Живые организмы, входящие в экосистемы для своего существования должны постоянно расходовать и пополнять энергию.  Энергия -- это общая количественная мера движения и взаимодействия всех видов материи.  Источник энергии – Солнце. Растения, как известно, способны запасать энергию в процессе фотосинтеза. При фотосинтезе используется энергия с длинной волны 380-710 нм. Эту энергию называют фотосинтетически активной радиацией (ФАР). На эту радиацию приходится 40% от общей солнечной радиации. Остальная либо более короткая – ультрафиолетовая либо более длинная – инфракрасная . С последней связан тепловой эффект. Растения в процессе фотосинтеза связывают лишь 1% ФАР, наиболее продуктивные экосистемы, такие как плантации сахарного тростника, тропические леса, посевы кукурузы способны связать до 3-5 % ФАР. Растения являются первичными поставщиками энергии для других организмов в цепях питания. Существуют определенные закономерности перехода энергии с одного трофического уровня на другой вместе с потребляемой пищей.

·       Энергетические затраты на поддержание метаболических процессов условно называют траты на дыхание.  Р=П+Д=Н  где Р—рацион консумента, количество пищи, съедаемое за определенный промежуток времени; П- продукция -,траты на рост; Д—траты на дыхание, поддержание обмена веществ в организме; Н – энергии неусвоенной пищи, экскременты.

·       Переход энергии с одного трофического уровня на другой в среднем  не более 10 %. В среднем траты на дыхание составляют 90% от общего потребления.  Эта закономерность называется «правило 10 %», который в 1942 г сформулировал Лидеман. Если калорийность растительного организма составляет 1000Дж, при полном поедании его травоядным животным в теле последнего остается 100ДЖ, в теле хищника –лишь 10Дж, а если этот хищник будет съеден другим, то на его долю придется только1ДЖ

·       количество  уровней в  цепи питания ограничено, обычно не более 4-5. Пройдя через них, практически вся энергия оказывается рассеянной.

·       Особенно велики потери энергии при переходе с первого трофического уровня на второй, от растений к травоядным животным.

·       С энергетической точки зрения  крайне нецелесообразно потребление животной продукции. Пример люцерна-телята-мальчик. Если бы мальчик 48ь кг питался только телятиной, то за год ему потребовалось бы 4,5  теленка, для питания которых потребовалось бы урожай люцерны с площади 4 га весом 8211кг. Такова энергетическая цена животной пищи.

·       Идеальным решением  является вегетарианство. Необходимо, чтобы в рационе людей большой вес занимала растительная пища. Переход на вегетарианство и расширение ассортимента растений может обеспечить жизнедеятельность количеству населения в 2-3 раза больше современной численности

·       Для увеличения выхода продукции животноводства необходимо в первую очередь уменьшить траты на дыхание за счет оптимального температурного режима в животноводческих помещениях, ограничение подвижности животных, сбалансированности кормового рациона, добавки стимуляции роста и улучшения аппетита.

Трофическую структуру обычно отображают графическими моделями в виде экологических пирамид. Такие модели разработал в 1927 году американский зоолог Чарлз Элтон. Если количество энергии, биомассы, продукции на каждом трофическом уровне изображать виде прямоугольников в маштабе, то их распределение будет иметь вид пирамид.  Различают три типа экологических пирамид

1.    Пирамида чисел (численности) –отражает численность организмов на каждом уровне. Используется редко. Не учитываются микроорганизмы—редуценты.

2.     Пирамида биомасс – соотношение между продуцентами, консументами, и редуцентами , выраженное в их массе. Обычно эта пирамида получается ступенчатой.  Однако для водных экосистем можно получить обращенную пирамиду, когда биомасса продуцентов меньше чем биомасса консументов.

3.    Пирамида энергий –отражает величину потока энергии.

Last modified: Tuesday, 20 March 2018, 2:30 PM