Главная особенность наземных сообществ — это присутствие и обычно доминирование крупных сосудистых зеленых растений, которые не только являются главными производителями пищи, но и предоставляют убежища другим организмам и играют важную роль в укреплении и изменении почвы. Хотя почвенные водоросли имеют определенное экологическое значение, их роль на суше ничтожна по сравнению с фитопланктоном в водной среде. В отличие от большинства водных растений, которые нуждаются в витаминах или других органических питательных веществах, основные продуценты суши — строгие, или облигатные, автотрофы, которым нужен только свет и минеральное питание. Растительность — этот термин обычно используют для обозначения всей совокупности растений того или иного района — представляет собой такой характерный признак, что, как правило, служит основой классификации и наименования наземных сообществ; за основу классификации водных сообществ принимается обычно физическая среда.[ ...]
Наземные автотрофы используют значительную часть своей производительной энергии на построение опорной ткани, которая необходима в связи с тем, что плотность (а значит, и поддерживающая способность) воздуха значительно меньше, чем воды. В опорных тканях в большом количестве содержится целлюлоза и лигнин (древесина), а поскольку на их поддержание требуется мало энергии, они почти не используются консументами. В соответствии с этим наземные растения играют большую роль в общей структуре наземной экосистемы, чем водные в воде, а интенсивность их метаболизма в расчете на единицу объема или массы намного ниже.[ ...]
В наземных сообществах сперматофиты обычно доминируют не только среди автотрофов, но и в сообществе в целом, поскольку они обеспечивают убежищем подавляющее большинство организмов сообщества и, кроме того, оказывают разнообразное влияние на физические факторы ореды. Термин «доминант» широко использовался экологами растений для обозначения «верхнего яруса», или самых высоких растений в сообществе. Там, где растения невелики по размеру, животные могут оказывать довольно большое влияние на физические условия мест обитания. Понятие «доминирование» не применялось к сапрофитному уровню, но есть все основания признать, что среди бактерий и других сапротро-фов одни виды имеют большее значение, чем другие.[ ...]
Среди автотрофов выделяют фотоавтотрофы (используют в качестве источника энергии солнечный свет) и хемоавтотрофы (используют энергию, выделяющуюся при окислении неорганических веществ. К автотрофам относятся, например, наземные зеленые растения, водоросли и бактерии, которые способны к фотосинтезу. При этом наземные растения образуют основную массу органического вещества в биосфере.[ ...]
В сухопутных (наземных) экосистемах продуценты (автотроф-ный компонент) — крупные организмы, у которых от года к году происходит накопление биомассы. Например, прирост деревьев в лесу, рост трав за сезон вегетации, созревание семян и плодов (накопление надземной биомассы) или разрастание корневой системы травянистых растений на лугах и в степях (накопление подземной биомассы). Накопленную биомассу можно изъять в виде урожая.[ ...]
Сильно контрастируют водные и наземные экосистемы по размерам зеленых растений. Наземные автотрофы обычно не так многочисленны, но значительно крупнее (больше как размеры особей, так и биомасса, приходящаяся на единицу площади; см. табл. 2). Контраст особенно разителен, если сравнивать океан, где фитопланктон еще мельче, чем в пруду, и лес с его огромными деревьями. Сообщества мелководий прудов, озер и морей, а также болота, луга и пустыни образуют переход между этими двумя крайностями. Фактически всю биосферу можно рассматривать как широкий градиент экосистем с глубоким океаном на одном и высоким лесом на другом полюсе.[ ...]
Функционирование автотрофов и гетеротрофов частично разделено также воСтЗреМ ёНиз использование продукции автотрофных организмов гетеротрофами может происходить с существенной задержкой. Например, в лесной экосистеме фотосинтез превалирует в листовом пологе. Лишь часть продуктов фотосинтеза, часто весьма небольшая, немедленно и непосредственно используется растением и гетеротрофами — фитофагами и паразитами, питающимися листвой и молодой древесиной. Большая часть синтезированного вещества (в форме листьев, древесины и запасных питательных веществ в семенах и корнях) в конце концов попадает в подстилку и почву, образующие вместе четко определенную гетеротрофную систему.[ ...]
К автотрофным организмам относятся водоросли, наземные зеленые растения, бактерии, способные к фотосинтезу, а также некоторые бактерии, способные окислять неорганические вещества (хемоавтотрофы). Автотрофы являются первичными продуцентами органического вещества в биосфере.[ ...]
Царство Растении Содержит большое количество (»временных автотрофов фсттосингетаков. Отсюда их ведущая роль в биосфере как в процессах первичной продукции, так и в высвобождении молекулярного кислорода. Если в водной среде водоросли делят эту функцию цианобактериями (фотосинтезирующие бактерии кислород не выделяют), то в наземных экосистемах продукция кислорода осуществляется только растениями.[ ...]
Соответственно большому числу ниш, представленных растительностью, для наземных сообществ характерно крайнее разнообразие животных-консументов. К первичным консу-ментам относятся не только мелкие организмы, например насекомые, но и очень крупные травоядные, а именно копытные млекопитающие. Последние представляют собой уникальную особенность наземных сообществ; им почти нет эквивалента в водных сообществах (разве что крупные растительноядные черепахи). Таким образом, «пасущиеся» животные суши очень далеки по размерам и структуре от «пасущихся» в воде, т. е. зоопланктона. Так как наземные автотрофы производят много пищи с низкой питательной ценностью (целлюлоза, лигнин и т. д.), детритофаги играют в наземных сообществах не последнюю роль (см. гл. 3).[ ...]
Первичными источниками органических веществ почвы и биосферы являются так называемые первичные продуценты, или автотроф ы,— организмы, способные к самостоятельному синтезу органического вещества из минеральных соединений. В наземных экосистемах по давляющую часть первичной продукции производят зеленые растения.[ ...]
ПРОДУКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКАЯ - общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади. При этом различают первичную - биомассу, производимую в процессе фотосинтеза автотрофами (зелеными растениями); и вторичную - биомассу, полученную гетеротрофами за едйницу времени на единицу площади. Первичную продукцию разделяют на валовую (равную общему количеству продуктов фотосинтеза за определенный отрезок времени) и чистую (равную разности между валовой и той ее частью, которая использовалась на дыхание растений). У травянистых растений на дыхание используется 40-50%, а у деревьев - 70-80% валовой первичной продукции. Первичную продукцию наземных экосистем обычно оценивают по годовому приросту растительной биомассы (чистая продукция). Каждая экосистема с учетом природных факторов характеризуется определенными величинами первичной биологической продуктивности. Из табл. 10 видно, что ежегодная первичная продукция биосферы составляет 170 109 т, причем 2/з ее производится экосистемами суши. Благоприятное сочетание многих природных факторов делает наиболее продуктивной наземной экосистемой влажные тропические леса: их чистая первичная продукция составляет 1000-3500 г/м2 в год, а минимальные значения приходятся на аридные районы (пустыни, полупустыни). Наземные экосистемы намного продуктивнее морских.[ ...]
Классификация жизненных форм затрудняется разнообразием и комплексностью факторов, определивших их становление. Поэтому построение «системы» жизненных форм зависит в первую очередь от того, какие экологические вопросы должна «высветить» эта система. С таким же правом можно строить классификацию жизненных форм по обитанию в разных средах (водные организмы — наземные — обитатели почв), по типам передвижения (плавающие—бегающие—лазящие—летающие и др.), по характеру питания и другим признакам.[ ...]
В горных породах сера встречается в виде сульфидов (Ре82 и др.), в растворах — в форме иона (5042 ), в газообразной фазе — в виде сероводорода (Н2Б) или сернистого газа (502). В морской среде сульфат-ион занимает второе место по содержанию после хлора и является основной доступной формой серы, которая восстанавливается автотрофами и включается в состав аминокислот. В некоторых организмах сера накапливается в чистом виде (52) и при их отмирании на дне морей образуются залежи самородной серы. В наземных экосистемах сера возвращается в почву при отмирании растений, окисляется, и возникшие сульфаты поглощаются растениями из поровых растворов почвы — так продолжается круговорот.[ ...]
Важнейшей частью учения о биосфере В. И. Вернадского являются его представления о ее возникновении и развитии. Современная биосфера возникла не сразу, а в результате длительной эволюции (табл. 8.1) в процессе постоянного взаимодействия абиотических и биотических факторов. Первые формы жизни, по-видимому, были представлены анаэробными бактериями. Однако созидательная и преобразующая роль живого вещества стала осуществляться лишь с появлением в биосфере фотосинтезирующих автотрофов — цианобактерий и синезеленых водорослей (прокариотов), а затем и настоящих водорослей и наземных растений (эукариотов), что имело решающее значение для формирования современной биосферы. Деятельность этих организмов привела к накоплению в биосфере свободного кислорода, что рассматривается как один из важнейших этапов эволюции.[ ...]
Горизонтальная структура биоценозов выражена их мозаичностью и реализуется в виде неравномерного распределения популяций отдельных видов по площади. Это определяется, с одной стороны, особенностями биотопов —неодинаковость почвенно-грунтовых условий, микроклимата и т. п.,— а с другой—взаимоотношениями отдельных видов как внутри их популяций, так и между собой. На этой основе формируются разного рода группировки, в которых видовые популяции связаны между собой более тесными функциональными отношениями, чем с остальной частью биоценоза. В наземных биоценозах наиболее функционально значимы консорции1 —группировки вцдов-автотрофов и гетеротрофов, возникающие на основе тесных пространственных и трофических связей. Характерным для таких группировок является то обстоятельство, что они обычно формируются на основе особей одного вида, обладающего средообразующим действием. Основой консорции может быть, например, сосна со всеми связанными с ней видами микроорганизмов, микоризных грибов, лишайников, насекомых, птиц и т. д. Детерминантом консорции может оказаться и гетеротрофный организм («биоценоз» норы песчанки, «паразитоценоз» —комплекс паразитов, использующих одного хозяина). По биологической роли в консорциях различаются детерминанты и собственно консорты, связанные с конкретной особью вида-детерминанта; выделяются также «суперконсорты», связанные с популяцией детерминанта. Консорции связаны между собой в биоценогической системе через популяции видов, не являющихся собственно консортами, но вступающих в различные формы отношений с отдельными внутрибиоценотическими группировками.[ ...]