Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УЧЕБНИК.doc
Скачиваний:
37
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
1.09 Mб
Скачать

Глава 3. Энергетика фитоценозов

3.1. Основные понятия

В 1942 году американский эколог Л.Линдеман обосновал трофо-динамический подход к изучению экосистем. Согласно Линдеману экосистемы в процессе питания связывают энергию и можно дать количественную оценку значения отдельных популяций, входящих в экосистему и находящихся на разных ступенях использования энергии. При этом от 10 до 20% количества энергии, связанной одним трофическим звеном экосистемы может быть передан следующему. Этот процесс носит ступенчатый характер. В настоящее время идеи Линдемана получили широкое распространение и при любых экологических исследованиях обращается внимание на функциональную роль экосистемы и ее энергетическое содержание. Показано, что биологический смысл возникновения и существования экосистем заключается в наиболее полном использовании организмами наличных природных ресурсов и потоков энергии. Этим обусловлена структура экосистемы и взаимодействие между ее компонентами, а также деление экосистем на открытые (природные) и закрытые (созданные человеком).

Важнейшим функциональным компонентом большинства природных экосистем являются продуценты. Подавляющая часть продуцентов в экосистемах – это растения (доля фото- и хемотрофных бактерий в процессе создания органических веществ незначительна).

Наиболее мощный способ воздействия растительности на среду по силе и последствиям – это производство органической массы и сброс ее в виде мертвого вещества. Энергия, заключенная в химических связях органических веществ характеризует энергетику фитоценозов.

В экологии способность или свойство организмов образовывать и накапливать органические вещества определяют как продуктивность. Различают первичную продуктивность – способность образовывать органические вещества автотрофами и вторичную продуктивность – способность накапливать органические вещества гетеротрофами.

Мерой продуктивности является продукция – скорость накопления органического вещества за единицу времени на единицу площади или объема. Обычно за единицу времени принимаю год, а за единицу площади – 1 кв.м или га. Продукция, соответственно, выражается в г на 1 кв. м (или в кг на га) абсолютно сухого или воздушно-сухого вещества.

Соответственно продукция бывает первичной – продукцией растений и вторичной – продукцией животных.

Принято различать:

валовую продукцию (брутто-продукция) – все органические вещества, синтезированные в процессе фотосинтеза или накопленные организмами и

чистую продукцию (нетто-продукция) – часть органического вещества, сохраняющегося в организме после расходов органического вещества на дыхание.

В экологических исследованиях чаще используют понятие биомассы – как количества живого вещества, приходящееся на единицу площади или объема в данный момент времени.

В экосистемах биомасса образована фитомассой, зоомассой, микомассой и бактериомассой. В биосфере Земли преобладает фитомасса, на долю которой приходится 97–99% всей биомассы.

В состав растений входят не только органические соединения, но и минеральные элементы (зола), многие из которых входят и в состав органических веществ. Поэтому биомассу растений (или фитомассу) определяют по общей массе растений.

Фитомасса и продукция могут быть также охарактеризованы по содержанию в них энергии в калориях или джоулях (1Дж =0,239 кал) – это дает представление о результатах фотосинтетической деятельности растений.