В МЕТАБОЛИЗМЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Метаболизм экосистемы как ее главная функция представля­ет собой непрерывный, циклический, бесконечно повторяющий­ся процесс превращения вещества из одного состояния в другое (анаболизм, некроболизм, катаболизм). Результатом каждого из этих процессов становится масса структурных элементов экоси­стемы: биомасса, некромасса, минеральная масса (рис. 2). Каждая фаза метаболизма представлена сочетанием двух противополож­ных процессов. Анаболизм - это сочетание фотосинтеза и дыха­ния; некроболизм совмещает некроз и возрождение жизни в фор­ме репродуктивных органов (будущих организмов); катаболизм представлен взаимодействием процессов минерализации и гуми­фикации.

Согласование соотношений между функциональными блока­ми экосистемы происходит на основе адекватной реакции авто­трофной и гетеротрофной биоты на изменение факторов среды. Каждый из субпроцессов метаболизма (анаболизм, некроболизм и катаболизм) работает по принципу биологического реактора, преобразующего вещество из одного состояния в другое. Веще­ство на входе и выходе каждого функционального блока име­ет разное соотношение минеральных элементов.

Минеральные элементы в форме газов и солей (ионов), по­ступающие в блок анаболизма, преобразуются в биомассу совер­шенно иного состава. Отмершая биомасса после прохождения через блок некроболизма превращается в почвенный гумус с дру­гим соотношением элементов. Гумус и другие компоненты нек­ромассы в блоке катаболизма превращаются в свободные мине­ральные элементы (газы и соли (ионы), которые поглощает фи­тоценоз для синтеза биомассы. Полное замыкание баланса с рас­хождением не более 1 % происходит в пределах характерного вре­мени данной экосистемы, которое определяется в одних экоси­стемах

временем жизни вида эдификатора, а в других-временем, полного обновления всей массы органического вещества или почвенного гумуса. Величина ХВ экосистем биосферы колеблет­ся в пределах: от 100 до 500 лет.

Итак, для выполнения функции метаболизма экосистема имеет три функциональных блока: блок анаболизма, блок некроболизма и блок катаболизма.

1. Блок Анаболизма. Состоит из двух противоположных про­цессов - фотосинтеза и дыхания. Включает весь комплекс авто­трофных организмов, осуществляющих ассимиляцию минеральных элементов и солнечной энергии для синтеза первичной био­логической продукции экосистемы (фитомассы), часть которой расходуется на собственное жизнеобеспечение (дыхание). Если в блок анаболизма включить живую зоомассу и микробиомассу, то формулировка его изменится: биосинтез минус экскреции (выде­ления биоты).

2. Блок Некроболизма, который можно определить как гене­тически' запрограммированное завершение цикла онтогенеза, постепенное омертвление тканей и связанное с этим перераспреде­ление вещества в репродуктивные органы (цветы, плоды, семе­на). Блок некроболизма соединяет блоки анаболизма и катабо­лизма и регулирует потоки вещества в системе, обеспечивая при этом воспроизводство генофонда в будущем.

3. Блок Катаболизма, функцией которого является деструк­ция органического вещества некромассы до полной минерализа­ции через сложную цепь превращений фракций органического вещества, их последовательного многократного вторичного син­теза и распада. Состоит из двух процессов: минерализации и гу­мификации.