Оцінка ефективності біосистеми

Органічна речовина, синтезована рослиною, може по-різному включатися в різні процеси:

- запасається у вигляді крохмалю чи олії;

- є джерелом енергії для всіх клітинних процесів, забезпечує ріст, цвітіння, розмноження рослин;

- розкладається під час гниття чи горіння до вуглекислого газу, води, мінеральних речовин тощо з виділенням кінетичної енергії (теплової чи світлової)

Оцінкою ефективності біосистеми є розподіл енергії на частину, що перетворюється на іншу органічну речовину, доступну для вищого трофічного рівня у вигляді їжі (Р), і частину, що окислюється та втрачається у вигляді теплоти і дихання

(R).

Необхідно розрізняти первинну продукцію - органічна маса, створена рослинами за одиницю часу, і первинну продуктив-ність - швидкість, з якою автотрофи (продуценти) в процесі фотосинтезу зв'язують енергію, і запасають її у формі органічної речовини.

Швидкість утворення біомаси рослинами на одиницю площі, що характеризує первинну продуктивність, подають в одиницях енергії (Е/ST, Дж/м2 • добу) чи маси (m/ST, кг/га • рік), де Т - час.

У межах первинної продукції розрізняють валову та чисту продукцію.

Валовою продукцією називають масу органічної речовини, яка утворюється при фотосинтезі або хемосинтезі. Але, при-родньо, якась частина первинної продукції витрачається на дихання. Залишок органічних речовин після цих витрат і скла-дає чисту продукцію. Різниця між валовою та чистою продук-цією досить велика, чиста продукція складає 40 - 80 % вало-вої продукції. На світлі в процесі фотосинтезу відбувається утворення потенційної енергії (R/Р < 1), в темряві посилюється дихання (R/Р > 1).

Вторинна продукція складається з органічних речовин, які утворюються при гетеротрофному типі харчування.

Ефективність засвоєння їжі у різних тварин різна:

- у тварин, що живляться листям, - 10-20 %;

- у тварин, які споживають насіння і плоди, - 80 %

- у хижаків - 60-90 %.

Так, для одержання 1кг яловичини необхідно забезпечити від

70 до 90 кілограмів свіжої трави для тварин.

Енергія, отримана твариною з їжею, розподіляється таким чином:

- запасається у вигляді потенційної енергії органічних речо-вин;

- витрачається у формі кінетичної енергії під час виконання робіт органами дихання, руху;

- виділяється з організму у вигляді теплоти та продуктів метаболізму;

- витрачається на ріст і оновлення тканин як будівельний матеріал.

3 урахуванням спеціалізації типів живлення тварини поді­ляють на три групи:

J стенофаги, що споживають лише один вид їжі (колорад­ський жук живиться рослинами роду пасльонових);

J олігофаги, що використовують 2-3 види

їжі (зайці, лисиці); S поліфаги, що вживають різноманітну їжу (таргани, ведмеді). Перетравлюваність їжі у тварин різна: у копитних - 40-70 %,

у дрібних гризунів - 90-95 %, у нутрії - до 99 %. 3 метою підви-щення ефективності засвоєння кормів у тваринному світі поши-рена копрофагія (поїдання екскрементів жуками-гнояками) та автокопрофагія (поїдання власних м'яких екскрементів, що міс-тять багато білків та біологічно активних речовин, наприклад, кролями).

ЗВЕРНІТЬ УВАГУ

Якщо б на нашій планеті існували лише фотосинтезуючі організми, то невдовзі всі мінеральні речовини були пере­творені в органічні. Тоді ріст та розвиток рослин припи­нився б зовсім. Цього не відбувається тому, що існує ціла група організмів, що живляться відмерлими рослинними та тваринними організмами. Вони розкладають органічні речовини до мінеральних, видобуваючи необхідні для своєї життєдіяльності речовини та енергію. Завдяки їхній діяль­ності знов утворюються форми сполук і хімічних елементів, доступні для живлення рослин.

Існує група організмів, які споживають готові органічні сполуки у вигляді мертвих решток (опале листя, коріння, сухі гілочки дерев - детрит), або трупів та продуктів життєдіяльності тварин (гриби, бактерії, найпростіші, черви, жуки-гнойовики, раки). Це - детритофаги і редуценти, які живляться органічними рештками як продуцентів, так і консументів. У процесі їх життє-діяльності утворюються низькоенергетичні речовини: СО2, Н2О, нітрати, фосфати тощо або досить прості органічні речовини - молочна кислота (продукт життєдіяльності молочнокислих бак-терій) та ін.

12.4.