10.1. обменный и резервный фонды

Известно, что из более 90 химических элементов, встречаю-< щихся в природе, 30-40 необходимы живым организмам. Некоторые 'I элементы, такие как углерод, водород и азот, требуются в больших количествах, другие в малых или даже минимальных количествах. Какова бы ни была потребность в них, все элементы участвуют в биогеохимических круговоротах. Биогеохимический круговорот име­ет вид кольца, направленного от автотрофов к гетеротрофам и от них снова к автотрофам (рис. 10.1).

Поступление

^«<х ——                 Выход

Дыхание сообщества

Рис. 10.1. Биогеохимический круговорот (заштрихованное кольцо) на фоне упрощенной схемы потока энергии (по Одуму, 1975), Обозначения см, на рис. 9,4,

В природе элементы никогда или почти никогда не бывают распределены равномерно по всей экосистеме и находятся всюду в разной химической форме. На пути между гетеротрофами и авто-трофами элементы попадают в так называемый резервный фонд.

121

Резервный фонд - большая масса медленно движущихся веществ, в основном не связанных с организмами. В отличие от него, обменный фонд представляет собой быстрый обмен между организмами и их непосредственным окружением и имеет вид кольца.

В зависимости от природы резервного, фонда выделяют два основных типа б и о геохимических круговоротов: 1) круговорот газо­образных веществ с резервным фондом в атмосфере или гидро­сфере, 2) осадочный цикл с резервным фондом в земной коре.

Резервные фонды в атмосфере и гидросфере легко доступны, поэтому такие биогеохимические круговороты относительно устойчивы. Осадочные циклы, в которых участвуют фосфор и железо, гораздо менее стабильны. Они более подвержены влиянию различного рода местных изменений, так как ос­новная масса вещества сосредоточена в малоактивном и малоподвижном ре­зервном фонде земной коры. Следовательно, если "спуск", т. е. поступление веществ из обменного фонда в резервный, совершается быстрее, чем "подъем", то часть обмениваемого материала выходит из круговорота.

Обменный фонд образуется за счет веществ, которые воз­вращаются в круговорот двумя основными путями: 1) в результате первичной экскреции животными и 2) при разложении детрита мик­роорганизмами. Если оба пути замыкания обменного фонда реали­зуются в одной экосистеме, то первый из них доминирует, напри­мер, в планктоне и других сообществах, где основной поток энергии идет через пастбищную пищевую цепь; второй путь преобладает в степях, лесах умеренной зоны и других сообществах, в которых ос­новной поток энергии направлен через детритную пищевую цепь.