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)

Потоки энергии в экосистемах




ЭНЕРГЕТИКА ЭКОСИСТЕМ

Гомеостаз и сукцессия экологической системы

Естественные экологические системы (биогеоценозы), например леса, степи, водоемы, существуют в течение длительного времени – десятков и даже сотен лет, т.е. обладают определенной стабильностью. Для поддержания стабильности системы необходима сбалансированность потоков, вещества и энергии, процессов обмена веществ (ассимиляции и диссимиляции) между организмами и окружающей их средой. Эти процессы имеют более или менее правильную периодичность и в целом не выводят систему из равновесия. Состояние подвижно - стабильного равновесия экосистемы (биогеоценоза) носит название гомеостаза. Гомеостатичность – важнейшее условие существования любой экологической системы. В естественном биогеоценозе гомеостаз поддерживается за счет открытости системы.

Антропогенная экологическая система созданная человеком не может рассматриваться как открытая. Это, например агробиоценозы, биологические очистные сооружения и т.д. Последовательную смену одного биоценоза (биоты) другим называют сукцессией.

Первоисточником энергии в экосистемах является Солнце. На долю Земли приходится солнечной энергии в 10,5·106 кДж/м2 в год из которых около 40% отражается от облаков, атмосферной пыли и поверхности Земли, около 15% поглощается атмосферой. Оставшиеся 45% поглощаются растениями и земной поверхностью. Это составляет около 5·106 кДж/м2 в год и зависит от географического положения поверхности.

Ежедневная потребность в пище различных организмов (в кДж на кг массы): человек - 167, мелкие птицы и млекопитающие - 4186, насекомые - 2093

Пищевые цепи и трофические уровни.

Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ. Отношения между организмами в первую очередь определяется их отношением к пищевым ресурсам. Последовательность (схема) перехода энергии и вещества от автотрофов к гетеротрофам разного уровня называется пищевой цепью. Каждое звено этой цепи - трофическим уровнем.

Последовательность цепи - первичные продуценты - первичные консументы, вторичные консументы. Обычно бывает 4-5 трофических уровней реже 6-7. Продуцент - это растительные организмы, потребляющие минеральные вещества и продуцирующие органические за счет фотосинтеза.

Продуцентами могут быть и хемосинтезирующие бактерии, также использующие минеральные вещества. Основные продуценты в наземных экосистемах - зеленые растения. Продуценты составляют первую ступень (основание) экологической пирамиды. Консументы первичные это травоядные животные, птицы, насекомые, а в воде - фитопланктон, моллюски.

Консументы второго и третьего порядка. Это плотоядные животные к ним относятся хищники, падальщики и паразиты. Пример трофической цепи суши: растение-пчела-паук-землеройка-сова, водной: водоросли (фитопланктон) – ракообразные (зоопланктон)-сельдь-кета-тюлень.

 

Рис. 2 Пищевые цепи и трофические уровни.

Различают виды, способные питаться одним видом растения или животного (монофаги), многими видами (полифаги), а также более или менее ограниченным ассортиментом кормов (олигофаги). Трофические цепи (цепь питания) - это взаимоотношения между организмами при переносе энергии. Все биологические виды можно подразделить на автотрофные и гетеротрофные организмы. Все живые организмы попадут в одну из двух групп. Автотрофы – это организмы, использующие в качестве источников питания неорганические вещества газообразные и минеральные и производящих органическое вещество за счет фотосинтеза и хемосинтеза. Гетеротрофы - организмы, использующие в качестве источника питания органические вещества, произведенные другими организмами. К гетеротрофам относятся человек, все животные, некоторые растения, большинство бактерий, грибы. В пищевой цепи экосистем составляют группу консументов.

Детрит это частично разложившийся органический материал. Детритом питаются детритофаги. Редуценты (бактерии и грибы) – превращающие органику в неорганические вещества.

Существуют два главных типа пищевых цепей пастбищные и детритовые. Пастбищные, или цепи выедания (основу составляют автотрофные организмы, затем идут консументы), и детритные, или цепи разложения (начинаются от детрита, идут к микроорганизмам, а затем к детритофагам и их потребителям – хищникам). При переносе энергии от звена к звену большая ее часть (до 80-90%) теряется в виде теплоты. Поэтому число звеньев в трофических цепях обычно не превышает 4-5. Чем длиннее цепь, тем меньше продукция ее последнего звена по отношению к продукции начального. Поскольку в состав пищи каждого типа входит обычно несколько видов, каждый из которых в свою очередь может служить пищей нескольким видам, трофические взаимоотношения видов в природе точнее передаются термином трофическая сеть.

Трофический уровень это совокупность организмов, занимающих определенное положение в общей цепи питания.. Они характеризуются определенной формой организации и утилизации энергии. Организмы разных трофических цепей, получающие пищу через равное число звеньев в трофической цепи.

Предполагается, что со временем человечество перейдет к получению пищи напрямую за счет энергии Солнца без участия продуцентов, что позволит стратегически изменить природоохранный аспект.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 857; 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: 0.013 сек.