Факультет

Студентам

Посетителям

Биотические факторы экосистемы

Биотические компоненты экосистемы оказывают прямое воздействие на ее способность удерживать и накапливать необходимые элементы питания, существенные для ее сохранения.

Однолетние и многолетние растения многократно используют одни и те же атомы необходимых питательных элементов для различных целей таким образом, что эти атомы не покидают пределов растения. Например, у однолетних растений атом азота сначала используется в форме аминокислоты для построения белка в клетке корня, затем ремобилизуется в виде аминокислоты и передвигается в лист для образования другого белка и, наконец, снова ремобилизуется и передвигается в формирующееся семя. Другим примером могут служить многолетние растения, у которых атом азота в течение вегетационного периода используется в белке листа, затем ремобилизуется и переносится в запасающие вместилища корней или кроны, а на следующий год вновь ремобилизуется и переносится в новые образовавшиеся листья. Такая система реутилизации снижает использование элементов питания из почвы, растение накапливает эти элементы, и большая их часть, запасенная в растениях, недоступна для действующих на почву сил вымывания и эрозии. Такой внутренний круговорот элементов в растениях существеннее для жизни природных, чем культивируемых, экосистем.

Синхронная активность растений и микроорганизмов — это еще один биологически регулируемый механизм сохранения питательных веществ в экосистеме. В природных системах при благоприятном для биотической активности содержании воды и оптимальной температуре растения растут, накапливают соединения углерода и поглощают питательные элементы, а почвенные микроорганизмы в то же самое время размножаются, растут и отмирают, выполняя свою работу разложения и минерализации растительных остатков. Почти все элементы питания, не поглощенные новыми клетками микроорганизмов, захватываются растениями. Так осуществляется круговорот питательных элементов. Напротив, в культивируемых системах, особенно при монокультуре, существуют длительные промежутки времени, в которые при благоприятных условиях для роста и высокой минерализующей активности микроорганизмов почва свободна от растений. В такие периоды существует значительная угроза потери питательных элементов из экосистемы вследствие вымывания или эрозии.

Организмы в экосистеме растут и развиваются до полного исчерпания доступных элементов питания, и поэтому активность растений и микроорганизмов, конкурирующих за эти элементы, находится в определенном равновесии. В природных системах рост растений прекратится, если микроорганизмы не будут минерализовать питательные вещества, а минерализующая деятельность микроорганизмов остановится, если прекратится накопление опада растений — источника питательных веществ и энергии для микробиологической активности. В большинстве природных экосистем способность растений поглощать элементы питания обычно выше, чем минерализация избытка органического вещества микроорганизмами. При монокультуре, напротив, в течение года минерализуется больше питательных веществ, чем используется растениями, потому что в течение длительных промежутков времени почва не занята растениями. Это может привести к потере питательных веществ за счет вымывания, а также смыва и выдувания частиц почвы.

Растения природных экосистем разнообразны по своему строению: у одних — поверхностные разветвленные корневые системы, у других — стержневые, у третьих — обе формы корневых систем, и это разнообразие обеспечивает эффективное использование питательных веществ во всем объеме почвы при самом различном режиме увлажнения. Культурные растения обладают примерно одинаковыми корневыми системами, обычно поверхностными, и эффективно используют питательные вещества только из верхних слоев почвы. Зачастую питательные вещества в более глубоких слоях недоступны для растений и могут теряться при вымывании.

За некоторым исключением видовой состав биотических компонентов природных экосистем намного разнообразнее, чем в культивируемых системах, в которых преобладают поросль ранее посеянных культур и типичные «сорняки». При нарушении природных систем ранее доминантные виды могут быть вытеснены порослью эндогенных «редких видов», и преобладание тех или иных таксонов зависит от изменений их абиотического окружения. С прекращением длительного возделывания почвы замещение растительности требует иммиграции новых видов, и если такое заселение идет медленно, возможны значительные потери питательных элементов, угрожающие существованию экосистемы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: