23. Биологическая продуктивность и биомасса. Первичная и вторичная продукция. Экологические пирамиды.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ – это способность природных сообществ или отдельных их компонентов поддерживать определённую скорость воспроизводства входящих в их состав живых организмов. Измеряется обычно количеством биомассы (г, кг, т органического вещества) или эквивалентной ей энергии, произведённой за единицу времени (ч, мес., год) на единицу площади. Определяют первичную и вторичную биопродукцию. Первичная – биомасса, производимая всеми растениями (фитомасса). Первичная продуктивность бывает валовая и чистая.
-Открытые акватории морей, пустыни – 0,5 г\кв.м\сутки.
- Травянистые полуаридные формации, глубоководные озера, высокогорные леса, морские литорали – менее 3.
- Влажные леса, эвтрофные озера, агроландшафты – 3-10
- Эстуарии рек, коралловые рифы, сахарный тростник – 10-20.
Вторичная продуктивность – скорость прироста биомассы консументов и редуцентов.
Подсистема редуцентов. Функции:
Потребление энергии, запасенной в органическом веществе
Возвращение элементов минерального питания в экосистему
Санитарная функция
Для определения биопродуктивности экосистемы используют, как правило, показатели первичной биопродукции. Самая высокая биопродуктивность на суше – во влажных тропических лесах, самая низкая – в сухих и арктических пустынях. Самая высокая биопродуктивность в биосфере – на океанических рифах среди водорослей.
Экологическая
пирамида —
графические
изображения соотношения
между продуцентами и консументами всех
уровней (травоядных, хищников, видов,
питающихся другими хищниками) в экосистеме.
Эффект пирамид в виде графических
моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном.
Выражается:
в единицах массы (пирамида биомасс). Пирамида отображает соотношение масс организмов разных трофических уровней.
в числе особей (пирамида чисел Элтона). Она отражает численность отдельных организмов на каждом уровне.
в заключенной в особях энергии (пирамида энергий). Отражает величину потока энергии, скорость прохождения пищи.
Линдеман в 1942 г. Сформулировал закон 10%: с одного трофического уровня на другой через пищевые цепи переходит 10% поступившей на предыдущий уровень энергии.
Правило экологической пирамиды: количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, примерно в 10 раз больше, чем масса растительноядных животных, и каждый последующий пищевой уровень также имеет массу, в 10 раз меньшую.
Экологические сукцессии: причины, виды и обще закономерности.
Сукцессия (от лат. succesio — преемственность, наследование) — последовательная необратимая и закономерная смена одного биоценоза (фитоценоза, микробного сообщества, т. д.) другим на определённом участке среды во времени.
Теорию сукцессий изначально разрабатывали геоботаники, но затем стали широко использовать и другие экологи. Одним из первых теорию сукцессий разработал Ф. Клементс и развил В. Н. Сукачёв, а затем С. М. Разумовский.
Термин введён Ф. Клементсом для обозначения сменяющих друг друга во времени сообществ, образующих сукцессионный ряд (серию) где каждая предыдущая стадия (серийное сообщество) формирует условия для развития последующего. Если при этом не происходит вызывающих новую сукцессию событий, то ряд завершается относительно устойчивым сообществом, имеющим сбалансированный при данных факторах среды обмен. Такое сообщество Ф. Клементс назвал климакс. Единственным признаком климакса в смысле Клементса—Разумовского является отсутствие у него внутренних причин для изменения. Время существования сообщества ни в коем случае не может являться одним из признаков.
Хотя термины, введённые Клементсом широко используют, существует две принципиально различные парадигмы, в рамках которых смысл этих терминов различен: континуализм и структурализм. Сторонники структурализма развивают теорию Клементса, сторонники континуализма, в принципе отвергают реальность сообществ и сукцессий, считая их стохастическими явлениями и процессами.
Выделяют следующие типы сукцессий:
Экзодинамические. Вызваны внешними факторами
Эндодинамические. Вызваны внутренними механизмами системы
Также:
Антропогенные
катастрофические
пирогенные
зоогенные и фитогенные
Выделяют еще:
Первичные. Горообразование, извержение вулкана – образование острова.
Вторичные. Формирование новой экосистемы на месте старой – зарастание озера и превращение его в болото.
Автотрофные сукцессии – протекают в экосистемах, где центральное звено растительность.
Гетеротрофные сукцессии – участвуют только животные.