Энергетика экосистем

Для своего существования живые организмы должны постоянно пополнять и расходовать энергию. Растения связывают энергию Солнца в диапазоне 380-710 нм. Такая радиация называется фотосинтетически активной радиацией (ФАР). Только высокопродуктивные экосистемы связывают 3-5% ФАР, остальные – 1% энергии.

В пищевой цепи 90% энергии растение тратит на себя (рост, фотосинтез, размножение) и только 10% энергии передается травоядным. Травоядные 9% тратят на себя и 1% передается хищнику.

Правило 10%: на каждый последующий уровень цепи питания передается только 10% энергии с предыдущего уровня; в конце пищевой цепи энергия рассеивается; количество уровней в цепи ограничено солнечной энергией.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПИРАМИДЫ

Если продукцию, биомассу, энергию изображать в виде прямоугольников, то их вид в пищевой цепи будет иметь вид пирамиды.

Правило пирамид: количество энергии, содержащейся в организмах на последующем трофическом уровне, меньше ее значений на предыдущем уровне.

Например:

			34.7 кДж
		4.98*103кДж
	6.24*104кДж
2.6*107кДж

Мальчик

Телята

Люцерна

Поле с люцерной

Мальчик

Телята

Люцерна

		48 кг
	1035 кг
8211 кг

Рис. 6. Пирамиды биомасс и энергии

Только в океане пирамида биомасс перевернута.

Весь планктон по биомассе меньше всех китов. Пищи хватает всем благодаря планктонам, которые очень быстро размножаются.

Наряду с полезными веществами в пищевой перемещаются и токсичные вещества.

Чем выше организм в цепи питания, тем больше токсинов в его теле: вода – содержание пестицида 0,00005, планктон – 0,004, щука – 1,33, цапля – 3,53, утка – 22.8.

ПРОДУКТИВНОСТЬ ЭКОСИСТЕМ

Продуктивность – способность экосистем создавать продукцию. Продуктивность – количество живого вещества, созданное на единице площади или объема за единицу времени, выраженная в единицах массы. Продуктивность бывает первичная (продуктивность растений) и вторичная (продуктивность животных).

Биомасса – количество живого вещества, находящееся на единице площади независимо от времени образования.

Например:

Таблица 1