Общая структура экосистем

Впервые на важную роль дождевых червей в поддержании структуры и плодородия почвы обратил внимание Чарлз Дарвин. В плодородной почве может насчитываться до двух миллионов дождевых червей на гектар. Проходя через кишечник червя почва размельчается и обогащается различными элементами, а затем в виде экскрементов выносится на поверхность. Это улучшает ее структуру и обеспечивает своего рода вспахивание (по приблизительным оценкам, такой оборот почвы составляет около 50 т на гектар в год). Конечные продукты азотистого обмена червей в свою очередь добавляют питательные вещества в почву эти вещества в дальнейшем могут использовать растения. Связывание избытка кальция в ввде его солей уменьшает кислотность почвы, что в целом улучшает рост растений. Вырытые червями ходы обеспечивают хорошую аэрацию почвы и дренаж, в результате чего большее количество кислорода поступает к корням растений. Затаскивая детрит с поверхности почвы в свои норки, земляные черви увеличивают общую скорость разложения органических веществ и продуктивность экосистемы. [c.301]

В экосистемы ежегодно поступает органическая масса отмерших растений, животных и клеток микроорганизмов. Синтезированные живыми организмами различные органические вещества белки, нуклеиновые кислоты, углеводы (полисахариды, гетерополисахариды), различные липиды, воска, соединения с ароматической структурой, витамины, токсины и другие вещества, минерализуются. Более 90% от общей отмершей массы минерализуется микроорганизмами, в основном грибами и бактериями. [c.56]

Роль тяжелых металлов двойственна с одной стороны, они необходимы для нормального протекания физиологических процессов, а с другой, токсичны при повышенных конценграциях. Кроме того, поведение металлов в природных средах во многом зависит от специфичности миграционных форм и вклада каждой из них в общую концентрацию металла в экосистеме Для понимания миграционных процессов и оценки токсичности тяжелых металлов недостаточно определить только их валовое содержание Необходимо дифференцировать формы металлов в зависимости от химического состава и физической структуры окисленные, восстановленные, метилированные, хелатированные и др. Наибольшую опасность представляют лабильные формы, которые характеризуются высокой биохимической активностью и накапливаются в биосредах В табл, 2,22 представлены основные биогеохимические свойства тяжелых металлов [191 , По чувствительности к ним животных и человека металлы можно расположить в следующий ряд Hg > Си Zn > Ni > Pb > d > r > Sn > Fe > Mn > Al, Следует учитывать, что этот ряд имеег самый общий характер единого порядка изменения чувствительности ист ни на видовом, ни на более высоком уровне. [c.102]

Некоторые общие экологические черты сельскохозяйственных экосистем. По самой своей природе успехи сельскохозяйственной науки всегда склонны вызывать экологические изменения. Экосистемы, создаваемые ею, непрочны, но биологически очень эффективны первичная продуктивность в правильно управляемых сельскохозяйственных экосистемах обычно намного выше, чем то, что природа могла бы создать без вмешательства человека [21]. Чтобы достигнуть этого, человек регулирует структуру, функции и продолжительность существования сельскохозяйственных экосистем. Больншнство окультуренных видов выращивают в среде, очень отличающейся от среды их ДИКИХ родичей и предков. Зерновые культуры, происходящие от злаков засушливых областей юго-западной Азии и Центральной Америки, культивируют от экватора почти до северной и южной границы земледелия. Какао, кофе, гевея и другие виды нижнего яруса тропических лесов успешно выращиваются в чистых насаждениях иногда за тысячи километров от своей родины. Кроме того, многие из наиболее продуктивных сельскохозяйственных экосистем, особенно с однолетними культурами и временными пастбищами, разработаны для использования крайне быстрого накопления биомассы, характерного для ранних стадий вторичной сукцес- [c.26]

Примитивные почвы, лишенные растительного покрова, господствовали на поверхности Земли в докембрии и были представлены наземными циано- и альго-бактериальными матами с вероятным ранним появлением грибов, предварительным условием для которых служило появление кислорода в атмосфере. Переходный период к покрову сосудистых растений могли составлять лишайники и мхи. Вынос фотосинтезирующей поверхности в аэротоп мог произойти лишь при создании жестких структур углеродного скелета, представляющего композитную конструкцию из лигноцеллюлозы, включающей фибриллы целлюлозы, склеенные сетью гемицеллюлозы и армированной лигнином. Лигноцеллюлоза у древесных растений на 1/3 состоит из лигнина и в общем синтезе органического вещества в наземных экосистемах составляет не менее 20 Гт/год. Лигноцеллюлоза не подвергается автолизу при отмирании растения и составляет основную массу поступающего в почву органического вещества. [c.247]

Большое экологическое значение имеет отношение продуктивности к биомассе П/Б и дыхания к биомассе Д/Б, которые в экосистеме широко варьируют. Отношение Д/Б можно расматривать как отношение затрат энергии на поддержание жизнедеятельности биоты к энергии, заключенной в структуре, т.е. как меру термодинамической неупорядоченности. Если в закрытой системе без притока энергии резко увеличивается биомасса Б и при этом затраты энергии на дыхание Д не компенсируют энергию, необходимую для поддержания упорядоченности системы, то такая система постепенно разрушается и погибает. Важным показателем функциональной зрелости экосистем является также соотношение между долями ассимилированной энергии, расходуемой на продукцию и дыхание П/Д, и коэффициент ассимиляции общего потока энергии, потенциально доступной на трофическом уровне А/Э. В идеальном случае Э = А, Э = П + Д. Конкретные соотношения П/Д зависят от количества биомассы, стадии развития попу- [c.30]

По-видимому, минимальную по численности переживающую популяцию, имепцую максимальную устойчивость и измененную генотипическую структуру следует считать находящейся в состоянии стресса. Благодаря ему популяция способна выжить в неблагоприятных условиях и трофический уровень экосистемы не будет разрушен. С позиции учения о микроэволюции (Тимофеев-Рессовский и др., 1977) стресс популяции можно рассматривать как начальную фазу элементарного эволюционного явления. Примером популяции в состоянии стресса является состояние той небольшой совокупности клеток (доли процента от начальной общей массы), которая образует "хвост" на дозовой кривой выживания биообъектов, подвергнутых повреадающему воздействию. Именно эти оставшиеся в живых клетки (они находятся в состоянии стресса), возобновят популяцию и станут началом новой "волны жизни". Популяция, выходя из состояния стресса, по логарифмическому закону нарастит свою численность до максимального уровня, скорость размножения клеток уменьшится, наступит фаза стационарного роста. Это нормальное жизнедеятельное состояние популяции - проявление клеточно-популяционного [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология