Біялогія
Выдавец: Народная асвета
Памер: 261с.
Мінск 2016
Прадукцыя экасістэмы — колькасць біямасы, якая ўтвараецца ў экасістэме на адзінцы плошчы або ў адзінцы аб’ёму біятопа за адзінку часу.
Экасістэмы моцна адрозніваюцца па колькасці ўтворанай прадукцыі. Яна памяншаецца ў наступнай паслядоўнасці: трапічны лес —» субтрапічны лес —» лес у зоне ўмеранага клімату —> стэп —> акіян —> пустыня.
Утвораная прадукцыя можа парознаму выдаткоўвацца ў розных экасістэмах. Калі хуткасць яе спажывання аДстае ад хуткасці ўтварэння, то гэта вядзе да прыросту біямасы экасістэмы і назапашвання лішку дэтрыту. У выніку будзе назірацца ўтварэнне торфу на балотах, зарастанне дробных вадаёмаў, стварэнне запасу подсцілу ў таёжных лясах і г. д. У стабільных экасістэмах практычна ўся ўтвораная прадукцыя траціцца ў сетках харчавання. У выніку біямаса экасістэмы застаецца практычна пастаяннай.
Біямаса экасістэмы — агульная колькасць арганічнага рэчыва ўсіх жывых арганізмаў, якая назапасілася ў дадзенай экасістэме за папярэдні перыяд яе існавання.
Прадукцыйнасць экасістзм
87
Мал. 33. Суадносіны біямасы і біялагічнай прадукцыйнасці ў розных экасістэмах
Біямаса экасістэмы выражаецца ў адзінках сырой масы або масы сухога арганічнага рэчыва на адзінку плошчы: у г/м2, кг/м2, кг/га, т/км2 (наземныя экасістэмы) або на адзінку аб’ёму (водныя экасістэмы).
Біямаса экасістэмы і яе біялагічная прадукцыўнасць могуць вельмі моцна адрознівацца (мал. 33). Напрыклад, у густым лесе агульная біямаса арганізмаў вельмі вялікая ў параўнанні з яе гадавым прыростам — прадукцыяй. У той час як у сажалцы невялікая назапашаная біямаса фітапланктону мае высокую хуткасць узнаўлення — утварэння прадукцыі за кошт хуткага размнажэння.
Першасная і другасная прадукцыя. У залежнасці ад таго, якія рэчывы і энергія выкарыстоўваюцца для ўзнаўлення біямасы, у экасістэме адрозніваюць першасную і другасную прадукцыйнасць. Адпаведна, утвораная пры гэтым прадукцыя называецца першаснай і другаснай.
Першасная прадукцыя — біямаса, утвораная аўтатрофнымі арганізмамі (прадуцэнтамі) з мінеральных рэчываў у працэсе фота або хемасінтэзу. Асноўную колькасць арганічных рэчываў, якія ўзнікаюць такім шляхам, ствараюць зялёныя расліны. Эфектыўнасць ператварэння спажытай імі сонечнай энергіі ў энергію хімічных сувязей арганічных рэчываў складае ў сярэднім 1 %. Гэта за
88
Раздзел 3
канамернасць атрымала назву правіла 1 %. Першасная прадукцыя з’яўляецца вельмі важнай характарыстыкай экасістэмы. Менавіта назапашаная ў ёй энергія дазваляе існаваць усім гетэратрофным арганізмам (кансументам і рэдуцэнтам) і ствараць сваю прадукцыю.
Другасная прадукцыя — біямаса, створаная гетэратрофнымі арганізмамі (кансументамі і рэдуцэнтамі) з арганічнага рэчыва пасля яго частковага расшчаплення.
Як першасная, так і другасная прадукцыя на трафічных узроўнях у пашавых ланйугах могуць выкарыстоўвацца для розных мэт (мал. 34). Уся першасная прадукцыя, створаная прадуцэнтамі ў выніку фотасінтэзу, называецца валавой першаснай прадукцыяй (ВПП). Яна з’яўляецца адзінай крыніцай энергіі для кансументаў. Тая частка прадукцыі папярэдняга трафічнага ўзроўню, якая спажываецца арганізмамі наступнага трафічнага ўзроўню, умоўна называецца кормам (К). Частка корму на кожным трафічным узроўні затрачваецца арганізмамі на падтрыманне працэсаў жыццядзейнасці — траты на дыханне (ТД). А другая яго частка пасля частковага расшчаплення выкарыстоўваецца на ўтварэнне біямасы кансументаў — другаснай прадукцыі (ДрП). Прадукцыя прадуцэнтаў, якая можа быць з’едзена кансументамі I парадку, называецца чыстай першаснай прадукцыяй (ЧПП).
Аднак не ўся прадукцыя, утвораная на трафічным узроўні, пераходзіць на наступны ўзровень у якасці корму. Частка яе, як правіла, застаецца на трафічным узроўні ў якасці запасу — нявыкарыстаная прадукцыя (НП). Сукупнасць нявыкарыстанай прадукцыі ўсіх трафічных узроўняў экасістэмы складае чыстую прадукцыю згуртавання.
Чыстая прадукцыя згуртавання (ЧПЗ) — частка прадукцыі экасістэмы, якая можа быць выкарыстана ў межах самой экасістэмы для яе развіцця. Яна таксама можа быць забрана чалавекам без урону для экасістэмы. У маладых экасістэмах, дзе колькасць кансументаў яшчэ невялікая, запас чыстай прадукцыі згуртавання вялікі. Такія экасістэмы можна браць у гаспадарчы абарот. Па меры ўскладнення відавога складу экасістэмы колькасць чыстай прадукцыі згуртавання паступова зніжаецца. На канчатковай стадыі развіцця экасістэмы яна набліжаецца да нуля. Умяшанне ў такія раўнаважныя экасістэмы можа парушыць харчовыя сувязі паміж арганізмамі і прывесці да разбурэння экасістэм.
Пры размеркаванні першаснай і другаснай прадукцыі на трафічных узроўнях экасістэмы захоўваецца балансавая роўнасць. Гэта азначае, што на кожным трафічным узроўні сума ўсіх відаў прадукцыі роўна колькасці прадукцыі, якая паступіла з папярэдняга ўзроўню ў якасці корму. Пры рашэнні задач на балансавую
Прадукцыйнасць экасістэм
89
Мал. 34. Схема размеркавання прадукцыі ў экасістэме:
—► — сонечная энергія; > — корм (К); ■> — траты на дыханне (ТД);
—► — нявы
карыстаная прадукцыя (НП); —► — дэтрыт
роўнасць трэба ўлічваць наступныя заканамернасці размеркавання відаў прадукцыі ў экасістэме:
1) валавая першасная прадукцыя (ВПП) = траты на дыханне (ТД^ + чыстая першасная прадукцыя (ЧПП);
2) чыстая першасная прадукцыя (ЧПП) = нявыкарыстаная прадукцыя (НП|) + корм (Кц);
3) корм (Кц) = траты на дыханне (ТДп) + другасная прадукцыя (ДрПп);
4) другасная прадукцыя (ДрПп) = нявыкарыстаная прадукцыя (НПп) + корм (Кш) і Г. д.;
5) чыстая прадукцыя згуртавання (ЧПЗ) = нявыкарыстаная прадукцыя (НП^ + нявыкарыстаная прадукцыя (НПп) +... + нявыкарыстаная прадукцыя (НПП).
90
Раздзел 3
Рымская лічба ў падрадковым індэксе абазначае нумар трафічнага ўзроўню ў
харчовым ланцугу.
Прыклады рашэння задач на балансавую роўнасць прыведзены ў канцы да
паможніка (Дадатак В).
У экасістэме адбываецца бесперапынны кругаварот рэчываў і накіраваны паток энергіі. Дзякуючы гэтаму ідзе ўтварэнне біямасы арганізмаў. Хуткасць аднаўлення біямасы называецца біялагічнай прадукцыйнасцю. Яна выражаецца колькасцю прадукцыі — біямасай, якая ўтвараецца на адзінцы плошчы або ў адзінцы аб’ёму за адзінку часу. Ддрозніваюць першасную і другасную прадукцыю. Уся нявыкарыстаная прадукцыя называецца чыстай прадукцыяй згуртавання.
9 ®
1. Дайце азначэнне прадукцыі і біямасы экасістэмы. 2. Як змяненне суадносін прадукцыі і біямасы ў экасістэме можа паўплываць на яе стан? Прывядзіце прыклады. 3. Якая прадукцыя называецца першаснай, а якая — другаснай? Чаму? 4. Дакажыце, што кругаварот рэчываў у экасістэме з’яўляецца вынікам узаемадзеяння прадуцэнтаў, кансументаў і рэдуцэнтаў. Растлумачце, чаму ў экасістэме няма кругавароту энергіі. 5. Што такое чыстая прадукцыя згуртавання? Як яна змяняецца па меры развіцця экасістэмы? 6. 3 пералічаных ніжэй экасістэм устанавіце паслядоўнасць, у якой будзе назірацца памяншэнне колькасці ўтворанай прадукцыі: стэп, лес зоны ўмеранага клімату, пустыня, акіян, трапічны лес, субтрапічны лес. 7. Пералічаныя ў дужках экасістэмы (сажалка, лес, луг) размясціце ў паслядоўнасці павелічэння паказчыка адносін біялагічнай прадукцыйнасці да запасу біямасы. Растлумачце прычыну адрозненняў дадзенага паказчыка ў гэтых экасістэмах.
§ 21. Біятычныя ўзаемаадносіны папуляцый у экасістэмах
Як вядома, паміж папуляцыямі розных відаў у экасістэме ўзнікаюць трафічныя, тапічныя, фарычныя і фабрычныя сувязі. На аснове гэтых сувязей фарміруюцца розныя біятычныя ўзаемаадносіны, якія могуць парознаму адлюстроўвацца на колькасці і жыццядзейнасці папуляцый розных відаў у экасістэме.
Амерыканскі эколаг Ю. Одум прапанаваў класіфікаваць біятычныя ўзаемаадносіны па характары іх уплыву на віды, якія ўзаемадзейнічаюць. У адпаведнасці з гэтай класіфікацыяй любыя ўзаемаадносіны можна апісаць з дапамогай спалучэння двух сімвалаў, якія паказваюць
яго вынікі для відаў. Сімвал «0» азначае адсутнасць значных ддя віду вынікаў дадзеных узаемаадносін. Карысць для віду ад узаемадзеяння з іншым відам абазначаецца сімвалам «+», а адмоўны ўплыў — сімвалам «—». Выкарыстоўваючы гэтыя сімвалы, характарыстыку найбольш распаўсюджаных у экасістэме тьшаў узаемаадносін відаў пакажам у табліцы 3.
Біятычныя ўзаемаадносіны папуляцый у экасістэмах 91
Табліца 3. Класіфікацыя біятычных узаемаадносін
Тып узаемаадносін ВідА ВідБ Характарыстыка ўзаемадзеяння
Канкурэнцыя — Прамое і непрамое падаўленне абодвух відаў пры дэфіцыце агульнага рэсурсу
Паразітызм + Паразіт атрымлівае карысць, а гаспадар прыгнятаецца
Драпежніцтва + Драпежнік атрымлівае карысць, а ахвяра нясе ўрон
Каменсалізм + 0 Від А атрымлівае карысць, а віду Б гэта ўзаемадзеянне абыякавае
Мутуалізм + + Узаемадзеянне для абодвух відаў спрыяльнае і абавязковае
Для рэгуляцыі колькасці папуляцый у экасістэме найбольшае значэнне маюць такія ўзаемаадносіны, як канкурэнцыя і драпежніцтва.
Канкурэнцыя (ад лац. concurrentia — саперніцтва) — узаеманявыгадны тып узаемаадносін паміж відамі з падобнымі патрэбамі. Яна праяўляецца або ў форме агрэсіі, калі арганізмы ўступаюць у прамую, адкрытую барацьбу (прамая канкурэнцыя), або ў форме ўскоснай канкурэнцыі за рэсурс. У выніку прамой канкурэнцыі асобіны знішчаюць адзін другога шляхам прамога нападзення. Напрыклад, шэры пацук большы і больш агрэсіўны за чорнага, у сутычках часцей атрымлівае перамогу. Таму ў паселішчах чалавека ў Еўропе шэры пацук амаль выцесніў чорнага. У выпадку ўскоснай канкурэнцыі колькасць папуляцый абодвух відаў зніжаецца ў выніку гібелі асобін зза недахопу агульнага рэсурсу. Прыкладам можа служыць канкурэнцыя паміж раслінамі розных відаў за святло, ваду і мінеральныя рэчывы. Было заўважана, што блізкароднасныя віды з аднолькавымі патрэбамі, як правіла, не існуюць разам. Адзін від (больш канкурэнтназдольны) выцясняе другі (менш канкурэнтназдольны). Гэты прынцып важна ўлічваць пры ўсяленні відаў у другое асяроддзе.
Драпежніцтва — тып узаемаадносін відаў розных трафічных узроўняў, калі адзін від (драпежнік) жыве за кошт другога (ахвяры) у выніку яго забіцця і паядання. Па сутнасці справы да гэтага тыпу ўзаемаадносін можна аднесці ўсе варыянты трафічных сувязей. Аднак калі ў якасці ахвяры выступаюць расліны, то гэтыя ўзаемаадносіны называюць раслінаеднасцю. У ходзе эвалюцыі драпежнік і ахвяра паралельна эвалюцыяніруюць, прыстасоўваюцца адзін да другога (каэвалюцыя). Прыкладамі драпежніцтва з’яўляюцца ўзаемаадносіны: павук — муха, сава — мыш, удаў — трус, каракаціца — рыбаіголкабрух і інш.
КНІГІ ОНЛАЙН
