Вы здесь

Экологическое значение незаменимых ресурсов

В результате морфологических и физиологических адапта­циивозникает некое соответствие между организмом и сре­дой, но оно еще не гарантирует выживания организма в этой среде, если он не сможет найти свое место в сложной цепи биологических взаимодействий как на внутривидовом, так и на межвидовом уровнях.-Первое испытание — это конкуренция на внутривидовом уровне за ресурсы.

Единственным средством энергии для зеленых растений яв­ляется свет. Лучистая солнечная энергия — это единственный из ресурсов, который действует в одном направлении, а ос­тальные (вода, углекислый газ, биогенные вещества) исполь­зуются многократно, вовлекаемые в биологический кругово­рот веществ. Важнейшее значение для популяций растений имеет распределение этой энергии, где первейшую роль игра­ет листовой полог лесаипи посевов попей сельхозкультур, со­стоящий из ярусов свето- и тенелюбивых растений. Количе­ство солнечной энергии, которое используется растением на фотосинтез, должно быть пропорционально освещенной пло­щади листьев. А эта площадь — величина переменная, зави­сящая от формы и расположения листьев, а также высоты солнца над горизонтом и интенсивности солнечного излуче­ния.

Но даже при благоприятных условиях, при ярком солнеч­ном освещении, интенсивность фотосинтеза может не дости­гать максимума (Бигон и др., 1989). Максимальные же значе­ния эффективного использования лучистой энергии у растений составляют 3—4,5% у морских микроскопических водорослей, 1—3% — в тропических лесах, 0,6—1,2% — в лесах умеренного пояса и 0,6% — в посевах сельхозкультур. На таких значениях эффективности использования световых ресурсов и держитсяся энергетика экосистемы.

Диоксид углерода также незаменимый ресурс в фотосинте­зе, но проблем с его недостатком не возникает.

Более того, избыток С02 может интенсифицировать фото­синтез даже при некоторой недостаточной освещенности, на­пример в нижних ярусах густого леса, где его содержание не­сколько повышенное.

Вода — это не только компонент фотосинтеза, но и незаме­нимая составляющая клеточной протоплазмы. Для подавляю­щего большинства растений основной источник воды — почва. Во многих случаях вода становится лимитирующим фактором из-за ограниченных ее количеств в почве, но она может быть лимитирующей и при максимальном водонасыщении почвы. Большинство растений гибнет при подтоплении как вследст­вие отсутствия аэрации корневой системы, так и вследствие «отравления» сероводородом, выделяемом анаэробными бак­териями. Однако ряд высших растений с корневой системой в виде трубчатых корней способны жить в этих почвах, так как по такой трубчатой системе осуществляется доступ воздуха к корневой системе.

Минеральные ресурсы — это извлекаемые растением из почвы биогенные микро- и макроэлементы. Без них рост рас­тений, т. е. образование органических молекул, невозможен. Минеральные ресурсы «добываются» корневой системой расте­ний, их доступность неразрывно связана с доступностью воды, а наличие и количественный состав зависят от содержания био­генных веществ в почве.

Кислород в наземных сообществах не является пока лими­тирующим ресурсом, но растворимость в воде у него значи­тельно меньше, чем у углекислого газа, поэтому в водной сре­де кислород является лимитирующим ресурсом. Для всех су­ществ, кроме анаэробов, кислород — незаменимый ресурс.

Гидробионты, чтобы выжить в условиях лимитирующего действия кислорода, должны либо постоянно поддерживать ток воды через жабры (рыбы), либо иметь очень большую поверх­ность тела (ракообразные), либо обладать способностью к мед­ленному дыханию (личинки некоторых насекомых), либо воз­вращаться на поверхность, чтобы сделать вдох (киты, дельфи­ны и др.).

Предмет: