2014-02-24
4432
Закон Линдемана
Энергетика и продуктивность биогеоценоза
1. Трофическая цепь в биогеоценозе есть одновременно цепь энергетическая, т.е. последовательный упорядоченный поток энергии Солнца от продуцентов по всем уровням.
Закон однонаправленности потока энергии:
Энергия, которую получает экосистема, и усваивают продуценты, рассеивается или вместе с их биомассой необратимо передается консументам первого, второго и т.д. порядков, а затем редуцентам, – при этом на каждом из трофических уровней поток энергии падает в результате дыхания.
Поэтому пирамиды потоков энергии никогда не бывают перевернутыми, т.к. следующий трофический уровень может «пропустить через себя» лишь часть энергии, усвоенный предыдущим уровнем.
Передача энергии сопровождается ее потерями на каждом этапе.
2. Каждая экологическая система обладает определенной продуктивностью – соотношение массы вещества (продукции) к единице времени.
Продуктивность делится на:
1. Основная или первичная: скорость, с которой лучистая энергия Солнца усваивается продуцентами;
|
|
|
2. Фактическая или чистая: за вычетом энергии, которая израсходована на дыхание.
3. Вторичная – продуктивность консументов.
Различают продуктивность текущую и общую. Например, 1 га соснового леса за время своего существования и роста способен образовать 200 м3 древесной массы – это общая продуктивность. Но за год всего 2,5 м3 – это текущая продуктивность или годичный прирост.
Продуктивность экосистем и соотношения в них различных трофических уровней принято выражать в форме пирамид. Первая пирамида была построена Чарльзом Элтоном и носит имя «пирамида Элтона» или пирамида чисел (см. рис. 4.2).
Ястреб
 |
Жаворонок
 |
Кузнечик
 |
Трава
 |
Рис. 4.2 Классическая пирамида чисел Элтона.
Пирамиды наглядно иллюстрируют соотношение биомасс и эквивалентных им количеств энергии в каждом звене пищевой цепи и используются в практических расчетах при обосновании, например, необходимых площадей под с/х культуры с тем, чтобы обеспечить кормами скот, а следовательно – потребность населения в животном белке.
Существует три основных типа пирамид (см. рис. 4.3)
а) Пирамида чисел – показывает численность отдельных организмов.
__мальчик__1
________телята_______4,5
__________люцерна________207
б) Пирамида биомассы – характеризует общую сухую массу, калорийность или другую меру общего количества живого вещества
__мальчик__48 кг
________телята_______1035 кг
_________люцерна________8211 кг
в) Пирамида энергии – соответствует величине потока энергии или «продуктивности» на последовательных трофических уровнях
|
|
|
__мальчик__34,7 кДж
______телята_______4980 кДж
________люцерна________62400 кДж
__использованная солнечная энергия__2,6 107 кДЖ_
Рис. 4.3 основные типы пирамид.
