Тема 4. Экология сообществ (синэкология)

Важным свойством сообществ является их способность к созданию (проду-цированию) новой биомассы. Это свойство лежит в основе понятия продуктив-ность системы. Скорость создания органического вещества в экосистемах называется биологической продукцией. Масса тел живых организмов называется биомассой. Таким образом, биологическая продукция экосистем - это скорость создания в них биомассы. Энергия поступает в биологический компонент экосистемы через продуцентов. Первичной продукцией называют скорость образования биомассы первич-ными продуцентами (растениями). Это важный параметр, так как им определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы, а значит, и коли-чество (биомасса) живых организмов, которые могут существовать в экосистеме. Например, из 100% солнечной энергии лишь 1 % поглощается хлорофиллом и ис-пользуется для синтеза органических молекул, остальные 99% солнечной энергии отражаются, поглощаются с переходом в тепло или расходуются на испарение воды. Скорость, с которой растения накапливают энергию, называется валовой первичной продукцией (ВПП), Примерно 20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и другие процессы жизнедеятельности. Скорость накопления органического вещества за вычетом расхода энергии на дыхание и другие процессы жизнедеятельности (R.) называется чистой первичной продукцией (ЧПП): ЧПП = ВПП - R В приведённом примере ЧПП составляет 8000 кДж/м2тод, т.е. 0,8% от полу-ченной солнечной энергии. Для поедания одних организмов другими пища (вещество и энергия) пере­ходит с одного трофического уровня на следующий. Непереваренная часть пищи выводится животными с экскрементами (в них также содержится определённое количество энергии, заключённое в органических веществах). Животные, как и растения, теряют часть энергии при дыхании и других процессах жизнедеятельности. Энергия, оставшаяся после потерь, связанных с про-цессами дыхания, пищеварения и экскреции, идёт на рост, поддержание жизне-деятельности и размножение. Скорость накопления органического вещества гетеро-трофными организмами называется вторичной продукцией (ВП). Вторичная продукция существует на всех трофических уровнях, энергети-ческий баланс консументов складывается следующим образом: Потреблённая = Рост + Дыхание + Экскременты пища и другие процессы жизнедеятельности Р = П + R + Н, где Р - рацион консумента, т.е. количество пищи, съедаемой им за опре-делённый промежуток времени, выраженное в единицах энергии; П - энергия, затрачиваемая на рост организма; R - энергия, затрачиваемая на дыхание и другие процессы жизнедеятель-ности; Н - энергия неусвоенной пищи, выраженной в виде экскрементов. Энергия, теряемая при дыхании и других процессах жизнедеятельности, не передаётся другим организмам. Энергия же, заключённая в экскрементах, передаётся детритофагам и редуцентам и таким образом не теряется для экосисте-мы. Детритные цепи начинаются с мёртвых организмов и отмерших частей растений (опавших листьев, ветвей). Доля чистой первичной продукции, перехо-дящей прямо в детрит и в пищевые цепи редуцентов, в разных экосистемах неодинакова. В лесной экосистеме большая часть первичной продукции поступает в детритные цепи, а не в пастбищные. В морских экосистемах и на интенсивно используемых пастбищах больше половины первичной продукции может поступать в пастбищную пищевую цепь. Детритные цепи сложнее и менее изучены, чем пастбищные. Но роль их с точки зрения потока энергии столь же велика, а часто и более значительна, чем роль пастбищных цепей. Отношение величины энергетического потока (передаваемой энергии) в разных точках пищевой цепи называют экологической эффективностью (не превышает 0,1).