46. Поток вещества и энергии в экосистемах.

Все живые существа являются объектами питания других, то есть связаны между собой энергетическими отношениями.

Энергетический баланс консументов складывается следующим образом. Поглощенная пища усваивается не полностью. Неусвоенная часть вновь возвращается во внешнюю среду в виде экскрементов и в дальнейшем может быть вовлечена в другие цепи питания. У животных усвояемость пищи варьирует от 12 (некоторые сапрофаги) до 75% (плотоядные виды). Большая часть энергии расходуется на поддержание рабочих процессов в клетке. В конечном итоге вся энергия, использованная на метаболизм, переходит в тепловую и рассеивается в пространстве.

Большая часть энергии при переходе из одного звена пищевой цепи в другое теряется, так как следующему потребителю может поступить лишь та энергия, которая заключается в массе поедаемого организма. Эти потери составляют до 90% при каждом акте передачи энергии через трофическую цепь.

Коэффициент использования потребляемой пищи на рост (К) Рассчитывается как отношение трат на рост (П) к количеству пищи, съеденной за тот же период (Р):

К=П/Р

У многоножек кивсяков отношение съеденного в течении жизни корма к массе тела взрослого животного составляет 500-600:1.

Пути возвращения питательных веществ в новые циклы поглощения:

1. Пастбищный путь – на каждом этапе выедания происходит отпад мертвой органики, поглощаемой редуцентом.

П→К1→К2→К3

Р

2. Детритный путь - полуразложившаяся органика является основанием пищевой цепи – детрит (ил, например).

Д→Р→К1

↓

К1→К2→К3

3. Прямая передача питательных веществ – только в случае формирования симбиотических взаимоотношений.

Третий путь наиболее эффективен, так как меньше потери энергии.

Этим обеспечивается круговорот веществ. Если выпадает одно звено, то вся цепь может нарушиться.

47. Разнообразие биологических сообществ и их классификация.

Можно выделить 3 основные группы классификаций:

1.Ценологические классификации – на характере абиотических факторов существования биогеоценозов. Сачава выделял: геосистему – крупная классификационная единица, которая делиться на планетарные, региональные и топологические. Планетарные: физико-географические пояса, субконтинентальные зоны. Топологические: районы, округа, местности, урочища.

Клюг выделял для водных биоценозов: 1 уровень - пелагическая ассоциация, 2 уровень – бентическая.

2. Фитоценологические классификации – на признаках строения фитоценоза. Флористические классификации, экологические классификации, доминантные классификации по экологическим признакам.

3. Биогеоценологические – по видовому составу и строению биогеоценозов.

Биом – крупная территориальная единица, выделяемая по физиономическим признакам растительности и животного мира и по сходству среды обитания (Уиттекер, Дажо).

Системные единицы: тип биоценоза, группы типов биоценоза → объединяются в биом.

Все эти системные классификации в основном односторонни. Есть варианты комплексных систем классификации: структурные классификации: система Халдриджа. Используются основные климатические показатели (температура, осадки, их распределение).

Выделяют варианты условий среды обитания:

1. Условия, в которых жизнь отсутствует (на Аляске – гора Маккинли – жестокие холода, долина смерти в Калифорнии).

2. Влажные тропики – в принципе идеальные условия для многообразия жизни.

3. Горные местообитания в тропиках.

4. Субтропические пустыни – симметрично к северу и югу от экватора (≈ 30⁰), жаркое, сухое лето и минимальное количество осадков.

5. Кустарнички и редколесья умеренной зоны – не так жарко, больше осадков, лимитирующий фактор – температура.

6. Леса умеренной зоны, подразделяются на 2 варианта: хвойные на севере, лиственные на юге.

7. Степи умеренной зоны.

8. Пресноводные местообитания.

9. Горные местообитания умеренной зоны.

10. Арктические тундры - короткий вегетационный период и вечная мерзлота.

11. Местообитания на границе суши и моря.

12. Морские местообитания.

Отличия агроценозов от естественных сообществ.

1. В агроценозах резко снижено разнообразие организмов.

2. Виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором в состоянии, далеком от первоначального и не могут выдерживать борьбу за существование с дикими видами без поддержки человека.

3. Агроценозы получают дополнительный поток энергии, кроме солнечной, благодаря деятельности людей, животных, механизмов, обеспечивающих необходимые условия роста культивируемых видов.

4. Чистая первичная продукция удаляется человеком и не поступает в цепи питания.