Превращения веществ и поток энергии в биогеоценозе

2.2 Превращения веществ и поток энергии в биогеоценозе

 Рассматриваемый биогеоценз, как и другие, подчиняется двум фундаментальным законам природы: первому и второму законам термодинамики:

 Первый закон термодинамики – энергия не исчезает и не появляется. Она переходит из одной формы в другую. Общая сумма энергии остается постоянной. Например, свет переходит в тепло, солнечная энергия переходит в энергию химических соединений.

 Второй закон термодинамики – эффективность перехода энергии из одной формы в другую никогда не бывает 100%. Все формы энергии пытаются перейти в менее организованную, более хаотическую форму (энтропию). Этот закон еще иногда называют законом энтропии. Энтропия – это мера хаоса, мера неупорядоченности. Организмы способны поддерживать сложную структуру, упорядоченность. Но для этого необходимо, чтобы к ним постоянно поступала энергия.

В естественных биогеоценозах процесс образования энергии в живых организмах и ее дальнейшее превращение можно представить таким образом: СО₂ + Н₂О + свет + хлорофилл → АТФ → органическое вещество → дыхание → СО₂ + Н₂О + АТФ → рост, развитие, размножение и др.

Путь, по которому можно проследить, как передается энергия в биогеоценозах от одного организма к другому, называют цепью питания. Место каждого организма в этой цепи называют трофическим уровнем.

Трофические уровни и сопутствующие им энергетические связи и отношения составляют структуру биогеоценоза. В нем постоянно происходит перенос веществ и энергии, заключенной в пище, первоначально созданной преимущественно зелеными растениями путем поедания одних организмов или продуктов их жизнедеятельности другими. Так, путем соединения между собой отдельных звеньев образуется цепь питания. В биогеоценозе обычно формируется несколько пищевых цепей, которые не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются, образуя пищевую или трофическую сеть.

 Важнейшая особенность организации биогеоценоза – последовательное распределение всех компонентов по трофоэнергетическим уровням цепей питания и их взаимосвязанным сочетаниям – пищевым (кормовым) сетям, представляющим собой единую функциональную систему обмена веществ и энергии в его рамках. Но такие закономерности превращения веществ и потока энергии характерны для естественного биогеоценоза.

За счет того, что квартира – искусственно созданный биогеоценоз, многие трофические связи, характерные для естественного биогеоценоза, в нем нарушены. Допустим, какие-то трофические уровни могут быть выпущены из цепи питания. Цепи питания являются оборванными или более короткими, в большей степени, изолированными друг от друга. Как уже говорилось ранее, все это связано с тем, что поддержание баланса биогеоценоза в данном случае зависит от человека, ведь включение новых компонентов в пищевые цепи осуществляет именно он.

2.3 Динамика биогеоценоза

 

В биоценозах, как и в целом в природе, постоянно происходят изменения. В рассматриваемом биогеоценозе они тоже имеют место. Эти изменения могут быть, во-первых, циклическими (суточная периодичность, сон и бодрствование, раскрывание и закрывание цветов и т.д.). Для такого биогеоценоза характерны эндогенные суточные ритмы, когда при полном постоянстве внешних условий у вида длительное время продолжают сохраняться циклы, близкие по периоду к суточным. При этом суточная цикличность жизнедеятельности перешла во врожденные, генетические свойства вида. Это циркадные ритмы. Но внешний суточный цикл может частично влиять на продолжительность врожденного циркадного ритма. Так, при расселении животных и растений в новые условия с другой ритмикой дня и ночи происходит постепенная перестройка циркадного ритма.

Во время циклических изменений происходят изменения в биотопе, но они не приводят к смене одного биоценоза другим. В естественных биогеоценозах направленные нециклические изменения возникают вследствие разрушения биотопа, и тогда один биогеоценоз сменяется другим.

 В данном биогеоценозе нециклические изменения тоже происходят, но они не приводят к полной смене биогеоценоза. Такие изменения, как обсуждалось ранее, осуществляет человек. Они приводят к замене одних компонентов биогеоценоза другими, но не более.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Сравнивая естественный биогеоценоз и квартиру как биогеоценоз, созданный искусственным путем, можно увидеть как сходства, так и различия в их структуре, динамике, энергетическом обмене.

Несомненно то, что естественный биогеоценоз – более динамичная и широкая система, способная к самовосстановлению, с полноценным обменом веществ и энергии. Компоненты его биоценоза подвластны естественному отбору.

 А рассматриваемый биогеоценоз является неустойчивым, он не способен к самовосстановлению. В нем снижено биологическое разнообразие. В составе биоценоза преобладают такие растения и животные, которые не находятся под влиянием естественного отбора и обусловлены выбором человека. Биотоп этого искусственного биогеоценоза тоже уникален за счет появления новых факторов, влияющих на состояние системы в целом. В данном биогеоценозе нарушены трофические связи, цепи питания оборваны или из них выпущены некоторые трофические уровни. В нем, как и в любом другом биогеоценозе, постоянно происходят изменения. Существуют циклические и нециклические изменения. Нециклические изменения в данном случае обусловлены деятельностью человека. Весь баланс биогеоценоза поддерживает человек. Практически все изменения, происходящие внутри системы, происходят благодаря его влиянию. Таким образом, именно человек является главенствующим фактором, обуславливающим состояние такого биогеоценоза как квартира.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

Букварева Е. Н., Алещенко Г. М. Задачи оптимизации взаимодействия человека и живой природы и стратегия сохранения биоразнообразия // Успехи современной биологии. – 1994. – Т. 114. - с. 133-143. Вернадский В. И. Живое вещество биосферы. – М.: Наука, 1994. – 672 с. Вронский В. А. Прикладная экология: Учеб. Пособие. – Ростов-на-Дону: Феникс, 1996. – 512 с. Горелов А. А. Человек – гармония – природа. – М.: Наука, 1990. – 187 с. Дажо Р. Основы экологии. – М., 1975. Комарова Н. Г. Экологическое мышление и нравственность – основа человеческой ориентации в современных условиях взаимоотношения общества и природы // История взаимодействия общества и природы: факты и концепция. – М., 1990. – ч. 2. – с 54-55. Кондратьев К. Я. Глобальная экология. – С.-Пб.: Наука, С.-Петерб. отд-ние. – 1992. Коробкин В. И., Передельский Л. В. Экология для студентов вузов. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. – 576 с. Марчук Г. И., Кондратьев К. Я. Приоритеты глобальной экологии. – М.: Наука, 1992. – 255 с. Пианка Э. Эволюционная экология. – М., 1984. Реймерс Н. Ф. Экология. Теории, законы, правила, принципы. – М.: Просвещение, 1994. – 362 с. Стебаев И. В., Пивоварова Ж. Ф., Смолянинов Б. С., Неделькина С. В. Общая биосистемная экология. – Новосибирск: Наука. Сиб. Отд-ние, 1993 Сраны и народы: Земля и человечество. Глобальные проблемы. – М., 1985. Хесле В. Философия и экология. – М.: Наука, 1993. – 205 с.