|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах |
Брелок LED "Лампочка" классическая. 
Забавная пачка денег "100 долларов". Питание — основной способ движения веществ и энергии. Организмы в экосистеме связаны общностью энергии и питательных веществ, которые необходимы для поддержания жизни. Главным источником энергии для подавляющего большинства живых организмов на Земле является Солнце. Фотосинтезирующие организмы (зеленые растения, цианобактерии, некоторые бактерии) непосредственно используют энергию солнечного света. При этом из углекислого газа и воды образуются сложные органические вещества, в которых часть солнечной энергии накапливается в форме химической энергии. Органические вещества служат источником энергии не только для самого растения, но и для других организмов экосистемы. Высвобождение заключенной в пище энергии происходит в процессе дыхания. Продукты дыхания — углекислый газ, вода и неорганические вещества — могут вновь использоваться зелеными растениями. В итоге вещества в данной экосистеме совершают бесконечный круговорот. При этом энергия, заключенная в пище, не совершает круговорот, а постепенно превращается в тепловую энергию и уходит из экосистемы. Поэтому необходимым условием существования экосистемы является постоянный приток энергии извне (рис. 14.5). Рис. 14.5. Сулммарный поток энергии (темные стрелки) и круговорот веществ (светлые стрелки) в экосистеме. Таким образом, основу экосистемы составляют автотрофные организмы —продуценты (производители, созидатели), которые в процессе фотосинтеза создают богатую энергией пищу — первичное органическое вещество. В наземных экосистемах наиболее важная роль принадлежит высшим растениям, которые, образуя органические вещества, дают начало всем трофическим связям в экосистеме, служат субстратом для многих животных, грибов и микроорганизмов, активно влияют на микроклимат биотопа. В водных экосистемах главными производителями первичного органического вещества являются водоросли. Готовые органические вещества используют для получения и накопление энергии гетеротрофы, или консументы (потребители). К гетеротрофам относятся растительноядные животные (консументы I Порядка), плотоядные, живущие за счет растительноядных форм (консументы II порядка), потребляющие других плотоядных (консументы Ш порядка) и т. д. Особую группу консументов составляют редуценты (разрушители, или] деструкторы), разлагающие органические остатки продуцентов и консументов до простых неорганических соединений, которые зат-ем используются продуцентами. К редуцентам относятся главным образом микрорганизмы — бактерии и грибы. В наземных экосистемах особенно важное значение имеют почвенные редуценты, вовлекающие в общий круговорот органические вещества отмерших растений (они потребляют до 90% первичной продукции леса). Таким образом, каждый живой организм в составе экосистемы занимает определенную экологическую нишу (место) в сложной системе экологических взаимоотношений с другими организмами и абиотическими условиями среды. Пищевые цепи (сети) и трофические уровни. Основой любой экосистемы, ее фундаментом являются пищевые (трофические) и сопутствующие им энергетические связи. В них постоянно происходит перенос Вещества и энергии, которые заключены в пище, созданной преимущественно растениями.
Перенос потенциальной энергии пищи, созданной растениями, через ряд организмов путем поедания одних видов другими называется цепью питания или пищевой цепью, а каждое ее звено —трофическим уровнем (рис. 14.6). Рис. 14.6. Цепи питания африканской саванне. Первый трофический уровень образуют продуценты (растения), второй — первичные консументы (растительноядные животные), третий — вторичные консументы (плотоядные животные и паразиты). Поскольку каждый организм имеет несколько источников питания и сам является объектом питания для других организмов из одной и той же пищевой цепи или даже из разных (всеядные организмы, например человек, медведь, воробей, потребляют как продуцентов, так и консументов, т. е. живут на разных трофических уровнях), цепи питания многократно разветвляются и переплетаются в сложные пищевые сети (рис. 14.7). Рис. 14.7. Сети питания в экологической системе. Существуют два основных типа пищевых цепей — пастбищные (цепи выедания, или цепи потребления) и детритные (цепи разложения). Пастбищные цепи начинаются с продуцентов: клевер —>кролик —> волк; фитопланктон (водоросли) —> зоопланктон (простейшие) —>плотва —> щука —> скопа. Детритные цепи начинаются от растительных и животных остатков, экскрементов животных — детрита; идут к микроорганизмам, которые ими питаются, а затем к мелким животным (детритофагам) и к их потребителям — хищникам. Детритные цепи наиболее распространены в лесах, где большая часть (более 90%) ежегодного прироста биомассы растений не потребляется непосредственно растительноядными животными, а отмирает, подвергаясь разложению (сапротрофными организмами) и минерализации. Типичным примером детритной пищевой связи наших лесов является следующий: листовая подстилка —> дождевой червь —> черный дрозд—> ястреб-перепелятник. Кроме дождевых червей, детритофагами являются мокрицы, клеши, ногохвостки, нематоды и др. Экологические пирамиды. Пищевые сети внутри каждого биогеоценоза имеют хорошо выраженную структуру. Она характеризуется количеством, размером и общей массой организмов — биомассой — на каждом уровне цепи питания. Для пастбищных пищевых цепей характерно увеличение плотности популяций, скорости размножения и продуктивности их биомасс. Снижение биомассы при переходе с одного пищевого уровня на другой обусловлено тем, что далеко не вся пища ассимилируется консументами. Так, например, у гусеницы, питающейся листьями, в кишечнике всасывается только половина растительного материала, остальное выделяется в виде экскрементов. Кроме того, большая часть питательных веществ, всасываемых кишечником, расходуется на дыхание и лишь 10—15% в конечном счете используется на построение новых клеток и тканей гусеницы. По этой причине продукция организмов каждого последующего трофического уровня всегда меньше (в среднем в 10 раз) продукции предыдущего, т. е. масса каждого последующего звена в цепи питания прогрессивно уменьшается. Эта закономерность получила название правило экологической пирамиды (рис. 14.8). Рис, 14.8. Упрощенная экологическая пирамида. Различают три способа составления экологических пирамид: 1.
Пирамида численностей отражает численное соотношение особей разных трофических уровней экосистемы. Если организмы в пределах одного или разных трофических уровней сильно различаются между собой по размерам, то пирамида численностей дает искаженные представления об истинныхсоотношениях трофических уровней. Например, в сообществе планктона численность продуцентов в десятки и сотни раз больше численности консументов, а в лесу сотни тысяч консумен-тов могут питаться органами одного дерева — продуцента. 2. Пирамида биомасс показывает количество живого вещества, или биомассы, на каждом трофическом уровне. В большинстве наземных экосистем биомасса продуцентов, т. е. суммарная масса растений наибольшая, а биомасса организмов каждого последующего трофического уровня меньше предыдущего. Однако в некоторых сообществах биомасса консументов I порядка бывает больше биомассы продуцентов. Например, в океанах, где основными продуцентами являются одноклеточные водоросли с высокой скоростью размножения, их годовая продукция в десятки и даже сотни раз может превышать запас биомассы. Вместе с тем, вся образованная водорослями продукция так быстро вовлекается в цепи питания, что накопление биомассы водорослей мало, но вследствие высоких темпов размножения небольшой их запас оказывается достаточным для поддержания скорости воссоздания органического вещества. В связи с этим в океане пирамида биомасс имеет обратное соотношение, т. е. «перевернута». На высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы, так как длительность жизни хищников велика, скорость оборота их генераций, наоборот, мала, и в их теле задерживается значительная часть вещества, поступающего по цепям питания. 3. Пирамида энергии отражает величину потока энергии в цепи питания. На форму этой пирамиды не влияют размеры особей, и она всегда будет иметь треугольную форму с широким основанием внизу, как это диктуется вторым законом термодинамики. Поэтому пирамида энергии дает наиболее полное и точное представление о функциональной организации сообщества, о всех обменных процессах в экосистеме. Если пирамиды чисел и биомасс отражают статику экосистемы (количество и биомассу организмов в данный момент), то пирамида энергии —динамику прохождения массы пищи через цепи питания. Таким образом, основание в пирамидах чисел и биомасс может быть больше или меньше, чем последующие трофические уровни (в зависимости от соотношения продуцентов и консументов в различных экосистемах). Пирамида энергии всегда суживается кверху. Это обусловлено тем, что энергия, затраченная на дыхание, не передается на следующий трофический уровень и уходит из экосистемы. Поэтому каждый последующий уровень всегда будет меньше предыдущего. В наземных экосистемах уменьшение количества доступной энергии обычно сопровождается снижением численности и биомассы особей на каждом трофическом уровне. Вследствие таких больших потерь энергии на построение новых тканей и дыхание организмов цепи питания не могут быть длинными; обычно они состоят из 3—5 звеньев (трофических уровней). Знание законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии имеют важное практическое значение, поскольку продукция природных и искусственных сообществ (агроиенозов) является основным источником запасов пищи для человечества.
Правило пирамиды чисел было подмечено еще в 1927Pг. Ч. Элтоном, который отметил также, что оно неприменимо к цепям питания паразитов, размеры которых с каждым звеном уменьшаются, а число особей возрастает. Все три правила пирамид продукции, биомассы и чисел выражают в конечном счете энергетические отношения в экосистемах, и если два последних проявляются в сообществах с определенной трофической структурой, то первое (пирамида продукции) имеет универсальный характер. Знание законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии имеют чрезвычайное практическое значение. Первичная продукция агроценозов и эксплуатации человеком природных сообществ основной источник запасов пищи для человечества. Не менее важна и вторичная продукция, получаемая за счет сельскохозяйственных и промысловых животных, так как животные белки включают целый ряд незаменимых для людей аминокислот, которых нет в растительной пище. Точные расчеты потока энергии и масштабов продуктивности экосистем позволяют регулировать в них круговорот веществ таким образом, чтобы добиваться наибольшего выхода выгодной для человека продукции
1. Шпаргалки по технико-экономическим основам сельского хозяйства
3. Сельское хозяйство в Индии и Китае (Доклад)
4. Профилактика отравлений ядохимикатами, применяемыми в сельском хозяйстве
5. Влияние интенсификации сельского хозяйства на природопользование и экологию человека
9. Влияние интенсификации сельского хозяйства на природопользование и экологию человека
10. Выдающиеся деятели сельского хозяйства Липецкой области
11. Инвестиции в сельское хозяйство: методы и перспективы
12. Земельная рента в сельском хозяйстве
13. Из истории изучения сельского хозяйства Сибири в начале 1920-х гг.
14. Экономико-географическая характеристика сельского хозяйства Мордовии
15. Химизация сельского хозяйства
16. Правовое регулирование договорных отношений в сельском хозяйстве
Набор детской посуды "Лиса". 
Фигурки "FIFA 2018. Забивака. Header", 3 штуки, 6 см. 
Каска "Шеф". 17. Проблемы сельского хозяйства в свете природопользования
18. Сельское хозяйство экология
19. Экологическое сельское хозяйство, экологическое природопользование, экологическая маркировка
21. Влияние радиоактивного загрязнения на сельское хозяйство
25. Лесное, сельское хозяйство и ж/д транспорт (фрагменты)
26. Реформирование сельского хозяйства
27. Сельское хозяйство Германии
28. Сельское хозяйство Индии и Китая
30. Инновации в сельском хозяйстве
31. Высокие технологии в сельском хозяйстве
32. Анализ сельского хозяйства в Швейцарии
Набор "Кухня Laura" с варочной панелью, со звуковыми эффектами (в пакете). 
Подушка "Нордтекс. Лондон", 40х40 см. 
Настольная игра "Викторина первоклассника". 33. Животноводство в сельском хозяйстве
34. Земельные фонды и их использование в сельском хозяйстве
35. Инновации в сельском хозяйстве
36. История развития домашнего птицеводства как отрасли сельского хозяйства
37. Понятие и значение материально-технической базы сельского хозяйства
41. Сельское хозяйство и модифицированные продукты
42. Сельское хозяйство Пермского края
43. Сельское хозяйство Франции: традиции и проблемы
44. Тенденции развития мирового сельского хозяйства
45. Финансирование информационно-консультационной службы с сельском хозяйстве
47. Характерные особенности развития сельского хозяйства Японии после Второй мировой войны
48. Химизация сельского хозяйства
Доска магнитно-маркерная, 90x120 см, алюминиевая рамка, полочка. 
Умные кубики. Уши, лапы и хвосты. 50 игр для развития интеллекта. 
Конструктор металлический для уроков труда №1, 206 элементов. 50. Кредитование сельского хозяйства
51. Административное управление в сельском хозяйстве
53. Правовое регулирование договорных отношений в сельском хозяйстве
57. Кооперация в сельском хозяйстве развитых странах
58. Совершенствование оплаты труда работников сельского хозяйства (на примере СПК "Ляховичский")
59. Электрооборудование сельского хозяйства
61. Сельское хозяйство как фактор загрязнения окружающей среды
62. Экология в сельском хозяйстве
63. Государственное регулирование сельского хозяйства (зарубежный опыт)
64. Организация материального стимулирования труда работников сельского хозяйства
Наклейка зеркальная "Птицы", 30x40 см. 
Набор посуды керамической "Холодное сердце. Сёстры" (3 предмета). 
Ручка шариковая "Excellence", розовая. 65. Экономическая эффективность деятельности сельского хозяйства
66. Современные теории получения экологически чистой энергии
68. Единство вещества, энергии и информации – основной принцип существования живой материи
69. Биогеофизические круговороты веществ в природе
74. Обмен веществ и энергии. Терморегуляция
76. Правовые основы государственной политики в сфере оборота наркотических средств, психотропных веществ
77. Управление материальными потоками на основе пооперационного учета логистических издержек
78. Гостиничное хозяйство как основа индустрии туризма
79. Философские основы хозяйства и экономики
80. Штукатурные работы с основами охраны труда
Пенал-книжка для начальной школы "Ever After High", 21x14 см. 
Набор инструментов. 
Рюкзачок малый "Вспыш". 81. Размеры звезд. Плотность их веществ
83. Экологические основы устойчивости растений
84. Дешевый активный уголь для поглощения вредных веществ
85. Альбом схем по основам теории радиоэлектронной борьбы
89. Народное хозяйство Украины
90. Нетрадиционные источники энергии
91. Нетрадиционные источники энергии
92. Роль и значение машиностроительного комплекса в структуре народного хозяйства России
93. Территориальные особенности обеспеченности хозяйства Украины природными ресурсами (Контрольная)
95. Мировое хозяйство-основные черты и проблемы развития
96. Гамма – каротаж. Физические основы метода
Набор "Стучалка", 6 гвоздиков. 
Детское подвесное кресло Polini "Кокон" (цвет: оранжевый). 
Клей для дерева "Момент Столяр. ПВА Универсальный", 750 грамм. 97. Правовые и организационные основы деятельности паспортно-визовой службы органов внутренних дел РФ
98. Правовые основы валютного регулирования и валютного контроля в Российской Федерации
99. Правовые основы создания, реорганизации и ликвидации кредитной организации
Совок №5. 
