Поток энергии и биогеохимические циклы

Энергию можно определить как способность совершать работу, а организмы представить в виде машин, требующих энергии для своей работы, жизнедеятельности. Источником энергии для функционирования практически всех экосистем является — Солнце.

Энергия солнечного излучения улавливается фотоавтотрофами в процессе фотосинтеза и преобразуется в химическую энергию, которая запасается в органических молекулах.

Запас этих молекул служит источником энергии для всех других организмов экосистемы. Химические элементы, входящие в состав биоты, прямо или косвенно извлекаются ею из абиотической части экосистемы (почвы, воды, воздуха) и возвращаются в нее же при разложении конечных продуктов метаболизма и мертвых остатков. Разложение осуществляют в основном грибы и бактерии, которые в ходе этого процесса получают необходимые им вещества и энергию.

Таким образом, в экосистеме происходит непрерывный круговорот биогенных элементов с участием живых организмов. Поскольку в этот круговорот вовлечена и абиотическая среда, говорят о биогеохимических циклах.

Солнечная энергия запускает эти циклы не только посредством фотосинтеза. Она определяет климат, а следовательно, и погоду: температуру воздуха и поверхности земли, скорость и направление ветра, испарение, атмосферные осадки.

Эти факторы в свою очередь определяют скорость эрозии и выветривания, т. е. разрушения горных пород до водорастворимых веществ, доступных растениям. Итак, в конечном счете от Солнца зависит и минеральное питание растений.

Химические элементы в экосистеме совершают круговорот, т. е. неоднократно используются организмами, а получаемая экосистемой энергия непрерывно утрачивается, превращаясь в непригодную для использования биотой форму, главным образом в тепло. Следовательно, для сохранения равновесия необходимо регулярное поступление энергии извне.

В этом заключается принципиальная разница между энергией и биогенными элементами: энергия протекает через экосистему «насквозь», а биогенные элементы совершают внутренние циклы. Это иллюстрирует рис. 10.3.

Литература. Биология : в 3 т. Т. 1 / Д. Тейлор, Н. Грин, У. Стаут ; под ред. Р. Сопера

AOF | 12.01.2021 15:31:04