Экология как наука. Природные ресурсы и их классификация. Экология сообществ. Сукцессия. Экологические факторы и их классификация. Лимитирующий фактор и его законы, страница 8

Внутри экосистемы взаимоотношения между популяциями - трофические. Сущест-вуют предельные варианты трофических отношений:

1.  Трофическая цепь;

2.  Трофическая сеть.

Трофическая (пищевая) цепь: в любой экосистеме реализуется не более пяти трофиче­ских уровней (звеньев трофической цепи). В трофической цепи наблюдается линейное взаимодействие организмов разных трофических уровней. Трофические цепи характерны для очень тяжёлых условий; в данном случае каждый вид обладает высокой резистивно-стью к внешним воздействиям.

Трофическая цепь имеет следующую структуру:

Хищники третьего рода

Хищники второго рода

Хищники первого рода

Растительноядные

Первичные продуценты

Экосистемы с данным видом трофических отношений - неустойчивы: при выпадении любого звена цепь разрушается.

Наиболее часто встречаются трофические сети. Для экосистем с таким видом отноше­ний характерно видовое богатство, гарантирующее их устойчивость за счёт развитых тро­фических отношений.

/3

Фрагменты трофических взаимоотношений в граничных экосистемах:

Наземная эко­система

Водная экоси­стема

Как видно из приведённой схемы взаимодействие между рассмотренными граничными экосистемами осуществляется через хищных птиц.

Более 5 трофических уровней не бывает по ряду причин:

L Ограниченность КПД потребления энергии на каждом уровне: 3 _тах = 0,8 - для расте­ний, на втором уровне КПД не более 0,5;

2. Для представителей каждого последующего уровня площадь, необходимая для нор­мального обитания, равна квадрату площади для предыдущего уровня.

Некоторые характеристики экосистем:

1.  Видовое богатство - отношение числа видов к числу особей всех этих видов;

2.  Доминирование - отношение числа особей данного вида к общему числу особей всех
видов; устойчиво развивающаяся экосистема не имеет выраженного доминирования,

3.  Продуктивность - валовая первичная продуктивность, показывающая количество всей
биомассы, накопленной в процессе фотосинтеза. Первичные продуценты на поддержание
собственной жизнедеятельности расходуют не менее 20% валовой первичной продуктив­
ности, а остальное передают на более высокие трофические уровни (оставшиеся 80% -
чистая первичная продуктивность). Вторичная продуктивность - всё количество органи­
ческой массы, полученной на более высоких трофических уровнях.

Ежегодно на нашей планете производится 170 млрд.т. валовой продуктивности, кото­рая неравномерно распределена по нашей планете. Такое количество органической массы соответствует всего 0,5% энергии солнца, падающей на Землю.

Табл. 1. Зависимость продуктивности от типа экосистемы.

Тип экосистемы

Валовая продуктивность, (грамм сухой рас­
тительной массы)/(м^А2 *год)______________

1.  Коралловые рифы

2.  Тропический дождевой лес

3.  Лес умеренного пояса

4.  Саванна

5.  Тайга

6.  Возделываемые земли

7.  Континентальный шельф

8.  Тундра

9.  Голая пустыня________

2500

2200

1250

900

800

650

360

140

3

Главные жизнеобеспечивающие процессы, лежащие в основе живых организмов:

1.  Питание - процесс потребления биологических субстратов, их расщепление с целью
использования энергии химических связей;

2.  Дыхание - окисление пищевых веществ с целью извлечения из них энергии.

Каждый вид должен найти собственную энергетическую нишу по способу питания.

Все живые системы классифицируются по источнику энергии и по источнику углерода. По источнику энергии они подразделяются на фототрофных и хемотрофных, а по источ­нику углерода - на автотрофных и гетеротрофных. В современной биосфере преобладают фотоавтотрофные и гетерохемотрофные организмы, а представителями гетерофототроф-ных и автохемотрофных организмов являются только микрофлорой.

Фотоавтотрофные организмы - первичные продуценты (растения и цианобактерии). Хемогетеротрофные организмы - все высшие животные и люди, а так же грибы.

Некоторые дополнительные характеристики экосистем;

1. Экологические пирамиды - различают несколько типов:

' пирамиды численности: площадь каждого прямоугольника пропорциональна числу особей всех видов данного трофического вида;

* пирамиды биомассы: площадь каждого прямоугольника пропорциональна суммар­ной биомассе всех особей видов данного трофического уровня.