YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Краткий курс общей экологии. Часть II: Экология экосистем и биосферы (Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова) arrow 12.2.2. Круговорот веществ в экосистеме
12.2.2. Круговорот веществ в экосистеме

12.2.2. Круговорот веществ в экосистеме

   Энергия в соответствии с законами термодинамики используется в экосистеме однократно и рассеивается в процессе прохождения по пищевым цепям. Вещества в соответствии с законом сохранения веществ используются многократно и совершают круговороты (рис. 23).

 Рис. 23. Участие разных функциональных групп в круговороте веществ фотоавтотрофной экосистемы

Рис. 23. Участие разных функциональных групп в круговороте веществ фотоавтотрофной экосистемы

   В естественных экосистемах круговороты равновесные: вещества, используемые организмами, после разложения их редуцентами возвращаются в окружающую среду и вновь используются. Если происходит естественный отток вещества из экосистемы (экосистемы рек, экосистемы на склонах, из которых вымываются минеральные вещества), то он компнесируется поступлением новых веществ. Они приносятся потками воды, поступают в почву при выщелачиваними материнских пород и т.д.
   Круговорот органического вещества в биосфере происходит в среднем за 4 года. В разных экосистемах этот показатель сильно различается: в водных экосистемах круговорот происходит в 1000— 2000 раз быстрее, чем в лесу. Интенсивность круговоротов в естественных наземных экосистемах зависит от их продуктивности. Она максимальная в тропических лесах и минимальная в пустынях. Круговорот веществ замедляется при накоплении детрита.
   Разнообразию круговоротов веществ в наземных экосистемах посвящена монография Н.А. Базилевич и А. А. Титляновой «Биотический круговорот на пяти континентах: азот и зольные эле-менты в природных наземных экосистемах» (2008). Эта монография является уникальной сводкой о круговротах веществ в наземных экосистемах. Принципы анализа круговоротов веществ хорошо раскрывает две приведенные ниже цитаты.
   «Биотический круговорот в целом - это циклы отдельных элементов, связанные между собой количественными отношениями. Ведущим является цикл органического углерода, который приводит в движение все остальные циклы. Связь между циклами углерода, азота и зольных элементов заключается прежде всего в том, что для построения единицы чистой продукции требуется определенное (и разное для различных растений) количество N, P, K, S и других зольных элементов. Недостаток любого из перечисленных элементов может ограничивать уровень NPP (чистой первичной биологической продукции, Б.М. и Л.Н.) и являться лимитирующим фактором продукционного процесса» (с. 15).
   «В экосистемах, абсолютно разных по своему флористическому составу и фитоценотической структуре, элементы питания циркулируют по одинаковым путям, подчиняясь определенным закономерностям. Небольшое число обменных процессов, тождественных по механизмам во всех наземных экосистемах, где первичными продуцентами являются автотрофы, но идущих с разными скоростями, формируют биотический круговорот в экосистемах и с плодородными почвами и с безгумусными субстратами, и с большим и с малым количеством синузий, и одноярусных и многоярусных, и богатых и бедных видами. Универсальность функций и разнообразие форм создают всю палитру биомов и типов экосистем в биосфере» (с. 354).
   В антропогенных экосистемах круговороты веществ неравновесные. Так, в агрэкосистемах происходит постоянный отток веществ с урожаем, животноводческой продукцией, вследствие эрозии почв и вымывания элементов питания с пашни. В результате этого происходит снижение плодородия поч. В городских экосистемах, напротив, поступление веществ во много раз (примерно в 10 раз) превышает их отток, в результате чего происходит аккумуляции твердых веществ.

   Контрольные вопросы

   1. Какие функциональные группы видов участвуют в круговороте веществ?
   2. Чем обеспечивается равновесность круговоротов веществ в естественных экосистемах?
   3. В чем состоят особенности круговротов веществ в антропогенных (сельскохозяйственных и городских) экосистемах?

 
< Пред.   След. >