Обмен веществом и энергией в растительных сообществах - Основы экологии
Естественный растительный покров находится во взаимодействии с окружающей средой. Рассмотрим происходящий обмен веществом и энергией на примере западноевропейского смешанного леса, в расчете на 1 га.
Количество поступающей солнечной энергии составляет 9 млрд. ккал/год. Большая часть ее превращается в тепло и уходит на нагрев воздуха. Приблизительно 1/3 расходуется растениями на транспирацию, то есть на переход воды из жидкого состояния в газообразное. На фотосинтез приходится только 1% поступившей солнечной энергии.
Половина накопленной в результате ассимиляции органической массы тотчас расходуется на дыхание растений. Остаток (нетто-продуктивность) накопленного сухого вещества составляет приблизительно 12 т/га. Из этого количества около 4 т/га приходится на листья деревьев, 5 -- на древесину и примерно 2 т/га -- на корни. Остальное, 1 т/га, продуцирует подрост.
Площадь листьев составляет приблизительно 4,5 га/га. Таким образом, коэффициент облиствленности равен 4,5. Листья и напочвенный покров ежегодно отмирают и накапливаются в виде опада. Микроорганизмы в течение нескольких лет разлагают, или гумифицируют, его.
В естественных условиях в лесах, где запас древесины и количество гумуса в почве сохраняются на определенном уровне, ежегодно должно накапливаться столько же вещества, сколько его в течение года разлагается, -- 12 т/га. Большая часть накопленного вещества разлагается непосредственно микроорганизмами (грибы, бактерии) при участии также почвенной фауны. Лишь незначительная часть накопленного вещества потребляется растительноядными животными, многие из которых в свою очередь поедаются хищниками. Трупы хищников в конце концов также попадают в почву и там разлагаются. Однако роль высших животных в обмене веществом в этих лесах незначительна.
Для каждого растения в растительном сообществе совокупность всех остальных индивидуумов играет не меньшую роль, чем совокупность экологических факторов неорганического происхождения. Корневые системы разных или одинаковых растений конкурируют в извлечении из почвы влаги и питательных веществ; надземные органы ведут борьбу за свет; в густом фитоценозе возникают иные условия температуры, влажности, движения воздуха, нежели в фитоценозе разреженном. Поэтому между растениями происходит как конкурентная борьба, так и тенденция к взаимному приспосабливанию.
Сапрофитами называют растения, которые добывают себе средства к жизни из мертвого органического вещества, так как, лишенные хлорофилла, они сами не в состоянии ассимилировать СО2. К сапрофитам относятся слизевики, обитающие на гниющем дереве, коре, экскрементах животных; многие бактерии, вызывающие минерализацию органических веществ; огромное большинство шляпочных грибов и др.
В мире микроскопических организмов большую роль играет явление антагонизма, выражающееся в том, что многие актиномицеты (лучистые грибки), плесени и бактерии вырабатывают химические вещества (антибиотики), способные подавлять жизнедеятельность других микробов либо убивать их. На этом основывается лечебное применение антибиотиков.
Паразитизм -- такая физиологическая связь при сожительстве растений, когда одно растение, называемое паразитом, пользуется готовыми питательными веществами другого организма, называемого хозяином, нанося последнему ущерб и нередко доводя хозяина до гибели. Из грибов к паразитам относятся некоторые сумчатые грибы, вызывающие на листьях многих растений болезнь "мучную росу"; головневые грибы, паразитирующие на деревьях трутовики; гриб спорынья, поражающий завязи ржи. Из более высоко организованных растений к паразитам относятся омела; петров крест, паразитирующий на корнях ясеня, вяза, тополя, и др.
Симбиоз -- это такое сожительство двух организмов, при котором один из них или оба вместе извлекают из этого пользу, а ущерба не испытывают оба. Например, на корнях многих растений из семейства бобовых встречаются клубеньки, образованные главным образом бактериями из одного рода. Эти клубеньковые бактерии фиксируют атмосферный азот и переводят его в форму, доступную для усвоения высшими растениями. Поэтому растения, зараженные клубеньковыми бактериями, хорошо растут на почвах, бедных азотом. Бактерии в свою очередь получают от высших растений углеводы. Эту способность бобовых растений используют в сельском хозяйстве для повышения содержания азота в почве.
Эпифиты -- растения, которые совсем потеряли связь с почвой и живут на других растениях, но физиологически с ними не связаны. Прикрепляются они обычно с помощью присосок-ризоидов, которые проникают немного вглубь мертвой коры хозяина, либо с помощью присосков-корней, плотно прижимающихся к субстрату. Зольные вещества эпифит добывает из частиц перегноя и пыли, осевших на хозяине, а воду впитывает всей поверхностью своего тела либо с помощью особых воздушных корней. В наших широтах к эпифитам относятся некоторые лишайники, живущие на коре деревьев, бородатый лишай, обитающий на ветвях. Много эпифитов во влажных тропических лесах, где кроме низших растений эпифиты представлены некоторыми папоротниками и цветковыми растениями.
Лианы -- лазающие и вьющиеся растения, которые нуждаются в других растениях только как опоре. Таковы лазающие розы, виноград, плющ, хмель, ваниль, многие виды бобовых, тыквенных и др.
Похожие статьи
-
Антропогенные процессы в растительных сообществах - Основы экологии
Наступление человека на леса имеет давнюю историю. Когда человек для получения продуктов питания от собирания плодов и охоты перешел к земледелию,...
-
Естественные процессы в растительных сообществах - Основы экологии
Естественные процессы, протекающие в растительных сообществах, рассмотрим на примере леса. Солнечную энергию -- основной источник энергии в растительных...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ ПО ТИПУ ПИТАНИЯ. КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ В ЭКОСИСТЕМЕ - Основы экологии
По способу питания все организмы подразделяются на автотрофов и гетеротрофов. Автотрофы ( От греч. autos - сам) - осуществляют превращение неорганических...
-
Природные системы растительности - Основы экологии
Зоны растительности группируются по тепловым поясам. Далее мы рассмотрим основные зоны растительности по каждому тепловому поясу, их особенности....
-
Биоценозы (сообщества), их таксономический состав и функциональная структура - Общая экология
В природе все организмы не изолированы Друг от друга, а образуют разнообразные связи с другими организмами, средой обитания. Без этого ни один индивидуум...
-
Охрана почв от загрязнения и разрушения - Основы экологии
Промышленность и современное сельское хозяйство с его высокими энерговооруженностью, темпами химизации, индустриализации, концентрацией животноводства,...
-
БИОСФЕРА, Основные свойства и функции биосферы, Биосфера и космическая энергия - Основы экологии
Биосфера -- одна из оболочек (сфер) Земли, состав, структура и энергетика которой обусловлены главным образом деятельностью живых организмов. Охватывает...
-
Размеры биогеоценозов различны. Совокупности биогеоценозов образуют главные природные экосистемы, имеющие глобальное значение в обмене энергии и вещества...
-
ВИДОВАЯ И ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА БИОЦЕНОЗА - Основы экологии
Для существования сообщества важна не только величина численности организмов, еще важнее видовое разнообразие, которое является основой биологического...
-
Обезвреживание и очистка сточных вод. Рациональное использование водных ресурсов - Основы экологии
В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики,...
-
Учение об экосистемах или синэкология - Основы экологии
Взаимосвязи и взаимоотношения организмов в экосистемах Ни один организм в природе не существует вне связей с условиями внешней среды, представленными...
-
Общая экология, Экология организмов - Основы экологии
Экология организмов Экология организмов или аутэкология - это раздел общей экологии изучающий отдельный организм и его окружающую среду. Термин...
-
Элементы плодородия почвы - Основы экологии
Основное свойство почвы -- плодородие. Это: - совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай с. х. растений O способность почв обеспечивать...
-
Основы аутэкологии (факториальной экологии), Организм и среда - Общая экология
Организм и среда Живые организмы во всем многообразии их связей являются предметом изучения экологии. К живым организмам относятся все формы...
-
Что такое организм и как в нем происходят метаболические процессы - Основы экологии
Организм -- любое живое существо. Он отличается от неживой природы определенной совокупностью свойств, присущих только живой материи: клеточная...
-
ПОНЯТИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА. КЛАССИФИКАЦИИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ - Основы экологии
Отдельные свойства или элементы среды, воздействующие на организмы, называются экологическими факторами. Факторы подразделяется на две большие группы:...
-
ФУНКЦИЯ ЖИВОГО ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ - Основы экологии
Под живым веществом Вернадский понимал совокупность всех живых организмов, выраженную через массу, энергию или химический состав. 1. Энергетическая -...
-
Экосистемы и принципы их функционирования В современной науке доминирует системная парадигма. Исходя из этого, основным объектом изучения экологии...
-
Круговорот веществ на Земле - повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее выраженный циклический...
-
Понятие о круговороте веществ Деятельность живых существ в биосфере сопровождается потреблением из среды их обитания больших количеств разнообразных...
-
Биосфера, являясь глобальной экосистемой (экосферой) как и любая экосистема состоит из абиотической и биотической части. Абиотическая часть представлена:...
-
ПОТОК ЭНЕРГИЙ В ЭКОСИСТЕМЕ. ПРАВИЛА ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПИРАМИД - Основы экологии
Поток энергии в экосистеме (по Ф. Рамаду, 1981)В отличие от веществ, непрерывно циркулирующих по разным блокам экосистемы, которые всегда могут повторно...
-
Экология почвы - Основы экологии
Почва -- основное средство производства в сельском хозяйстве Почва как естественно-историческое тело представляет собой поверхностный слой земной коры,...
-
Роль микробов в круговороте веществ в природе - Экология микроорганизмов
Химическое состояние элементов на поверхности Земли в значительной степени является следствием ферментативной активности микроорганизмов. В превращение...
-
Экологические последствия применения пестицидов - Основы экологии
Пестициды - ядохимикаты для борьбы с сорняками (гербициды), с грибковыми болезнями растений (фунгициды) и вредителями (зооциды, инсектициды и др.)....
-
Антропогенное воздействие на животный мир - Основы экологии
"В отличие от домашних животных и растений, которые обеспечивают нас пищей и создают условия для нашего существования, дикие животные являются для...
-
На земной поверхности нет химической силы, могущественней по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Что принципиально отличает...
-
Проблема тяжелых металлов - Основы экологии
К тяжелым металлам (ТМ) относят более 40 химических элементов периодической системы Д. И. Менделеева, масса атомов которых составляет свыше 50 атомных...
-
Значение животных в жизни растений - Основы экологии
Велико значение животных в жизни растений. В процессе эволюции растения приспособились к созданию излишков первичного органического вещества для прокорма...
-
Экологические факторы - Основы общей экологии
Неживая и живая природа, окружающая растения, животных и человека, носит название среды обитания. Множество отдельных компонентов среды, влияющих на...
-
Азотные удобрения и проблема нитратов - Основы экологии
1. Нитратные формы азота почвой не поглощаются, поэтому они легко могут вымываться атмосферными осадками и поливными водами, некоторое количество...
-
Антропогенное воздействие на почвы - Основы экологии
Механическое воздействие на почву -- пахота, перемещение почвы, уплотнение, уничтожение. Степень распаханности почв на разных материках колеблется в...
-
ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ДЕГРАДАЦИЯ ПОЧВ - Основы экологии
Поверхностные слои почвы легко загрязняются. Большие концентрации в почве различных химических соединений - токсикантов пагубно влияют на...
-
ВИДЫ БИОТИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ В БИОЦЕНОЗЕ - Основы экологии
Разнообразные формы биотических отношений, в которые вступают те или иные виды в биоценозе (конкуренция, комменсализм, мутуализм, хищник-жертва и др.),...
-
ПИЩЕВЫЕ ЦЕПИ И СЕТИ. ПОНЯТИЕ ТРОФИЧЕСКОГО УРОВНЯ - Основы экологии
Пищевая цепь - это путь движения вещества (источник энергии и строительный материал) в экосистеме от одного организма к другому. Трофический уровень -...
-
КОНЦЕПЦИЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ МИРОВОГО СООБЩЕСТВА - Основы экологии
Концепция устойчивого развития вошла в природоохранный лексикон после Конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992 г.). По...
-
Основные экологические факторы в городах существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Чаще всего обращают...
-
Применение удобрений - Основы экологии
Одним из наиболее эффективных способов снижения уровня загрязнения с.-х. культур является применение в научно обоснованных нормах минеральных (макро - и...
-
ПОНЯТИЕ СУКЦЕССИЙ, ЕЕ ХОД И ПРИЧИНЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ СУКЦЕССИЙ - Основы экологии
Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией (от лат. succession - последовательность, смена). Сукцессия является...
-
КЛАССИФИКАЦИЯ ЭКОСИСТЕМ ПО ПРОДУКТИВНОСТИ - Основы экологии
Продуктивность и плодородие экосистем. Изучение продуктивности - крайне важное направление экологических исследований. В течение 10 лет (с 1964 по 1974...
Обмен веществом и энергией в растительных сообществах - Основы экологии