Реферат: Экология сообществ и природопользование

Санкт-Петербургский государственный университет

ЭКОНОМИКИ И ФИНАНСОВ

<img src="/cache/referats/11961/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1026">Территориальной организации общества и социальной экологии»

Студент 103 группы

bachelor@hotbox.ru.

Научный руководитель

КУЛИБАНОВА В. В.

Санкт-Петербург

1998

<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">

 TOC o «1-2» «Заголовок3;3»

1   Введение.… PAGEREF _Toc419649594 h 3

1.1   Необходимость изучениясообществ.… PAGEREF _Toc419649595 h 3

1.2   Основные определения.… PAGEREF _Toc419649596 h 3

1.2.1   Сообщество, виды сообществ.… PAGEREF _Toc419649597 h 3

1.2.2   Биоценоз.… PAGEREF _Toc419649598 h 4

1.2.3   Экологическая сукцессия.… PAGEREF _Toc419649599 h 5

1.2.4   Климакс.… PAGEREF _Toc419649600 h 5

2   Сообщества и их классификация.… PAGEREF _Toc419649601 h 5

3   Форма роста и структура растительногосообщества.… PAGEREF _Toc419649602 h 6

4   Видовое разнообразие.… PAGEREF _Toc419649603 h 7

5   Трофическая структура.… PAGEREF _Toc419649604 h 9

5.1   Сложности классификации.… PAGEREF _Toc419649605 h 10

5.2   Последствия изменения трофической структуры.… PAGEREF _Toc419649606 h 10

6   Биомасса и продуктивностьбиоценоза.… PAGEREF _Toc419649607 h 11

7   Потоки вещества и энергии в сообществах.… PAGEREF _Toc419649608 h 11

8   Факторы, влияющие на получение первичнойпродукции.… PAGEREF _Toc419649609 h 14

9   Сукцессии сообществ.… PAGEREF _Toc419649610 h 15

9.1   Классификация.… PAGEREF _Toc419649611 h 15

9.2   Примеры.… PAGEREF _Toc419649612 h 17

10    Заключение.… PAGEREF _Toc419649613 h 19

11    Список использованнойлитературы.… PAGEREF _Toc419649614 h 20

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: «Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-font-kerning:14.0pt; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">
1<span Times New Roman"">      1.1<span Times New Roman"">      

На мой взгляд, основу экологии составляет изучениесовместного функционирования особей, популяций, сообщества, человека и ихвзаимосвязи, взаимодействий с окружающей средой. Так как любые изменения видов,популяций, сообществ являются своеобразным биоиндикатором окружающей среды. Сих помощью мы можем оценить степень загрязнения окружающей среды ипрогнозировать вредные последствия искусственных изменений в окружающей средена организм человека.

Но это лишь одна из причин, того, почему мы интересуемсяэтой темой.

Важной проблемой, которую я буду рассматривать в своемреферате, — является взаимодействие человека и сообщества.

Является та или иная деятельность человека экологическицелесообразна? Не разрушит ли она сообщества?

Для того чтобы ответить на эти вопросы необходимо изучитьсообщества, их структуру, процессы, которые в них происходят.

1.2<span Times New Roman"">       1.2.1<span Times New Roman"">   

Сообщество –система совместно живущих в пределах некоторого естественного объемапространства автотрофных и гетеротрофных организмов (иногда лишь одних из них).Могут рассматриваться отдельно сообщества микроорганизмов (микробиоценоз),сообщество растений (фитоценоз), сообщество животных (зооценоз) и т.п. Иногдасообщество понимается как синоним биоценоза.

Пионерные сообщества: сообщества, формирующиеся в месте, ранее покаким-то причинам лишенном жизни. Например, структура сообщества создается постепеннов течение определенного времени. Примером служит заселение организмамиобнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическом острове.Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, так как здесь нетнеобходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разным способомпопадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерные сообщества.

Климаксное сообщество: завершающее сообщество — устойчивое,самовозобновляющееся и находящееся в равновесии со средой.  Примером может служитьлистопадный лес.

Сообщество естественное (девственное)– сообщество, возникающее и развивающееся(существующее) без какого бы то ни было прямого воздействия человека (косвенноевоздействие глобального характера в настоящее время уже неизбежно).

Сообщество индикаторное– сообщество, по скорости развития, структуре иблагополучию отдельных популяций микроорганизмов, грибов, растений и животныхкоторого можно судить об общем состоянии среды, включая ее естественные иискусственные изменения.

Сообщество пирогенное – возникающее и поддерживаемое периодическимипожарами, без которых оно сменяется иными сообществами. Например, сосновые лесаи вейниковые гари во многих районах Сибири – пирогенные сообщества.

Сообщество стабильное– неопределенно долго существующее сообщество(обычно в фазе сукцессионного климакса), как правило, с нулевой биологическойпродуктивностью, так как вся еговаловая продукция расходуется в процессе внутриценозного обмена веществ.

Сообщество узловое—конечная фаза сукцессии в условиях антропогенной нарушенности природной средыдо такой степени, что сообщество не может достигнуть в процессе развитияклимакса, но, тем не менее,развивается до равновесного в данной среде состояния.

Сообщество устойчивое —сообщество сохраняющее видовой состави функциональные особенности в силу саморегуляции или постоянного воздействиявнешнего управляющего фактора.Примером, самоподдерживающихся сообществ условно могут служить климаксовые иузловые, а поддерживаемых извне —параклимаксы.<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA;layout-grid-mode:line">[1]

1.2.2<span Times New Roman"">    Биоценоз.

1)<span Times New Roman"">   

Этосообщество из продуцентов, концументови редуцентов, входящих в состав одноюбиогеоценоза и населяющих один биотоп;

2)<span Times New Roman"">   

системная совокупность живого, характеризующаясяопределенным балансом между перечисленными выше экологическими компонентами;

3)<span Times New Roman"">   

 любоесообщество взаимосвязанных организмов, живущих на каком-либо участке суши иливодоема («безразмерное» понятие: биоценоз норы, биоценоз болотной кочки и т.п.).

Примечание.Необходимо заметить, что понятие биоценоза, каки его подразделения — микробио-, мико-,зоо- и фитоценоз, в значительноймере условно, так как вне среды их обитания организмы жить не могут. Фактическисуществуют биогеоценозы — экосистемы (аналогично существует особь, я неотдельный орган). Однако для удобства изучения, особенно экологических связеймежду организмами, термин и понятие <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²

биоценоз<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²широко применяется, и нет смысла, как это иногда делает иностранной литературе,отождествлять его с термином «экосистема».<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA; layout-grid-mode:line">[2]1.2.3<span Times New Roman"">   

Структура сообществасоздается постепенно в течение определенного времени. Примером служит заселениеорганизмами обнаженной горной породы на недавно образовавшемся вулканическомострове. Деревья и кустарники не могут расти на голой скальной породе, так какздесь нет необходимой для них почвы. Однако водоросли и лишайники разнымспособом попадают на такие территории и заселяют их, образуя пионерныесообщества. Постепенное накопление отмерших и разлагающихся организмов и эрозиягорной породы в результате выветривания приводят к формированию слоя почвы,достаточного для того чтобы здесь могли поселиться более крупные растения,такие как мхи и папоротники. В конце концов, за этими растениями последуют ещеболее крупные и требовательные к питательным веществам формы — семенныерастения, травы, кустарники и деревья. Такая смена одних видов другими занекоторый период времени называется экологическойсукцессией.

1.2.4<span Times New Roman"">   

Климакс — <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">²

заключительная<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²фаза биогеоценотическойсукцессии, находящаяся в наиболее полном единстве с биотопом или только склиматом данной местности (климатический климакс). Иногда понятиехарактеризуется шире – как <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²финальная<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²стадия развитиябиогеоценозов для данных условий существования (в том числе антропогенных,например, <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²пожарный<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²климакс, т.е. сложившийся вусловиях перманентно повторяющихся лесных пожаров, и т.п.).<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[3]2<span Times New Roman"">     

В экологической литературе термин «сообщество» используется дляобозначения любой совокупности видов. Сообщество может состоять из групп толькоживотных или только растений, но может включать в себя всю совокупностьобитающих в данном районе живых организмов; нередко различные сообществанастолько сливаются, что при отсутствии четких границ между средами обитанияиногда невозможно определить, где кончается одно и начинается другоесообщество. Такими границами могут быть, например, край моховой подушки илигниющего бревна, различия в типе почвы или в материнской  породе, некоторые местные топографическиеособенности или  (для большихэкологических сообществ) границы между различными типами экосистем.Между смежными экосистемами обычно существует переходная зона (экотон), иногдасо своими специфическими видами. Экотон – это область высокой биологическойактивности, что объясняется взаимодействием биомов разных экосистем. Это такназываемый краевой эффект характерен для прибрежной зоны, а также для зоныкустарников, отделяющей луга от лесов. Живые изгороди являются экотонами дляагроэкосистем. С одной стороны, они защищают их от отрицательных воздействийвнешней среды, а с другой — служат убежищем для хищников и паразитов, различныхвредителей сельскохозяйственных культур. Однако они также могут способствоватьи сохранению многих видов самих вредителей.

Основнойхарактеристикой сообщества любого масштаба является наличие взаимосвязи междусоставляющими его видами.

Крометого, сообщество имеет черты, которые не свойственны отдельным видам.Сообщества животных или растений классифицировать по следующимпринципам.

1.<span Times New Roman"">    

Формароста и структура растительного сообщества. Сообщества можноохарактеризовать на основании жизненных форм растительности: деревья,кустарники, травы, мхи, водоросли составляют физическую структуру разныхсообществ.

2.<span Times New Roman"">    

Видовое разнообразие.Эточисло видов в сообществе (<span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">²видовоебогатство» или <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">²плотностьвидов»), относительное число особейкаждоговида, а также степень равномерности распределения. Доминантные виды могутоказывать определяющее влияние на сообщество за счет своих размеров, числаособей или их активности.

3.<span Times New Roman"">    

Трофическая структура. Взаимодействиев пределах подсистем и между подсистемами по цепи питания.3<span Times New Roman"">     

Структурасообществ наземных растений варьирует в широких пределах: от наскальныхлишайников и подушечных мхов арктической высокогорной тундры до многоярусныхлесов, которые можно разделить на ярусы верхнего полога, подлеска кустарников итрав. С усложнением вертикального членения лесного сообщества, где разныежизненные формы приспосабливаются к различным условиям освещенности, какправило, увеличивается и его первичная продуктивность, а также создается своймикроклимат, благоприятный для жизни разных видов растений и животных.

Вводных экосистемах вода обеспечивает фитопланктон необходимыми элементамипитания. В этих средах сложные структуры не развиваются. Коралловые рифы иводные макрофиты создают среду обитания для животных, но защитой отнеблагоприятных климатических воздействий, конечно, служит вода.

4<span Times New Roman"">     Видовоеразнообразие.

Элементарнуюоценку многообразия видов можно сделать путем их простого подсчета. Однако сэкологической точки зрения более важным является то, как распределена суммарнаябиомасса между данными видами. Когда употребляется термин видовое разнообразие, обычно имеется в виду как собственно числовидов, так и распределение числа особей или их биомассы между видами (степеньравномерности распределения). В естественных условиях наблюдаются двеэкстремальные формы распределения: малое число видов с преобладанием одного илидвух и большое число видов, равномерно распределенных.

Одним из наиболее интересных и сложных вопросов, который долгое времяпривлекал внимание ученых, является вопрос о том, почему в одной среде обитаниявидов больше, чем в другой, или почему разнообразие видов и степеньравномерности их распределения изменяются от полюсов к экватору. Арктическиесреды обитания характеризуются малым числом видов с высокой степеньюдоминантности, тогда как влажные тропические леса отличаются большим видовымразнообразием, причем все виды распределены равномерно. Этому весьма сложномувопросу посвящена обширная литература.

Существуютразличные гипотезы для обоснования широтных изменений индексов видовогоразнообразия, а также различий в их значениях в разных средах обитания. Этигипотезы можно условно разделить на шесть основных групп: гипотезы о скоростяхвидообразования, конкуренции, продуктивности, хищничестве, пространственнойнеоднородности  и о стабильностиокружающей среды. Справедливость некоторых из этих гипотез была проверенаэкспериментальным путем.

1.<span Times New Roman""> 

Гипотеза о скоростях видообразования.Многообразие всех сообществ со временем увеличивается либо вследствие эволюциивидов, либо в результате иммиграции в благоприятные среды обитания.Предполагается, что скорости видообразования выше в благоприятных условияхвлажной тропической зоны, для которой характерна разнообразная флора и фауна.Более низкие скорости видообразования наблюдаются в умеренной и полярной зонах,где видообразование, возможно, прерывалось оледенениями и климатическимикатаклизмами, чем и объясняется существование здесь относительно молодыхсообществ, характеризующихся небольшим видовым разнообразием и неравномернымраспределением.

2.Гипотеза о конкуренции.Предполагается, что наформирование сообществ в регионах с экстремальными климатическими условиями восновном влияют не биологические, а физические параметры окружающей среды. Вболее благоприятных условиях конкуренция интенсивнее, виды болееспециализированы и могут занять большее число ниш в пределах данной средыобитания.

3.<span Times New Roman"">    

Гипотезао продуктивности.Основное положение этой гипотезы заключается втом, что, чем больше продуктивность, тем разнообразие видов. Существуютдостаточно веские «за» и <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">²против<span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²этойгипотезы. Проблема заключается в необходимости отделить причину от следствия.Так, многообразие видов насекомых и численность особей возрастают с переходомот бореального леса через леса умеренной зоны к влажным тропическим лесам, номногиедругие биотические иабиотические параметры окружающей среды также изменяются в этом направлении,причем сильнее, чем первичная продуктивность. В агроэкосистемах продуктивностьи многообразие видов насекомых могут находиться в обратной зависимости.

4.<span Times New Roman"">    

Гипотезао хищничестве.Предполагается, что хищники и паразиты внеэкстремальных условиях окружающей среды регулируют численность популяции.Например: из морской литоральной зоны были удалены все виды морской звезды(доминирующего хищника). В результате количество видов, обитающих в этой зоне,уменьшилось от 15 до 8, поскольку морская звезда препятствовала монополизациипространства усоногими рачками и двустворчатыми моллюсками.

5.<span Times New Roman"">    

Гипотезао пространственной неоднородности.Пространственнаянеоднородность видов может иметь микро- и макромасштаб. Горные районы, какправило, обладают большим видовым разнообразием, чем равнинные. Если сравнениевидового разнообразия проводится по типам сред обитания, то среды, сложные поструктуре, отличаются большим видовым разнообразием, чем более гомогенные.Вертикальная зональность листопадных лесов, например, обеспечивает животныхкомплексом различных сред обитания, которого нет в спелых вечнозеленых лесах.

6.<span Times New Roman"">    

Гипотезао стабильности окружающей среды.Гипотеза была постулированаСлободкиным и Сандерсом. Согласно этим авторам, диапазон изменений природныхусловий является важным фактором, определяющим многообразие видов. Там, гдеэтот диапазон мал, например в пустынях и эстуариях тропиков, разнообразие видовневелико. Арктические районы характеризуются экстремальной изменчивостьюусловий обитания, что отрицательно сказывается на растениях. Неблагоприятныевоздействия экстремальных погодных условий на организм не уменьшаются за счетадаптации, выработанной в процессе эволюции.

В ходе эволюции существующих в таких условиях организмов всегдавырабатывается r-набор,что дает возможность этим организмам интенсивно размножаться в благоприятныхусловиях, а некоторым особям — избежать гибели в неблагоприятных условиях.Однако многие организмы обладают способностью приспосабливаться к экстремальнымситуациям, которые могут иметь место лишь в определенное время года. Поэтому врайонах, где эти изменения условий окружающей среды происходят регулярно (например,в бореальных зонах), многообразие видов существенно выше, чем в других.Эстуарии обычно заселены небольшим числом доминантных видов, что объясняетсячастыми физиологическими стрессами, которым подвергаются организмы при переходеот пресных вод к соленым. Эстуарии различаются по типу циркуляции иперемешивания вод. Чем регулярнее поступает пресная вода, тем большеразнообразие видов.

В заключение следует отметить, что в тропическихдождевых лесах, где влажность неизменно высока, а другие климатическиехарактеристики практически постоянны, существует большое разнообразие видовживотных и растений. Эта система очень подвижна — растения цветут в разноевремя, плоды гниют, деревья падают, образуя пеструю мозаику сред обитания.Существование этой мозаики в течение достаточно продолжительного периодавремени привело к эволюции разнообразных сообществ, населяющих тропики.

5<span Times New Roman"">     Трофическаяструктура.

Трофические связи между видами могут быть описаны с помощью такихпонятий, как цепи питания, или трофические уровни. Так, например, цепьпитания в океане имеет следующий вид: диатомеи (производитель 1-го порядки) <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®

копеподы (консумент 1-ого порядка) <span Times New Roman"; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">®макрели (консумент 3-гопорядка) <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family: Symbol">®дельфины. Линейные цепи питания в естественных сообществах наблюдаются редко,вероятно, наиболее близкие к нимнекоторые системы типа паразитоид — насекомое — растение-хозяин. Трофическиевзаимосвязи можно объединить в сети питания.5.1<span Times New Roman"">       Сложности классификации.

При классификации некоторых животных по трофическим уровням возникаютопределенные сложности. Личинки ручейников (Dinocrasи Rhyacophila) — хищники, потребляющие майских мух так же как и Нydropsyche (всеядные, питающиесярастениями и животными). Веснянка (Реr1а)является и хищником, и всеядным. Другая веснянка (Рrotoneumura)  сапротрофна,питается остатками листьев, тогда как майские мухи и личинки ручейника (Philopotamus) питаются живыми растениями идетритом. Кроме того, недавние исследования показали, что водные детритоядные,вероятно, используют бактерии,живущие на листовом опаде, а не переваривают ткани растения самостоятельно.

Мы специально привели такой сложный пример, чтобыопровергнуть широко распространенное мнение о том, что сообщества животных ирастений можно разделить на три или четыре трофических уровня. Понятиетрофического уровня удобно использовать для анализа структуры ифункционирования экосистем, но не для описания структуры сообществ, особенно,питающихся детритом.

Исследование цепей питания в сообществе — задача очень сложная. Один изэффективных методов ее решения — введение в ткани животных и растенийрадиоактивных изотопов, которые затем переносятся по цепи питания.

5.2<span Times New Roman"">       Последствия изменения трофической структуры.

Прямыеи косвенные последствия изменений трофической структуры сообществ поучительны ипредостерегающи. Так, например, в работе Зарета описывается широкомасштабноеизменение  трофических уровней врезультате попадания рыбы-хищника цихлиды в озеро Гатун (Панама). Цихлида –прожорливый хищник, обитающий в реке Амазонке, считается весьма ценной рыбой.Случайно она была выпущена в озеро Гатун (другие озера Центральной Америки былиуже заселены различными видами этой рыбы). Цихлида быстро размножилась, чтооказало пагубное влияние на семь из восьмиаборигенных видов рыб, причем шесть из них были полностью уничтожены.Косвенными последствиями явилось уменьшение популяций морских ласточек,зимородков и цапель, изменение плотности зоопланктона (возможно, и измененияфитопланктона), а также возрождение локальных популяций москитов, носителеймалярии, в результате уменьшения количества насекомоядных рыб.<span Times New Roman",«serif»; mso-fareast-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: RU;mso-bidi-language:AR-SA">[4]

6<span Times New Roman"">     

Количество живого вещества всех групп растительных иживотных организмов называется биомассой. Скорость продуцирования биомассыхарактеризуется продуктивностью биоценоза. Различают первичную продуктивность — биомассу растений, образовавшуюсяв единицу времени прифотосинтезе, ивторичную—биомассу, продуцируемуюживотными (консументами), потребляющими первичную продукцию. Вторичная продукция образуется в результате использования гетеротрофными организмами энергии, запасенной автотрофами.

Продуктивность обычновыражают в единицах массы за один в пересчете на сухое вещество на единицу площади или объема, котораязначительно различается в различных растительных сообществах. Например, 1 гасоснового леса производит в год 6,5 т биомассы, а плантация сахарного тростника — 34 — 78 т. В целом первичная продуктивностьлесовземного шара является наибольшей по сравнениюс другими формациями.<span Times New Roman",«serif»;mso-fareast-font-family:«Times New Roman»; mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language:RU;mso-bidi-language:AR-SA">[5]

7<span Times New Roman"">     Потокивещества и энергии в сообществах.

Насвоем значительном протяжении пути вещества и энергии в сообществах совпадают.Решающая роль в передаче вещества и энергии в сообществах принадлежитредуцентам. Так, например, углерод включается в цепи сообщества путем фиксациимолекулы СО2 в процессе фотосинтеза. Углерод, войдя в чистуюпервичную продукцию, становится доступным для потребления в качестве компонентасахара, жира. Белка или целлюлозы. Он проходит такой же путь в сообществах, чтои энергия. При этом вещества последовательно потребляются, усваиваются,выделяются с фекалиями, входят в состав вторичной продукции трофических групп.Когда молекула, включающая этот углерод, используется, в конце концов, длясовершения работы, ее энергия теряется в виде тепла, а углерод вновь поступаетв атмосферу в виде СО2, который является продуктом тканевогодыхания. Здесь пути энергии и углерода или других биогенных элементоврасходятся. Вещества могут передаваться по замкнутым циклам и использоваться повторно,а энергия нет. Энергия, перейдя в форму беспорядочного теплового движения, неможет использоваться живыми организмами для совершения работы или синтезабиомассы. Тепло рассеивается в атмосфере и частично уравновешивает поступлениена Землю лучистой энергии Солнца. Но углерод при фотосинтезе повторнофиксируется из СО2 и вместе с другими биогенными элементам, каказот, фосфор и т.д. становится доступным для растений в виде простыхнеорганических молекул, которые присутствуют в атмосфере (СО2) и водных растворах (нитраты, фосфаты ит. д.). Каждый из этих элементов может быть включен в процессе фотосинтеза всложные органические соединения. Из сложных органических соединений происходитобразование биомассы. Вещества через биомассу вновь оказываются доступными дляорганизмов при ее потреблении. Химические соединения расходуются и системамиредуцентов.

<div v:shape="_x0000_s1055">

Система концументов

<div v:shape="_x0000_s1056">

Система редуцентов

<img src="/cache/referats/11961/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1066">Потери на                                                                               Потерина

<img src="/cache/referats/11961/image003.gif" v:shapes="_x0000_s1070"><img src="/cache/referats/11961/image004.gif" v:shapes="_x0000_s1069"><img src="/cache/referats/11961/image005.gif" v:shapes="_x0000_s1068"><img src="/cache/referats/11961/image006.gif" v:shapes="_x0000_s1057">Дыхание                                                                                 дыхание

Чистая первичная продукция

Мертвая органика

<img src="/cache/referats/11961/image007.gif" v:shapes="_x0000_s1053 _x0000_s1054 _x0000_s1058 _x0000_s1059 _x0000_s1060 _x0000_s1061 _x0000_s1062 _x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1065 _x0000_s1067 _x0000_s1077 _x0000_s1078">


Лучистая

Солнечная

<img src="/cache/referats/11961/image008.gif" v:shapes="_x0000_s1072"><img src="/cache/referats/11961/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1071">Энергия

<img src="/cache/referats/11961/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1075"><img src="/cache/referats/11961/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1074"><img src="/cache/referats/11961/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1073">          1                 2                           3

                  

Нарисунке приведена принципиальная схема потоков вещества и энергии в сообществе.

Нарис. /1 / — потоки энергии; / 2 / — потоки биогенных элементов, связанные сорганическим веществом; /3/— потоки вещества в свободной неорганической форме.

Энергиядоступна для живых организмов в форме солнечной радиации и связывается впроцессе фотосинтеза. Расходование энергии происходит в виде химическойэнергии. При превращении энергии в тепло происходит ее потеря. Из рисункавидно, что энергия между мертвыморганическим веществом и системой редуцентов, превращающей органические остаткив неорганические вещества, может передаваться в обоих направлениях. Но этотпроцесс не является круговоротом энергии, он лишь отражает способность системыредуцентов неоднократно «перерабатывать<span Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;layout-grid-mode:line;mso-char-type: symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">²

органическое вещество. Приэтом каждый джоуль лучистой солнечной энергии используется только один раз, ижизнь на Земле возможна только благодаря новому ежедневному постоянномупоступлению солнечной энергии.

В отличие от энергии солнечной радиации запасы биогенныхэлементов непостоянны. Процесс связывания некоторой их части в живой биомассеснижает их количество, которое остается сообществу. Поэтому если бы растения ифитофаги, в конечном счете, не разлагались, то запас веществ (в том числехимических элементов), необходимых для существования живых организмов,исчерпался бы и жизнь на Земле прекратилась.

Из рисунка видно, что высвобождение биогенов в форме простыхнеорганических соединений происходит только из системы редуцентов. Вдействительности же некоторую долю этих простых молекул (особенно СО2)дает и система консументов. Но система консументов возвращает в круговоротвесьма незначительную часть биогенных элементов. Решающая роль в круговоротевещества принадлежит системе редуцентов.

<img src="/cache/referats/11961/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1076">На рисунке не отражен тотфакт, что фактически не все биогенные элементы, высвобождаемые редуцентами,вновь неизбежно попадают в растения. В сообществах могут быть как потери, так идополнительные поступления биогенных элементов. То есть круговорот биогенныхэлементов никогда не бывает безупречным.Кроме существующих в сообществах потоков вещества и некоторого их оттока,сообщество получает биогенные элементы из дополнительных источников, которые неявляются связанными с недавно разложившимся веществом. В таблице приведеныразличные пути поступления и потерь биогенных элементов в наземных сообществах.

п/п

Потери

Поступления

1

Вымывание и вынос текучими водами

Осадки

2

Сдувание пыли ветром

Выпадение пыли из атмосферы

3

Биотическая эмиграция

Биотическая иммиграция

4

Высвобождение в атмосферу

Фиксация из атмосферы

5

Выщелачивание

Выветривание субстрата

6

Сбор урожая человеком

Внесение удобрений и загрязнение

8<span Times New Roman"">     Факторы,влияющие на получение первичной продукции.

Взаимодействия человека с промышленными сообществамиявляются необходимыми для выбора правильной с экономической точки зрения,стратегии взаимоотношений. Но эти взаимоотношения не затрагивают обменавещества и энергии между компонентами биогеоценозов, которыеиграютважную роль в жизниорганизмов,популяций и  сообществ.Так, все организмы нуждаютсядля построения своих тел в веществе, а для поддержания своей жизнедеятельности— вэнергии.

Солнечныйсвет, двуокись углерода, вода и минеральные соли – это ресурсы, требующиеся длясоздания первичной продукции. На скорость фотосинтеза оказывает существенноевлияние и темпе

еще рефераты
Еще работы по охране природы, экологии, природопользованию