Круговорот веществ в биосфере. Травянистые экосистемы

Лесные экосистемы

Травянистые экосистемы

Приурочены к регионам, в которых среднегодовое количество осадков достаточно для произрастания трав, но выпадают они неравномерно, так что периодические засухи препятствуют развитию древесной растительности на длительный срок на больших территориях. Радиационный индекс - 1,2-3.

Почвы плодородные, богатые гумусом, особенно в степях умеренных широт. Соответственно, эти биомы, наряду с лесными, наиболее сильно нарушены человеком. Естественные сообщества остались на небольших участках, основная часть травянистых биомов ушла под распашку.

Приурочены к регионам с достаточно большим и относительно постоянным количеством осадков – без продолжительных засух в вегетационный период. Радиационный индекс сухости близок к единице и даже ниже ее. Древесная растительность заметно сглаживает контраст между дневными и ночными температурами. Именно такие гидротермические условия благоприятны для формирования высокопродуктивных лесных биомов.

В тропических лесах доминируют вечнозеленые растения, которые характеризуются самым высоким разнообразием видов животных и растений, чем какие-либо другие экосистемы земли. Основным лимитирующим фактором для данных экосистем является низкое содержание питательных веществ в почвах. Леса умеренного пояса произрастают в условиях сезонных колебаний климата. Благодаря сезонному листопаду почвы здесь богаче.

Все типы вещества биосферы, все ее компоненты образуют специфическим образом организованное единство. Связь компонентов биосферы в единое функциональное целое обеспечивается посредством круговорота веществ, или биогенной миграции атомов, которая выражается в метаболизме живых существ и в сложном взаимодействии биологических систем различного уровня организации.

На поверхности Земли запасы минеральных элементов не могут быть бесконечными, поэтому используются многократно в процессе круговорота веществ. Автотрофы создают органическое вещество, гетеротрофы его разрушают и тем самым высвобождают минеральные вещества, которые снова вовлекаются в биологический круговорот уже в составе новых организмов.

Вся система круговоротов на Земле приводится в движение за счет энергии солнечной радиации, которая преобразуется вместе с трансформацией участвующих в круговороте веществ. Солнечная энергия вызывает на Земле два круговорота веществ: большой, или геологический, который наиболее ярко проявляется в круговороте воды и циркуляции атмосферы, и малый, или биологический, развивающийся на основе большого.

Важную роль в ускорении круговорота веществ в географической оболочке Земли играют биотические факторы. В целом для биосферы процессы круговорота веществ определяются совместным действием абиогенных и биотических факторов, поэтому их часто именуют биохимическими.

В качестве звеньев биотического круговорота выступают особи и виды организмов разных систематических групп – от микроорганизмов до высших представителей мира растений, животных и грибов, которые взаимодействуют между собой непосредственно и косвенно с помощью многочисленных и многосторонних прямых и обратных связей.

Интенсивность биотического круговорота неодинакова в разных условиях. Крайне замедлен круговорот в заболоченных лесах и в экосистемах с резкими сезонными колебаниями температур, в которых создаются благоприятные условия для консервации растительного опада. Наиболее высоки темпы круговорота веществ во влажных тропических лесах, где растительные остатки практически не накапливаются.

Для сохранения относительной стабильности биотического круговорота образование органического вещества в результате фотосинтеза должен компенсироваться его расходом за счет потребления животными и микроорганизмами. Тем не менее, круговороты веществ нельзя считать абсолютно замкнутыми: часть вещества может выводиться из биогеохимических циклов и захораниваться в виде угля, нефти, известняков, руд и некоторых других горных пород органического происхождения. С появлением человеческой цивилизации стало возможно обратное вовлечение органических минералов в глобальный круговорот.

Таким образом, биотический круговорот планеты является системой частных биотических круговоротов отдельных экосистем, связанных между собой различными формами взаимодействия. Развитие биосферы связано с усложнением биотического круговорота по мере вовлечения в него все новых и новых видов организмов, что повышает надежность его функционирования. Круговорот веществ в биосфере - своеобразным механизм сохранения и воспроизводства жизни на Земле.

Дата добавления: 2014-01-04