть энергии теряется в виде теплового излучения. Организмы в результате процессов обмена теряют в каждом звене пищевой цепи около 90% всей энергии, которая расходуется на поддержание их жизнедеятельности. Пищевые цепи обычно состоят из 2 или 3 элементов.

Дата добавления: 2014-11-06