Круговорот вещества в природе

Общее число особей, которые участвуют в цепях питания, с каждым последующим звеном уменьшается.

Поясним это правило. Хищник обычно крупнее своих жертв и для поддержания собственной биомассы ему нужно несколько или много жертв. Однако бывают случаи, когда более мелкие хищники живут за счет групповой охоты на крупных животных.

Подчеркнем, что из правила пирамиды биологической продукции нет исключений, потому что оно отражает законы передачи энергии в цепях питания.

Пирамида энергии более точно отображает трофические связи организмов, поскольку она характеризует скорость возобновления биомасс. На каждом уровне пирамида энергии отражает удельное количество энергии (на единицу площади или объема), прошедшей через предыдущий трофический уровень за данный отрезок времени. Пирамиды потоков энергии никогда не бывают «перевернутыми»: следующий трофический уровень может «пропустить через себя» лишь часть энергии, усвоенной предыдущим уровнем (вспомните правило 10%).

Изучение законов продуктивности экосистем, возможность количественного учета потока энергии чрезвычайно важны в практическом отношении, так как первичная продукция агроценозов и эксплуатируемых человеком природных сообществ — основной источник запасов пищи для человечества. Весьма важна и вторичная продукция, которую получают за счет сельскохозяйственных и промышленных животных: животные белки содержат целый ряд незаменимых для человека аминокислот, которых нет в растительной пище. Точные расчеты потока энергии и масштабов продуктивности экосистем позволяют регулировать в них круговорот веществ таким образом, чтобы обеспечить наибольший выход необходимой для людей продукции. Наконец, очень важно хорошо представлять допустимые пределы изъятия растительной и животной биомассы из природных систем. В противном случае может быть подорвана их продуктивность.

 

В процессе жизнедеятельности все организмы находятся в постоянном и активном взаимодействии с окружающей средой. Суть этого взаимодействия заключается в обмене веществом и энергией. В целом в биосфере происходит непрерывный процесс создания живого вещества аккумуляции энергии и одновременно с этим разрушения сложных органических соединений и превращения их в исходные вещества: СО₂, Н₂О, Н₂S, различные соли и т.д. Эти два процесса составляют сущность круговорота веществ, они неразделимы и биосфера может существовать только при одновременном их существовании.

Как уже говорилось, энергия протекает через биосферу, происходит непрекращающийся обмен энергией между Землей и космосом. Однако, веществом Земля и космос не обмениваются. Вещество в пределах Земли совершает круговорот. Различают два круговорота – большой, или геологический, и малый (биологический).

Причем только малый круговорот совершается в пределах биосферы, и поэтому мы не будем рассматривать большой круговорот. Очень важным элементом круговорота является живое вещество, а «мотором», который «раскручивает колесо круговорота», является энергия Солнца.

Никогда новый цикл круговорота не является точным повторением старого, но обязательно имеет что-то новое, пусть и очень малозаметное. Эти различия, постепенно накапливаясь с каждым новым циклом, приводят к заметным изменениям. Таким образом, и происходит развитие биосферы.

 

 

Лекция 7.