Nouă probleme pe care le rezolvă ecosistemul platformei digitale. Doctrina ecosistemelor. Tipologia ecosistemelor. Ciclul materiei, fluxurile de energie și informații în ecosisteme. ecologist. piramide. Productivitatea ecosistemului

Orice biocenoză interacționează cu factori fizici și chimici. mediu. Un ecosistem combină o biocenoză și un biotop(A. Tansley). V.N Sukachev a propus conceptul - biogeocenoza.Într-un ecosistem, fluxurile de materie și energie combină într-un singur întreg toate componentele biocenozei, inclusiv niveluri trofice, precum și solul, pământul, apa și o parte din atmosferă.

Granițele ecosistemelor sunt de obicei definite în mod egal sau arbitrare. Cel mai mare ecosistem de pe planeta noastră este biosferă. Face distincția între separate biomi- crupa ecosisteme care ocupă o zonă de peisaj, o zonă de altitudine în munți sau o insulă. Pentru glob, câteva zeci de unități de bază sunt de obicei numite. biomi, dacă este necesar, numărul de biomi alocați poate fi a crescut. La scara unui continent, poate. au fost identificate câteva sute de ecosisteme diferite tipuri. În cadrul fiecărui tip de ecosisteme distinse, biocenoze sau fitocenoze, se găsesc multe opțiuni. Fiecare biocenoză specifică are propria sa caracteristici individuale. Este posibil să distingem un ecosistem de băltoacă forestieră sau un ecosistem la scara unui mamifer rumegător.

Ciclul materiei, fluxurile de energie și informații în ecosisteme. Trof. nivelurile, lanțurile trofice și rețelele de biocenoze sunt verigi în fluxul de materie și energie care unesc subsistemele ecosistemelor într-un singur întreg. Energia Soarelui asigură în principal activitatea sistemelor vii ale biosferei.

Energie lumina soarelui si chimic. transformări extrase prin fotosintetice și chimiosintetice din anorganice. natura, se mută dintr-un trofeu. nivelul altora cu pierderi mari. De exemplu, animalele erbivore nu mănâncă complet întreaga plantă. masa, etc. la fel ca prădătorii, de obicei, nu distrug complet populațiile de pradă. O parte din biomasa oricărei populații merge la activitatea vitală a organismelor (creștere, dezvoltare, reproducere, căutarea hranei), se acumulează în corpul organismelor perene și atinge următorul nivel trofic (se acumulează în corpurile organismelor) de la 1 la 10% din cantitatea de energie de la nivelul anterior. Fluxurile de energie din ecosisteme sunt ca uscarea râurilor și se pierd treptat în spațiul ecosistemului.

Se numește întregul set de organisme care trăiesc din energia Soarelui fotobiozomi. Organisme care folosesc substanțe chimice energie constituie chimiobios.

Obiectele alimentare combină energia și substanțele necesare vieții biosistemelor. Cu toate acestea, pentru a înțelege mai bine acest proces, este util să luăm în considerare fluxurile de energie și materie separat. Una dintre particularitățile fluxurilor de materie este închiderea lor parțială (ciclicitatea). În ecosisteme există cicluri biogeochimice (după Vernadsky), care combină partea vie a ecosistemului (biocenoza) cu anorganică.

ÎN ecosistemelor terestre chimic. substanțele sunt extrase de organele plantelor din OS și devin parte din corpurile lor. O parte din masa vegetală (mai puțin de 10%) este consumată de consumatori, restul (peste 90%) merge către detritiat Lanțurile trofice sunt așternuturi (frunze, ramuri, petale de flori etc.), lemnul mort, lemnul mort, resturile de iarbă, care suferă o descompunere relativ lentă datorită activității descomponenților. Deșeurile producătorilor, consumatorilor și descompunetorilor (apă, gaze, substanțe anorganice și organice relativ simple) ajung în mediul extern și pot fi din nou implicate în ciclul materiei.

Fitomasa terenului este actualizată miercuri. la fiecare 14 ani. In paduri viteza de circulatie este in-in rel. mai jos (pomii trăiesc zeci și sute de ani) decât în ​​comunitățile de luncă. Ciclul materiei are loc și mai rapid în ecosistemele marine, unde printre producători există o mare proporție de bacterii fotosintetice și alge unicelulare cu o durată foarte scurtă. ciclu de viață. Biomasa MO este actualizată în medie în 33 de zile, iar fitomasa - în 1 zi.

Procesele informaționale ale ecosistemelor nu au fost încă studiate suficient. Fiecare celulă și organism multicelular are propriile sale sisteme informaționale, printre care acizii nucleici ocupă un loc important. Populațiile au propriile lor sisteme de informare: acesta este fondul lor genetic, sistemele de comunicare. Biocenozele și ecosistemele includ sisteme informaționale ale populațiilor și au, de asemenea, sisteme informaționale de propriul nivel.

Un paleontolog și paleoecolog înțelege și reconstruiește ecosistemele geologilor din trecut. epoci, extragerea și „citirea” informațiilor din zăcămintele fosile. Nr, Amer. Oamenii de știință au extras spori bacterieni viabili din stomacul unei muscă fosilă, conservați perfect într-o bucată de chihlimbar de 40 de milioane de litri. Eșantionul a oferit ocazia de a stabili: vârsta descoperirii; Structura ADN-ului muștelor fosile și sporilor bacterieni; bulele de aer în chihlimbar fac posibilă clarificarea compoziției atmosferei la acel moment.

Productivitatea ecosistemului. Biologul este important. productivitatea mănâncă. si art. ecosistemelor, care constă în productivitatea populațiilor locale. Productivitatea producătorilor (plantelor) nr. primar, productivitatea consumatorilor – secundar. Producția de biomasă nou creată minus cheltuielile pentru activitățile de viață se numește producție netă. Produs primar net(NPP), exprimată ca cantitatea de biomasă vegetală nou creată pe unitatea de suprafață pe unitatea de timp. În mod obișnuit, sunt utilizate valorile biomasei uscate la aer.

CNE a ecosistemelor de tundră este de 0,1-0,5 t/ha pe an; în pădurile de foioase de latitudini temperate variază de la 0,9 până la 2, în pădurile tropicale - de la 6 la 50 t/ha. Productivitatea secundară netă (productivitate animală) este cu 1 până la 2 ordine de mărime mai mică decât NPP.

Productivitatea biocenozelor depinde de cantitatea de energie solară care intră în ecosistem, de durata sezonului de vegetație, de disponibilitatea apei și a nutrienților și de alți factori, inclusiv antropici.

3 D-vizualizarea ocupă cu încredere o poziție de lider în ratingurile celor mai promițători tehnologia de informație. De ce acest segment de soluții își consolidează și își extinde poziția, care este catalizatorul cererii, ce tendințe noi apar în condițiile dificile de astăzi? Am vorbit despre asta cu Serghei Astahov, șeful consorțiului Interactive Data Visualization Platform (IDVP), finalista concursului „Cele mai bune instrumente de informare și analiză - 2016”.

Care sunt factorii determinanți ai pieței Vizualizarea interactivă a datelor? sunt cheie azi? Ce tendințe pot fi identificate?

Motorul cererii de instrumente analitice, în mod paradoxal, este situația economică dificilă. În timpul unei crize, managerii trebuie să primească rapid informații precise și obiective despre starea afacerii. Un alt factor de piață este creșterea de tip avalanșă a volumului de date, care necesită noi abordări de lucru cu informații.

Astăzi este nevoie de tehnologii care să aibă capacitatea de a procesa cantități mari de date, infografice interactive și să aibă o interfață interactivă. Utilizatorii au realizat că vizualizarea datelor și interacțiunea „în direct” cu ei pot în cel mai bun mod posibil vă ajută să înțelegeți sensul acestor date.

Dezvoltarea unică din Rusia a Platformei interactive de vizualizare a datelor (IDVP) este destinată acestor sarcini - o platformă tehnologică pentru vizualizarea operațională și analiza datelor. Acest instrument de management se bazează pe tehnologii de modelare funcțională pentru a analiza situații folosind infografice 3D spațiale. Platforma este folosită pentru a rezolva probleme manageriale, economice și financiar-economice.

Când furnizorii de analize vorbesc despre datele clienților, ei vorbesc adesea despre probleme de date. Dar dacă luăm cazul ideal când datele clientului sunt în ordine exemplară, cum putem distinge datele importante de datele neimportante, care afectează direct procesele sale de afaceri de cele neimportante?

Cele mai „importante” date sunt obținute din sistemele care folosesc senzori și contoare, de exemplu în sistemele de control al proceselor, sistemele de control al conductelor, generarea de energie etc., sau din sisteme care automatizează activități operaționale - sisteme bancare, de plată, logistică etc. etc., unde rolul factorului uman este minimizat sau informația este legată de bani „adevărați”.

De fapt, în prezent cunoaștem două modalități de a îmbunătăți calitatea datelor: fie minimizați factorul uman - obțineți date prin mijloace tehnice obiective, fie legați informațiile pentru bani.

De exemplu, la Centrul de Monitorizare Medicală sistem informatic Disponibilitatea medicilor se măsoară automat în momentul în care pacientul își face programarea, fără factorul uman.

Completitudinea adăugării de resurse în sistem este, de asemenea, controlată simplu - un medic nu va putea primi un salariu dacă nu este introdus în sistem și nu lucrează în el în fiecare zi. În timp ce departamentul de contabilitate exista separat de Centrul de Monitorizare, în clinici erau mai mulți angajați decât numiri. Când au fost uniți, totul a revenit rapid la normal.

Prin urmare, crearea unei soluții analitice de nouă generație este practic lipsită de sens, izolat de reorganizarea sistemului de nivel inferior, de regulă, atât de management, cât și de informare.

Cum recunoști punctele slabe din procesele de afaceri ale clientului tău? Pentru director general Este important să înțeleagă trecutul, prezentul și prognoza pentru dezvoltarea afacerii sale, să fie conștient de indicatorii actuali de performanță și eficiență. Cum te descurci cu asta?

În activitatea noastră ne concentrăm pe trei principii principale.

1. Wow efect- calitatea graficii, animația și viteza aplicației fac ca munca să nu fie plictisitoare. Toate elementele sunt proiectate pentru afișare de înaltă calitate pe ecrane „mari”, iar pentru directori - activate dispozitive mobile sau PC.
2. Analiza situației- capacitatea de a localiza rapid o problemă la obiectele de control, de exemplu, folosind principiul semaforului sau o anumită imagine.
3. Oportunitatea nu numai de a localiza problema, ci și de a dezvălui totul motive posibile apariția acestuia, împingând astfel spre rezolvarea problemei.

Dezvoltarea oricărei soluții analitice - Monitoring Center, pe platforma IDVP începe cu definirea unui caz, asemănător unui business case, care include diverși indicatori, caracterizarea problemei care se rezolvă și arătând clientului modalități de a o rezolva.

Apoi, când se formează cazul și se selectează indicatorii pentru a rezolva problema, inventăm și dezvoltăm imagini vizuale interactive tridimensionale care formează „spațiul fenomenului”. Un program special este direct responsabil pentru vizualizarea datelor - „player 3D”, care este asamblat sub controlul platformei individual pentru fiecare utilizator.

IDVP acceptă un set destul de mare de instrumente analitice interactive. Au capacitatea de a scala, de a schimba poziția în spațiu pentru o mai bună percepție vizuală, abilitatea de a selecta mai multe obiecte afișate sau valori cu suport de detaliere direct dintr-o diagramă sau grafic.

De exemplu, pentru „Centrul de monitorizare organizatii financiare„Am folosit conceptul de interfață grafică interactivă vizuală pentru cloud-ul debitorilor, cu care este ușor și convenabil de lucrat. Dimensiunea mingii din nor codifică informații despre suma împrumutului primit de împrumutat, iar culoarea codifică informații despre numărul de probleme identificate cu împrumutatul. Un specialist poate face clic pe împrumutatul de care este interesat și poate vedea o diagramă a relațiilor sale financiare cu contrapărțile în diferite secțiuni, relații și tipuri.

Aplicația Centrul de monitorizare „Depozit inteligent” folosește o reprezentare vizuală tridimensională a depozitului și un grafic cu linii cu o scară reglabilă interactiv.

De fapt, acesta este un instantaneu digital al afacerii de depozit, în care răspunsurile la problemele de producție sunt prezentate într-un mod intuitiv - de exemplu, de ce se formează cozi lungi de mașini în depozit pentru încărcare și descărcare?

Cum diferă abordarea analizei informațiilor în instrumentele analitice clasice de soluția dvs.?

În ciuda poziționării general acceptate a sistemelor analitice, în mod tradițional, utilizatorul lor este un analist instruit, rotește „cuburi” de date și caută modele în ele. Folosește tabele, grafice, diagrame și multe altele pentru a analiza datele.

Am ales un alt utilizator pentru noi înșine - acesta este, în primul rând, un director de top, un proprietar de afaceri, un lider în industrie care se află în mod constant sub constrângeri limitate de timp. Pentru el, viteza de adoptare decizii de management adesea critice. În același timp, o persoană modernă ocupată dorește din ce în ce mai mult să perceapă informațiile sub formă de infografice interactive tridimensionale, ceea ce îi permite să analizeze cantitatea maximă de informații cu un timp minim, să înțeleagă rapid esența problemei, diverse tendințe. a modificărilor și a evalua posibilele riscuri. El este obișnuit să existe în spațiul tridimensional.

Prin urmare, în evoluțiile noastre, ne concentrăm pe acele domenii care ne permit să transmitem rapid și eficient managerilor situația privind cazurile complexe din industrie. cu volume mari de date sursă. Printre acestea se numără următoarele:

Noi tehnici de lucru vizual interactiv cu o gamă largă de informații operaționale și strategice - tehnologia oferă o percepție clară a problemelor existente și a posibilelor modalități de rezolvare a acestora prin imagini vizuale. Ecranul examinează simultan multe aspecte care afectează problema, este mai ușor de înțeles informațiile, managementul, procesele financiare și economice, iar interrelațiile și interdependența acestora sunt vizibile.

Introducerea elementelor de gamification este un nou nivel de interacțiune cu utilizatorul care face procesul de analiză a datelor interesant, educațional și memorabil. În consecință, nivelul și calitatea deținerii informațiilor crește.

Utilizarea noilor instrumente analitice 3D, neutilizat în sistemele tradiționale BI din cauza imposibilității obținerii rezultat normal pe platforme de browser, cum ar fi diagramele de flux Sankei, diagramele de relații multi-la-mulți etc.

Uitați-vă la exemple de interfețe ale sistemelor noastre analitice. Cred că totul va deveni clar fără alte prelungiri.

PROIECT SPECIAL AL ​​COMPANIEIIDVP

Fluxuri de materie

Nu este surprinzător, dar în comparație cu fluxurile de energie, fluxurile de materie și structura lor în ecosistemele diferitelor corpuri de apă au fost studiate într-o măsură mult mai mică. Poate că putem spune că cea mai mare parte a lucrării este dedicată studiului elementelor biogene, în principal fosfor și azot. În majoritatea corpurilor de apă au fost studiate cantitățile acestor substanțe sau diferitele lor forme, modificările sezoniere ale acestora în corpurile de apă de diferite stări trofice. În ecosistemele unora dintre ele, au fost studiate diverse aspecte ale evaluării cantitative a participării diverșilor hidrobionți la procesele de circulație a substanțelor în ecosistemele acvatice. În urma unor astfel de studii, au fost obținute informații care au făcut posibilă cuantificarea ratei de excreție a fosforului și azotului de către organismele acvatice în funcție de masa și dimensiunile liniare ale acestora (Kuenzler, 1961; Johannes, 1964; Tatrai, 1982,1987). Fukuchara, Yasuda, 1985, 1989, Gutelmacher, 1986 etc.); Acest lucru a făcut posibilă cuantificarea participării zooplanctonului, zoobentosului și a organismelor piscicole la procesele de ciclizare a fosforului în ecosistemele lacustre (Andersson, 1988) și a fost dezvăluit rolul organismelor bentonice în îndepărtarea azotului și a fosforului din sedimentele de fund (Martynova , 1985). Deci, de exemplu, împreună cu adulții, chironomidele sunt efectuate din lacurile Washington, Mendota, Balaton de la 0,9 la 6,3, din rezervoarele Saratov, Rybinsk și Mozhaisk - de la 0,7 la 15% azot și de la 0,6 la 12 și de la 0,1 la 3,6% de fosfor, respectiv, din cantitatea lor acumulată în fundul acestor rezervoare. A fost studiată evoluția ciclului fosforului în timpul eutrofizării apelor naturale (Evolution of the cycle..., 1988). S-a obținut relația dintre fluxurile de fosfor (P, mg/m2 zi) și biomasa animalelor macrobentos (B, g/m2) (Zhukova, Nagorskaya, 1994):

P = 0,071* B + 10,53.

În același timp, s-a demonstrat experimental că o creștere a activității macrozoobentosului duce la o creștere a fluxului de fosfor de 0,3 - 3 ori (Mitrasemski, Ushmanski, 1988).

Rata de excreție a azotului și fosforului și greutatea corporală la animale sunt legate printr-o relație strictă, similară relației dintre rata metabolică și greutatea corporală (Gutelmacher, 1986), care în raport cu zooplanctonul la o temperatură de 20 o poate fi descrisă. prin ecuația:

 = 1,047* W 0,801, (44)

unde:  - excretie, mcg R/zi; W - greutate uscată, mg.

Excreția de fosfor mineral de către animalele cu plancton depinde atât de masa, cât și de temperatură (Zhukova, 1989):

Rotatorii -  р = 0,0154*W -1,27 *e 0,096 T , (45)

Cladocera -  p = 0,519*W -0,230 *e 0,039 T , (46)

Copepoda -  p = 0,299*W -0,645 *e 0,039 T , (47)

unde: E r - excretie mcg/mg uscat. masa pe oră; W - masa, pg; T - temperatura medie a apei pentru sezonul de vegetație

Aproximativ 50% din variabilitatea excreției de fosfor de către zooplancton se datorează influenței temperaturii, valoarea coeficientului Q 10 fiind de 2,46 (Gulati și colab., 1995).

În mod similar, excreția de fosfor de către animalele bentonice depinde și de temperatură (Fukuchara și Yasuda, 1985):

Chaoborus flavicans - log  p = 0,022T - 0565, (48)

Limnodrilus spp. - log  p = 0,03 T - 1,760, (49)

unde: E r - excreție, mcg/mg greutate uscată; T - temperatura aproximativ C.

Rata de excreție a fosforului de către animalele bentonice (µg/zi) depinde și de masa lor uscată (W, mg) (Fukuchara, Yosuda, 1989):

 p = 0,045 W 0,622. (50)

Rata de excreție a azotului de către animale depinde de masa lor sau liniar (Tatrai, 1982):

larve de chironomide -  N = 27,2 + 29,18W, (51)

sau sub forma unei legi de putere:

larve de chironomide (Fukuhara, Yosuda, 1989) -  N = 1,66 W -0,625 , (52)

unde: W – greutatea animalelor (µg/mg greutate uscată pe zi),

platica la 20 o C (Tatrai, 1987) -  N = 0,98 W 0,62, (53)

unde:  N – rata de excreție (mg/zi); W - g masa brută.

Excreția azotului de către animale, precum și a fosforului, depinde și de temperatură - la crap (Iwata, 1989):  N = 0,035*W 0,096 *T 0,860, unde:  N - mg/zi; W-g brânză. masa și crește odată cu creșterea activității peștilor (Iwata, 1987).

Analizând relațiile dintre zooplancton și fitoplancton și luând în considerare metabolismul planctonului în ansamblu, B.L. Gutelmacher (1986) a arătat în mod convingător cantitativ că animalele planctonice au mare valoareîn regenerarea nutrienților, prezența animalelor stimulează fotosinteza și creșterea biomasei, accelerează ciclul biotic. Același lucru se poate aplica și peștilor, o creștere a numărului cărora într-un rezervor duce la o creștere a intensității proceselor din ecosistemul său. De exemplu, depescuitul unui mic lac suedez a dus la o scădere a producției primare și la o creștere a transparenței apei (Stenson, 1978). Încetarea pisciculturii în lacuri a dus la modificări ale cantității și momentului de intrare a fosforului în epilimnion. straturi mai adânci de apă (Uchmanski, 1988). Rolul animalelor de fund în schimbul de fosfor între straturile inferioare de apă și sedimentele de fund este semnificativ. De exemplu, în unele lacuri poloneze, animalele de fund folosesc până la 30% din fosforul care intră în straturile de apă de la fund (Mitraszewski, Uchmanski, 1988).

Bugetul total de fosfor din lac poate fi calculat conform ecuației (Vollenweider, 1975):

d M/ d t = I - O - S p,

unde: M este masa fosforului total din apa lacului; I este rata de intrare a acestuia în apă din zona de captare, atmosferă; O este viteza curgerii sale din lac; S r - viteza de intrare a acestuia în sedimente.

Concentrația medie a fosforului total în apă (P) este legată de masa acestuia în apă și de volumul lacului (v): P= M/v.

Apoi, egalitatea pentru bugetul de fosfor ar trebui să fie scrisă:

(d P/ d t)v = I - O - S p .

Cu toate acestea, atunci când se calculează ratele și cantitățile de aflux și ieșire de fosfor din lac, pe lângă factorii pur fizico-chimici, ar trebui să se țină cont de rolul organismelor vii în aceste procese, care, așa cum se arată mai sus, poate avea o importanță semnificativă.

Conform modelului lui Vollenweider (Vollenweider, 1975), în condiții staționare, concentrația medie de fosfor în apa lacului este:

P = L r (1- R y)/z r b,

unde L p este sarcina de fosfor (g/m 2 an); .

Deși sedimentarea este un proces foarte complex și depinde de mulți factori, există o legătură între sedimentare și zona lacului:

S = M = P*v,

unde:  - coeficientul de sedimentare a fosforului; M este suprafața lacului.

Calculele coeficientului de sedimentare au arătat că valoarea acestuia este determinată de adâncimea medie a lacului și încărcarea de fosfor (L p):

Potrivit lui Vollenweider (1975):

sau (Canfield, Bachmann, 1981):

 = 0,162 (L p /z) 0,458,  = 0,114 (L p /z) 0,598

Pentru 18 lacuri poloneze cu concentrații scăzute de fosfor de primăvară în apă (mai puțin de 100 mgP/m3), coeficientul de sedimentare a fosforului a fost de 0,288 an -1. (Uchmanski, Szeligiewicz, 1988).

O evaluare a fluxurilor de fosfor a fost efectuată în sistemul lacurilor Narochan, în care regimul ciclului fosforului este în general tipic pentru corpurile de apă din zona temperată (Zhukova, 1989). Cea mai importantă componentă a ciclului biotic al materiei dintr-un rezervor este asimilarea fosforului de către organismele autotrofe în procesul de creare a producției primare în ecosistemul rezervorului. Ea crește pe măsură ce crește producția primară de lacuri (Tabelul 16).

Tabelul 16

Evaluarea fluxurilor de fosfor care asigură producția primară în lacurile Narochan (conform lui Zhukova, 1989)

Indicatori			Batorino
Producția primară, kcal/m 2 sezon
Asimilarea fosforului de către autotrofi, sezon g/m 2
Bon din bazin, g/m2 an
% din asimilare
Recepție din sedimentele de fund, g/m 2 an
% din asimilare
Excreția de fosfor de către zooplancton, g/m 2 sezon
% din asimilare

Din Tabelul 16 rezultă că afluxul total anual de fosfor în lacuri din bazinul hidrografic reprezintă doar aproximativ 10% din nevoile organismelor autotrofe. Acest lucru indică o rată ridicată de reciclare a fosforului de către microfloră și animalele acvatice. Excreția de fosfor de către animalele de plancton din aceste lacuri se ridică la 23 - 36% din nevoile autotrofelor. TELEVIZOR. Zhukova ajunge la cea mai importantă concluzie că, deoarece fluxul de fosfor prin bacterioplancton în aceste lacuri nu este mai mare de 12 - 18% din asimilarea de către autotrofi, iar excreția de fosfor de către bentos și necton nu a fost luată în considerare, este minerală. fosfor excretat de animale care servește drept sursă principală de furnizare a produselor primare. Rata de rotație a rezervelor de fosfor din lacurile studiate a crescut odată cu creșterea productivității lacului și a constituit, respectiv, 14,1; 28,2; 40.9 și poate caracteriza intensitatea proceselor biotice în ecosistemele lacustre.

Într-unul dintre lacurile olandeze (suprafață 4,7 ha), nevoile de fitoplancton pentru fosfor au fost satisfăcute datorită regenerării de către zooplancton, care în diferite luni ale anului a variat între 22 și 239% din conținutul său în apă la o rată de schimbare a fosforului de 95 - 178 ore (Gulati et al., 1995).

Studiile bugetului de fosfor efectuate pe trei lacuri eutrofice poloneze (Lawacz, 1985) au arătat că cantitatea de fosfor sedimentată în lac a fost de 3 până la 8 ori mai mare decât cea furnizată apei lacului din surse externe. Valori similare au fost observate în lacurile Narochan. Totodată, în lacuri cele mai mari viteze de sedimentare au fost observate la începutul lunilor de primăvară și toamnă. În timpul iernii, dimpotrivă, ratele de sedimentare a fosforului au fost cele mai scăzute, dar ratele de eliberare a acestuia în apă din sedimentele de fund au crescut. Conținutul de fosfor în detritus din aceste lacuri a variat între 43 și 97% din aprovizionarea totală.

Coeficientul de retenție a fosforului este o caracteristică importantă a unui rezervor ca bazin de decantare și depinde de timpul schimbului de apă în acesta și de concentrația de fosfor în apă. În lacuri variază de la 0,51 la 0,84, în rezervoare - de la 0,18 la 0,6 (Martynova, 1984), pentru 25 de lacuri diferite din Europa și America - de la 0,2 la 0,9 (Musatov, 1994). Acest coeficient este mai mare în lacurile cu vegetație puternică, comparativ cu lacurile fără vegetație. În unele lacuri poloneze, retenția de fosfor a variat între 23 și 45% din rezerva sa (Lawacz, 1985).

Animalele joacă un rol important în fluxurile de fosfor. De exemplu, într-unul dintre lacurile din Masuria, unde sunt crescuți păstrăvii curcubeu, cantitatea de fosfor conținută în pești, hrana pentru ei și produsele metabolice ale peștilor și fecalelor lor este de 2,8 ori mai mare decât cantitatea de fosfor care intră în apa. lac din zona sa de captare și pe calea aerului. În același timp, cantitatea de fosfor efectuată din lac cu păstrăv capturat a fost de 86% din cantitatea de fosfor efectuată cu apa râului care curge din lac (conform Penczak și colab., 1985; Lawacz, 1985).

Calculul bugetului anual de azot în lac. Balaton (Tatrai, 1987; Tatrai, 1987) a arătat că excreția de azot de către animalele bentos a fost de 34, de către pești - 10,2% din aportul său în lac, reținerea de azot de către bentos - 10,7, de către pești - 12,9% din exportul său anual. , în timp ce se îndepărtează împreună cu peștele aproximativ 1% din cantitatea totală de azot eliminată din lac. Cantitatea totală de azot și fosfor care intră în lac ca urmare a excreției și bioturbării de către larvele de chironomide este proporțională cu cantitatea de nutrienți care intră în lac. Lacul Balaton cu drenaj de suprafață.

Este extrem de dificil de analizat întregul sistem de fluxuri de materie interconectate complex în ecosisteme. De asemenea, este dificil deoarece nu există metode testate în practică pentru analiza comună a unui set de fluxuri. Selectarea și testarea oricărui indicator util pentru identificarea trăsăturilor caracteristice ale sistemului de fluxuri de materie din ecosistemele unor corpuri de apă specifice întâmpină dificultăți precum intensitatea mare a muncii, durata și costul cercetării de teren. O analiză a situațiilor și metodologia de cercetare aleasă folosind un model de simulare a unui ecosistem de rezervor poate ajuta în acest sens.

După cum sa menționat deja, indicatorul entropiei informaționale al lui Shannon este utilizat cu succes pentru a evalua complexitatea structurii componentelor individuale ale ecosistemelor în ecologie. De asemenea, a fost folosit cu succes pentru a descrie organizarea structurală a sistemelor agricole ca o rețea de fluxuri de energie și a le compara între ele (Denisenko și colab.). După cum ar fi de așteptat, omogenitatea structurii fluxurilor este legată de gradul de complexitate al acesteia: o creștere a omogenității fluxurilor indică o creștere a complexității structurii și, dimpotrivă, cu o scădere a omogenității, structura de fluxurile devin mai simple. Să încercăm să determinăm capacitatea indicelui Shannon de a identifica caracteristicile sistemului de curgere în ecosistemele de rezervor.

În acest scop, a fost utilizat un model al fluxurilor de cesiu într-un rezervor, dezvoltat în comun cu A. A. Umnov. S-a luat ca bază modelul creat de A.A. Umnov în legătură cu necesitatea analizei ciclului cesiului în corpurile de apă după tragedia de la Cernobîl. Acest model a fost adaptat pentru scopurile noastre. Cesiul a fost considerat doar o substanță care este inclusă în ciclul general al substanțelor dintr-un corp de apă, iar în sistemele biologice este un analog al potasiului și al sodiului. Cesiul a fost considerat în model ca un anumit marker, cu ajutorul căruia au fost evaluate posibilitățile de utilizare a indicelui Shannon ca indicator al complexității structurii fluxurilor de substanțe în ecosistemul lacului. Schema bloc a modelului este prezentată în Fig. 36.

La structurarea modelului de ecosistem au fost identificate patru blocuri: epilimnion, hipolimnion, fund litoral și fund profund. Fiecare dintre blocuri, la rândul său, este împărțit în două subblocuri: 1 - fracțiune solidă, reprezentată în epi- și hipolimnion prin seston, iar la fund prin bentos și un strat activ de sedimente de fund; 2 - apă (sau apă de pori în partea de jos) cu substanțe dizolvate în ea.

Componentele alese ale modelului sunt interconectate printr-un sistem de fluxuri: 0 - sorbția cesiului liber în epilimnion, sestonul în epilimnion, 1 - sedimentarea cesiului legat în hipo- și epilimnion, 2 - sedimentarea cesiului legat în epilimnion la fundul zonei litorale, 3 - resuspendarea cesiului legat cu fundul zonei litorale în epilimnion, 4 - difuzia cesiului legat între epilimnion și hipolimnion, 5 - sorbția cesiului liber al epilimnonului de către sedimentele de fund a zonei litorale, 6 - difuzia de cesiu liber între epilimnion și hipolimnion, 7 - difuzia de cesiu liber între apa de pori a sedimentelor de fund din zona litorală și apa epilimnionului, 8 - sorbția de cesiu liber în hipolimnion prin sestonul hipolimnionului, 9 - sedimentarea cesiului legat în hipolimnion la fundul profundului, 10 - resuspendarea cesiului legat de fundul profundului în hipolimnion, 11 - sorbția cesiului liber al hipolimnionului prin fund sedimentele profundului, 12 - difuzia cesiului liber între apa porilor sedimentelor de fund ale profundului și apa hipolimnionului, 13 - desorbția cesiului legat al sedimentelor de fund ale profundului în apa porilor sedimentelor de fund ale profundului, 14 - desorbția cesiului legat al sedimentelor de fund din litoral în apa poroasă a sedimentelor de fund ale litoralului.

Chiar și acesta este comparativ sistem simplu fluxurile unui model de simulare a ecosistemului necesită unele metode speciale pentru analiza acestuia. Folosind acest model ca exemplu, să luăm în considerare capacitățile indicelui Shannon pentru identificarea caracteristicilor integrale ale unui sistem de flux. În acest scop, a fost studiată influența următorilor factori asupra sistemului fluxurilor de materie: modificări în zona profundă ca indicator al modificărilor adâncimii medii a rezervorului, amestecarea coloanei de apă datorită influenței vântului de diferite forțe, slăbiciune diferită a solurilor, grosimea stratului activ al fundului, în care rolul principal revine organismelor de fund, conținut seston în epi- și hipolimnion, rata de resuspensie în zonele litorale și profunde.

Rezultatele obținute folosind modelul și prezentate în Fig. 37 - 42 au arătat că odată cu creșterea ratei de resuspensie în zonele litorale și profunde, o creștere a afânării solului în zona litorală și o creștere a cantității de seston în zona profundă, uniformitatea fluxurilor sau incertitudinea a crescut. . O uniformitate redusă a fluxului, de ex. o creștere a dominației unora dintre ele a fost observată cu o creștere a zonei profundului și, prin urmare, adâncimea medie a rezervorului și, nesemnificativ, cu o creștere a afânării solurilor în profund. Gradul de omogenitate a curgerii nu a depins de grosimea stratului activ de sedimente de fund, atât în ​​zona litorală, cât și în cea profundă, precum și de cantitatea de seston din epilimnion.

O creștere a adâncimii medii a lacului a dus la o scădere a omogenității și o creștere a incertitudinii structurii curgerii, i.e. simplificându-le structura.

Deoarece raportul dintre biomasa anuală minimă și maximă a comunităților de animale, care depinde direct de valorile indicelui Shannon, se modifică în proporție inversă cu adâncimea medie a rezervorului (Alimov, 1991), ar trebui să ne așteptăm la un natural relația dintre complexitatea structurii fluxului evaluată prin indicele Shannon și complexitatea structurii comunităților acvatice. În lacurile mai adânci, se organizează o structură mai simplă a fluxurilor de materie și comunități de animale, comparativ cu lacurile mai puțin adânci. Această concluzie importantă nu contrazice observațiile privind anumite lacuri, dar este confirmată de acestea.

Uniformitatea fluxurilor de materie crește odată cu creșterea forței de amestecare a vântului a coloanei de apă cu o creștere simultană a ratei de resuspendare a substanțelor în zonele litorale și profunde ale rezervorului. În acest caz, modificarea grosimii stratului activ al fundului nu a afectat structura fluxurilor, în timp ce o creștere a cantității de seston în profund a dus doar la o foarte ușoară creștere a uniformității fluxurilor de materie. Modificările de afânare a solului au avut efecte diferite asupra structurii fluxurilor în diferite părți lacuri. Deci, dacă o creștere a afânării solului a dus la o creștere a uniformității fluxurilor în zona litorală, omogenitatea acestora a scăzut în zona profundă. Structura fluxurilor nu s-a schimbat odată cu modificările cantității de seston din epilimnion, dar odată cu creșterea cantității de seston din hipolimnion, a devenit puțin mai omogen. Dacă considerăm cantitatea de seston ca o anumită caracteristică a productivității unui rezervor, atunci putem spune că fluxurile de cesiu nu depind de aceasta.

Astfel, indicele Shannon poate fi utilizat cu succes pentru a evalua complexitatea structurii fluxurilor de substanțe (nu numai cesiu). În același timp, este clar că sunt necesare lucrări suplimentare în această direcție.

Fluxuri de informații

A doua lege a termodinamicii a stabilit un criteriu pentru a face distincția între procesele reversibile și ireversibile. Când o formulăm, se introduce caracteristică nouă- entropia, care crește în cazul proceselor ireversibile. Entropia (S) servește ca măsură a disipării ireversibile a energiei și, conform principiului lui Boltzmann, este legată de numărul de stări ale sistemului (probabilități) (p):

unde k este constanta universală Boltzmann (1,38054*10 -23 J/T); T - temperatura Kelvin.

Unitățile de entropie pot fi obținute din unitățile de energie împărțite la temperatura Kelvin.

Din punctul de vedere al termodinamicii, informația (I) este legată de entropie, reprezentând negentropia:

I = - S = - k*lnp.

Negentropia - o măsură a informației

Ținând cont de cele de mai sus, fluxul de energie (F) este asociat cu fluxul de informații (I): F/T = I.

E. Schrödinger (1972), având în vedere termodinamica sistemelor biologice, a scris că organismul produce entropie pozitivă și pentru a rămâne în viață, trebuie să extragă constant entropia negativă din mediu. Corpul primește entropie negativă (informații) prin conversia substanțelor pe care le primește din alimente sau din cantitatea de energie luminoasă sau compuși chimiciîn purtători de energie, utilizându-i în reacții biochimice. În acest caz, distrugerea materiei duce la o creștere a entropiei, iar crearea lor duce la scăderea acesteia.

Folosind conceptul de entropie, putem spune că informația este o măsură a cantității de incertitudine care dispare atunci când este primit un mesaj.

Sistemele biologice sunt obiecte complexe și ordonate care au capacitatea unică de a stoca și transmite informații sub formă de structuri și funcții care au apărut ca urmare a unei evoluții îndelungate. Sinteza substanțelor și acumularea de purtători de energie, transformarea lor și distrugerea oricăror substanțe din organismele vii are loc numai cu participarea ATP și a altor macroergi, inclusiv nucleozide.

Nucleozidele, fiind componente ale ADN-ului și ARN-ului, sunt implicate în transferul de informații genetice și, de asemenea, participă la procesele de transformare a energiei și, prin urmare, la creșterea sau scăderea entropiei.

Potrivit lui Yu Odum (1986), un ecologist care a construit diagrame ale fluxului de materie și energie într-un ecosistem înțelege imperfecțiunea lor din cauza lipsei de evaluare a conexiunilor informaționale. Există exemple în care populațiile de biomasă mică, prin care curge o parte neglijabilă a energiei care se transformă într-un ecosistem, au o influență puternică asupra mărimii și direcției fluxurilor de materie și energie în acesta. Astfel, structura internă a ecosistemului se bazează pe conexiuni materiale, energetice și informaționale. Aceste conexiuni joacă un rol organizator dominant în conexiunile dintre populațiile de specii individuale aparținând aceluiași blocuri funcționale sau diferite. Ele, precum și conexiunile informaționale cu părțile neînsuflețite ale sistemului, constituie rețeaua informațională care determină toate procesele interne (Ivashov, 1991), cele mai importante componente ale ecosistemelor și comunităților, reprezentate; de către organisme se acumulează informații și se iau decizii (Margalef, 1992). Prin urmare, studiile conexiunilor informaționale și fluxurilor de informații și conexiunile acestora cu fluxurile de materiale și energie sunt necesare pentru înțelegerea mecanismului de funcționare a ecosistemelor.

Conceptul de informație în sine are multe interpretări. Figurat vorbind, informația este „sângele” oricărui sistem (Margalef, 1992). Cea mai apropiată definiție și înțelegere biologică a informațiilor a fost propusă de L.N. Seravin (1997). Informația este existența unor fenomene într-o formă materială neobișnuită pentru natura lor, dar sub formă de afișaje, imagini sau mesaje. Ea apare ca o modificare a structurii, formei, proprietăților sau energiei obiectului purtător. Același autor a propus opt legi calitative ale informației. Fără a lua în considerare toate aceste legi, vom evidenția doar câteva dintre ele. Legea dispariției informației spune că, spre deosebire de materie și energie, aceasta poate dispărea fără urmă, fără a se transforma în nimic. Informațiile pot fi transferate către un alt sistem prin transportul de informații împreună cu obiectul purtător, transmisia matriceală de la obiect la obiect sau prin canale speciale de comunicație folosind semnale mobile. Este important ca transmisia prin canalele de comunicare să poată fi efectuată numai prin recodare; Transmiterea directă a informațiilor în acest caz este imposibilă. Combinația conceptelor de „informație” și diversitate în biologie a fost propusă pentru prima dată de I.I. Schmalhausen (1968), considerând cantitatea de informaţie ca măsură a diversităţii.

Conceptul de fluxuri de informații a fost folosit de E. Lekevicius (1986) sub forma unor fluxuri de la sistem la componentele sale și înapoi. În opinia sa, controlul în biosisteme vine de la întreg către părți: restricții asupra comportamentului părților sunt impuse ținând cont de rezultatele interacțiunii lor. Acest tip de management se numește coordonare. Cu toate acestea, componentele sistemului pot folosi structuri pentru propriile „obiective”, care nu sunt întotdeauna aceleași cu „obiectivele” întregului sistem. Acest comportament component a fost numit selfing. „Conflictul” dintre coordonare și autoevaluare determină dezvoltarea sistemului.

În biologie, transferul de informații este cel mai adesea studiat și descris independent de materie și energie. Dar, de fapt, există purtători materiale de informații, de exemplu, energie, care este necesară atunci când scrieți și citiți informații. Informația este prezentă atât în ​​structurile organismelor, cât și în fluxurile dintre structuri. Structurile complexe par a fi purtători pasivi de informație, dar au energie care poate fi reactivată și oferă diferite niveluri de traducere prin canale adecvate (Margalef, 1992). Patten (1961) acceptă că energia și fluxurile de masă din ecosisteme servesc la transportul de informații. Mai mult, fiecare transfer de energie și masă în bucle de feedback determină un contraflux de informații (Menshutkin, 1971).

Rețelele de informații includ fluxuri de semnale fizice și chimice care conectează toate părțile sistemului și controlează (sau reglează) ecosistemul în ansamblu. Prin urmare, putem presupune că ecosistemele sunt de natură cibernetică și funcțiile de control sunt concentrate în ele (Odum, 1986).

Purtătorii de informații pot fi toate canalele de comunicare cunoscute pentru obiectele biologice: chimice (metaboliți, atractanți etc.), optice (imagine vizuală, fotoperioadă), vibrații mecanice ale habitatului, unde electromagnetice (Zelikman, 1977). Trebuie remarcat faptul că semnalele slabe din punct de vedere energetic primite de organisme (cum ar fi fotoperioada, hormonii etc.) sunt de mare importanță și posibilități mari de control al funcționării sistemelor biologice complexe. Comunicarea de reglementare chimică este importantă. În ecosistemele acvatice, apa servește ca purtător de substanțe de reglementare care afectează rata de creștere și dezvoltare a populațiilor, raportul de sex, rata de supraviețuire a indivizilor, raportul de specii etc. - într-un cuvânt, asupra tuturor aspectelor activității de viață a diverșilor reprezentanți ai biotei. Materia organică dizolvată (DOM) în cantitatea sa în corpurile de apă dulce poate depăși cantitatea de materie organică din organisme, iar moleculele acestora pot fi surse de energie și informații pentru organismele acvatice. DOM labil, în special cum ar fi aminoacizii liberi, acționează ca surse de informații pentru organismele acvatice (Thomas, 1997).

Studiile privind maricultura midii (Kulakovsky, 1996) au arătat rolul important al substanțelor biologic active care alcătuiesc DOM. În același timp, s-a demonstrat că până la 12,5% din cantitatea de DOM provine din alimentele consumate de crustacee. la 1 hectar de crescătorie de midii. Semnificația biologică a DOM este determinată de faptul că multe dintre componentele sale sunt substanțe reglatoare care asigură homeostazia ecosistemului în ansamblu și a componentelor sale individuale. Substantele biologic active, ocupand pozitii cheie in reglarea metabolismului intracelular, functioneaza ca morfogeni, hormoni, hormoni, neuromodulatori, neurotransmitatori sau combinatii ale acestora, in functie de stadiul de dezvoltare si gradul de organizare al organismelor. În același timp, transferul de informații cu molecule de semnalizare ale zaharurilor pare a fi universal (Plekhanova și colab., 1996). Zaharurile sunt secretate în apă de algele fitoplanctonului și consumate de microorganisme. Experimentele au arătat că concentrațiile scăzute (10 -7 - 10 -5 M) de glucoză, zaharoză și fructoză provoacă modificări puternice ale rezistenței la căldură la Daphnia magna, afectează supraviețuirea crustaceelor, iar glucoza și zaharoza, în funcție de condițiile experimentale și de concentrație. , provoacă atât stimularea cât și și inhibarea morții crustaceelor. Astfel, în ecosistemele acvatice de la nivelul fitoplanctonului încep nu numai fluxuri de materie și energie, ci și fluxuri de informații. Fără îndoială, semnalele informaționale nu pot fi reduse doar la cele chimice. Există cel puțin zece semnale pe care Daphnia le poate percepe potențial simultan: percepția vizuală a alimentelor, evitarea toxinelor, macrofitelor, prădătorilor (cel puțin trei semnale pentru Chaoborus, Notonecta, pești), discriminarea între indivizii proprii și cei străini, evaluarea agregările, detectarea sexului și semnalele care conduc la copulație la indivizii aceleiași specii (Larsson și Dodson, 1993). Cu toate acestea, valoarea informațională a substanțelor chimice ca semnale este enormă.

Mecanismele de control la nivel de ecosistem includ subsisteme microbiene care reglează acumularea și eliberarea de nutrienți, mecanisme comportamentale și subsisteme prădător-pradă care reglează densitățile populației. specii individuale si multe altele. Conexiunile slabe, dar foarte numeroase dintre energie și informații chimice dintr-un ecosistem au fost numite „firele invizibile ale naturii” (H. Odum, 1971, citat de E. Odum, 1986).

Atunci când se studiază conexiunile informaționale și fluxurile de informații din ecosisteme, este necesar să se țină seama de faptul că informațiile primare sunt primite de organisme individuale care alcătuiesc populațiile speciilor individuale. Studiul conexiunilor informaționale presupune determinarea sursei și consumatorului de informații, stabilirea unui canal de comunicare, identificarea codului de transmisie (formula chimică, fotoperioada etc.), determinarea intervalului semnalului, determinarea formei de răspuns la semnal, studierea structura emițătorului și receptorului de semnale (Alekseev, 1990).

Există o serie de studii de succes care au determinat direcțiile și metodele de transmitere a informațiilor de către organisme și populații (Shvarts și colab., 1976; Khailov, 1971, 1974), lucrări interesante studiază comportamentul reciproc al prădătorilor și al acestora pradă: raza de reacție a unui prădător la o pradă și a pradă la prădător, succesul atacurilor prădătorilor și capacitatea prăzii de a le evita etc. S-a stabilit experimental că animalele planctonice sunt capabile să secrete substanțe chimice și să se protejeze de prădători sub influența semnalelor chimice emise de prădători, unele tipuri de crustacee planctonice sunt capabile să schimbe direcția migrațiilor zilnice, să scape de ele și să formeze protectoare; structuri morfologice (caști, țepi, etc.), pornesc sau dezactivează mecanismele de reproducere sexuală sau partenogenetică, formarea efipiei etc. (Larsson, Dodson, 1993). În experimente de laborator, s-a demonstrat că acarienii pelagici prădători Piona australica Vietes, hrăniți cu dafnie, au avut un efect direct de stimulare asupra creșterii majorității algelor planctonice, care a fost realizat probabil prin produse de excreție a acarienilor (Matveeva, Matveev, 1995). Experimentele pe protozoare (Protozoa, Ciliata) au arătat că prădătorul Litonotus lamella găsește prada prin substanța proteică pe care o secretă, cam de mărimea acesteia. cântărind 10 - 30 kDa, iar prada sa Euplotes crassus secretă o substanță neproteică cu o greutate moleculară< 5 кДа, которое отпугивает хищника (Morelli, Verni , 1996). Информация о риске нападения хищников играет важную роль в структурировании популяции жертв, снижая их пищедобывательную активность и, как следствие, скорость роста и плодовитость (Gliwicz, Jachner, 1992).

Informația în ecologie este cel mai adesea redusă la diversitate, motiv pentru care indicele Shannon a devenit utilizat pe scară largă în studiile de mediu. Cu toate acestea, dintr-o astfel de înțelegere a informațiilor este dificil să se obțină idei despre structura fluxurilor de informații și să le exprime cantitativ. Pentru a înțelege și evalua procesele informaționale din ecosisteme, informația trebuie considerată ca o anumită caracteristică a organizării interne a sistemului, care se manifestă sub influența obiectelor și proceselor.

Recent, au apărut idei că fluxurile de informații din ecosisteme pot fi determinate de fluxurile de fosfor (Pokarzhevsky, 1991; Pokarzhevsky, Krivolutsky, 1992). Acest lucru se datorează faptului că compușii fosforului joacă un rol important în transferul de energie și transformarea acesteia și, prin urmare, scăderea sau creșterea entropiei în sistemele biologice. Fosfolipidele sunt implicate în membranele celulare, reglând fluxurile, inclusiv informația. Atunci când un ion fosfat este detașat dintr-o legătură macroenergetică, nu se transferă doar energie, ci și informații cu un volum de 1 bit. Astfel, legătura dintre ionii de fosfat și fluxul de energie și informații în cadrul ecosistemelor este evidentă. Secvența reacțiilor este un canal de comunicare, iar eliminarea unui ion fosfat este un semnal de 1 bit transmis prin acest canal. Prin urmare, această abordare ne permite să abordăm măsurarea fluxului de informații în sistemele biologice și ecosisteme prin fluxul de ioni de fosfat care trec prin organismele vii, deoarece numai acestea transmit și percep informații. Acest lucru, fără îndoială, face posibilă evaluarea rezervelor de informații în organisme, populații, comunități de organisme și ecosisteme. Desigur, toate fluxurile de informații nu pot fi reduse doar la fluxuri de fosfor. Pe lângă semnalele energetice, organismele și populațiile lor fac schimb de multe alte semnale care transportă informații. Este important ca furnizarea și eliminarea nutrienților în ecosistem să fie aproape întotdeauna mici în comparație cu conținutul lor în biomasă, de exemplu. cantitatea care circulă în cadrul ecosistemului. Astfel, cantitatea de fosfor care este implicată în ciclul în stepa de luncă ajunge la 100 kg/ha, ceea ce corespunde unui flux anual de informații de aproximativ 2 * 10 27 biți/ha, care este cu trei ordine de mărime mai mic decât valoarea calculată. de Patten pentru lac (Pokarzhevsky, 1991). Spre comparație, cantitatea de informații concentrată în cărțile scrise de omenire este cu aproximativ 13 ordine de mărime mai mică decât cantitatea de informații transmise în biotă la 1 hectar de suprafață în cursul anului.

Tabelul 17.

Nume		Sursă
		Fukuhara, Yosuda, 1980
		Martynova, 1985
		Fosforul în mediu, 1977
	0.2 - 0.49 
fitoplancton
Myriophyllum
Vallesneria
Potamogheton
zooplancton mixt		Jukova, 1989

Notă:  - greutatea umedă

La animalele bentonice, conținutul de fosfor variază de la 0,27 (moluște cu coajă), 0,62 (fără coajă) până la!

Cunoscând greutatea atomică a fosforului și conținutul său în corpul organismelor, nu este dificil să se calculeze numărul de moli de fosfor. Fiecare mol de fosfor care trece prin organismele vii poartă o cantitate de informații în biți corespunzătoare numărului lui Avogadro (6,023  10 23 Înmulțind numărul de moli cu acest număr, obținem cantitatea de informații dintr-un anumit organism în biți). Ținând cont de rata de circulație a biomasei (coeficientul P/B) într-o anumită perioadă de timp, nu este dificil să se determine cantitatea de informații din materia organică produsă de organisme în același timp. Concomitent cu acumularea de fosfor în biomasă sau produse, organismele excretă fosfor. Materia organică mineralizată de ei conține și informații. Informația din materia organică produsă de animalele comunității este transferată la următorul nivel trofic atunci când animalele sunt consumate de către prădători (de exemplu, consumul de materie organică de către pești în cantitate egală cu producția de comunități de plancton sau bentos). Informațiile conținute în materia organică excretată de animale sunt utilizate de producători. Astfel, în ecosistem se formează fluxuri de informații.

Să luăm în considerare posibilitatea implementării acestei abordări folosind exemplul comunităților de animale bentonice. După cum se arată mai sus, rata de excreție a fosforului de către animalele acvatice () este legată de greutatea lor uscată (W) și această relație este bine descrisă de ecuațiile (45 - 50). După calcularea informației din materia organică produsă („informații în producție” - I p = I b *P/B) și din substanța excretată („informații în excreție”, I ), este posibil, prin analogie cu flux de energie, pentru a determina, la o primă aproximare, fluxul de informaţie (): = I p + I  .

Să dăm un calcul al fluxului de informații folosind exemplul unei comunități de animale de fund într-un lac. Bolshoi Okunenok, regiunea Leningrad (Relații biotice..., 1993). Numărul mediu și biomasa animalelor bentos din acest lac pentru sezonul de vegetație din 1986 a fost de 1637 exemplare/m2 și 1,24 kcal/m2, masa medie a animalelor din comunitate nu a depășit 0,08 mg substanță uscată. mase. Această biomasă conținea 0,04 mol de fosfor sau 0,046,02310 23 = I B bit/m 2 pe sezon („informații în biomasă”). Întrucât valoarea coeficientului P/B pentru comunitatea animalelor de fund din lac a fost de 5,64 pe sezon în acest an, „informația din produsele” comunității este I P = 0,241  10 23  5,64 = 1,36  10 23 biți /m 2 pe sezon. Pentru a calcula informațiile din substanța excretată s-au folosit ecuații pentru relația dintre excreția și greutatea uscată a animalelor și s-a luat în considerare numărul sezonier mediu de animale din comunitate și temperatura medie. Ca urmare, „informația în excreție” sa ridicat la I  = 1,7110 23 bit/m 2 pe sezon. În consecință, fluxul de informații în comunitatea animalelor bentonice, calculat prin fluxul de ioni de fosfat, este de - 3,110 23 bit/m 2 pe sezon.

Calcule similare au fost efectuate pentru comunitățile de animale bentonice din râu. Izhora (regiunea Leningrad), la stațiile expuse la diferite grade de poluare (Alimov, Finogenova, 1976), lac. Shchuchy in Buryatia (Cercetări privind relația..., 1987) și lac. B. Biban, care diferă în numărul de pești în diferiți ani (Tabelul 18)

Tabelul 18

Fluxuri de informații (bit/m 2 *10 23 pe sezon) și energie (A b , kcal/m 2 pe sezon), cheltuieli de schimb (R b , kcal/m 2 pe sezon), indice de diversitate (H, bit/ ind. .) în comunităţile de animale bentonice

numele unui corp de apă
Râul Izhora: art
Lacul Shchuchye, 1981
lac B. Okunenok, 1986
lac Arakhlei

Notă: alte simboluri din text; Art. 2 la r. Izhora este cea mai poluată.

Din datele din tabel. 18 și Fig. 43 este clar că în comunitățile studiate de animale bentonice, relația dintre cantitatea de informații din excreție și cheltuiala energetică a metabolismului la animale nu a depins de gradul de complexitate al organizării structurale a comunităților de animale, evaluat. prin indicele de diversitate Shannon (H). Valoarea acestui raport a variat neregulat și a avut o medie de 0,18 10 23 biți/kcal. Pe de altă parte, fluxul de informații a constituit întotdeauna o anumită proporție din fluxul de energie, care a crescut pe măsură ce structura comunităților devenea mai complexă (Fig. 44). În comunități organizate mai complex, care s-au caracterizat prin mai mult valori mari indicele H, fluxul de informații a crescut într-un ritm mai rapid în comparație cu fluxul de energie. Acest lucru confirmă poziția binecunoscută conform căreia complicarea organizării sistemelor biologice este însoțită de o creștere a conexiunilor informaționale în ele.

Materialele prezentate și analiza lor, desigur, nu descriu toate fluxurile de informații posibile în sistemele biologice complexe. Multe aspecte și mai ales expresia cantitativă a informațiilor semnalului rămân de dezvăluit.

Conexiunile de informații și fluxurile de informații din ecosisteme sunt atât de numeroase și complexe încât pentru a le defini, studia și cuantifica, este necesar să se desfășoare o cantitate imensă de muncă, ale căror direcții și metode nu sunt încă complet clare și sunt încă greu de determinat. . Nu putem vorbi decât despre direcția generală a cercetării și înțelegerea necesității acesteia. Ar trebui probabil să fie de acord cu V.R Alekseev (1990) că un astfel de volum de muncă este comparabil doar cu decodificarea codului genetic și implementarea lui poate fi deja atribuită realizărilor secolului XXI. Cu toate acestea, astăzi ar trebui să începem să mergem pe această cale dificilă.

R. MacArthur în 1955 a propus utilizarea ecuaţie Shannon,în care, dacă înlocuim pi cu (unde n i este număr total indivizi ai speciei în- numărul total de indivizi din întreaga biocenoză), obținem o formulă care descrie informațiile ecosistemului.

Unde m- numărul de grupuri.

Există două tipuri de informații despre ecosistem: structurale și gratuite. Informațiile structurale (informațiile ascunse) sunt conținute în structura ecosistemului indicatorul său cantitativ nu depinde de cantitatea și conținutul informațiilor obținute despre acesta. Informația liberă este acea parte a informațiilor ecosistemice care este conținută în informațiile despre sistem obținute de cercetător la analiza probelor prelevate din acesta. Eșantioanele tind să ofere informații gratuite cercetătorului. Informațiile structurale sunt ascunse în structura internă a unui ecosistem. Vezi de asemenea Informații, ecuația lui Shannon.

Ecologic dicţionar enciclopedic. - Chișinău: Redacția principală a Enciclopediei Sovietice Moldovenești. I.I. Dedu. 1989.

Vedeți ce este „INFORMAȚII DE ECOSISTEM” în alte dicționare:

Scorul de diversitate sistem biologic. De exemplu, populațiile au structuri complexe sexuale, de vârstă, etologice spațiale, de mărime și alte structuri; ecosistemele sunt reprezentate de un număr mare de populații diverse de specii... ... Dicționar ecologic

Un set de informații pentru transmiterea către instituțiile și departamentele interesate despre starea ecologică a teritoriilor, despre încălcările regimului său în zonele rezidențiale, în zonele de influență întreprinderile industriale, rute de transport și în... ... Dicţionar de situaţii de urgenţă

- (din latinescul informatio explicație, prezentare), reflectare și transmitere a diversității în orice obiecte și procese ale naturii vie și neînsuflețite. Unul dintre conceptele de bază ale ciberneticii, introdus de N. Winner (1984). În opinia sa, gradul de deținere a necesarului... ... Dicționar ecologic

GOST R 53794-2010: Informații geologice despre subsol. Termeni și definiții- Terminologie GOST R 53794 2010: Informații geologice despre subsol. Termeni și definiții document original: informații analitice Parte a informațiilor geologice despre subsol, care conține informații despre structură, compoziție, proprietăți stânci, minereu,...... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Acest termen are alte semnificații, vezi Est (sensuri). Coordonatele lacului Vostok: Coordonate ... Wikipedia

Criză- (Krisis) Cuprins Cuprins Criza financiară Istoria Istoria lumii 1929 1933 Marea Depresiune Luni neagră 1987 În 1994-1995, a avut loc criza mexicană. În 1997, criza asiatică, în 1998. Enciclopedia investitorilor

Funcția sistemelor organizate care au apărut în mod natural (evoluționar) sau artificial (creație). Controlul se distinge în sisteme biologice, sociale, economice, politice, tehnice, cibernetice și alte sisteme. Cele mai frecvente...... Enciclopedie filosofică

Parcul Natural „Donskoy” Don. În... Wikipedia

Productie industriala- (Index de producție industrială) Definiția producției industriale, tendințele de dezvoltare a producției Informații despre definirea producției industriale, tendințele de dezvoltare a producției Cuprins Cuprins Denumirea și calitatea mediului... ... Enciclopedia investitorilor

Acest articol nu are link-uri către surse de informații. Informațiile trebuie să fie verificabile, altfel pot fi puse sub semnul întrebării și șterse. Poți... Wikipedia

Cărți

• Știința naturii. clasa a XI-a. Manual. Nivel de bază. Vertical. Standardul educațional de stat federal, Sivoglazov Vladislav Ivanovici, Agafonova Inna Borisovna, Titov Sergey Alekseevich. Manualul este conform cu statul federal standard educațional secundar (complet) educatie generala, recomandat de Ministerul Educației și Științei al Federației Ruse și inclus în...

Un ecosistem include toate organismele vii (plante, animale, ciuperci și microorganisme) care, într-o măsură sau alta, interacționează între ele și cu mediul neînsuflețit din jurul lor (clima, sol, lumina soarelui, aer, atmosferă, apă etc.) .

Un ecosistem nu are o dimensiune specifică. Poate fi la fel de mare ca un deșert sau un lac, sau la fel de mic ca un copac sau o băltoacă. Apa, temperatura, plantele, animalele, aerul, lumina și solul interacționează împreună.

Esența ecosistemului

Într-un ecosistem, fiecare organism are propriul său loc sau rol.

Luați în considerare ecosistemul unui lac mic. În ea, puteți găsi toate tipurile de organisme vii, de la microscopice la animale și plante. Ele depind de lucruri precum apa, lumina soarelui, aerul și chiar cantitatea nutrientiîn apă. (Faceți clic pentru a afla mai multe despre cele cinci nevoi de bază ale organismelor vii).

Diagrama ecosistemului lacului

De fiecare dată un „străin” (ființă(e) vii sau factor extern, precum creșterea temperaturilor) sunt introduse într-un ecosistem, pot apărea consecințe catastrofale. Acest lucru se întâmplă deoarece noul organism (sau factor) este capabil să distorsioneze echilibrul natural al interacțiunii și să provoace vătămare potențială sau distrugerea unui ecosistem non-nativ.

De obicei, membrii biotici ai unui ecosistem, împreună cu lor factori abiotici depind unul de altul. Aceasta înseamnă că absența unui membru sau a unui factor abiotic poate afecta întregul sistem ecologic.

Dacă nu există suficientă lumină și apă, sau dacă solul conține puțini nutrienți, plantele pot muri. Dacă plantele mor, animalele care depind de ele sunt, de asemenea, în pericol. Dacă mor animalele care depind de plante, atunci vor muri și alte animale care depind de ele. Ecosistemul din natură funcționează în același mod. Toate părțile sale trebuie să funcționeze împreună pentru a menține echilibrul!

Din păcate, ecosistemele pot fi distruse de dezastre naturale precum incendii, inundații, uragane și erupții vulcanice. Activitatea umană contribuie, de asemenea, la distrugerea multor ecosisteme și.

Principalele tipuri de ecosisteme

Sistemele ecologice au dimensiuni nedefinite. Ele pot exista într-un spațiu mic, de exemplu sub o piatră, un ciot de copac putrezit sau într-un lac mic și, de asemenea, ocupă suprafețe mari (cum ar fi întregul pădure tropicală). Din punct de vedere tehnic, planeta noastră poate fi numită un ecosistem uriaș.

Diagrama unui mic ecosistem al unui ciot putrezit

Tipuri de ecosisteme în funcție de scară:

• Microecosistem- un ecosistem la scară mică, cum ar fi un iaz, o băltoacă, un ciot de copac etc.
• Mezoecosistemul- un ecosistem, cum ar fi o pădure sau un lac mare.
• Biomul. Un ecosistem foarte mare sau o colecție de ecosisteme cu factori biotici și abiotici similari, cum ar fi o întreagă pădure tropicală cu milioane de animale și copaci și multe corpuri de apă diferite.

Granițele ecosistemelor nu sunt marcate de linii clare. Ele sunt adesea separate de bariere geografice, cum ar fi deșerturi, munți, oceane, lacuri și râuri. Deoarece granițele nu sunt strict definite, ecosistemele tind să fuzioneze unele cu altele. Acesta este motivul pentru care un lac poate avea multe ecosisteme mici, cu propriile caracteristici unice. Oamenii de știință numesc acest amestec „Ecotone”.

Tipuri de ecosisteme după tipul de apariție:

Pe lângă tipurile de ecosisteme de mai sus, există și o împărțire în sisteme ecologice naturale și artificiale. Ecosistem natural creat de natură (pădure, lac, stepă etc.) și artificial - de om (grădină, complot personal, parc, câmp etc.).

Tipuri de ecosisteme

Există două tipuri principale de ecosisteme: acvatice și terestre. Fiecare alt ecosistem din lume se încadrează într-una dintre aceste două categorii.

Ecosisteme terestre

Ecosistemele terestre pot fi găsite oriunde în lume și sunt împărțite în:

Ecosisteme forestiere

Acestea sunt ecosisteme în care există o abundență de vegetație sau număr mare organisme care trăiesc într-un spațiu relativ mic. Astfel, în ecosistemele forestiere densitatea organismelor vii este destul de mare. O mică schimbare în acest ecosistem poate afecta întregul său echilibru. De asemenea, în astfel de ecosisteme puteți găsi un număr mare de reprezentanți ai faunei. În plus, ecosistemele forestiere sunt împărțite în:

• Păduri tropicale veșnic verzi sau păduri tropicale tropicale:, primind o precipitatie medie de peste 2000 mm pe an. Se caracterizează printr-o vegetație densă, dominată de arbori înalți aflați la diferite înălțimi. Aceste zone sunt un refugiu pentru diverse tipuri animalelor.
• Păduri tropicale de foioase: Alături de o mare varietate de specii de arbori, aici se găsesc și arbuști. Acest tip Pădurile se găsesc în destul de multe colțuri ale planetei și găzduiesc o mare varietate de floră și faună.
• : Au un număr destul de mic de copaci. Aici predomină copacii veșnic verzi, reînnoindu-și frunzișul pe tot parcursul anului.
• Păduri de foioase: Sunt situate în regiunile temperate umede care primesc suficiente precipitații. În lunile de iarnă, copacii își vărsă frunzele.
• : Situată direct în fața, taiga este definită de copaci de conifere veșnic verzi, temperaturi sub zero pentru jumătate de an și soluri acide. În sezonul cald, puteți găsi un număr mare de păsări migratoare, insecte și.

ecosistem deșertic

Ecosistemele deșertice sunt situate în zonele deșertice și primesc mai puțin de 250 mm de precipitații pe an. Ele ocupă aproximativ 17% din suprafața totală a pământului. Datorită extrem temperatură ridicată aer, acces redus la lumină solară intensă și nu sunt la fel de bogate ca în alte ecosisteme.

Ecosistem de luncă

Pajiștile sunt situate în regiuni tropicale și temperate ale lumii. Zona de luncă este formată în principal din ierburi, cu un număr mic de arbori și arbuști. Pajiștile sunt locuite de animale de pășunat, insectivore și ierbivore. Există două tipuri principale de ecosisteme de luncă:

• : Pajiști tropicale care au un sezon uscat și se caracterizează prin arbori care cresc individual. Acestea oferă hrană unui număr mare de ierbivore și sunt, de asemenea, teren de vânătoare pentru mulți prădători.
• Prerii (pajişti temperate): Aceasta este o zonă cu acoperire moderată de iarbă, complet lipsită de arbuști și copaci mari. Prerii conțin ierburi amestecate și ierburi înalte și, de asemenea, se confruntă cu condiții uscate. conditiile climatice.
• Pajiști de stepă: Zone de pajiști uscate care sunt situate în apropierea deșerților semiaride. Vegetația acestor pajiști este mai scurtă decât cea a savanelor și a praiilor. Copacii sunt rari și se găsesc de obicei pe malurile râurilor și pâraielor.

Ecosisteme montane

Terenul muntos oferă o gamă diversă de habitate unde pot fi găsite un număr mare de animale și plante. La altitudine predomină de obicei condiții climatice dure în care doar plantele alpine pot supraviețui. Animalele care trăiesc sus în munți au haine groase pentru a le proteja de frig. Pantele inferioare sunt de obicei acoperite cu păduri de conifere.

Ecosisteme acvatice

Ecosistemul acvatic este un ecosistem situat în mediu acvatic(de exemplu, râuri, lacuri, mări și oceane). Acesta include flora acvatică, fauna și proprietățile apei și este împărțit în două tipuri: sisteme ecologice marine și de apă dulce.

Ecosisteme marine

Sunt cele mai mari ecosisteme, acoperă aproximativ 71% din suprafața Pământului și conținând 97% din apa planetei. apa de mare conține o cantitate mare de minerale și săruri dizolvate. Sistemul ecologic marin este împărțit în:

• Oceanic (o parte relativ puțin adâncă a oceanului care se află pe platforma continentală);
• Zona profundă (zonă de adâncime nepătrunsă de lumina soarelui);
• Regiunea bentonica (zona locuita de organisme de fund);
• Zona intertidală (locul dintre mareele joase și înalte);
• estuare;
• Recife de corali;
• Mlaștini sărate;
• Gurile hidrotermale în care chemosintetizatoarele formează alimentarea cu alimente.

În ecosistemele marine trăiesc multe specii de organisme și anume: alge brune, corali, cefalopode, echinoderme, dinoflagelate, rechini etc.

Ecosisteme de apă dulce

Spre deosebire de ecosistemele marine, ecosistemele de apă dulce acoperă doar 0,8% din suprafața Pământului și conțin 0,009% din rezervele totale de apă ale lumii. Există trei tipuri principale de ecosisteme de apă dulce:

• Calm: ape în care nu există curent, cum ar fi piscine, lacuri sau iazuri.
• Curgător: ape cu mișcare rapidă, cum ar fi pâraiele și râurile.
• Zone umede: Locuri unde solul este inundat constant sau periodic.

Ecosistemele de apă dulce găzduiesc reptile, amfibieni și aproximativ 41% din speciile de pești din lume. Apele cu mișcare rapidă conțin de obicei concentrații mai mari de oxigen dizolvat, susținând astfel mai mult diversitatea biologică decât apele stătătoare ale iazurilor sau ale lacurilor.

Structura ecosistemului, componente și factori

Un ecosistem este definit ca o unitate ecologică funcțională naturală formată din organisme vii (biocenoză) și mediul lor neînsuflețit (abiotic sau fizico-chimic), care interacționează între ele și creează un sistem stabil. Iaz, lac, deșert, pășuni, pajiști, păduri etc. sunt exemple comune de ecosisteme.

Fiecare ecosistem este format din componente abiotice și biotice:

Structura ecosistemului

Componente abiotice

Componentele abiotice sunt factori nelegați ai vieții sau ai mediului fizic care influențează structura, distribuția, comportamentul și interacțiunile organismelor vii.

Componentele abiotice sunt reprezentate în principal de două tipuri:

• Factorii climatici, care includ ploaia, temperatura, lumina, vântul, umiditatea etc.
• Factori edafici, inclusiv aciditatea solului, topografia, mineralizarea etc.

Importanța componentelor abiotice

Atmosfera oferă organisme vii dioxid de carbon(pentru fotosinteză) și oxigen (pentru respirație). Procesele de evaporare și transpirație au loc între atmosferă și suprafața Pământului.

Radiația solară încălzește atmosfera și evaporă apa. Lumina este, de asemenea, necesară pentru fotosinteză. oferă plantelor energie pentru creștere și metabolism, precum și produse organice pentru hrănirea altor forme de viață.

Majoritatea țesuturilor vii constă dintr-un procent mare de apă, până la 90% sau mai mult. Puține celule sunt capabile să supraviețuiască dacă conținutul de apă scade sub 10%, iar majoritatea mor atunci când conținutul de apă este mai mic de 30-50%.

Apa este mediul prin care mineralele produse alimentare intra in plante. Este necesar și pentru fotosinteză. Plantele și animalele primesc apă de la suprafața Pământului și a solului. Principala sursă de apă sunt precipitațiile.

Componente biotice

Ființele vii, inclusiv plantele, animalele și microorganismele (bacterii și ciuperci), prezente într-un ecosistem sunt componente biotice.

Pe baza rolului lor în sistemul ecologic, componentele biotice pot fi împărțite în trei grupe principale:

• Producătorii produce substanțe organice din cele anorganice folosind energia solară;
• Consumatorii mănâncă gata făcută substanțe organice, produs de producători (erbivore, prădători etc.);
• Descompunetoare. Bacteriile și ciupercile care distrug compușii organici morți ai producătorilor (plante) și consumatorilor (animale) pentru nutriție și eliberează în mediu substanțe simple (anorganice și organice) formate ca produse secundare metabolismul lor.

Aceste substanţe simple sunt re-produse prin metabolismul ciclic între comunitatea biotică şi mediu abiotic ecosistemelor.

Nivelurile ecosistemelor

Pentru a înțelege nivelurile unui ecosistem, luați în considerare următoarea figură:

Diagrama la nivel de ecosistem

Individual

Un individ este orice creatură vie sau organism. Indivizii nu se reproduc cu indivizi din alte grupuri. Animalele, spre deosebire de plante, sunt de obicei clasificate sub acest concept, deoarece unii membri ai florei se pot încrucișa cu alte specii.

În diagrama de mai sus, puteți vedea că peștele auriu interacționează cu mediuși se va reproduce exclusiv cu membri ai propriei specii.

Populația

Populația este un grup de indivizi dintr-o anumită specie care trăiesc într-o anumită zonă geografică la un moment dat. (Un exemplu ar fi peștele auriu și speciile sale). Vă rugăm să rețineți că o populație conține indivizi din aceeași specie care pot avea diferite diferențe genetice, cum ar fi culoarea hainei/ochilor/pieii și dimensiunea corpului.

Comunitate

O comunitate include toate organismele vii dintr-o anumită zonă la un moment dat. Poate conține populații de organisme vii diferite tipuri. În diagrama de mai sus, observați cum peștii aurii, salmonidele, crabii și meduzele coexistă într-un anumit mediu. O comunitate mare include de obicei biodiversitatea.

Ecosistem

Un ecosistem include comunități de organisme vii care interacționează cu mediul lor. La acest nivel, organismele vii depind de alți factori abiotici precum rocile, apa, aerul și temperatura.

Biomul

Cu cuvinte simple, este o colecție de ecosisteme care au caracteristici similare cu factorii lor abiotici adaptați mediului.

Biosferă

Când luăm în considerare diferiți biomi, fiecare ducând în altul, se formează o comunitate imensă de oameni, animale și plante, care trăiesc în anumite habitate. este totalitatea tuturor ecosistemelor prezente pe Pământ.

Lanțul trofic și energia într-un ecosistem

Toate ființele vii trebuie să mănânce pentru a obține energia necesară pentru a crește, a se mișca și a se reproduce. Dar ce mănâncă aceste organisme vii? Plantele își iau energia de la Soare, unele animale mănâncă plante, iar altele mănâncă animale. Această relație de hrănire într-un ecosistem se numește lanț alimentar. Lanțurile trofice reprezintă de obicei secvența cine mănâncă pe cine într-o comunitate biologică.

Mai jos sunt câteva organisme vii care se pot încadra în lanțul trofic:

Diagrama lanțului trofic

Un lanț alimentar nu este același lucru cu . Rețeaua trofică este o colecție de mai multe lanțuri trofice și este o structură complexă.

Transfer de energie

Energia este transferată prin lanțurile trofice de la un nivel la altul. O parte din energie este folosită pentru creștere, reproducere, mișcare și alte nevoi și nu este disponibilă pentru nivelul următor.

Lanțurile trofice mai scurte stochează mai multă energie decât cele mai lungi. Energia cheltuită este absorbită de mediu.