Екологичен портал
Цялостта на взаимодействията и взаимозависимостта на живите същества и елементи от неживата природа в областта на разпространението на живота е отразена в концепцията за биогеоценоза.
Биогеоценоза - това е динамична и стабилна общност от растения, животни и микроорганизми, в постоянно взаимодействие и пряк контакт с компонентите на атмосферата, хидросферата и литосферата. Биогеоценозата се състои от биотични (биоценоза) и абиотични (екотоп) части, които са свързани чрез непрекъснат обмен на материя и представлява енергийно и материално отворена система (фиг. 16.2). Той получава енергията на Слънцето, минерали на почвата, газове от атмосферата, вода. От него се отделят топлина, кислород, въглероден диоксид, биогенни вещества, пренасяни от водата, хумус.
Биогеоценозата съдържа следните задължителни компоненти (фиг. 16.3): 1) абиотични неорганични и органични вещества от околната среда; 2) автотрофни организми - производители на биотични органични вещества; 3) хетеротрофни организми (консуматори) - консуматори на готови органични вещества от първия (тревопасни животни) и следващите (месоядни животни) порядъци; 4) детритни организми - разрушители, разлагат органични вещества.
Както през всяка дисипативна (т.е. разсейваща енергия) система, регулиран поток от енергия протича през биогеоценозата. Тази енергия се изразходва за осигуряване на постоянна циркулация на веществата, поддържане целостта на системата и осигуряване на нейното развитие. Енергията преминава през поредица от трофични нива, които са връзки в хранителните вериги.
Фигура: 16.2. Биогеоценоза - отворена екологична система
Основният източник на енергия е слънчевата радиация, чиято енергия е 4,6 x 10 26 J/s (1,1 x 10 26 cal/s). 1/2000000 от това количество енергия достига повърхността на Земята, докато 1,0-2,0% се усвояват от растенията, 30-70% от усвоената енергия се използва от тях за осигуряване на собствената им жизнена дейност и синтеза на органични вещества.
Енергията, съхранявана в растителната биомаса, е чисти първични продукти биогеоценоза. Фитобиомасата се използва като източник на енергия и материал за създаване на биомаса за потребители от първи ред - тревопасни животни и по-нататък по хранителната верига. Количеството енергия, изразходвано за поддържане на собствената жизнена дейност във веригата на трофичните нива, се увеличава и производителността намалява. Обикновено производителността на следващото трофично ниво е не повече от 5-20% от предишното. Това се отразява в съотношението на биомаса от растителен и животински произход на планетата.
По този начин общата биомаса на организмите, живеещи на сушата, е приблизително 3 х 10 12 т. Само 1–3% от това количество е зообиомаса. Масата на животинската материя при хората е около 0,0002% от общата маса на живата материя на планетата. Количеството енергия, необходимо за осигуряване на жизнената дейност на организма, нараства с повишаване на нивото на морфологична и функционална организация. Съответно количеството биомаса, създадено при по-високи трофични нива, намалява. Например, при различни биогеоценози 95-99,5% от зообиомите се отчитат от безгръбначни.
Фигура: 16.3. Живи организми - компоненти на биогеоценозата
Прогресивното намаляване на усвоената енергия в поредица от трофични нива се отразява в структурата екологични пирамиди.
Производството на жива материя от тревопасни животни в този случай е 12,5%, а от хората - 0,6% от растителната продукция. Намаляването на количеството налична енергия на всяко следващо трофично ниво е придружено от намаляване на биомасата и броя на индивидите. По този начин пирамидите на биомасата и броят на организмите за дадена биогеоценоза повтарят като цяло конфигурацията на пирамидата на производителността.
Размерите на биогеоценозите, идентифицирани от еколозите, са различни. Образуват се агрегатите на определени биогеоценози основни природни екосистеми, които имат глобално значение при обмена на енергия и материя на планетата. Те включват: 1) тропически гори; 2) гори от умерения климатичен пояс; 3) пасища (степ, савана, тундра, тревисти пейзажи); 4) пустини и полупустини; 5) езера, блата, реки, делти; 6) планини; 7) острови; 8) морета.