Трофические уровни и трофические (экологические) пирамиды.

Положение каждой группы организмов, получающих пищу одним способом известно как трофический уровень. Положение организма в пищевой цепи (трофический уровень) характеризуется его удаленностью от основного источника поступающей в сообщество энергии.

"Трофический уровень– это дискретный энергетический уровень, при котором биомасса и энергетические каналы представляют всю или часть популяций, поддерживаемых одним и тем же источником энергии" (Одум, 1968).

Автотрофы (продуценты) занимают первый трофический уровень, а гетеротрофы - все последующие трофические уровни: растительноядные организмы (консументы первого порядка) Второй ,плотоядные (консументы второго порядка) третий, хищники, питающиеся плотоядными животными (консументы третьего порядка) - четвертый и т. д.

Трофическая пирамида- графическая модель, описыва-ющая распределение энергии, биомассы или других измеряемых величин между различными трофическими уровнями в экосистеме.

16) закон Линдемана о трофической эффективности гласит, что эффективность передачи энергии от одного трофического уровня на другой составляет около 10%

17) эффективность фотосинтеза = валовая энергия, производимая при фотосинтезе/ валовая энергия, попадаются на поле.
Биомасса - это количество живого вещества ( в ед.массы), приходящаяся на единицу площади или объема.
Вторичная продуктивность - скорость, с которой консументы преобразует энергию и вещества, которые они потребляют в свою биомассу.
чистая Первичная продуктивность - скорость прироста биомассы, которая может быть усвоения гетеротрофными не организации ЧПП = ВПП - Д
Валовая первичная продуктивность - скорость, с которой солнечная энергия преобразуется продуцентами в органическое соединение в процессе фотосинтеза ( ВВП = ЧПП +Д)

18) экологически пирамида - производительность экосистемы может выражаться в виде экологической пирамиды
Пирамида продуктивности - является одним из основных методов, чтобы показать взаимодействие организмов на разных трофический уровнях.
Пирамида биомассы - показывает общую биомассу на каждом трофической уровне
Пирамида чисел - отражает распространение видов на каждом трофическом уровне. Она может быть прямой и перевернутой
Пирамида энергии - графическая модель потока энергии а сообществе

19) Глобальный цикл углерода.

Циклические процессы массообмена углерода имеют особо важное значение для биосферы. Распределение масс этого элемента следующее. В атмосфере по уточненным данным (Г.В. Войткевич, 1986) находится 2450*109 т углерода. Ежегодная нетто-биопродукция экосферы по С составляет ~ 60 Гт. Такое же количество освобождается в процессах дыхания и деструкции. Период обновления углерода в биосфере 60 лет (для биомассы 10 лет). В океане углерод (помимо его содержания в живых организмах) присутствует в двух главных формах: в составе органического вещества (растворенного в воде и отчасти находящегося в виде взвешенных дисперстных частиц) и в составе взаимосвязанных ионов НСО~3, СО "3 и СО2.

Как отмечено ранее, основная масса живых организмов находится на суше и в перерасчете на сухое вещество составляет 2500*109 т.

Закономерности распределения углерода в земной коре показывают, что существует две главные группы форм нахождения углерода: карбонатные и органические соединения. Следует подчеркнуть, что и те и другие биогенны. Карбонаты небиогенного происхождения - довольно редкое исключение из общего правила (например, вулканические карбонатиты).

Современный глобальный биогеохимический цикл углерода состоит из двух крупных циклов более низкого ранга. Первый из них обусловлен связыванием углекислого газа в органическое вещество путем фотосинтеза и новым образованием СО2 в процессе трансформации первичного органического вещества организмами - гетеротрофами и почвенными микроорганизмами. Если бы этот цикл был полностью замкнутым, то количество поглощенного при фотосинтезе углекислого газа должно полностью возвращаться в исходный резервуар -атмосферу. В действительности этого не происходит.

Только на суше (в гумусе педосфере) за время не более 1000 лет накоплено углерода в 2 раза больше, чем его содержится в атмосфере.

Второй крупный биогеохимический цикл углерода связан с взаимодействием СО2 атмосферы и природных вод. Между газами тропосферы и поверхностным слоем океана существует подвижное равновесие. Растворимость газов в воде зависит от давления, температуры, а также от количества растворенных солей. Увеличение растворимости по мере роста парциального давления согласно зависимости Дальтона-Генри. В пресной воде газы растворяются больше, чем в соленой, но количество пресной воды на поверхности Земли неизмеримо меньше, чем соленой. В результате распахивания земель , строительства городов и дорог, вырубки лесов биомасса растительности суши сократилась примерно на 25%. Соответственно изменились массы химических элементов, участвующие в биологическом круговороте, масса связываемого углерода и выделяемого кислорода. Еще больший деструктивный эффект вызывает сжигание минерального топлива, сопровождающееся изъятием значительных масс кислорода из атмосферы и образованием газообразных соединений углерода. Среди эти соединений преобладают СО и СО2. Суммарное поступление углерода из техногенных истоков в атмосферу оценивается в 5*109 т/год. Поступление указанного количества в глобальный круговорот углерода не деформирует распределение масс элемента в биосфере, но может иметь последствия в связи с упомянутым ранее «парниковым эффектом».

20) (CNO-цикл), последовательность термоядерных реакций в звёздах, приводящая к превращению водорода в гелий (4Не) с участием углерода в качестве катализатора. У. ц. протекает при темп-рах в недрах звёзд ?18•106К, когда вещество звезды уже содержит изотоп 12С:

21. Круговорот азота - сложным биогеохимический циклом, в котором азот превращается из инертной атмосферной молекулярной формы (N2) в форму, пригодную для биологических процессов .Фиксация азота- инертная форма (N2) превращается в органическую или фиксированную форму с помощью азотфиксирующих бактерий Аммонификация - азот в органическом веществе возвращается в почву, где он расщепляется с помощью микроорганизмов – декомпозеровНитрификация – азот, усвоенный растениями, превращается бактериями из аммиака (NH 4+) в нитриты (NO 2-) и нитраты (NO 3-)Ассимиляция - соединения азота, полученные растениями из почвы, используется для формирования растительных и животных белков Денитрификация – азот возвращается в атмосферу, когда нитраты (NO 3-) превращаются в газообраз-ный азот (N2) с помощью денитрифицирующих бактерий.

Азотное загрязнение Основным источником азотного загрязнения - сельскохозяйственные удобрения.Основные источники реактивного азота: атмосферные осаждения от транспортных выбросов, которые образуют наземный уровень озона – смог.Форма активного азота - азотная кислота (HNO3) - важный компонент кислотных дождей.