На любом участке земной поверхности обитает всегда комп леке видов. В изоляции вид быстро ухудшает условия своего суще ствоваиия, поскольку увеличение биомассы происходит до тех пор пока пищевые ресурсы не исчерпаны. После этого начнется отмирание биомассы. Если же дать дополнительные пищевые ресурсы то и в таком случае падения биомассы избежать не удастся, так как будут накапливаться продукты обмена.[ ...]
Автотрофы синтезируют органические вещества, а гетеротро-фы их потребляют. При этом происходит расщепление органических веществ. Если продукты расщепления вновь используются автотро-фами, возникает круговорот между организмами, населяющими экосистему. Биотическую и абиотическую части экосистемы связывает непрерывный обмен материалом - круговороты питательных веществ, энергию для которых поставляет Солнце (рис. 8.1) .[ ...]
Растения синтезируют органические соединения, используя энергию солнечного света и питательные вещества из почвы и воды. Эти соединения служат растениям строительным материалом, из которого они образуют свои ткани, и источником энергии, необходимой им для поддержания своих функций. Для высвобождения запасенной ими химической энергии гетеротрофы разлагают органические соединения на исходные неорганические компоненты - диоксид углерода, воду, нитраты, фосфаты и т.п., завершая тем самым круговорот питательных веществ.[ ...]
Физическая среда Бедные энергией неорганические соединение.[ ...]
Рис 8.1. Поток энергии и круговорот химических веществ в экосистеме (по Риклефсу, 1979).[ ...]
Экосистема есть основная функциональная единица живой природы, включающая и организмы, и абиотическую среду, причем каждая из частей влияет на другую и обе необходимы для поддержания жизни в том виде, в каком она существует на Земле. Двуединый характер этого комплекса подчеркнул В.Н. Сукачев в учении о биогеоценозе. Идеи, развиваемые Сукачевым, нашли графическое выражение на рис. 8.2.[ ...]
В первом приближении биотическая часть экосистемы обязательно включает два основных компонента: 1) автотрофный компонент, для которого характерны фиксация световой энергии, использование простых неорганических веществ, построение сложных веществ; 2) гетеротрофный компонент, которому присущи утилизация, перестройка и разложение сложных органических веществ. Очень часто организмы, представляющие собой эти два компонента, разделены в пространстве; они располагаются в виде ярусов, один над другим. Автотрофный метаболизм наиболее интенсивно происходит в верхнем ярусе - «зеленом поясе», т. е. там, где наиболее доступна световая энергия, а гетеротрофный метаболизм преобладает внизу, в почвах и отложениях, - «коричневом поясе», в котором накапливается органическое вещество.[ ...]
С точки зрения их роли в экосистемах переходную группу между авто-грофами и гетеротрофами образуют хемосинтезирующие бактерии. Они получают энергию, необходимую для включения углекислого газа в состав компонентов клетки, не путем фотосинтеза, а в результате химического окисления таких простых неорганических соединений, как аммоний (окисляется в нитрит), нитрит (в нитрат), сульфид (в серу), закись железа (в оксид железа). Часть бактерий может развиваться в темноте, но большинство нуждается в кислороде.[ ...]
Первые три группы - неживые компоненты, а остальные составляют живой вес (биомассу). Расположение трех последних компонентов относительно потока поступающей энергии представляет собой структуру экосистемы (рис. 8.4). Продуценты улавливают солнечную энергию и переводят ее в энергию химических связей. Консументы, поедая продуцентов, разрывают эти связи. Высвобожденная энергия используется консументами для построения собственного тела. Наконец, редуценты рвут химические связи разлагающегося органического вещества и строят свое тело. В результате вся энергия, запасенная продуцентами, оказывается использованной. Органические вещества разлагаются на неорганические и возвращаются к продуцентам. Таким образом, структуру экосистемы образуют три уровня (продуценты, консументы, редуценты) трансформации энергии и два круговорота - твердых и газообразных веществ.[ ...]
Тонкой прерывистой стрелкой показано участие в круговороте анаэробных бактерий.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Структура биогеоценоза по Сукачеву (1964). |
 |
| Основные экологические компоненты биогеоценоза (из Реймерса, 1988) . |
 |
| Структура экосистемы, включающая в поток энергии (двойная контурная стрелка) и два круговорота веществ |
 |