3. Биотический круговорот речовин і енергія в екологічній системі

Кругообіг речовин в екосистемі називається біотичних. Перенесення речовини і енергії в ньому здійснюється, в основному, за допомогою трофічних (харчових) ланцюгів.

Трофічної (харчової) ланцюгом називається перенесення енергії їжі від її джерела - рослин через ряд організмів шляхом поїдання одних організмів іншими. В основ

е цього процесу лежить наступна хімічна формула:

C02 + H20 + Q CnHmOk + 02.

Схема перенесення речовин і енергії в природних екосистемах представлена ​​на малюнку 2.

Екологічну систему можна представити у вигляді діаграми потоку енергії (рис. 3). Окремі трофічні рівні в ній зображені як резервуари, розмір яких відповідає кількості енергії укладеної в них біомаси, а діаметр з'єднують їх каналів - величиною потоків енергії.

Енергія в екологічну систему потрапляє у вигляді потоку сонячної енергії L. Більша частина її (Lu) розсіюється у вигляді теплоти. Частина енергії, ефективно поглинена рослинами (La), перетворюється фотосинтезом в енергію хімічних зв'язків вуглеводів та інших органічних речовин (Pg). Частина утворився речовини окислюється в процесі дихання рослин, звільняючи енергію R, а також використовується в інших біохімічних процесах рослин і в кінцевому рахунку розсіюється у вигляді тепла (Na). Частина, що залишилася новостворених органічних речовин обумовлює приріст біомаси рослин РП |.

Приріст біомаси рослин рано чи пізно використовується: частина споживається первинними консументами, решта переробляється редуцентамі. Гетеротрофи харчуються, розмножуються, ростуть і також дають продукцію Р «2, яка надходить на наступний трофічний рівень вторинним консументам.

Таким чином, при переході від одного трофічного рівня до іншого частина доступної енергії не сприймається (Nu), частина віддається у вигляді тепла, екскрементів (Na), а частина витрачається на дихання (R). В середньому при переході з одного трофічного рівня на інший загальна енергія зменшується приблизно в 10 разів (правило 10% Р. Линдемана). Чим довше харчова ланцюг, тим менше залишається до її кінця доступної енергії. Тому число трофічних рівнів ніколи не буває занадто великим і найчастіше не перевищує 4-5 рівнів.

Оскільки в зворотний потік надходить незначна кількість спочатку залученої енергії (не більше 0,25 - 0,35%). говорити про кругообіг енергії не можна. Існує лише круговорот речовин, підтримуваний потоком енергії.

4. Стабільність і розвиток екосистем

У нормальному стані будь-екологічній системі притаманне стійке стан, зване гомеостазом, що характеризується динамічним (рухомим) рівновагою між народжуваністю і смертністю, споживанням і звільненням речовини і енергії.

У той же час будь-яка екосистема входить в ієрархію систем і тому піддається зовнішнім впливам, які прагнуть вивести її з рівноваги. Якщо це атіяніе не дуже грубо, то порушені зв'язки замінюються іншими і процес передачі речовини і енергії триває. Таке явище називається екологічним дублюванням.

Екологічне дублювання - процес заміни зниклого з яких-небудь причин виду іншим видом, який займає його екологічну нішу. Так екосистеми пручаються впливам, таким, що порушує їх стабільність.

Система тим надійніше і стабільніше, ніж більше видове різноманіття вона має. Це забезпечує широкі можливості для екологічного дублювання.

У той же час під вплив зовнішніх і внутрішніх факторів в екологічних системах відбуваються постійні зміни. Деякі види екосистем, відчуваючи негативні впливи, знижують свою чисельність, а іноді зовсім зникають. Інші види можуть від цього виграти, і їх чисельність зростає. Відбувається витіснення одних видів іншими.

Процеси послідовних змін стану екосистем в просторі або в часі, що супроводжуються зміною станів і властивостей всіх її компонентів, називаються сукцесії. Сукцесії - це поступові необоротні спрямовані зміни в екосистемах, що протікають в результаті зовнішніх і внутрішніх причин на одній і тій же території під впливом природних факторів або впливів людини.

Розрізняють безліч форм сукцесії: пирогенную, катастрофічну, антропогенну і т.д. Причиною пірогенних сукцесій є пожежі; катастрофічних - виверження вулканів, урагани, незвичайний паводок, масове розмноження шкідників і т.п .; антропогенних - господарська діяльність людини.

Здатність екосистеми щодо повно самовідновлюватися і саморегулюватися протягом сукцессіонного або еволюційного відрізка її існування називається екологічної надійністю. Найпростішим механізмом підтримки екологічної надійності екосистеми є заміна вибулого з яких-небудь причин виду іншим, екологічно близьким. При більш глибокому порушенні заміна відбувається на рівні спільнот різного рівня аж до біогеоценозів.

література

1. Шимова, О.С. Основи екології та економіка природокористування: Підручник / О.С. Шимова, Н.К. Соколовський. - Мн .: БГЕУ, 2001 -367 с.

2. Акімова, Т.А. Екологія: Підручник для вузів / Т.А. Акімова, Влз. Хаскин. - М: ЮНИТИ, 1998, - 445 с.

З. Мавріщев, В.В. Основи загальної екології: Учеб. посібник / В.В, Мавріщев. - Мн .: Виш. шк., 2000., - 317 с.

4. Екологія: Навчальний посібник / Загальна ред. С.А. Боголюбова. - М: Знання, 1997. - 288 с.

5. Екологія і безпека життєдіяльності: Учеб. посібник для вузів / Під ред. Л.А. Мурахи. - М. ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 447 с.

6. Корміліці.н, В.І. Основи екології: Учеб, посібник / В.Ц. Кормілідін. - М .: Інтерстиль. 1997. - 368 с.

7. Реймерс, Н.Ф. Охорона природи і навколишнього середовища людини: Словник-довідник / Н.Ф. Реймерс. - М: Просвітництво, 1992. - 320 с,

8. Охорона навколишнього середовища: Учеб, для техн. спец, вищих навчальних закладів / За ред. СЗ. Бєлова. - М .: Вища школа, 1991. - 319 с.

сторінка: 1 2

Інші реферати на тему «Екологія та охорона природи»:

Пошук рефератів

Останні реферати розділу