Круговорот веществ и поток энергии в экосистемах

Вне зависимости от величины и степени сложности эко­ системы являются открытыми системами и в большей или меньшей степени требуют постоянного притока энергии и различных веществ. В процессе жизнедеятельности орга­низмов происходит постоянный приток энергии и кругово­рот веществ, причем каждый вид использует лишь часть со­держащейся в органических веществах энергии. Происхо­дит этот процесс через цепи питания (трофические уровни), представляющие собой последовательность видов, извлека­ющих органические вещества и энергию из исходного пищевого вещества; при этом кал-сдое предыдущее звено становится пищей для следующего {рис. 24).Круговорот веществ — это перемещение вещества в форме химических элементов и их соединений от проду­
центов к редуцентам, через консументы или без них и опять к продуцентам. Растения — автотрофные организмы, способные в процессе фотосинтеза синтезировать органические вещества из неорганических, поэтому их называ­ют продуцентами, или производителями.

роль в разложении отмершей органики на исходные неорга­нические вещества, возвращая их в среду. Поэтому их назы­вают деструкторами или редуцентами, т. е. разрушителя­ми или восстановителями.

Итак, органическое вещество, образованное растениями, переходит в тело животных, а затем при участии бактерий вновь превращается в неорганические вещества, усваивае­мые растениями. Таким образом в экосистеме осуществля­ется круговорот веществ.

Поток энергии — переход энергии в виде химических свя­зей органических соединений (пищи) по цепям питания от одного трофического уровня к другому (более высокому){рис.).Солнце является единственным источником энер­гии на Земле. Оно обеспечивает постоянный, непрерывный, г незамкнутый приток энергии на Землю. В отличие от веществ, которые циркулируют по звеньям экосистемы и вхо­дят в круговорот, используясь многократно, энергия может быть использована только один раз. Для понимания процессов потока энергии в экосистемах важно знать законы термодинамики. Первый закон термо­динамики гласит, что энергия не может создаваться заново и не исчезает, а только переходит из одной формы в другую. Поэтому энергия в экосистеме не может появиться сама со­бой, а поступает в нее извне — от Солнца.

Биологическая продуктивность – это способность эко системы к воспроизводству биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в ее состав. Биологическую продуктивность можно выразить продукцией, которая представляет собой количество воспроизведенной биомассы на 1 кв. м площади или в 1 куб. м объема в единицу времени и выражается в граммах углерода или сухого вещества.

Биомасса или урожай на корню – масса органического вещества, заключенного в телах живых организмов на единицу площади.

Первичная биомасса - органического вещества, которые образуют продуценты в процессе фотосинтеза (хемосинтеза).

Вторичная биомасса – биомасса, образуемая за единицу времени всеми репродуцентами и консументами.

Экологические пирамиды – соотношение численности, биомассы и продукций(потоков энергий), относящихся к последовательным трофическим уровням, Их изображают в виде диаграмм, где ширина столбиков отражают соответствующии показатель каждого из уровней.