Энергетика и продуктивность биогеоценоза

Трофическая цепь есть одновременно цепь энергетическая, т.е. упорядоченный поток передачи энергии Солнца от продуцентов к консументам различного порядка.

Любое количество органического вещества эквивалентно определенному количеству энергии, которую можно получить, разрушив химические связи органического вещества.

Консументы, питаясь органическим веществом, получают энергию, часть из которой идёт на построение собственного органического вещества, а часть расходуется на движение, дыхание, теплоотдачу.

Таким образом, в силу второго закона термодинамики, поток энергии по трофической цепи неразрывно связан с её рассеиванием, т.е с возрастанием энтропии. Рассеивание энергии компенсируется подкачкой энергии от Солнца.

При переходе от одного трофического уровня к другому чаще всего теряется свыше 99% энергии.

Продуктивность экосистем и соотношение в них различных трофических уровней принято выражать в виде пирамид.

Энергетическая пирамида одной из сельскохозяйственных систем:

Экологические системы, в которых соотношение продуцируемой биомассы Р к расходам на дыхание, движение, теплоотдачу R больше единицы (P/R>1) называются системами с автотрофной сукцессией.

Экологические системы, для которых P/R<1 называются системами с гетеротрофной сукцессией. Если P/R=1, то такие системы называются стабильными.

Л4Круговорот веществ в биосфере.

Все вещества, находящиеся на Земле, существуют в процессе круговорота.

Различают 2 типа круговорота: Большой геологический и Малый биотический.

Большой длится сотни тысяч и даже миллионы лет. Он заключается в следующем: горные породы подвергаются разрушению (выветриванию), а продукты разрушения сносятся потоками воды в Мировой океан. Унесенное вещество частично возвращается на сушу с осадками и извлечёнными из воды организмами. Крупные медленные геотектонические процессы опускание материков и поднятие дна океана приводят к тому, что морские напластования возвращаются на сушу, и процесс начинается вновь.

Малый биотический круговорот является частью большого геологического круговорота. Круговорот химических веществ из неживой природы через живые организмы обратно в неорганическую среду с использованием химической энергии/энергии солнечного излучения называется биогеохимическим циклом.

Рассмотрим круговороты основных биогенных элементов: