http://npc-news.ru/

Закономерности общебиологического зна­чения

В результате исследований функциональных характеристик сообществ водных организмов (продукции, затрат энергии на мета­болические процессы, количества потребляемой животными пищи и др.) были установлены закономерности общебиологического зна­чения, многие из которых были рассмотрены в предыдущих главах. Среди них такие, как зависимость скорости обмена от массы жи­вотных, соотношение между биомассой и продукцией в популяциях животных разных видов, соотношение между продукцией и тра­тами на обмен в популяциях и сообществах животных и т. п. Вомногих случаях было убедительно продемонстрировано, что при изменениях условий внешней среды в сообществах водных живот­ных наряду со структурными происходят функциональные пере­стройки, особенно при загрязнении или эвтрофировании водоемов, или водотоков. Попробуем проследить взаимосвязь между струк­турными и функциональными характеристиками сообществ водных животных, обратив особое внимание на изменения, этих характе­ристик в результате антропогенных воздействий на экосистемы.

В качестве обобщенной функциональной характеристики сооб­ществ животных будем использовать отношение продукции сооб­щества (Рь) к суммарным тратам на обмен всеми животными, входящими в его состав (Яь)Оно представляет собой соотноше­ние между полезной энергией на выходе из системы (сообщества животных) и энергией, рассеиваемой животными в процессах об­мена в виде тепловой. Важное экологическое значение такого соот­ношения с термодинамической точки зрения подчеркивалось Одумом [74].

Значения отношения Рь/Яь и индексов разнообразия (Я) в со­обществах бентосных животных на участках рек, подверженных разной степени загрязнениям или находящихся в состоянии само­очищения, связаны между собой обратноэкспоненциальной зави­симостью (рис. 28):

В тех случаях, когда система представлена популяцией одного вида животных, т. е. #=0, как следует из уравнений (49), (50), в сообществах донных животных в среднем 62 % ассимилирован­ной энергии пищи расходуется на образование продукции, 38 % тратится на обменные процессы и рассеивается в виде тепловой

энергии. В сообществах зоопланктона эти значения составляют 89 и 11 % соответственно. Исходя из этих значений легко рассчитать, что эффективность продуцирования ‘ [К2 = Рь/(Яь + Рь)] для сооб­ществ бентоса оказывается равной 0,38, а для зоопланктона со­ставляет 0,47. Такие значения коэффициентов для бентосных и планктонных сообществ вполне вероятны. На загрязненных участ­ках рек, на которых отмечались самые простые по структуре сооб­щества донных и планктонных животных (оставались только коло­вратки и олигохеты), индексы разнообразия были меньше единицы, а отношение Рь/Rb в отдельных случаях достигало 0,65—0,7.

С увеличением сложности сообществ животных отношение Рь/Rb уменьшается. Когда индекс разнообразия достигает 5 бит/экз (его теоретическая максимальная величина в сообществах животных, рассчитанная Маргалефом [119]), согласно (49), (50), значение Рь/Rb для донных сообществ не превышает 0,15 (/С2 = 0,13), для планктонных — 0,07 (Д"2 = 0,065). Следует отметить, что среди изу­ченных нами сообществ водных животных самое высокое значение индекса разнообразия не превышало 4,35, а "по данным других исследователей — 4,5 бит/экз.

Из всего сказанного выше можно сделать два важных вывода. Во-первых, между структурными и функциональными характери­стиками сообществ водных животных имеются строгие количествен­ные связи, позволяющие говорить о закономерных количественных соотношениях между потоками энергии и информации в водных экосистемах. Во-вторых, по мере усложнения структуры сообществ животных уменьшается доля энергии, заключенной в продукции, по отношению к рассеиваемой.


Комментарии закрыты.