Reamintim că un ecosistem este o colecție de organisme vii care schimbă în mod continuu energia, materia și informația între ele și cu mediul. Să analizăm mai întâi procesul de schimb de energie. Energia este definită ca capacitatea de a produce muncă. Proprietățile energiei sunt descrise de legile termodinamicii. Prima lege (începutul) termodinamicii sau legea conservării energiei afirmă că energia poate trece de la o formă la alta, dar nu dispare și nu este creată din nou.
A doua lege (începutul) termodinamicii sau legea entropiei afirmă că entropia poate crește doar într-un sistem închis. În ceea ce privește energia din ecosisteme, următoarea formulă este convenabilă: procesele asociate transformărilor de energie pot apărea spontan numai cu condiția ca energia să treacă de la forma concentrată la cea împrăștiată, adică se degradează. O măsură a cantității de energie care devine inaccesibil de utilizat sau măsura schimbării în ordinea în care se produce degradarea energiei este entropia. Cu cât ordinea sistemului este mai mare, cu atât este mai puțin entropia sa. Astfel, orice sistem viu, inclusiv ecosistemul, își susține mijloacele de trai datorită, în primul rând, prezenței în mediu în exces a energiei libere (energia Soarelui); în al doilea rând, abilitatea de a surprinde și de a concentra această energie prin aranjarea componentelor componente ale acesteia și de ao folosi pentru a se disipa în mediul înconjurător.
Astfel, în primul rând, captarea și apoi concentrarea energiei cu tranziția de la un nivel trofic la altul asigură o creștere a ordonării, a organizării unui sistem viu, adică o scădere a entropiei sale. Energia și productivitatea ecosistemelor.
Deci, viața în ecosistem este menținută datorită trecerii continue prin materia vie a energiei transmise de la un nivel trofic la altul; în timp ce există o transformare constantă a energiei de la o formă la alta. În plus, în timpul conversiilor energetice, o parte din acesta se pierde sub formă de căldură.
Apoi se pune întrebarea: în ce proporții cantitative proporțiile ar trebui să fie între ele membre ale comunității de niveluri trofice diferite în ecosistem, pentru a-și asigura nevoile energetice? Întreaga rezervă de energie este concentrată în masa materiei organice - biomasă, astfel încât intensitatea formării și distrugerii materiei organice la fiecare nivel este determinată de trecerea energiei prin ecosistem (biomasa poate fi întotdeauna exprimată în termeni de energie).
Rata formării materiei organice se numește productivitate. Distingeți între productivitatea primară și secundară. În orice ecosistem se formează biomasă și distrugerea acesteia, iar aceste procese sunt determinate în întregime de viața nivelului trofic inferior - producătorii. Toate celelalte organisme consumă doar substanța organică deja creată de plante și, prin urmare, productivitatea generală a ecosistemului nu depinde de ele. Ratele ridicate ale producției de biomasă sunt observate în ecosistemele naturale și artificiale în care factorii abiotici sunt favorabili și în special atunci când se furnizează energie suplimentară din exterior, ceea ce reduce costurile proprii ale sistemului de menținere a activității vitale. O astfel de energie suplimentară poate veni în diferite forme: de exemplu, într-un câmp cultivat - sub forma energiei combustibililor fosili și a muncii făcute de o persoană sau de un animal.
Astfel, pentru a asigura energia tuturor indivizilor comunității de organisme vii ale ecosistemului, este necesar un anumit raport cantitativ între producători, consumatori de diferite ordine, detritofagi și descompuși. Cu toate acestea, pentru viața oricărui organism și, prin urmare, a sistemului în ansamblu, numai energia nu este suficientă, trebuie să primească neapărat diferite componente minerale, oligoelemente, substanțe organice necesare pentru a construi molecule de materie vie.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: