Схема потоков энергии через четырехуровневую

Рис. 6.1. Схема потоков энергии через четырехуровневую экосистему:

Р – продуценты, Сl – консументы 1 порядка, СII – консументы второго порядка,

RED – редуценты, Ak и Rk - входящие и исходящие потоки энергии

для k-го трофического уровня соответственно (k = 1,2, ...)

Каждый трофический уровень представлен совокупностью популяций различных видов. Эти популяции играют разную роль в общем круговороте вещества и энергии (основную или вспомогательную), при этом стационарное состояние экосистемы одновременно оказывается динамическим – расход свободной энергии при протекании необратимых процессов компенсируется ее притоком от Солнца.

Условие стационарности согласно первому началу термодинамики (закону сохранения энергии) соблюдается, если

. (6.1)

Поскольку Rk – затраты энергии на поддержание состояния в единицу времени (мощность), то интегральную оценку экосистемы можно получить сложением мощностей основных ее компонентов – их сумма является оценкой того количества энергии, которая потребляется в единицу времени.

Используя этот подход, можно оценить энергетическую стоимость различных биологических объектов. Максимально упрощенная оценка имеет вид:

(6.2)

где

– стоимость k-гo вида (кВт/т и Дж/т в год), Qk – энергетическое содержание тканей (кДж),

– время оборота энергии тканей (биомассы), rk – интенсивность дыхания поддерживания (кВт/г или Дж/г в год), pj – коэффициент усвоения энергии при переходе с трофического уровня j -1 на уровень j.

Исходным материалом для оценки стоимости (6.2) должен служить список видов (объектов), компонующих данную экосистему с приписанными им значениями Qk (энергетическое содержание тканей одной особи или единицы биомассы),

(скорость оборота биомассы), Rk

(энергия самоподдержания) и рk (коэффициент, отвечающий трофическому уровню данного вида).

Коротко остановимся на методике расчета параметров уравнения (6.2). При расчетах энергетической стоимости особей оценка Qk получается в результате умножения теплоемкости единицы массы тканей на общую массу особи:

Содержание Назад Вперед

Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий