1. Состав, виды биоценозов
2. Продуценты
3. Консументы
4. Продуктивность экосистемы: графические пирамиды
5. Экосистемы: новый взгляд с позиций термодинамики
Невозможно себе представить общую характеристику экосистем, без функциональных групп организмов, среди которых нас интересуют именно продуценты и консументы. Живые организмы в биоценозе выполняют различные функции, поэтому необходимо разобраться с тем, что собой представляет биоценоз.
Биоценоз является важнейшей частью глобальной земной экосистемы. Сегодня под этим термином подразумевают биотическое сообщество, совокупность живого в условиях однородной среды обитания (участок суши, акватория). Впервые это понятие появилось в трудах Карла Мебия. Опираясь на биоразнообразие, можно объяснить устойчивость всей экосистемы.
Биологические сообщества могут быть:
Эволюционно сформировались два главных типа питания: автотрофный и гетеротрофный. За круговорот веществ и превращение энергии в экосистеме отвечают живые организмы, которые принято делить на три группы.
Представителями автотрофного типа питания являются – продуценты. Они способны производить органические вещества из неорганических, обеспечивая собственную жизнедеятельность и являются участниками пищевой цепи для гетеротрофов.
Типичными представителями продуцентов являются растения и цианобактерии, которым свойственна фотосинтетическая активность. Кроме того, есть несколько хемоавтотрофов, которые способны к окислению неорганических соединений, превращая их необходимую биомассу. Такие процессы имеют место быть в океане, где есть гидротермальные ванны и соответствующие условия. К первичным окислителям нельзя отнести грибы и другие организмы, которые получают биомассу за счет разложения и окисления органики.
Отдельного внимания заслуживают лишайники, которые произрастают в тундровых климатических условиях. Они способны за счет взаимного симбиоза сочетать в себе уникальные качества: фотосинтез и защита гриба. Трудно переоценить роль продуцентов, которые являются более древними формами жизни.
Среди гетеротрофов можно выделить консументов, которые являются потребителями органического вещества. Их жизнеобеспечение построено на потреблении других организмов. Представители: животный мир, бактерии и грибы. Запасы энергии они восполняют различными способами, это могут быть травоядные, хищники и прочее.
Не нашли то, что искали?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
Невероятно, но факт, плотоядное растение – мухоловка Венеры является консументом, несмотря на ряд оговорок. Ученые выделили три группы консументов:
Животные, которые восполняют запасы энергии посредством употребления растительной пищи – формируют группу первичных потребителей. Плотоядные животные являются вторичными потребителями и поедают других животных. Куда отнести животных, которые питаются и растениями и ведут хищный образ жизни? Они тоже являются вторичными потребителями. Вершину пищевой цепи возглавляют хищники, которые питаются вторичными потребителями и в своем большинстве всеядны.
Сбалансированная пищевая цепь формируется за счет участи консументов. Таким образом удается сдерживать популяцию тех или иных растений на должном уровне. Нарушение баланса в экосистеме приводит к глобальному сбою всех процессов, могут быть колоссальные потери всех видов. Если сеть потребителей теряет функциональность, экосистема будет обречена.
Основу математических формул и расчетов продуктивности экосистемы заложены фундаментальные знания о биоценозе, пищевой цепи, консументах, продуцентах, их соотношении и т. д. Моделируем ситуацию: есть некоторая группировка, мы знаем продукцию популяций, наполняющих ее, но рассчитать общую продуктивность не представляется возможным. Тогда необходимо задействовать иной подход к расчету отдельных составляющих биопродукции процесса группировки в целом.
Нужно иметь следующие параметры: валовая и чистая продукция и общая деструкция. Как получить валовую? Путем прибавления к чистой продукции значение дыхания. Таким образом, формула расчета продукционного процесса группировки n трофических уровней выглядит так:
\(Р = A1 – R1 – R2 – ... – Rn, \)
Для большего понимания приведем расшифровки некоторых параметров. Чистая продукция группировки обозначена буквой «\(Р\)». \(А1\) – продукция, полученная путем ассимиляции первым трофическим уровнем (уровнем продуцентов). Первый трофический уровень затрачивает на дыхание определенную часть энергии, которая рассеивается и обозначена в схеме как «\(R1\)», а \(R2\) – соответственно вторым и \(Rn \)– n-ным трофическим уровнем.
Энергия не может возникнуть из ниоткуда и бесследно исчезнуть. Консументы ответственны за энтропизацию энергии, количество которой пропорционально величине их дыхания. Как показывает практика, между параметрами первичной и вторичной продукции имеется прямая зависимость.
Сложно разобраться самому?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
Одна из важнейших термодинамических характеристик био- и экосистем и биосферы в целом - способность создавать и поддерживать высокий уровень внутренней упорядоченности, то есть состояния с низким уровнем энтропии. Это достигается постоянным и эффективным рассеянием энергии, которая доступна для использования (энергия света, неорганических и органических веществ) и преобразованием ее в тепловую.
Энтропия является мерой беспорядка, так называемого, хаоса. Так как экосистемы являются неравновесными термодинамическими системами, они способны к снижению энтропии посредством роста внешней энтропии. Здесь на первый план выходит соотношение трофических уровней.
Энергетические превращения в биосфере основываются на фотосинтетическом восстановлении диоксида углерода.
Результатом этих превращений является:
В зависимости от особенностей участников процесса, донором водорода может быть вода для цианобактерий, растений или сероводород для серобактерий, способных к фотосинтетической активности.
Если структуру энергетических связей экосистемы изобразить графически, то можно наблюдать следующий порядок: энергия на входе (энергия Солнца или химических соединений) - продуценты (фотоавтотрофы или хемотрофы) - консументы 1-го, 2-го и n-го порядков.
Имеем дело с графическими моделями (экологическими пирамидами), которые отражают численность особой (пирамиды чисел), количество их биомассы (пирамиды биомассы) и другие. Пирамиды энергии и производства имеют наиболее правильную форму.
Закажите подходящий материал на нашем сервисе. Разместите задание – система его автоматически разошлет в течение 59 секунд. Выберите подходящего эксперта, и он избавит вас от хлопот с учёбой.
Гарантия низких цен
Все работы выполняются без посредников, поэтому цены вас приятно удивят.
Доработки и консультации включены в стоимость
В рамках задания они бесплатны и выполняются в оговоренные сроки.
Вернем деньги за невыполненное задание
Если эксперт не справился – гарантируем 100% возврат средств.
Тех.поддержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры работают в выходные и праздники, чтобы оперативно отвечать на ваши вопросы.
Тысячи проверенных экспертов
Мы отбираем только надёжных исполнителей – профессионалов в своей области. Все они имеют высшее образование с оценками в дипломе «хорошо» и «отлично».
Эксперт получил деньги, а работу не выполнил?
Только не у нас!
Безопасная сделка
Деньги хранятся на вашем балансе во время работы над заданием и гарантийного срока
Гарантия возврата денег
В случае, если что-то пойдет не так, мы гарантируем возврат полной уплаченой суммы
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!