РОЛЬ ВОДНЫХ РАСТЕНИЙ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Система есть комплекс элементов, находящихся в постоянном взаимодействии.

Людвиг фон Берталанфи

Основная идея

Между живыми организмами и окружающей их средой существуют тесные взаимоотношения, обусловленные постоянным обменом энергией, веществом и информацией.

Принцип единства организма и среды

Смысловые связи

Биотический баланс экосистемы — продукционный потенциал экосистемы — фитопродукция — биогенный баланс — функциональное значение макрофитов

Ключевые слова

Живое вещество, первичная продукция, биотический баланс, авто- трофы, гетеротрофы, продуктивность, водные макрофиты, перифитон, биогенные вещества, самоочищение, минерализация, детоксикация, биоразнообразие.

В функционировании водоемов макрофиты выполняют важную продукционную, энергетическую (трофическую), средообразующую (топическую) и фильтрационную (накопительную) роль, обеспечивая устойчивость, стабильность, выносливость и видовое разнообразие экосистемы.

Ни один живой организм не находится на Земле в свободном состоянии. Все организмы неразрывно и непрерывно связаны — прежде всего питанием и дыханием — с окружающей их материально-энергетической средой, участвуют в круговороте веществ и эволюции экосистем разного уровня (от элементарного до планетарного). Эти положения принадлежат выдающемуся ученому, академику Владимиру Ивановичу Вернадскому, который ввел в науку понятие «живое вещество» — совокупность всех живых организмов, неразрывно связанных с материально-энергетическими процессами биосферы. Другой известный отечественный ученый, основоположник продукционной гидробиологии, член-корреспондент АН СССР Георгий Георгиевич Винберг, развивая учение о «первичной продукции», впервые использовал термин «биотический баланс» и предложил энергетический принцип изучения водных экосистем. Без перечисленных выше трех категорий сегодня невозможно понимание теории биологической продуктивности водоемов, водотоков и функционирования водных экосистем.

В результате взаимодействия организмов между собой и с окружающей их средой внутри экосистемы организуются потоки вещества, энергии и информации. Это динамическое взаимодействие, обеспечивающее стабильность экосистемы во времени в конкретных условиях среды, и есть ее функционирование [Алимов, 2006, с. 13].

Энергетический принцип изучения трофических связей, биотического круговорота веществ и биологической продуктивности отражает фундаментальное положение о том, что энергия в цепи трофических превращений не исчезает, а лишь переходит из одной формы в другую. В этом заключается биотический баланс экосистемы, который Г. Г. Вин- берг представил в виде простого равенства:

где А — новообразование органических веществ в водоеме; R — превращения органических веществ, связанные с процессами метаболизма у гидробионтов; Р — продукция. Знак «±» перед последним членом балансового равенства говорит о том, что баланс органических веществ может быть как положительным, так и отрицательным.

Одна из функциональных характеристик экосистемы — отношение продукции к тратам на обменные процессы. Доля первичной продукции экосистемы по отношению к общим тратам на обменные процессы в экосистеме увеличивается по мере возрастания в ней суммарной биомассы гидробионтов.

Каждое из многообразных явлений, составляющих биотический баланс в экосистемах, занимает определенное положение по отношению к потоку энергии, направленному от организмов-накопителей к организмам-потребителям.

Продукционный потенциал экосистемы, а следовательно, и трофический статус водоемов оценивают по результатам изучения первичной продукции гидробионтов, включая водные растения.

Биотический баланс охватывает широкий круг разнородных и сложных процессов превращения вещества и энергии, которые выражаются в изменении структуры сообществ, разнообразия, скорости обмена веществ, роста, питания, размножения гидробионтов и находятся в закономерной связи с массой организмов. Таким образом, с концентрацией массы живого вещества закономерно связана его функциональная активность. Массу всех представителей органического мира можно рассматривать как меру скорости или интенсивности обмена у них.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >