Мертвое органическое вещество. Законы организации экосистем Значение живых организмов

Экологическая роль редуцентов

Редуценты возвращают минеральные соли в почву и воду, делая их доступными для продуцентов -автотрофов, и таким образом замыкают биотический круговорот. Поэтому экосистемы не могут обходиться без редуцентов (в отличие от консументов, которые, вероятно, отсутствовали в экосистемах в течение первых 2 млрд лет эволюции, когда экосистемы состояли из одних прокариот).

Абиотические и биотические факторы регуляции экосистем

Исследованиями Н. И. Базилевич и др. (1993) установлено, что в наземных экосистемах различают две группы факторов, регулирующих деструкционные процессы, играющие весьма существенную роль в биологическом круговороте.

См. также

Источники

1. Бигон М., Харпер Дж., Таунсенд К. Экология. Особи, популяции и сообщества: в 2-х т. М.: Мир, 1989. - 667 с., илл.
2. Вронский А. В., Прикладная экология: учебное пособие. Ростов н/Д.: Изд-во «Феникс», 1996, 512 с. ISBN 5-85880-099-8
3. Гарин В. М., Клёнова И. А., Колесников В. И. Экология для технических вузов. Серия «Высшее образование». Под ред. проф. В. М. Гарина. Ростов н/Д.: Изд-во «Феникс», 2003, 384 с. ISBN 5-222-03768-1

Экосистема
Экосистемы	Экосистемы суши · Морские экосистемы · Пресноводные экосистемы · Типы экосистем · Биогеоценоз · Биом · Биосфера · Природный территориальный комплекс · Искусственные экосистемы
Функциональные компоненты	Продуценты (автотрофы) · Консументы · Редуценты
Структурные компоненты	Зооценоз · Фитоценоз · Биоценоз · Синузия · Ценоячейка · Эдификатор · Консорция
Абиотические компоненты	Биогенные элементы · Микроклимат · Физические факторы · Экотоп · Климатоп · Биотоп
Функционирование	Сукцессия · Сукцессионный ряд · Деградация экосистем · Эволюция экосистем
Загрязнение экосистем	Загрязнение пресных вод · Загрязнение океанов · Загрязнение атмосферы · Загрязнение почв

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Редуценты" в других словарях:

- [от лат. reducens (reducentis) возвращающий, восстанавливающий], деструкторы, биоредуценты, организмы, разлагающие мертвое органических вещество и превращающие его в неорганическое вещество, усваиваемое другим организмами. К редуцентам относятся … Экологический словарь

Гетеротрофные организмы, превращающие в ходе жизнедеятельности органические остатки в неорганические вещества. Типичными редуцентами являются бактерии и грибы. Редуценты заключительное звено в пищевой цепи в экологической пирамиде. лат.Редуцере… … Словарь бизнес-терминов

- (от лат. reducens род. п. reducentis возвращающий, восстанавливающий), организмы (сапротрофы), разлагающие мертвое органическое вещество (трупы, отбросы) и превращающие его в неорганические вещества, которые в состоянии усваивать другие организмы … Большой Энциклопедический словарь

- (от лат. reducens, род. падеж reducentis возвращающий, восстанавливающий), деструкторы, организмы, питающиеся мёртвым органич. веществом и подвергающие его минерализации (деструкции), т. е. разрушению до б. или м. простых неорганич. соединений, к … Биологический энциклопедический словарь

Организмы, питающиеся мертвым органическим веществом и подвергающие его минерализации, т. е. разрушению до более или менее простых неорганических соединений, которые затем используются продуцентами. К Р. относят главным образом бактерии и грибы.… … Словарь микробиологии

редуценты - Такие организмы, как бактерии и грибы, которые питаются неживой протоплазмой, вызывая ее разложение и, в конце концов, растворение в жидкой среде. Тематики океанология EN… … Справочник технического переводчика

Ов; мн. (ед. редуцент, а; м.). [лат. reducens (reducentis) возвращающий, восстанавливающий] Биол. Организмы, разлагающие мёртвое органическое вещество и превращающие его в неорганическое, служащее пищей другим организмам. * * * редуценты (от лат … Энциклопедический словарь

редуценты - skaidytojai statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Organizmai (pvz., bakterijos, kai kurie grybai), skaidantys organines medžiagas į paprastesnius neorganinius junginius, kuriuos augalai panaudoja savo mitybai. atitikmenys: angl.… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

- (лат. reduco отводить назад, возвращать, восстанавливать; от ре + duco вести) организмы, минерализующие органические вещества, в т. ч. продукты диссимиляции других организмов; к Р. относятся бактерии и грибы … Большой медицинский словарь

- (от лат. reducens, родительный падеж reducentis возвращающий, восстанавливающий) организмы (Сапрофиты), минерализующие мёртвое органическое вещество, т. е. разлагающие его до более или менее простых неорганических соединений; подавляющее… … Большая советская энциклопедия

Понятие о сообществе и экосистеме. Группа популяций разных видов, населяющая определенную территорию, образует сообщество. Представление о любом ландшафте в первую очередь связывается с его растительностью. Тундра, тайга, листопадные леса, луга, степи, пустыни состоят из разнообразных растительных сообществ. Березовые леса отличаются от дубрав не только древесным составом, но и подлеском и травяным покровом. Каждое растительное сообщество населено свойственными ему сообществами животных, грибов и микроорганизмов.

Все сообщества растений, животных, микроорганизмов, грибов находятся в теснейшей связи друг с другом, создавая неразрывную систему взаимодействующих организмов и их популяций - биоценоз, который также называют сообществом. Можно выделить сообщества любого размера и уровня. Например, в сообществе степей - сообщество луговых степей, а в нем - сообщества растений, позвоночных и беспозвоночных животных, микроорганизмов.

Среда и сообщество, а также члены сообщества между собой обмениваются веществами и энергией: живые организмы из среды или друг от друга получают вещества и энергию и возвращают их обратно в окружающую среду. Благодаря этим процессам обмена, организованным в виде потока энергии и круговорота веществ, сообщество (биоценоз) и окружающая его среда представляют собой неразрывное единство, одну сложную систему. Такую систему называют экосистемой или биогеоценозом (рис. 102). В последнее время термин «экосистема» употребляется чаще.

Рис. 102. Экосистема хвойного (вверху) и смешанного лесов

Функциональные группы организмов в сообществе. Любое сообщество состоит из совокупности организмов, которые по типу питания можно разделить на три функциональные группы. Зеленые растения - автотрофы. Они способны аккумулировать солнечную энергию в процессе фотосинтеза и синтезировать органические вещества. Автотрофы - это продуценты, т. е. производители органического вещества, первая функциональная группа организмов биоценоза.

Любое сообщество включает в себя также гетеротрофные организмы, которым для питания необходимы уже готовые органические вещества. Различают две группы гетеротрофов: консументы, или потребители, и редуценты, т. е. разрушители. К консументам относят животных. Травоядные животные употребляют растительную пищу, а плотоядные - животную. К редуцентам относят микроорганизмы - бактерии и микроскопические грибы. Редуценты разлагают выделения животных, остатки мертвых растений, животных и микроорганизмов и другие органические вещества. Разрушители питаются органическими соединениями, образующимися при разложении. В процессе питания редуценты минерализуют органические вещества до воды, диоксида углерода и минеральных элементов. Продукты минерализации вновь используются продуцентами.

Следовательно, в экосистеме пищевые и энергетические связи идут в направлениях

Все три перечисленные группы организмов существуют в любом сообществе. В каждую группу входит множество популяций, населяющих экосистему. Только совместная работа всех трех групп обеспечивает функционирование экосистемы.

Примеры экосистем. Разные экосистемы отличаются друг от друга как по видовому составу организмов, так и по свойствам среды их обитания. Рассмотрим в качестве примеров листопадный лес и пруд.

В состав листопадных лесов входят буки, дубы, грабы, липы, клены, березы, осины, рябины и другие деревья, чья листва осенью опадает. В лесу выделяется несколько ярусов растений: высокий и низкий древесный, кустарников, трав и мохового напочвенного покрова. Растения верхних ярусов более светолюбивы и лучше приспособлены к колебаниям температуры и влажности, чем растения нижних ярусов. Кустарники, травы и мхи в лесу теневыносливы, летом они существуют в полумраке, который образуется после полного развертывания листвы деревьев. На поверхности почвы лежит подстилка, состоящая из полуразложившихся остатков опавшей листвы, веточек деревьев и кустарников, мертвых трав (рис. 103).

Рис. 103. Экосистема листопадного леса

Фауна листопадных лесов богата. Много норных грызунов (мыши, полевки), землероющих насекомоядных (землеройки), хищников (лисица, барсук, медведь). Встречаются млекопитающие, живущие на деревьях (рысь, белка, бурундук). В группу крупных травоядных входят олени, лоси, косули. Широко распространены кабаны.

Птицы гнездятся в различных ярусах леса: на земле, в кустарниках, на стволах или в дуплах и на вершинах деревьев. Много насекомых, которые питаются листьями (например, гусеницы) и древесиной (короеды). В подстилке и верхних горизонтах почвы, кроме насекомых, обитает громадное количество и других беспозвоночных животных (дождевые черви, клещи, личинки насекомых), масса грибов и бактерий.

Пример экосистемы, где средой жизни организмов служит вода, - известные всем пруды. На мелководье прудов поселяются укореняющиеся или крупные плавающие растения (камыш, рогоз, кувшинки). По всей толще воды на глубину проникновения света распространены мелкие плавающие растения, в основной массе водоросли, называемые фитопланктоном. Когда водорослей много, вода становится зеленой, как говорят «цветет». В фитопланктоне много диатомовых и зеленых водорослей, а также цианобактерий.

Личинки насекомых, головастики, ракообразные, растительноядные рыбы и моллюски питаются живыми растениями или растительными остатками, хищные насекомые и рыбы поедают разнообразных мелких животных, а крупные хищные рыбы охотятся и за растительноядными и за хищными, но более мелкими рыбами.

Организмы, разлагающие органические вещества (бактерии, жгутиковые, грибы), распространены по всему пруду, но особенно их много на дне, где накапливаются остатки мертвых растений и животных.

Мы видим, как непохожи и по внешнему виду, и по видовому составу популяций экосистемы леса и пруда. Среда обитания видов разная: в лесу - воздух и почва; в пруду - воздух и вода. Однако функциональные группы живых организмов однотипны. Продуценты в лесу - деревья, кустарники, травы, мхи; в пруду - плавающие растения, водоросли и синезеленые. В состав консументов в лесу входят звери, птицы, насекомые и другие беспозвоночные животные (последние населяют почву и подстилку). В пруду к консументам относятся насекомые, разные земноводные, ракообразные, растительноядные и хищные рыбы. Редуценты (грибы и бактерии) представлены в лесу наземными, в пруду водными формами.

Эти же функциональные группы организмов существуют во всех наземных (тундры, хвойные и лиственные леса, степи, луга, пустыни) и водных (океаны, моря, озера, реки, пруды) экосистемах.

1. Дайте определение сообщества, биогеоценоза, продуцентов, редуцентов, консументов. Приведите примеры биогеоценозов (экосистем) вашей местности.
2. Перечислите важнейшие компоненты экосистемы и раскройте роль каждого из них.
3. Как и почему изменится жизнь дубравы в тех случаях, если там: а) вырубили весь кустарник; б) химическим способом уничтожили растительноядных насекомых?

В биологии гетеротрофы - это организмы, получающие питательные вещества вместе с готовой пищей. В отличие от автотрофов гетеротрофы не способны самостоятельно образовывать из неорганических соединений органические вещества.

Общее описание

Примерами гетеротрофов в биологии являются:

• животные от простейших до человека;
• грибы;
• некоторые бактерии.

Строение гетеротрофов предполагает возможность расщепления сложных органических веществ до более простых соединений. В одноклеточных организмах органические вещества расщепляются в лизосомах. Многоклеточные животные поедают пищу ртом и расщепляют её в желудочно-кишечном тракте с помощью ферментов. Грибы поглощают вещества из внешней среды подобно растениям. Органические соединения всасываются вместе с водой.

Виды

По источнику питания гетеротрофы делятся на две группы:

• консументы - животные, употребляющие в пищу другие организмы;
• редуценты - организмы, разлагающие органические останки.

По способу питания (поглощения пищи) консументы относятся к фаготрофам (голозоям). В эту группу входят животные, поедающие организмы частями. Редуценты относятся к осмотрофам и поглощаются органические вещества из растворов. К ним относятся грибы и бактерии.

ТОП-4 статьи которые читают вместе с этой

Гетеротрофы могут использовать в пищу живые и неживые организмы.
В связи с этим выделяют:

• биотрофы - питаются исключительно живыми существами (травоядные и хищные животные);
• сапротрофы - питаются мёртвыми растениями и животными, их останками и экскрементами.

К биотрофам относятся:

Рис. 1. Биотрофы.

К сапротрофам относятся животные, которые поедают трупы (гиены, грифы, тасманийский дьявол) или экскременты (личинки мух), а также грибы и бактерии, разлагающие органические останки.

Некоторые живые существа способны к фотосинтезу, т.е. одновременно являются и автотрофами, и гетеротрофами. Такие организмы называются миксотрофами. К ним относятся восточная изумрудная элизия (моллюск), цианобактерии, некоторые простейшие, насекомоядные растения.

Консументы

Многоклеточные животные являются консументами нескольких порядков:

• первого - питаются растительной пищей (корова, заяц, большинство насекомых);
• второго - питаются консументами первого порядка (волк, сова, человек);
• третьего - употребляют в пищу консументов третьего порядка и т.д. (змея, ястреб).

Один организм может одновременно являться консументом первого и второго или второго и третьего порядка. Например, ежи в основном питаются насекомыми, но не откажутся от змей и ягод, т.е. ежи одновременно являются консументами первого, второго и третьего порядка.

Рис. 2. Пример пищевой цепочки.

Редуценты

Дрожжи, грибы и бактерии-гетеротрофы подразделяют по способу питания на три вида:

Рис. 3. Грибы-сапрофиты.

Сапрофиты играют важную роль в круговороте веществ и являются редуцентами в пищевой цепочке. Благодаря редуцентам все органические останки разрушаются и превращаются в перегной - питательную среду для растений.

Вирусы не относятся ни к гетеротрофам, ни к автотрофам, т.к. имеют свойства неживой материи. Для размножения им не требуются питательные вещества.

Что мы узнали?

Гетеротрофы питаются готовыми органическими веществами, которые получают за счёт поедания других организмов - растений, грибов, животных. Такие организмы могут питаться живыми организмами или их останками (биотрофы и сапротрофы). К консументам, употребляющим в пищу другие организмы (растения, животные), относится большинство животных. К редуцентам, разлагающим органические останки, относятся грибы и бактерии.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.5 . Всего получено оценок: 66.

Органическое вещество разными путями покидает биосферу и формирует глобальный запас мертвой органической массы, которую можно назвать некросферой. Одна из ее фракций приведена в табл. 5-3 как подстилка на поверхности почвы сообществ суши. Количество подстилки на единицу площади убывает от влажных к сухим местообитаниям (поскольку в этом же направлении убывает продуктивность) и от холодного к теплому климату (поскольку в теплом климате быстрее протекает ее разложение). Общая масса подстилки, по-видимому, значительно меньше, чем «живая» биомасса суши (с включением в живую массу древесины стволов и мертвых сучьев на живом стволе), и примерно равна чистой годовой первичной продукции. Масса гумуса в почве варьирует, и ее трудно оценить, но полагают, что она много больше массы подстилки и, возможно, в глобальном масштабе имеет порядок от 2 до ЗХЮ12т. Имеются и другие, значительно большие вместилища органического вещества. Подсчитано, что оно составляет 10 X Ю12 т.) Органические массы содержатся также в ископаемом топливе: в нефти (5ХЮпт) и угле (5ХЮ12т). Ископаемое топливо - это результат аккумуляции чистой продукции экосистем в прошедшие геологические времена. Нефть, возможно, формировалась и жира диатомей и других морских организмов, которые постепенно аккумулировались в отложениях на дне океанов, где химические процессы преобразовывали их в углеводороды. Последние накапливались в некоторых горизонтах, откуда человек и извлекает сегодня нефть при помощи скважин. Угли формировались в больших заболоченных лесах из деревьев вымерших типов в условиях, когда их ткани не могли разлагаться, подобно тому, как это происходит в современных лесах. Некоторая часть чистой продукции экосистем может и сегодня накапливаться как жиры, представляющие ступень к превращению в нефть, и как отложения торфа в болотах, одиако возможности для образования угля в современных лесах отсутствуют полностью.[ ...]

Мертвое органическое вещество - количество органического вещества, содержащегося в отмерших частях растений, а также в накопившихся на почве продуктах опада (лесная подстилка, степной войлок, торфяной горизонт).[ ...]

Мертвое органическое вещество экосистемы (исключая то, которое находится в растворе) называется детритом. Детрит на суше включает мертвые листья, упавшие на поверхность почвы и образующие подстилку, а также мертвые стебли и ветви лесного полога, мертвые корни, частицы гумуса в почве и останки животных. В морском планктоне детрит состоит из остатков планктона и прочих организмов, совместно с находящимися на этих остатках и в них бактериями, и из мелких частиц, которые формируются при таких, например, процессах, как адсорбция органического вещества на поверхности воздушных пузырьков. В озерах и реках большая часть детрита может поступать от сосудистых растений, которые растут по берегам или по мелководьям, и только малая его доля поступает от планктона. В прибрежных водах океанов основное количество детрита составляют остатки отмерших водорослей мелководий и сосудистых растений приморских берегов.[ ...]

Это мертвое органическое вещество является резервом пищи, ожидающим своего использования, которое во многих сообществах основывается на сотрудничестве в детритных цепях животных и редуцентов. Дождевые черви питаются частично отмершими листьями, которые они поедают, выползая на поверхность почвы, а частично-пропуская почву через свой пищеварительный тракт, переваривая при этом часть содержащегося в ней органического вещества. Детритофага-ми тропических лесов являются термиты, которые потребляют мертвую древесину при помощи простейших, симбиоти-чески связанных с ними, а опад листьев в этих лесах используется главным образом грибами. В умеренных лесах в подстилке поселяются животные, формирующие особое сообщество из ногохвосток, клещей, многоножек и других групп; некоторые из них совместно с бактериями и грибами потребляют опад. Многие из этих животных на самом деле питаются не тканями растений, а поедают бактерии или высасывают нити грибов. Животные, которые питаются тканями отмерших растений, получают нередко большое количество энергии также и за счет тех бактерий и грибов, которые содержатся в этих тканях и поедаются вместе с ними. В то же время эти животные размельчают растительные ткани на более мелкие кусочки, которые более доступны для их дальнейшего разложения грибами и бактериями. Эксперименты показали, что разложение мертвых листьев подстилки бактериями и грибами может быть задержано на месяцы, если листья поместить в сетку, которая препятствует проникновению в опад животных, но позволяет свободно развиваться грибам и бактериям. Важной составной частью детрита являются экскременты. Детрит, уже частично разложившийся, поедается животными, которые используют часть мертвого органического вещества и клетки редуцентов как пищу, а остатки оставляют в виде экскрементов. Бактерии и грибы вновь заселяют эти остатки и продолжают дальнейшее разложение органического вещества. Экскременты могут затем поедаться другими животными (как того же вида, так и других видов) для вторичного использования некоторых фракций экскрементов, представляющих ценность как корм.[ ...]

Детрит мертвое органическое вещество, продукты выделения и распада организмов; чаще применяется по отношению к растительным остаткам.[ ...]

ДЕТРИТ - мертвое органическое вещество, например, опавшие листья, сучья и другие останки растительного и животного происхождения, присутствующие в любой экосистеме.[ ...]

Детрит - мертвые органические вещества (обычно животные или растения), частично минерализованные, взвешенные в толще воды или осевшие на дно.[ ...]

ДЕТРИТ (Д.)- мертвое органическое вещество, временно исключенное из биологического круговорота элементов питания. Время сохранения Д. может быть коротким (трупы и фекалии животных перерабатываются личинками мух за несколько недель, листья в лесу - за несколько месяцев, стволы деревьев - за несколько лет) или очень долгим (гумус, сапропель, торф, уголь, нефть). Д. - запасник питательных веществ в экосистеме, необходимое звено ее нормального функционирования. Существуют специальные организмы - детритофаги, которые питаются Д.[ ...]

Содержание мертвого органического вещества на поверхности почвы под растительностью различного типа также неодинаково. Большое его количество образуется под лесными сообществами, однако не всюду, а лишь в условиях бореального климата (300-350 ц/га). Масса мертвого органического вещества в постоянно влажном тропическом лесу в 10 раз меньше. Наибольшее количество мертвого наземного органического вещества установлено в кустарничковых тундрах (835 ц/га); наименьшее, пока не поддающееся точному учету, - в пустынях.[ ...]

Огромная масса мертвого органического вещества ежегодно поступает в почву. Различное количество и состав поступающих остатков, неодинаковая направленность и интенсивность микробиологической деятельности, разнообразные водно-тепловые условия - все это способствует формированию сложного комплекса органических соединений, называемого гумусом почв. Почвенный гумус непрерывно обновляется в результате разложения и синтезирования входящих в его состав органических соединений.[ ...]

При разложении мертвого органического вещества в условиях зоны смешанных лесов в значительном количестве образуются гуминовые и фульвокислоты. Благодаря присутствию гуми-новых кислот гумусовый горизонт приобретает серый цвет. Эти хорошо растворимые в воде кислоты вмываются на всю глубину профиля (рис. 50).[ ...]

Но значительная часть мертвого органического вещества, в том числе и собственно детрита, например остатки растительности - древесина, не может быть употреблена в пищу детритофагами, а подвергается гниению и разлагается в процессе питания грибов и бактерий.[ ...]

Именно благодаря множеству Д. из мертвого органического вещества (в первую очередь, корней растений) формируется почва. При этом многие Д. одновременно являются и хищниками, так как питаются «бутербродами» из мертвого вещества и содержащихся в нем живых бактерий.[ ...]

Специфика энергетической функции живого вещества выражается также в том, что часть мертвого органического вещества длительное время сохраняется в различных подразделениях биосферы, в своего рода природных резервуарах, которые еще называют депонирующими средами. Главные промежуточные резервуары мертвого органического вещества - это почва, поверхностные и подземные воды суши, океан, донные илы. Есть оно и в атмосфере, снеге, льдах и ледниках. Обновление запасов органического вещества по крайней, мере в главных его резервуарах (гумус, почвы, воды океана, подземные воды) идет в течение тысячелетий, а в донных осадках еще дольше.[ ...]

Подводя итог, можно сказать, что разложение органических остатков - длительный и сложный процесс, контролирующий несколько важных функций экосистемы. Например, в результате этого процесса: 1) возвращаются в круговорот элементы питания, находящиеся в мертвом органическом веществе; 2) образуются хелатные комплексы с элементами питания; 3) с помощью микроорганизмов элементы питания и энергия возвращаются в систему; 4) производится пища для последовательного ряда организмов в детритной пищевой цепи; 5) производятся вторичные метаболиты ингибирующего, стимулирующего и часто регуляторного действия; 6) преобразуются инертные вещества земной поверхности, что приводит к образованию такого уникального природного тела, каким является почва; и 7) поддерживается состав атмосферы, способствующий жизни крупных аэробов, таких, как мы сами.[ ...]

Третью групп) организмов, участвующих в круговороте вещества в биосфере, составляют консументы - организмы, питающиеся живыми или мертвыми органическими веществами. Отличие консу-ментов от редуцентов, также питающихся органическим веществом, заключается в том, что они для своей жизнедеятельности используют лишь часть энергии (в среднем около 90%), заключенной в органическом веществе пищи, и не все органическое вещество пищи превращают в неорганические соединения.[ ...]

Для экосистемы тундры характерны соотношения живого и мертвого органического вещества соответственно 10 и 90 %. В биомассе господствуют растения (95 %). Низка первичная продуктивность и скорость переработки веществ редуцентами. Во второй половине XX века началось интенсивное освоение ресурсов тундры: геологоразведка, добыча нефти и газа, минерального сырья, строительство предприятий, дорог, городов, поселков.[ ...]

Факты не слишком большого превышения содержания энергии в мертвом органическом веществе по сравнению с ее наличием в планетарной биомассе, а также данные о медленной возобновляемости ресурсов мертвого органического вещества в его главных резервуарах - свидетельство быстрого потребления основной доли биогеохимической энергии, непосредственно в наземных и водных биогеоценозах.[ ...]

Роль организмов - консументов. формирующих цепи разложения, в круговороте веществ в природе очевидна. Они перерабатывают мертвое органическое вещество (опад растений, мертвые остатки и экскременты животных) до состояния детрита - питательного вещества для редуцентов. Консументы этой группы представлены, в основном, беспозвоночными (от одноклеточных до насекомых), "прописанными" к определенным макротерритория.м или объектам (экосистемам) и составляют постоянный компонент экосистемы. Детритообразующие консументы, так же, как и редуценты, всегда находятся в избытке питательных веществ, колеблющемся в широких пределах. Поэтому регуляция масштабов их экспансии осуществляется, по-видимому, также по концентрации продуктов метаболизма в окружающей среде. Таким сигнальным показателем окружающей среды для этих организмов могут служить или непосредственно концентрация детрита, или концен-чрапия продуктов дальнейшего биоразложения детрита - неорганических биогенных веществ.[ ...]

Редуценты (от лат. - восстанавливающий), деструкторы - организмы, разлагающие мертвое органическое вещество и превращающие его в неорганическое вещество, усваиваемое другими организмами. К ним относятся: бактерии, грибы, микроорганизмы; их еще называют организмами-разрушителями.[ ...]

Все растительное и животное население водоема принимает участие в превращении веществ. Процесс превращения веществ в водоеме основан на создании гидробионтами так называемых пищевых рядов или пищевых цепей. Каждый ряд начинается с организмов - продуцентов. К продуцентам, в первую очередь, относятся водоросли и автотрофные бактерии- Те и другие осуществляют в водоеме первичный синтез органического вещества и служат пищей для других организмов, неспособных к автотрофному питанию. Так, водорослями обычно питаются разнообразные веслоногие рачки, моллюски, губки, а бактерии пожираются многочисленными одноклеточными животными (Protozoa); эти животные называются протестами или простейшими. Далее протисты также служат пищей рачкам, губкам, моллюскам, которые в свою очередь являются кормом для рыб. Отмирание организмов и выделение ими продуктов обмена веществ образует мертвое органическое вещество - детрит. Детрит минерализуется микроорганизмами до минеральных продуктов, а кроме того, служит пищей червям, моллюскам, личинкам насекомых и малькам некоторых рыб (Родина, 1958).[ ...]

Энергия не может передаваться по замкнутым циклам и использоваться повторно, а вещество может.- Вещество (и в том числе биогенные элементы) может проходить через сообщество по «петлям».- Круговорот биогенных элементов никогда не бывает безупречным.- Исследование леса Хаббард-Брук -Поступление и вынос биогенных элементов, как правило, низки по сравнению с их количеством, участвующем в круговороте, хотя сера - важное исключение из этого правила (в основном из-за «кислотных дождей»).- Сведение леса размыкает круговорот и ведет к потере биогенов.- Наземные биомы различаются распределением биогенных элементов между мертвым органическим веществом и живыми тканями,- Течения и осадконакопление - важные■ факторы, влияющие на поток биогенных элементов в водных экосистемах.[ ...]

В наземных и почвенных экосистемах грибы вместе с бактериями являются редуцентами, питаясь мертвым органическим веществом и разлагая его. Метаболическая активность грибов очень высока, они способны к быстрому разрушению горных пород и высвобождению из них химических элементов, которые при этом включаются в биогеохимические циклы углерода, азота и других компонентов почвы и воздуха.[ ...]

В качестве примера рассмотрим средообразующую роль лесной экосистемы. Продукция и биомасса леса являются запасами органического вещества и накопленной энергии, созданными в процессе фотосинтеза растениями. Интенсивность фотосинтеза определяет скорость поглощения диоксида углерода и выделения кислорода в атмосферу. Так, при образовании 1 т растительной продукции в среднем поглощается 1,5- 1,8 т СО2 и выделяется 1,2-1,4 т 02. Биомасса, включая и мертвое органическое вещество, - основной резервуар биогенного углерода. Часть этого органического вещества выводится из круговорота на длительное время, образуя геологические отложения.[ ...]

Такое перераспределение хорошо известно для системы “растительность - почвенный пок-ров”, когда в нем накапливается органическое вещество и коллоиднодисперсная фракция. В целом и в почвах, и в корах выветривания через посредство биоты захороняется солнечная энергия в форме мертвого органического вещества, поверхностной энергии частиц и кристалл о химической энергии некоторых глинистых минералов. Нельзя забывать, что и сама биота, в особенности растительный покров -это значительный резервуар аккумулированной энергии Солнца.[ ...]

Для оценки общей устойчивости экосистем к антропогенным воздействиям используют следующие показатели: 1) запасы живого и мертвого органического вещества; 2) эффективность образования органического вещества или продукции растительного покрова и 3) видовое и структурное разнообразие (Государственный док лад..., 1994).[ ...]

Возможные «маршруты» энергии в системах консументов и редуцентов одни и те же, за одним существенным исключением - фекалии и мертвые организмы в первом случае теряются (поступают в систему редуцентов), а во втором - нет (становятся мертвым веществом, лежащим в основании этой системы). Данное р-азличие имеет фундаментальное значение. Энергия, доступная в форме мертвого органического вещества, может быть в итоге полностью использована в процессах метаболизма и рассеяна в виде тепла при дыхании, даже если для этого ей потребуется несколько раз пройти через систему редуцентов. Исключением являются ситуации, когда (1) вещество экспортируется из данного места и используется в другом, как, например, детрит, вымываемый течением; (2) локальные абиотические условия очень неблагоприятны для процесса разложения, в результате чего остаются залежи неполностью метаболизированного высокоэнергоемкого вещества, в частности нефти, угля, торфа.[ ...]

Эккрисотрофия (от греч. - выделение и питание) - процесс питания организмов выделениями других организмов (вместе с деструкцией мертвого органического вещества и поеданием живых растений). Этот способ питания является основным для почвенных микроорганизмов.[ ...]

С. Ваксман рассматривал гумус почвы как сложную динамическую систему химических превращений (при участии микроорганизмов) отдельных групп органических веществ: целлюлозы, лигнина, протеинов и специфических соединений гумуса почвы. Правда, им уделялось меньше внимания, а о фульвокисло-тах Ваксман даже писал, как о гипотетических. В первой части книги речь идет об истории взглядов на почвенный гумус, во второй--о его происхождении и природе, в третьей - о процессах разложения гумуса и его роли в жизни растений, микроорганизмов и животных. Значение гумуса в почвообразовании, по мнению Ваксмана, огромно, на это указывал еще в первой половине прошлого века агрогеолог Шпренгель, не говоря уже о Тэере. Особенно важны представления Докучаева, который определял почву «как поверхностный слой земли, изменяющийся под влиянием естественных условий, как-то: воды, воздуха, живых и мертвых органических веществ». Поэтому Ваксмаиу не кажется удивительным, что раньше часто термин «гумус» применялся «для обозначения почвы как целого». Он сочувственно упоминает англичанина В. Хамора, который в 1929 г. в научно-популярной статье предложил заменить название «почвоведение» на «гумология».[ ...]

[ ...]

Однако такой круговорот возможен лишь в автотрофной системе, черпающей энергию от Солнца. Другое дело - гетеротрофная сукцессия, когда приток мертвого органического вещества не восполняет запасы, т. е. первичная продукция равна нулю, и участвуют в сукцессии только гетеротрофные организмы. В этом случае количество энергии не добавляется, а уменьшается, и система прекращает свое существование - все организмы погибают или, в лучшем случае, переходят в покоющиеся стадии. Хорошим примером такой сукцессии является сукцессия в гниющих стволах деревьев, в трупах животных, фекалиях и на вторичных стадиях обработки сточных вод. Такая модель сукцессии должна ассоциироваться, по мнению Ю. Одума (1975), с эксплуатацией залежей горючих полезных ископаемых человеком.[ ...]

Основой функционирования Э. является постоянное поступление энергии, используемой однократно и постепенно рассеиваемой при дыхании живых организмов разных трофических уровней и разложении мертвого органического вещества (детрита), и круговороты веществ (углерода, кислорода, воды, фосфора, азота, калия и Др.).[ ...]

Энергия доступна для живых организмов в форме солнечной радиации и связывается в процессе фотосинтеза. Расходование энергии происходит в виде химической энергии. При превращении энергии в тепло происходит ее потеря. Из рис. 16 видно, что энергия между мертвым органическим веществом и системой редуцентов, превращающей органические остатки в неорганические вещества, может передаваться в обоих направлениях. Но этот процесс не является круговоротом энергии, он лишь отражает способность системы редуцентов неоднократно "перерабатывать" органическое вещество. При этом каждый джоуль лучистой солнечной энергии используется только один раз, и жизнь на Земле возможна только благодаря новому ежедневному постоянному поступлению солнечной энергии.[ ...]

Пищевая (трофическая) цепь - это перенос энергии от ее источника - продуцентов - через ряд организмов. Пищевые цепи можно разделить на два основных типа: пастбищная цепь, которая начинается с зеленого растения и идет далее к пасущимся растительноядным животным и к хищникам, и детритная цепь (от латинского истертый), которая начинается от продуктов распада мертвого органического вещества. В формировании этой цепи решающую роль играют различные микроорганизмы, которые питаются мертвым органическим веществом и минерализуют его, вновь превращая в простейшие неорганические соединения. Пищевые цепи не изолированы одна от другой, а тесно переплетаются друг с другом. Часто животное, потребляющее живое органическое вещество, поедает и микробов, потребляющих в пищу неживое органическое вещество. Таким образом, пути потребления пищи разветвляются, образуя так называемые пищевые сети.[ ...]

К параметрам, характеризующим биологический круговорот, относятся отношение ежегодной биологической продукции геосистемы к ее ббщей биомассе, годового прироста зеленой массы растений к общему приросту фитомассы, годового опада к запасам подстилки, степень использования ежегодного прироста биомассы на дыхание живых организмов, общее соотношение массы 1 живого вещества с мертвым органическим веществом, накопленным в геосистеме (И.П.Герасимов и др., 1972) /9/. В геохимии ландшафтов основным из этих показателей является отношение ежегодной продукции и биомассы, характеризующее наиболее высокие единицы в ландшафтно-геохимических классификациях.[ ...]

Растительность в европейской части России представлена смешанными лесами, состоящими из ели, березы, осины, местами встречаются широколиственные породы деревьев. В При-уралье растет пихта, в Западной Сибири преобладают береза и осина. Характерной чертой смешанных лесов является более или менее хорошо развитый покров трав. Биомасса смешанных лесов больше, чем в тайге, и составляет 2000-3000 ц/га. Масса опада также превышает таковую таежных лесов, но в силу того, что процессы разрушения мертвого органического вещества протекают более энергично, в смешанных лесах подстилка имеет меньшую мощность, чем в тайге.[ ...]

Существенный шаг вперед от традиционного использования схемы Вольтерра сделан Г. Г. Винбергом и С. И. Анисимовым (1966) при моделировании водной экосистемы. Блок-схема этой модели приведена на рис. 1.9. Поступающая в экосистему солнечная энергия (Р) потребляется как крупным (а), так и мелким фитопланктоном (¡3). Зоопланктон подразделен на мелких фильтра-торов, непотребляемых рыбами (7), крупных фильтраторов (8) и хищников (е). Рыбы (Q потребляют крупных фильтраторов и хищный зоопланктон. Бактерии (tj) питаются мертвым органическим веществом (0) и сами служат пищей фильтраторам зоопланктона.[ ...]

Все погибшие животные и растения, а, также их экскременты, называются детритом, а животные, специализирующиеся на поедании детрита, - детритофагами. Детритофагами являются многоножки, раки, термиты, черви, муравьи. Значительная часть детрита не поедается животными, а гниет и разлагается в процессе питания бактерий и грибов. Грибы и бактерии выделены в особую группу детритофагов. Однако в любой экосистеме все детритофаги и редуценты играют одну и ту же роль. Они питаются мертвыми органическими веществами и при этом разлагают их.[ ...]

Некоторые другие характеристики биосферы отражены в табл. 5-3. Большинство растительных сообществ в достаточно благоприятных условиях суши располагают для перехвата солнечного света поверхностью листьев от 3 до 8 м2 в расчете на 1 м2 поверхности почвы («индекс листовой поверхности» 3-8). Более высокие оценки этого показателя встречаются в ряде сообществ, особенно в лесах из вечнозеленых и хвойных растений. Общая листовая поверхность, оцененная для всех сообществ суши, составляет 644 X X Ю6 км2 со средним листовым индексом 4,4. Средняя эффективность формирования чистой продукции сухого вещества и поглощения энергии на единицу площади листовой поверхности равна 178 г/м2 листовой поверхности в год (760 ккал/м2 листовой поверхности в год). Для наземных сообществ в благоприятных условиях существования эффективность продукции сухого вещества колеблется в общем от 150 до 300 г/м2 листовой поверхности в год с наиболее низкими значениями в вечнозеленых сообществах; для многих сообществ аридных и холодных климатов этот показатель составляет от 50 до 150 г/м2 листовой поверхности в год. В табл. 5-3 показаны расчетные данные о листовой поверхности и хлорофилле, в которые не включены зеленые поверхности стволов и ветвей и хлорофилл, содержащийся в живых тканях всех других, кроме листьев, органах и в мертвом органическом веществе.[ ...]

Почти всегда поступление и вынос биогенных элементов невелики по сравнению с их содержанием в биомассе, т. е. количеством, циркулирующим внутри экосистемы. На рис. 17.25 это показано для одного из важнейших для организмов элементов - азота. Вынос с текучими водами всего 4 кг/га- год азота подчеркивает размах его удержания и вовлечения в круговорот биомассой лесного сообщества. Теряемое таким путем количество соответствует лишь 0,1% суммарного запаса азота в составе живого и мертвого органического вещества изученной экосистемы.[ ...]

Крупнейшие газовые месторождения расположены в зоне тундры с экстремальными климатическими условиями. Тундра (фин. тунтури - безлесная плоская вершина, возвышенность) представляет собой биом и тип растительности, характеризующийся безлесьем, сильным развитием цокрова мхов и лишайников, местами многолетними травами и кустарниками. Тундра распространена в субарктическом географическом поясе Земли и составляет географическую зону. Экосистемы тундры очень уязвимы. В тундровых экосистемах сообщества обеднены, основной причиной этого является недостаток тепла. Растительный покров, развивающийся в условиях низких температур, вечной мерзлоты и продолжительной полярной ночи, в основном одноярусный, из-за низкой активности продуцентов отмирающие части растений не успевают перерабатываться и накапливаются в виде торфяной массы. Поэтому в условиях тундры запасы мертвого органического вещества намного (до двух порядков) превышают годовой прирост. Биомасса растений в тундре в среднем составляет 0,6 кг/м2, т.е. имеет такой же порядок, как в пустынях и полупустынях, и в три раза меньше, чем в степной зоне.[ ...]

Все исследуемые БГЦ были определены в типологическом отношении, после чего провели их ординацию по градиенту продуктивности и фактору сукцессионного возраста. На дренированных экотопах было выделено 4 сукцессионных ряда с общей схемой: ивняки прирусловые - ■ пойменные типы леса (сосняки, березняки, дубняки, сероольша-ники) - ■ ельники пойменные -»■ ельники-кисличники (климакс). По каждому сукцессионному ряду на ЭВМ провели аппроксимацию и выравнивание значений первичной нетто-продукции Р, запасов живой фитомассы М и общего запаса биомассы В по ординате сукцессионного возраста (г). Рассчитав первую производную функций М и В по т, получили текущее изменение запасов живой фитомассы ДМ и всей биомассы ДВ. Затем для каждого десятилетия сукцессионного возраста рассчитали среднее значение годового опада и отпада фитомассы Ь по формуле А = Р - ДМ и затрат на гетеротрофное дыхание И/1 по формуле Я = = Р - ДВ. Величина Ь представляет собой диссипацию (рассеяние) запасов энергии автотрофного блока, а й/, - гетеротрофного блока БГЦ. Величина Ь характеризует, кроме того, входной поток химической энергии в гетеротрофный блок. После аппроксимации значений запасов в БГЦ мертвого органического вещества и биомассы деструкторов (детрита) - £детр, полученных из уравнения йдетр = В - М, по первой производной функции Д1Лр = /(г) рассчитали значения ДАде™ - текущего изменения запасов мертвой биомассы и деструкторов. Проверку на адекватность осуществляли путем сопоставления результатов со значениями, полученными из уравнения Д детр = £ - Я/г = ДВ - ДМ.