Аграрный ландшафт как экосистема
Информация - Экология
Другие материалы по предмету Экология
кладывается в живом организме и какая большая часть их выделяется с экскрементами. Гусеницы американской белой бабочки (Hyphantria cunea) в течение жизни расходуют 12,5% энергии, поглощенной с пищей; 16,6% включается в ткани тела и 70,9% выделяется с экскрементами (рис. 2). Сходные данные получены для панцирных клещей, которые выделяют с экскрементами 75% энергии, поглощенной с пищей. В период роста млекопитающих для построения тканей используется еще меньшая доля вещества и энергии пищи, чем у членистоногих, но у млекопитающих расходуется больше энергии для поддержания процессов жизнедеятельности.
гумус гриб бактерия эдафон
Рис. 2. Судьба питательных веществ (77) и энергии (Э), поглощенных с пищей за время развития гусеницы Hyphantria cunea: черным показана часть, использованная на построение тела, штрихами - часть, удаленная с экскрементами, белым - часть, израсходованная на жизненные процессы.
В Джорджии (США) были проведены продукционно-биологические исследования на залежных полях. Экологически поля - это искусственно удерживаемые в начальной стадии фазы развития определенной растительности, с которыми каждый раз изменяется и фауна. Сначала поселяются однолетние сорняки, которые с годами во все большей степени уступают место многолетним растениям. Хотя видовой состав изменяется из года в год, но уже после второго года, когда ослабевает влияние прежнего использования, устанавливается остающийся много лет неизменным уровень первичной растительной продукции. Уровень продукции изменяется лишь при появлении новых типов жизненных форм растений, например при закустаривании или, позже, при залесении. На примере важных первичных консументов - некоторых прямокрылых (Melanoplus, Oecanthus), воробья (Passerculus) и белоногой мыши (Peromyscus) - проследили поток энергии в пищевой цепи такого залежного поля. При среднем уровне продуктивности потребление энергии воробьями составляло 3,6, мышами - 6,7 и прямокрылыми - 25,6 ккал/м2 в год; при большей продуктивности эти значения были в 2-2,5 раза больше. При этом было найдено, что лишь небольшая доля использованной энергии расходуется на производство животной продукции (увеличение биомассы): у мышей - только 2%, у насекомых - 15%. Из запаса энергии, содержащейся в годичной растительной продукции, саранче как фитофагу требовалось 2-7%, мышам и воробьям как потребителям зерна 10-50% (в зависимости от плотности популяции). Для того чтобы получить эту энергию, саранча должна поедать в 2-3 раза больше пищи, чем птицы и грызуны, так как семена уже представляют собой концентрированный источник энергии с высокой питательной ценностью. Если проанализировать все цепи питания в экосистеме, то можно видеть, что биофаги (фито фаги, хищники, паразиты) активно влияют путем частичного разрушения предшествующей ступени, которая служит им источником энергии. Для последующих звеньев они путем преобразования поглощенных веществ создают специфические источники энергии, (тканн собственного тела - для биофагов, экскременты - для копрофагов, трупы - для некрофагов) и тем самым пассивно определяют энергетический обмен у сменяющих их консументов. Со стороны сапрофагов, естественно, возможно лишь пассивное влияние. Между тем, часто трудно провести границу между био- и сапрофагией. Как уже говорилось, для почвенных сапрофагов нематод и членистоногих собственно пищей служит не столько мертвое органическое вещество, сколько обитающие в нем грибы и бактерии. Совместная и многосторонняя деятельность самых разных организмов экосистемы препятствует длительному накоплению мертвого вещества с заключенной в нем химической энергией. Противоположные процессы, т. е. максимально возможная продуктивность фотосинтеза и тенденция к уменьшению количества свободной химической энергии, обеспечивают наиболее интенсивную, жизнедеятельность (закон максимальной биоценотической продуктивности).
Осуществление потенциальной продуктивности, т. е. накопление растениями определенного количества лучистой энергии, зависит от многих факторов, таких, как климат, свойства почвы и консументы в цепи питания.
Снижающее продуктивность влияние фитофагов, однако, вовсе не обязательно пропорционально потреблению ими пищи, их доминированию, или биомассе, а обусловлено,, помимо возраста и состояния растений, также характером повреждений, которые собственно можно определить только по снижению, урожая. Если фитофаг нападает на молодое растение, то в некоторых случаях наносится больший ущерб, чем при питании на взрослых растениях. Однако в Других случаях молодые растения еще способны успешнее компенсировать ущерб за счет образования, новых побегов или более интенсивного роста здоровых побегов, чем растения, пострадавшие в более поздние сроки. Это было отмечено, например, при нашествиях рапсового цветоеда (Meligeth.es) и пшеничных комариков (Sitodiptosis, Contarinia). Иногда ущерб, причиняемый животными, уравновешивается приносимой ими пользой. В лесоохранной области степной зоны Украины в желудках грачей (Corvus frugilegus) лишь в 12% случаев содержались* семена подсолнечника и зерновых культур, в 26%-растительная и животная пища и в 62%-только животная пища, где преобладали полевые и лесные вредители. В Венгрии также по многолетним средним данным соотношение животной и растительной пищи у грачей составляло 60:40. С другой стороны, доля животной пищи может почти исключительно состоять из дождевых червей, как было установлено в Англии. Но опять-таки в желудках грачей в январе-феврале было относительно много остатков слизней. ?/p>