Роль продуцентов и консументов в динамике экосистемы.

При оценке экологической эффективности различных трофических групп степной экосистемы, оказалось, что из 100 Дж ЧПП 15,2% потребляет через систему консументов, а 84,8% - редуцентов, разница в % ассимиляции еще существенней - 9,2% и 90,8% вторичной продукции соответственно. Это результат их высокой активности и способности перерабатывать органику несколько раз подряд.

Однако консументы в экосистеме, удовлетворяя свои потребности в энергии, выполняют неоценимую роль регуляторов, в частности по схемам положительной обратной связи на находящиеся выше трофические уровни.

Пример:

- выедание растительности стадами антилоп наряду с пожарами во время засухи увеличивает скорость возврата элементов питания в почву, что в последующий сезон дождей усиливает восстановление травы;

- в слюне кузнечиков накапливается вещество, стимулирующее рост корней и тем самым увеличивающее способность растения восстанавливать листья после поедания их кузнечиком.

Методы изучения и выявления пищевых цепей и оценки объема потока энергии.

а) наблюдения за питанием и изучение содержимого желудков.

б) изотопные метки (С¹³ / С¹² их различное соотношение характерно для С₃, С₄ и водорослей; эти характерные соотношения передаются и консументу); (соотношение Д₂/Н₂ в тканях и фекалиях животных соответствует этому соотношению в пище).

Используют радиоактивные метки и для оценки скорости потока энергии. Например, после добавления в реку Р³² среднее время, за которое каждая популяция накапливала максимальную концентрацию радиоактивного фосфора составляло: для водных растений – несколько дней, фильтраторов – 1-2 недели, для всеядных – 3-4 недели, для детритоядных – 4-5 недель, от 4 до 2 месяцев для хищников.

Для стабильности биологического сообщества важное значение имеет не только перенос, но и запасание энергии в живой биомассе и детрите: чем больше время переноса, тем больше накапливается биомасса. Для характеристики времени переноса энергии на следующий уровень используют коэффициент накопления биомассы:

Так для леса К равен 22,5- 25, для степи – 3, для болота около 6, озера и реки около 15 дней, открытого океана – 9. Однако здесь не учитывается накопление мертвого органического вещества. Среднее время переноса энергии в подстилке влажных тропических лесов около 3 месяцев, в сухих лесах 1-2 года, хвойных лесах – от 4 до 100 лет. Поэтому для получения полной оценки времени пребывания ассимилированной энергии в экосистеме складывают обе величины.