Sistemi ekologjik: koncepti, thelbi, llojet dhe nivelet

zona e zhvillimit të veçantë territorial, ekosistem inovativ vetëorganizues, ekosistem inovativ, grupi i teknologjive inovative, Territori Krasnoyarsk

Proskurnin Sergei Dmitrievich

Krijimi i një ekosistemi vetë-organizues të inovacionit në zonat e zhvillimit të veçantë territorial // Ekonomia dhe Menaxhimi Rajonal: Revistë Shkencore Elektronike... ISSN 1999-2645... -. Numri i artikullit: 5206. Data e botimit: 23-10-2017. Mënyra e hyrjes: https: // faqe / artikull / 5206 /

Proskurnin Sergej Dmitrievich
Zëvendës shefi i parë i administratës së CATF Zheleznogorsk
Rusia, rajoni Krasnoyarsk, Zheleznogorsk
[email i mbrojtur]

Abstrakt

Ekosistemi i inovacionit është një nga mjetet për të krijuar kushte që rrisin konkurrencën e organizatave në kombëtare dhe ekonomitë rajonale. Punimi diskuton llojet e sistemeve të inovacionit, analizon qasjen e ekosistemit në politikën e inovacionit dhe kushtet themelore të nevojshme për krijimin e ekosistemeve lokale të inovacionit. Ekosistemi lokal i inovacionit i analizuar në rajonin e Krasnoyarsk është një grup grumbullimi "Technopolis Yenisei". Lejimi i një shembulli specifik për të treguar avantazhin e ndërveprimeve bashkëpunuese të elementeve të grupit "spiralja e trefishtë". Si përfundim, analiza e gjendjes aktuale të zhvillimit të programeve të grupimeve dhe zbatimi i një projekti për krijimin e një ekosistemi lokal inovativ më efektiv për zonat që kanë statusin e zonës së veçantë të zhvillimit territorial.

zona e zhvillimit të veçantë territorial, ekosistem i vetëorganizuar i inovacionit, ekosistem i inovacionit, grupi i teknologjive inovative, Territori Krasnoyarsk

R. McArthur në 1955 sugjeroi përdorimin ekuacionin Shannon, në të cilën, nëse e zëvendësojmë p i, me (ku n i është numri i përgjithshëm i individëve të specieve në- numri i përgjithshëm i individëve në të gjithë biocenozën), marrim një formulë që përshkruan informacionin e ekosistemit.

ku m- numri i grupeve.

Ekzistojnë dy lloje të informacionit të ekosistemit: strukturor dhe i lirë. Informacioni strukturor (informacioni i fshehur) përmbahet në strukturën e ekosistemit, treguesi sasior i tij nuk varet nga sasia dhe përmbajtja e informacionit të marrë në lidhje me të. Informacioni i lirë është ajo pjesë e informacionit të ekosistemit që përmbahet në informacionin rreth sistemit të marrë nga studiuesi kur analizon mostrat e marra prej tij. Mostrat, si rregull, i ofrojnë studiuesit informacion falas. Informacioni strukturor është i fshehur në strukturën e brendshme të një ekosistemi. Shiko gjithashtu Informacioni, Ekuacioni Shannon.

Ekologjike fjalor enciklopedik... - Kishinau: Redaksia kryesore e Enciklopedisë Sovjetike Moldaviane... I.I. gjyshi. 1989.

Shihni se çfarë është "INFORMACIONI EKOSISTEM" në fjalorë të tjerë:

Treguesi i diversitetit të sistemit biologjik. Për shembull, popullatat kanë seksin, moshën, strukturën hapësinore, etologjike, madhësinë dhe struktura të tjera komplekse; përfaqësohen ekosistemet sasi e madhe popullata të ndryshme të specieve ... ... Fjalor ekologjik

Një grup informacioni për transmetim tek institucionet dhe departamentet e interesuara për gjendjen ekologjike të territoreve, për shkeljet e regjimit të tij në zonat e banimit, në zonat e ndikimit të ndërmarrjeve industriale, autostradat e transportit dhe në ... ... Fjalori i urgjencës

- (nga lat. informatio shpjegim, prezantim), pasqyrim dhe transmetim i diversitetit në çdo objekt dhe proces të jetesës dhe natyrë e pajetë... Një nga konceptet bazë të kibernetikës, i prezantuar nga N. Winner (1984). Sipas mendimit të tij, nga shkalla e zotërimit të nevojave ... ... Fjalor ekologjik

GOST R 53794-2010: Informacion gjeologjik mbi nëntokën. Termat dhe Përkufizimet- Terminologjia GOST R 53794 2010: Informacion gjeologjik rreth nëntokës. Termat dhe përkufizimet dokumenti origjinal: informacion analitik Pjesë e informacionit gjeologjik për nëntokën, që përmban informacion për strukturën, përbërjen, vetitë shkëmbinj, xeherore, ...... Fjalor-libër referues i termave të dokumentacionit normativ dhe teknik

Ky term ka kuptime të tjera, shih Lindje (shqarim). Koordinatat e Liqenit Vostok: Koordinatat ... Wikipedia

Një krizë- (Krisis) Përmbajtja Përmbajtja Historia e Krizave Financiare Historia e botës 1929 1933 Depresioni i Madh E Hëna e Zezë 1987. Në 1994-1995 ndodhi kriza meksikane. Në vitin 1997, kriza aziatike. Në vitin 1998, rusja ... ... Enciklopedia e investitorëve

Funksioni i sistemeve të organizuara që kanë lindur natyrshëm (evolucionar) ose artificial (krijim). Shërbimet komunale dallohen në sisteme biologjike, sociale, ekonomike, politike, teknike, kibernetike dhe të tjera. Më e zakonshme ... ... Enciklopedi Filozofike

Parku Natyror "Donskoy" Don. Në ... Wikipedia

Prodhim industrial- (Indeksi i prodhimit industrial) Përkufizimi i prodhimit industrial, tendencat në zhvillimin e prodhimit Informacion mbi përkufizimin e prodhimit industrial, tendencat në zhvillimin e prodhimit Përmbajtja Përmbajtja Përcaktimi dhe cilësia e mjedisit ... ... Enciklopedia e investitorëve

Këtij artikulli i mungojnë lidhjet me burimet e informacionit. Informacioni duhet të jetë i verifikueshëm, përndryshe mund të merret në pyetje dhe të hiqet. Ju mund të ... Wikipedia

libra

• Shkenca natyrore. Klasa 11. Libër mësuesi. Një nivel bazë të. Vertikale. FSES, Sivoglazov Vladislav Ivanovich, Agafonova Inna Borisovna, Titov Sergej Alekseevich. Teksti shkollor përputhet me Standardin Federal të Arsimit Shtetëror të Mesëm (i plotë) arsimi i përgjithshëm, i rekomanduar nga Ministria e Arsimit dhe Shkencës së Federatës Ruse dhe e përfshirë në Federal ...

Rrjedhat e materies

Nuk është për t'u habitur, por në krahasim me flukset e energjisë, flukset e materies dhe struktura e tyre në ekosistemet e trupave të ndryshëm ujorë janë studiuar në një masë shumë më të vogël. Ndoshta mund të themi se pjesa më e madhe e punës i kushtohet studimit të elementeve biogjene, kryesisht fosforit dhe azotit. Në shumicën e trupave ujorë u studiuan sasitë e këtyre substancave ose format e tyre të ndryshme, ndryshimet e tyre sezonale në trupat ujorë me status të ndryshëm trofik. Në ekosistemet e disa prej tyre janë studiuar aspekte të ndryshme të vlerësimit sasior të pjesëmarrjes së organizmave të ndryshëm ujorë në proceset e ciklit të substancave në ekosistemet ujore. Si rezultat i studimeve të tilla, u morën informacione që bënë të mundur shprehjen sasiore të ritmeve të sekretimit të fosforit dhe azotit nga organizmat ujorë në funksion të masës dhe dimensioneve të tyre lineare (Kuenzler, 1961; Johannes, 1964; Tatrai, 1982.1987; Fukuchara, Yasuda, 1985.1989; Gutelmakher, 1986 etj.). Kjo bëri të mundur përcaktimin sasior të pjesëmarrjes së zooplanktonit, zoobentosit dhe organizmave të peshkut në ciklin e fosforit në ekosistemet e liqenit (Andersson, 1988) dhe u zbulua roli i organizmave bentik në heqjen e azotit dhe fosforit nga sedimentet e poshtme (Martynova, 1985). Kështu, për shembull, së bashku me të rriturit e chironomids, ajo bartet nga liqenet Uashington, Mendota, Balaton nga 0,9 në 6,3, nga rezervuarët Saratov, Rybinsk, Mozhaisk - nga 0,7 në 15% azot dhe nga 0,6 në 12 dhe nga 0,1. në 3.6% fosfor, përkatësisht, nga sasia e tyre e grumbulluar në fund të këtyre rezervuarëve. Është studiuar evolucioni i ciklit të fosforit gjatë eutrofikimit të ujërave natyrore (Evolution of the gyre ..., 1988). Është marrë një marrëdhënie midis flukseve të fosforit (P, mg / m2 ditë) dhe biomasës së kafshëve makrobentos (B, g / m2) (Zhukova, Nagorskaya, 1994):

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

Eksperimentalisht është treguar se një rritje në aktivitetin e makrozoobentos pivoditit çon në një rritje të fluksit të fosforit me 0.3 - 3 herë (Mitrasemski, Ushmanski, 1988).

Shkalla e sekretimit të azotit dhe fosforit dhe pesha trupore te kafshët lidhen nga një marrëdhënie strikte, e ngjashme me marrëdhënien midis shkallës së metabolizmit dhe peshës trupore (Gutelmakher, 1986), e cila në lidhje me zooplanktonin në një temperaturë prej 20 o mund të përshkruhet nga ekuacioni:

 = 1,047 * W 0,801, (44)

ku:  - ekskretimi, μg R / ditë; W - pesha e thatë, mg.

Ekskretimi i fosforit mineral nga kafshët e planktonit varet nga masa dhe temperatura e tyre (Zhukova, 1989):

Rotatoria -  p = 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)

ku: E p - sekretimi μg / mg i thatë. masa në orë; W është masa, μg; T - temperatura mesatare e ujit për sezonin e rritjes

Rreth 50% e ndryshueshmërisë në nxjerrjen e fosforit nga zooplanktoni është për shkak të ndikimit të temperaturës, ndërsa vlera e koeficientit Q 10 është 2,46 (Gulati et al., 1995).

Në mënyrë të ngjashme, sekretimi i fosforit nga kafshët bentike varet gjithashtu nga temperatura (Fukuchara, Yasuda, 1985):

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

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

ku: E p - ekskretimi, μg / mg peshë e thatë; T - temperatura rreth C.

Shkalla e sekretimit të fosforit nga kafshët bentos (μg / ditë) varet gjithashtu nga pesha e tyre e thatë (W, mg) (Fukuchara, Yosuda, 1989):

 p = 0,045 W 0,622. (50)

Shkalla e sekretimit të azotit nga kafshët varet nga masa e tyre ose në mënyrë lineare (Tatrai, 1982):

larvat chironomid -  N = 27,2 + 29,18 W, (51)

ose në formën e një varësie nga pushteti:

larvat chironomid (Fukuhara, Yosuda, 1989) -  N = 1.66 W -0.625, (52)

ku: W - pesha e kafshëve (μg / mg peshë e thatë në ditë),

krapi në 20 о С (Tatrai, 1987) -  N = 0,98 W 0,62, (53)

ku:  N - shkalla e ekskretimit (mg / ditë); W - g masë e papërpunuar.

Ekskretimi i azotit nga kafshët, si dhe i fosforit, varet edhe nga temperatura - për krapin (Iwata, 1989):  N = 0,035 * W 0,096 * T 0,860, ku:  N - mg / ditë; W-g djathë. masë, dhe rritet me një rritje të aktivitetit të peshkut (Iwata, 1987).

Duke analizuar marrëdhënien midis zooplanktonit dhe fitoplanktonit dhe duke marrë parasysh metabolizmin e planktonit në tërësi, B.L. Gutelmakher (1986) tregoi bindshëm në mënyrë sasiore se kafshët e planktonit kanë një rëndësi të madhe në rigjenerimin e lëndëve ushqyese, prania e kafshëve stimulon fotosintezën dhe rritjen e biomasës dhe përshpejton ciklin biotik. E njëjta gjë mund t'i atribuohet peshqve, rritja e numrit të të cilëve në një rezervuar çon në një rritje të intensitetit të proceseve në ekosistemin e tij. Për shembull, largimi i peshkut nga një liqen i vogël suedez çoi në një ulje të prodhimit primar dhe një rritje të transparencës së ujit (Stenson, 1978) Ndërprerja e kultivimit të peshkut në liqene çoi në ndryshime në sasinë dhe kohën e futjes së fosforit në epilimnion nga shtresat më të thella të ujit (Uchmanski, 1988). Roli i kafshëve bentike në shkëmbimin e fosforit ndërmjet shtresave të poshtme të ujit dhe sedimenteve të poshtme është i rëndësishëm. Për shembull, në disa liqene polake, kafshët e poshtme përdorin deri në 30% të fosforit që hyn në shtresat e poshtme të ujit (Mitraszewski, Uchmanski, 1988).

Buxheti total i fosforit në liqen mund të llogaritet sipas ekuacionit (Vollenweider, 1975):

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

ku: M është masa e fosforit total në ujin e liqenit; I-shkalla e hyrjes së tij në ujë nga zona e ujëmbledhësit, atmosfera; O - shkalla e daljes së tij nga liqeni; S p - shkalla e hyrjes së saj në sedimente.

Përqendrimi mesatar i fosforit total në ujë (P) lidhet me masën e tij në ujë dhe vëllimin e liqenit (v): P = M / v.

Atëherë duhet të shkruhet barazia për buxhetin e fosforit:

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

Megjithatë, kur llogariten ritmet dhe sasitë e hyrjes dhe daljes së fosforit nga liqeni, përveç faktorëve thjesht fiziko-kimikë, duhet të merret parasysh edhe roli i organizmave të gjallë në këto procese, i cili, siç u tregua më lart, mund të ketë një rëndësi të konsiderueshme.

Sipas modelit të Vollenweider (Vollenweider, 1975), nën një regjim stacionar, përqendrimi mesatar i fosforit në ujin e liqenit është:

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

ku L p është ngarkesa e fosforit (g / m2 vit); R y është koeficienti i mbajtjes së fosforit (në fraksione të njësisë); z është thellësia mesatare e liqenit, m; rb është koeficienti i shkëmbimit të ujit, vit -1.

Megjithëse sedimentimi është një proces shumë kompleks dhe varet nga shumë faktorë, ekziston një lidhje midis sedimentimit dhe zonës së liqenit:

S = M = P * v,

ku:  - koeficienti i sedimentimit të fosforit; M është sipërfaqja e liqenit.

Llogaritjet e koeficientit të sedimentimit treguan se vlera e tij përcaktohet nga thellësia mesatare e liqenit dhe ngarkesa e fosforit (L p):

Sipas Vollenweider (1975):

ose (Canfield, Bachmann, 1981):

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

Për 18 liqene polake me një përqendrim të ulët pranveror të fosforit në ujë (më pak se 100 mgP / m3), koeficienti i sedimentimit të fosforit ishte 0,288 vit -1. (Uchmanski, Szeligiewicz, 1988).

Vlerësimi i flukseve të fosforit u krye në sistemin e liqeneve Narochansk, në të cilin cikli i fosforit është përgjithësisht tipik për trupat ujorë të zonës së butë (Zhukova, 1989). Komponenti më i rëndësishëm i ciklit biotik të materies në një trup ujor është asimilimi i fosforit nga organizmat autotrofikë në procesin e krijimit të produkteve parësore në ekosistemin e trupit ujor. Ajo rritet me rritjen e prodhimit primar të liqeneve (Tabela 16).

Tabela 16

Vlerësimi i flukseve të fosforit që ofrojnë prodhim primar në liqenet Narochansk (pas Zhukova, 1989)

Nga tabela 16 rezulton se prurja totale vjetore e fosforit në liqene nga pellgu ujëmbledhës është vetëm rreth 10% e nevojave të organizmave autotrofikë në të. Kjo tregon një shkallë të lartë të riqarkullimit të fosforit nga mikroflora dhe kafshët ujore. Ekskretimi i fosforit nga kafshët e planktonit është 23 - 36% e nevojave të autotrofeve në këto liqene. T.V. Zhukova arrin në përfundimin më të rëndësishëm se, meqenëse fluksi i fosforit përmes bakterioplanktonit në këto liqene është jo më shumë se 12-18% e asimilimit nga autotrofët dhe nuk është marrë parasysh ekskretimi i fosforit nga bentosi dhe nektoni, është fosfor mineral i ekskretuar nga kafshët që shërben si burimi kryesor për sigurimin e produkteve parësore. Shkalla e qarkullimit të stokut të fosforit në liqenet e studiuar u rrit me rritjen e produktivitetit të liqeneve dhe arriti përkatësisht në 14.1; 28.2; 40.9 dhe mund të karakterizojë intensitetin e proceseve biotike në ekosistemet liqenore.

Në një nga liqenet holandeze (sipërfaqja 4,7 ha), kërkesat e fitoplanktonit për fosfor u plotësuan nëpërmjet rigjenerimit nga zooplanktoni, i cili në muaj të ndryshëm të vitit varionte nga 22 në 239% të përmbajtjes së tij në ujë me një normë qarkullimi të fosforit prej 95-178. orë (Gulati et al., 1995).

Studimet e buxhetit të fosforit të kryera në tre liqene eutrofike polake (Lawacz, 1985) treguan se sasia e fosforit të sedimentuar në liqen ishte 3-8 herë më e madhe se sa futja e tij në ujin e liqenit nga burime të jashtme. Vlera të ngjashme u vunë re në liqenet Narochansk. Në të njëjtën kohë, në liqene, normat më të larta të sedimentimit u vunë re në fillim të muajve të pranverës dhe të vjeshtës. Në dimër, përkundrazi, shkalla e sedimentimit të fosforit ishte më e ulëta, por ritmet e lëshimit të tij në ujë nga sedimentet e poshtme u rritën. Përmbajtja e fosforit në detritus në këto liqene varionte nga 43 në 97% të rezervës totale të fosforit.

Koeficienti i mbajtjes së fosforit është një karakteristikë e rëndësishme e një rezervuari si një rezervuar sedimentimi; varet nga koha e shkëmbimit të ujit në të dhe përqendrimi i fosforit në ujë. Në liqene varion nga 0,51 në 0,84, në rezervuarë nga 0,18 në 0,6 (Martynova, 1984), dhe për 25 liqene të ndryshme në Evropë dhe Amerikë, nga 0,2 në 0,9 (Musatov, 1994). Ky koeficient është më i lartë në liqenet me rritje të madhe në krahasim me liqenet që nuk janë të mbipopulluar. Në disa liqene polake, mbajtja e fosforit ishte nga 23 në 45% të furnizimit të tij (Lawacz, 1985).

Kafshët luajnë një rol të rëndësishëm në rrjedhat e fosforit. Kështu, për shembull, në një nga liqenet Masuriane, ku rriten troftat e ylberit, sasia e fosforit që përmban peshqit, ushqimi për ta dhe produktet e metabolizmit të peshkut dhe jashtëqitjet e tyre është 2.8 herë më e lartë se sasia e fosforit që hyn në liqen. uji nga pellgu i tij dhe nga ajri. Në të njëjtën kohë, sasia e fosforit e marrë nga liqeni me troftën e kapur ishte 86% e sasisë së fosforit të kryer me ujin e lumit që rrjedh nga liqeni (sipas Penczak et al., 1985; Lawacz, 1985).

Llogaritja e buxhetit vjetor të azotit në liqen. Balaton (Tatrai, 1987; Tatrai, 1987) tregoi se sekretimi i azotit nga kafshët e bentosit ishte 34, nga peshqit - 10.2% e hyrjes së tij në liqen, mbajtja e azotit nga bentos - 10.7, nga peshqit - 12.9% e tij vjetore. eksport, ndërsa peshqit së bashku hoqën rreth 1% të sasisë totale të azotit të hequr nga liqeni. Sasia totale e azotit dhe fosforit që hyn në liqen si rezultat i sekretimit dhe bioturbimit nga larvat e kironomideve është në përpjesëtim me sasinë e elementeve biogjene që hyjnë në liqen. Balaton me rrjedhje sipërfaqësore.

Është jashtëzakonisht e vështirë të analizohet i gjithë sistemi i rrjedhave të ndërlikuara të materies në ekosisteme. Është gjithashtu e vështirë sepse deri më tani nuk ka metoda të provuara të analizës së përbashkët të një grupi rrjedhash. Përzgjedhja dhe testimi i çdo treguesi të dobishëm për identifikimin e veçorive karakteristike të sistemit të flukseve të materies në ekosistemet e trupave të veçantë ujorë has në vështirësi të tilla si intensiteti i lartë i punës, kohëzgjatja dhe kostoja e studimeve në terren. Në këtë drejtim, analiza e situatave dhe metodologjia e përzgjedhur e kërkimit mbi një model simulues të ekosistemit të një rezervuari mund të ndihmojë.

Siç është përmendur tashmë, treguesi i entropisë së informacionit Shannon përdoret me sukses për të vlerësuar kompleksitetin e strukturës së përbërësve individualë të ekosistemeve në ekologji. Gjithashtu u përdor me sukses për të përshkruar organizimin strukturor të agrosistemeve si një rrjet fluksesh energjie dhe për t'i krahasuar ato me njëri-tjetrin (Denisenko et al.). Siç pritej, homogjeniteti i strukturës së flukseve lidhet me shkallën e kompleksitetit të tij: një rritje në homogjenitetin e flukseve tregon një rritje të kompleksitetit të strukturës dhe, anasjelltas, me një ulje të homogjenitetit, strukturën e flukseve. bëhet më e thjeshtë. Le të përpiqemi të përcaktojmë aftësinë e indeksit Shannon për të zbuluar tiparet e sistemit të rrjedhave në ekosistemet e trupave ujorë.

Për këtë qëllim, u përdor një model i rrjedhave të ceziumit në një rezervuar, i zhvilluar së bashku me A. A. Umnov. Modeli u mor si bazë, i krijuar nga A.A. Umnov në lidhje me nevojën për të analizuar ciklin e ceziumit në trupat ujorë pas tragjedisë së Çernobilit. Ky model është përshtatur për qëllimet tona. Në të, ceziumi konsiderohej vetëm si një substancë që përfshihet në qarkullimin e përgjithshëm të substancave në një rezervuar, dhe në sistemet biologjike është një analog i kaliumit dhe natriumit. Ceziumi u konsiderua në model si një lloj shënuesi, me ndihmën e të cilit u vlerësuan mundësitë e përdorimit të indeksit Shannon si tregues i kompleksitetit të strukturës së flukseve të substancave në ekosistemin liqenor. Diagrami bllok i modelit është paraqitur në Fig. 36.

Gjatë strukturimit të modelit të ekosistemit, u identifikuan katër blloqe: epilimnion, hipolimnion, fundi litoral dhe fundi profundal. Secili prej blloqeve, nga ana tjetër, ndahet në dy nënblloqe: 1 - fraksion i ngurtë, i përfaqësuar në epi- dhe hipolimnion nga seston, dhe në fund nga bentos dhe një shtresë aktive e sedimenteve të poshtme; 2 - ujë (ose uji i poreve në fund) me substanca të tretura në të.

Komponentët e përzgjedhur të modelit janë të ndërlidhur nga një sistem fluksesh: 0 - thithja e ceziumit të lirë në epilimnion, nga seston në epilimnion, 1 - sadimentimi i ceziumit të lidhur në hipo- dhe epilimnion, 2 - sedimentimi në fund të zonës litorale i ceziumit të lidhur në epilimnion, 3 - risuspensioni i ceziumit të lidhur me pjesën e poshtme të zonës litorale në epilimnion, 4 - difuzioni i ceziumit të lidhur midis epilimnionit, 5 - thithja e ceziumit të lirë të epilimnon nga sedimentet e poshtme të diffu-së litoral, 6 - i ceziumit të lirë ndërmjet epilimnioneve, 7 - difuzioni i ceziumit të lirë ndërmjet ujit pore të sedimenteve të poshtme në litoral dhe ujit të epilimnionit, 8 - thithja e ceziumit të lirë në hipolimnion nga sestoni i hipolimnionit, 9 - sedimentimi i ceziumit të lidhur në hipolimnion deri në fund të profundalit, 10 - risuspension i ceziumit të lidhur me pjesën e poshtme të profundalit në hipolimnion, 11 - thithja e ceziumit të lirë të hipolimnionit nga sedimentet e poshtme të ujit pore të thellë të sedimenteve fundore të thella dhe uji i hipolimnion, 13 - desorbim i ceziumit të lidhur të sedimenteve fundore të zhytura në ujin pore të sedimenteve të poshtme, 14 - desorbimi i ceziumit të lidhur të sedimenteve të poshtme në litoral në ujin pore të sedimenteve të poshtme të litoralit.

Edhe ky sistem relativisht i thjeshtë i flukseve të modelit të simulimit të ekosistemit kërkon disa metoda të veçanta për analizën e tij. Le të shqyrtojmë, duke përdorur këtë model si shembull, aftësitë e indeksit Shannon për identifikimin e veçorive integrale të sistemit të rrjedhës. Për këtë qëllim, u hetua ndikimi i faktorëve të mëposhtëm në sistemin e flukseve materiale: ndryshimi në zonën e thellë si tregues i ndryshimit të thellësisë mesatare të rezervuarit, përzierja e kolonës së ujit për shkak të veprimit të erës forca të ndryshme, lirshmëri e ndryshme e dherave, trashësia e shtresës aktive të pjesës së poshtme, në të cilën roli kryesor u takon organizmave fundor, përmbajtja seston në epi- dhe hipolimnion, shkalla e risuspensionit në litoral dhe profundal.

Rezultatet e marra në model, të paraqitur në Fig. 37 - 42, treguan se me një rritje të shkallës së risuspensionit në litoral dhe profundal, një rritje në lirshmërinë e tokës në litoral, një rritje në sasinë e sestonit në profundal, homogjeniteti i flukseve ose pasiguria u rrit. Ulja e homogjenitetit të përrenjve, d.m.th. një rritje e dominimit të disa prej tyre u vu re me një rritje në sipërfaqen e thellësisë, dhe rrjedhimisht thellësisë mesatare të rezervuarit, dhe në mënyrë të parëndësishme me një rritje të lirshmërisë së dherave në thellësi. Shkalla e homogjenitetit të rrjedhjes nuk varej nga trashësia e shtresës së shtresës aktive të sedimenteve të poshtme, si në litoral ashtu edhe në atë profundal, si dhe nga sasia e sestonit në epilimnion.

Një rritje në thellësinë mesatare të liqenit çoi në një ulje të uniformitetit dhe një rritje të pasigurisë së strukturës së rrjedhës, d.m.th. duke thjeshtuar strukturën e tyre.

Meqenëse raporti i biomasës minimale dhe maksimale vjetore të komuniteteve të kafshëve, i cili është në raport të drejtë me vlerat e indeksit Shannon, ndryshon në mënyrë të kundërt me thellësinë mesatare të rezervuarit (Alimov, 1991), duhet pritur një marrëdhënie natyrore ndërmjet kompleksitetit të strukturës së rrjedhës së vlerësuar nga indeksi Shannon dhe kompleksitetit të strukturës së komuniteteve ujore. Në liqenet më të thellë, një strukturë më e thjeshtë e materies rrjedh dhe bashkësitë e kafshëve organizohen në krahasim me liqenet më të cekët. Ky përfundim i rëndësishëm nuk bie ndesh me vëzhgimet në liqene të veçanta, por konfirmohet prej tyre.

Homogjeniteti i rrjedhave të materies rritet me një rritje të forcës së përzierjes së erës të kolonës së ujit me një rritje të njëkohshme të shkallës së risuspensionit të substancave në litoral dhe në thellësi të rezervuarit. Në këtë rast, ndryshimi në trashësinë e shtresës aktive të pjesës së poshtme nuk ndikoi në strukturën e rrjedhave, ndërsa një rritje në sasinë e sestonit në profundal çoi vetëm në një rritje shumë të dobët të homogjenitetit të rrjedhave të çështje. Ndryshimi i lirshmërisë së tokës pati një efekt të ndryshëm në strukturën e prurjeve në pjesë të ndryshme të liqenit. Pra, nëse një rritje në lirshmërinë e tokës çoi në një rritje të homogjenitetit të rrjedhave në litoral, atëherë homogjeniteti i tyre zvogëlohej në thelbin. Struktura e rrjedhave nuk ndryshoi me ndryshimin e sasisë së sestonit në epilimnion, por me një rritje të sasisë së sestonit në hipolimnion, ajo u bë pak më homogjene. Nëse e konsiderojmë sasinë e sestonit si një karakteristikë të caktuar të produktivitetit të rezervuarit, atëherë mund të themi se flukset e ceziumit nuk varen prej tij.

Kështu, indeksi Shannon mund të përdoret me sukses për të vlerësuar kompleksitetin e strukturës së rrjedhave të materies (jo vetëm ceziumit). Në të njëjtën kohë, është e qartë se nevojitet punë e mëtejshme në këtë drejtim.

Rrjedhat e informacionit

Ligji i dytë i termodinamikës vendosi një kriter për dallimin midis proceseve të kthyeshme dhe të pakthyeshme. Në formulimin e tij, futet një funksion i ri - entropia, e cila rritet në rastin e proceseve të pakthyeshme. Entropia (S) shërben si masë e shpërndarjes së pakthyeshme të energjisë dhe, sipas parimit Boltzmann, lidhet me numrin e gjendjeve të sistemit (probabilitetet) (p):

ku k është konstanta universale Boltzmann (1,38054 * 10 -23 J / T); T është temperatura Kelvin.

Njësitë e entropisë mund të merren nga njësitë e energjisë të ndarë me temperaturën Kelvin.

Nga pikëpamja e termodinamikës, informacioni (I) shoqërohet me entropinë, duke përfaqësuar negjentropinë:

I = - S = - k * lnp.

Negentropia është një masë informacioni

Duke pasur parasysh sa më sipër, rrjedha e energjisë (F) shoqërohet me rrjedhën e informacionit (I): F / T = I.

E. Schrödinger (1972), duke marrë parasysh termodinamikën e sistemeve biologjike, shkroi se një organizëm prodhon entropi pozitive dhe për të mbetur gjallë, ai duhet vazhdimisht të nxjerrë entropinë negative nga mjedisi. Organizmi merr entropinë (informacion) negativ duke transformuar substancat që merr nga ushqimi ose kuantet e energjisë së dritës, ose komponimet kimike në transportuesit e energjisë, duke i përdorur ato në reaksionet biokimike. Në këtë rast, shkatërrimi i materies çon në rritjen e entropisë, dhe krijimin e tyre në uljen e saj.

Duke përdorur konceptin e entropisë, mund të themi se informacioni është një masë e sasisë së pasigurisë që zhduket kur merret një mesazh.

Sistemet biologjike janë objekte komplekse dhe të renditura me një aftësi unike për të ruajtur dhe transmetuar informacion në formën e strukturave dhe funksioneve që kanë lindur si rezultat i evolucionit të gjatë. Sinteza e substancave dhe akumulimi i transportuesve të energjisë, transformimi i tyre dhe shkatërrimi i çdo substance në organizmat e gjallë ndodh vetëm me pjesëmarrjen e ATP dhe makroergëve të tjerë, përfshirë nukleozidet.

Nukleozidet, duke qenë pjesë përbërëse e ADN-së dhe ARN-së, janë të përfshirë në transferimin e informacionit gjenetik, dhe ato gjithashtu marrin pjesë në proceset e transformimit të energjisë, dhe rrjedhimisht në rritjen ose uljen e entropisë.

Sipas Yu. Odum (1986), ekologu që ndërtoi skemat e flukseve të materies dhe energjisë në ekosistem e kupton papërsosmërinë e tyre për shkak të mungesës së një vlerësimi të lidhjeve të informacionit. Ka shembuj të njohur kur popullatat me biomasë të vogël, përmes të cilave rrjedh një pjesë e vogël e energjisë nga transformimi në ekosistem, kanë një ndikim të fortë në madhësinë dhe drejtimin e lëndës dhe energjisë që rrjedh në të. Kështu, baza e strukturës së brendshme të ekosistemit janë lidhjet materiale, energjetike dhe informative. Këto lidhje luajnë një rol organizues dominues në lidhjet ndërmjet popullatave të specieve të caktuara që i përkasin blloqeve funksionale të njëjta ose të ndryshme. Ato, si dhe lidhjet informative me pjesët e pajetë të sistemit, përbëjnë rrjetin e informacionit që përcakton të gjitha proceset e brendshme (Ivashov, 1991) Lidhjet trofike janë komponentët më të rëndësishëm të ekosistemeve dhe komuniteteve, në nyjet e rrjetës ushqimore, të përfaqësuara nga organizmat, informacioni grumbullohet dhe merren vendime (Margalef, 1992). Prandaj, studimet e lidhjeve të informacionit dhe flukseve të informacionit dhe lidhjet e tyre me flukset material-energji janë të nevojshme për të kuptuar mekanizmin e funksionimit të ekosistemit.

Vetë koncepti i informacionit ka shumë interpretime. Në mënyrë figurative, informacioni është "gjaku" i çdo sistemi (Margalef, 1992). Biologjikisht, përkufizimi dhe kuptimi më i afërt i informacionit u propozua nga L.N. Seravin (1997). Informacioni është ekzistenca e fenomeneve në një formë materiale të pazakontë për natyrën e tyre, por në formën e shfaqjeve, imazheve ose mesazheve. Ajo lind si një ndryshim në strukturën, formën, vetitë ose energjinë e objektit - transportuesit. I njëjti autor propozoi tetë ligje cilësore të informacionit. Pa marrë parasysh të gjitha këto ligje, do të veçojmë vetëm disa prej tyre. Ligji i zhdukjes së informacionit thotë se, ndryshe nga materia dhe energjia, ai mund të zhduket pa lënë gjurmë, pa u shndërruar në asgjë. Informacioni mund të transmetohet në një sistem tjetër duke transferuar informacionin së bashku me objektin bartës, transmetimin e matricës nga objekti në objekt ose përmes kanaleve të veçanta të komunikimit duke përdorur sinjale celulare. Në të njëjtën kohë, është e rëndësishme që transmetimi përmes kanaleve të komunikimit të mund të kryhet vetëm me transkodim; transmetimi i drejtpërdrejtë i informacionit në këtë rast është i pamundur. Kombinimi i koncepteve "informacion" dhe diversitet në biologji u propozua për herë të parë nga I.I. Schmalhausen (1968), duke e konsideruar sasinë e informacionit si një masë të diversitetit.

Koncepti i flukseve të informacionit u përdor nga E. Lekyavichus (1986) në formën e flukseve nga sistemi në komponentët e tij dhe flukseve të kundërta. Sipas mendimit të tij, kontrolli në biosisteme shkon nga e tëra në pjesë: kufizimet në sjelljen e pjesëve vendosen duke marrë parasysh rezultatet e ndërveprimit të tyre. Ky lloj menaxhimi quhet koordinim. Sidoqoftë, përbërësit e sistemit mund të përdorin struktura për "qëllimet" e tyre, të cilat jo gjithmonë përkojnë me "qëllimet" e të gjithë sistemit. Kjo sjellje e komponentit quhej vetvetja. "Konflikti" midis koordinimit dhe mbështetjes te vetja përcakton zhvillimin e sistemit.

Në biologji, transmetimi i informacionit më së shpeshti studiohet dhe përshkruhet në mënyrë të pavarur nga materia dhe energjia. Por në fakt, ekzistojnë bartës materiale të informacionit, për shembull, energjia, e cila është e nevojshme kur shkruani dhe lexoni informacion. Informacioni është i pranishëm si në strukturat e organizmave ashtu edhe në rrjedhat ndërmjet strukturave. Strukturat komplekse duken të jenë bartës pasivë të informacionit, por ato kanë energji që mund të riaktivizohet dhe të sigurojë nivele të ndryshme përkthimi përmes kanaleve përkatëse (Margalef, 1992). Patten (1961) pranon se flukset e energjisë dhe masës në ekosisteme shërbejnë për të bartur informacion. Për më tepër, çdo transferim i energjisë dhe masës në unazat e reagimit shkakton një rrjedhë kundërthënëse të informacionit (Menshutkin, 1971).

Rrjetet e informacionit përfshijnë rrjedha të sinjaleve fizike dhe kimike që lidhin të gjitha pjesët e sistemit dhe kontrollojnë (ose rregullojnë) ekosistemin në tërësi. Prandaj, mund të supozojmë se ekosistemet janë të natyrës kibernetike dhe funksionet e kontrollit janë të përqendruara brenda tyre (Odum, 1986).

Të gjitha kanalet e komunikimit të njohura për objektet biologjike mund të veprojnë si bartës të informacionit: kimik (metabolitë, tërheqës, etj.), optik (imazhi vizual, fotoperioda), dridhjet mekanike të habitatit, valët elektromagnetike (Zelikman, 1977). Duhet të theksohet se sinjalet energjikisht të dobëta të marra nga organizmat (si p.sh., fotoperioda, hormonet, etj.) janë të një rëndësie të madhe dhe mundësi të mëdha kontroll mbi funksionimin e sistemeve komplekse biologjike. Rëndësia e ka komunikim rregullues kimik. Në ekosistemet ujore uji shërben si bartës i substancave rregullatore që ndikojnë në rritjen dhe zhvillimin e popullatave, raportin gjinor, mbijetesën e individëve, raportin e specieve etj. - me një fjalë, në të gjitha aspektet e jetës së përfaqësuesve të ndryshëm të biotës. Lënda organike e tretur (DOM) për sa i përket sasisë së saj në rezervuarët e ujërave të ëmbla mund të tejkalojë sasinë e lëndës organike në organizmat, dhe molekulat e tyre mund të jenë burime energjie dhe informacioni për organizmat ujorë. DOM labile, veçanërisht të tilla si aminoacidet e lira, veprojnë si burim informacioni për organizmat ujorë (Thomas, 1997).

Studimet mbi marikulturën e midhjeve (Kulakovsky, 1996) treguan rolin e rëndësishëm të substancave biologjikisht aktive që përbëjnë DOM, dhe u tregua se deri në 12.5% ​​e sasisë së DOM furnizohet në 1 hektar të fermës së midhjeve. nga ushqimi i konsumuar nga molusqet. Rëndësia biologjike e DOM përcaktohet nga fakti se shumë nga përbërësit e tij janë substanca të tilla rregullatore që sigurojnë homeostazë për ekosistemin në tërësi dhe përbërësit e tij individualë. Substancat biologjikisht aktive, që zënë pozicione kyçe në rregullimin e metabolizmit ndërqelizor, funksionojnë si morfogjene, gamone, hormone, neuromodulatorë, neurotransmetues ose kombinime të tyre, në varësi të fazës së zhvillimit dhe shkallës së organizimit të organizmave. Në të njëjtën kohë, transferimi i informacionit me molekulat sinjalizuese të sheqerit duket të jetë universal (Plekhanova et al., 1996). Sheqernat sekretohen në ujë nga algat fitoplanktonike dhe konsumohen nga mikroorganizmat. Eksperimentet kanë treguar se përqendrimet e ulëta (10 -7 - 10 -5 M) të glukozës, saharozës dhe fruktozës shkaktojnë ndryshime të forta në rezistencën ndaj nxehtësisë në Daphnia magna, ndikojnë në mbijetesën e krustaceve dhe glukozës dhe saharozës, në varësi të kushteve eksperimentale dhe përqendrimit. , shkaktojnë stimulim dhe frenim të vdekjes së krustaceve. Kështu, në ekosistemet ujore në nivelin fitoplankton, fillojnë jo vetëm rrjedhat e materies dhe energjisë, por edhe rrjedhat e informacionit. Pa dyshim, është e pamundur të reduktohen sinjalet e informacionit vetëm në ato kimike. Ekzistojnë të paktën dhjetë sinjale që Daphnia potencialisht mund të perceptojë në të njëjtën kohë: perceptimi vizual i ushqimit, shmangia e toksinave, makrofiteve, grabitqarëve (të paktën tre sinjale për Chaoborus, Notonecta, peshk), dallimi midis specieve vetjake dhe të huaja, vlerësimi i grupimet, zbulimi i seksit dhe sinjalet që çojnë në bashkim në individë të së njëjtës specie (Larsson, Dodson, 1993). Megjithatë, vlera e informacionit të kimikateve si sinjale është e madhe.

Mekanizmat e kontrollit në nivelin e ekosistemit përfshijnë nënsisteme mikrobike që rregullojnë akumulimin dhe çlirimin e lëndëve ushqyese, mekanizmat e sjelljes dhe nënsistemet grabitqare-grabitëse që rregullojnë dendësinë e popullsisë së specieve të caktuara dhe shumë më tepër. Lidhjet e dobëta, por shumë të shumta ndërmjet energjisë dhe informacionit kimik në ekosistem janë quajtur "tela të padukshëm të natyrës" (H. Odum, 1971, cituar nga E. Odum, 1986).

Kur studiohen lidhjet e informacionit dhe rrjedhat e informacionit në ekosistemet, është e nevojshme të merret parasysh që informacioni parësor merret nga organizma individualë që përbëjnë popullatat e specieve të caktuara. Studimi i lidhjeve të informacionit përfshin përcaktimin e burimit dhe konsumatorit të informacionit, vendosjen e një kanali komunikimi, identifikimin e kodit të transmetimit (formula kimike, fotoperioda, etj.), Përcaktimi i gamës së sinjalit, zbulimi i formës së përgjigjes ndaj sinjalit. , duke studiuar pajisjen e transmetuesit dhe marrësit të sinjaleve (Alekseev, 1990).

Ka një sërë studimesh të suksesshme në të cilat janë përcaktuar drejtimet dhe metodat e transmetimit të informacionit nga organizmat dhe popullatat (Schwartz et al., 1976; Khailov, 1971, 1974) Në këtë drejtim, është interesante të studiohet sjellja e ndërsjellë. e grabitqarëve dhe gjahut të tyre: rrezja e reagimit të një grabitqari ndaj një gjahu, dhe gjahu i grabitqarit, suksesi i sulmeve të grabitqarëve dhe aftësia e gjahut për t'i shmangur ato, etj. Eksperimentalisht u zbulua se kafshët planktonike janë në gjendje, duke lëshuar kimikate, të mbrohen nga grabitqarët nën ndikimin e sinjaleve kimike të emetuara nga grabitqarët; disa lloje të krustaceve planktonike janë të afta të ndryshojnë drejtimin e migrimeve ditore, të ikin prej tyre, në formojnë struktura morfologjike mbrojtëse (përkrenare, thumba etj.) etj.), mundësojnë ose çaktivizojnë mekanizmat e riprodhimit seksual ose partenogjenetik, formimin e efipisë etj. (Larsson, Dodson, 1993). Në eksperimentet laboratorike, u tregua se marimangat grabitqare pelagjike Piona australica Vietes të ushqyer me dafni kishin një efekt stimulues të drejtpërdrejtë në rritjen e shumicës së algave planktonike, e cila ndoshta u krye përmes produkteve të sekretimit të marimangave (Matveeva dhe Matveev, 1995). Eksperimentet në protozoa (Protozoa, Ciliata) treguan se lamella grabitqare Litonotus gjen një pre nga proteina që sekreton nga një skelë. me peshë 10 - 30 kDa, dhe pre e tij Euplotes crassus sekreton një substancë jo proteinike me peshë molekulare < 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).

Informacioni në ekologji më së shpeshti reduktohet në diversitet, për shkak të të cilit indeksi Shannon është përdorur gjerësisht në studimet mjedisore. Sidoqoftë, nga një kuptim i tillë i informacionit, është e vështirë të merret një ide e strukturës së rrjedhave të informacionit dhe të përcaktohen sasia e tyre. Për të kuptuar dhe vlerësuar proceset e informacionit në ekosisteme, informacioni duhet të konsiderohet si një karakteristikë e organizimit të brendshëm të sistemit, i cili manifestohet kur ekspozohet ndaj objekteve dhe proceseve.

Kohët e fundit, ka pasur ide se flukset e informacionit në ekosisteme mund të përcaktohen nga rrjedhat e fosforit (Pokarzhevsky, 1991; Pokarzhevsky, Krivolutsky, 1992). Kjo për faktin se komponimet e fosforit luajnë një rol të rëndësishëm në transferimin e energjisë dhe transformimin e saj, pra në uljen ose rritjen e entropisë në sistemet biologjike. Fosfolipidet janë të përfshirë në membranat qelizore, duke rregulluar rrjedhat, duke përfshirë informacionin. Kur joni i fosfatit shkëputet nga lidhja makroenergjetike, transferohet jo vetëm energjia, por edhe informacioni transmetohet në një vëllim prej 1 bit. Kështu, lidhja midis joneve të fosfatit dhe rrjedhës së energjisë dhe informacionit brenda ekosistemeve është e dukshme. Sekuenca e reaksioneve është një kanal komunikimi, dhe ndarja e një joni fosfat është një sinjal 1-bit i transmetuar përmes këtij kanali. Prandaj, kjo qasje na lejon t'i qasemi matjes së rrjedhës së informacionit në sistemet biologjike dhe ekosistemet përmes rrjedhës së joneve të fosfatit që kalojnë nëpër organizmat e gjallë, pasi vetëm ata transmetojnë dhe perceptojnë informacionin. Kjo padyshim bën të mundur vlerësimin e rezervave të informacionit në organizmat, popullatat, bashkësitë e organizmave, ekosistemet. Natyrisht, të gjitha rrjedhat e informacionit nuk mund të reduktohen vetëm në rrjedhat e fosforit. Përveç sinjaleve të energjisë, organizmat dhe popullatat e tyre shkëmbejnë shumë sinjale të tjera që bartin informacion. Është e rëndësishme që hyrja dhe prodhimi i lëndëve ushqyese në ekosistem të jenë pothuajse gjithmonë të vogla në krahasim me përmbajtjen e tyre në biomasë, d.m.th. sasia që qarkullon brenda ekosistemit. Pra, sasia e fosforit, e cila përfshihet në ciklin në stepën e livadheve, arrin 100 kg / ha, që korrespondon me një fluks informacioni vjetor prej rreth 2 * 10 27 bit / ha, që është tre rend me madhësi më të ulët se vlera. llogaritur nga Patten për liqenin (Pokarzhevsky, 1991). Për krahasim, sasia e informacionit të përqendruar në librat e shkruar nga njerëzimi është rreth 13 rend magnitudë më e ulët se sasia e informacionit të transmetuar në biota për hektar sipërfaqe gjatë një viti.

Tabela 17.

Shënim: - pesha e lagësht

Në kafshët bentike, përmbajtja e fosforit varion nga 0,27 (moluskë me guaskë), 0,62 (pa guaskë) në 0,23% në kafshët e tjera të peshës së tyre trupore të thatë (Mackentun, 1977; Fukuhara dhe Yasuda, 1985; Martynova, 19 ).

Duke ditur peshën atomike të fosforit dhe përmbajtjen e tij në trupin e organizmave, është e lehtë të llogaritet numri i moleve të fosforit. Çdo mol fosfori që kalon nëpër organizmat e gjallë mbart sasinë e informacionit në bit që i korrespondon numrit të Avogadro-s (6.023 10 23).Duke shumëzuar numrin e moleve me këtë numër, marrim rezervën e informacionit në një organizëm të caktuar në bit. Duke marrë parasysh shkallën e qarkullimit të biomasës (koeficienti P / B) për një periudhë të caktuar kohore, është e lehtë të përcaktohet sasia e informacionit në lëndën organike të prodhuar nga organizmat për të njëjtën kohë. Njëkohësisht me akumulimin e fosforit në biomasë ose në prodhim, organizmat nxjerrin fosfor. Lënda organike e mineralizuar prej tyre gjithashtu përmban informacion. Informacioni në lëndën organike të prodhuar nga komunitetet e kafshëve transferohet në nivelin tjetër trofik kur kafshët konsumohen nga grabitqarët (për shembull, konsumi i lëndës organike nga peshqit me sasinë e prodhimit të barabartë të komuniteteve plankton ose bentos). Informacioni i përfshirë në lëndën organike të ekskretuar nga kafshët përdoret nga prodhuesit. Kështu, flukset e informacionit formohen në ekosistem.

Le të shqyrtojmë mundësinë e zbatimit të një qasjeje të tillë duke përdorur shembullin e komuniteteve të kafshëve bentike. Siç tregohet më sipër, shpejtësia e sekretimit të fosforit nga kafshët ujore () lidhet me masën e tyre të thatë (W) dhe kjo marrëdhënie përshkruhet mirë nga ekuacionet (45 - 50). Duke llogaritur informacionin në lëndën organike të prodhuar ("informacion në prodhim" - I p = I b * P / B) dhe në substancën e ekskretuar ("informacion në sekretim", I ), është e mundur, në analogji me rrjedhën e energjisë, për të përcaktuar në përafrimin e parë rrjedhën e informacionit ():  = I p + I .

Le të japim një llogaritje të rrjedhës së informacionit duke përdorur shembullin e një komuniteti kafshësh bentike në Liqen Bolshoi Okunenok i Rajonit të Leningradit (Marrëdhëniet Biotike ..., 1993). Në vitin 1986, bollëku mesatar dhe biomasa e kafshëve bentos në këtë liqen gjatë sezonit të rritjes ishte 1637 ind./m2 dhe 1.24 kcal/m2, pesha mesatare e kafshëve në komunitet nuk i kalonte 0.08 mg të thatë. masat. Kjo biomasë përmbante 0,04 mol fosfor ose 0,046,02310 23 = I B bit / m2 në sezon (“informacion në biomasë”). Meqenëse vlera e koeficientit Р / В - për komunitetin e kafshëve bentike në liqen ishte 5,64 për sezonin këtë vit, "informacioni në prodhim" i komunitetit është IP = 0,241  10 23  5,64 = 1,3610 23 bit / m2 në sezon. Për të llogaritur informacionin në substancën e ekskretuar, janë përdorur ekuacionet për marrëdhënien midis ekskretimit dhe masës së thatë të kafshëve, janë marrë parasysh numri mesatar i kafshëve në komunitet për sezonin dhe temperatura mesatare. Si rezultat, "informacioni në sekretim" ishte I  = 1,7110 23 bit / m2 për sezon. Rrjedhimisht, fluksi i informacionit në bashkësinë e kafshëve bentike, i llogaritur nëpërmjet rrjedhës së joneve të fosfatit, është - 3,110 23 bit/m2 në sezon.

Llogaritje të ngjashme u kryen për komunitetet e kafshëve bentike në lumë. Izhora (Rajoni i Leningradit), në stacione që i nënshtrohen shkallëve të ndryshme të ndotjes (Alimov, Finogenova, 1976), Liqeni Shchuchye në Buryatia (Studime të marrëdhënieve ..., 1987) dhe liqen. B. Okunenok, që ndryshon në vite të ndryshme në numrin e peshqve (Tabela 18)

Tabela 18

Rrjedhat e informacionit (bit / m2 * 10 23 për sezon) dhe energjia (A b, kcal / m2 për sezon), kostot e shkëmbimit (R b, kcal / m2 për sezon), indeksi i diversitetit (H, bit / copë .) në komunitete të kafshëve bentike

Shënim: emërtime të tjera në tekst; neni 2 në lumë. Izhora është më e ndotura.

Nga tabela e të dhënave. 18 dhe 43, mund të shihet se, në komunitetet e studiuara të kafshëve bentike, raporti midis sasisë së informacionit në sekretim dhe shpenzimeve të energjisë për metabolizmin tek kafshët nuk varej nga shkalla e kompleksitetit të organizimit strukturor të komuniteteve të kafshëve, vlerësuar nga indeksi i diversitetit Shannon (H). Vlera e këtij raporti ndryshonte në mënyrë të parregullt dhe ishte mesatarisht 0,18 10 23 bit / kcal. Nga ana tjetër, fluksi i informacionit përbënte gjithmonë një pjesë të caktuar të rrjedhës së energjisë, e cila rritej ndërsa struktura e komuniteteve bëhej më komplekse (Fig. 44). Në komunitetet e organizuara më komplekse, të cilat karakterizoheshin nga vlera më të larta të indeksit H, fluksi i informacionit u rrit me një ritëm më të shpejtë se rrjedha e energjisë. Kjo vërteton tezën e njohur se ndërlikimi i organizimit të sistemeve biologjike shoqërohet me rritje të lidhjeve të informacionit në to.

Materialet e mësipërme dhe analiza e tyre, natyrisht, nuk përshkruajnë të gjitha rrjedhat e mundshme të informacionit në sistemet komplekse biologjike. Ka ende shumë aspekte për t'u zbuluar, dhe veçanërisht shprehja sasiore e informacionit sinjalizues.

Lidhjet e informacionit dhe flukset e informacionit në ekosisteme janë aq të shumta dhe komplekse sa për përcaktimin, studimin dhe sasinë e tyre, është e nevojshme të kryhet një sasi e madhe pune, drejtimet dhe metodat e së cilës nuk janë ende plotësisht të qarta dhe janë ende të vështira për t'u përcaktuar. Mund të flasim vetëm për drejtimin e përgjithshëm të kërkimit dhe kuptimin e nevojës së tyre. Ndoshta duhet të pajtohet me V.R. Alekseev (1990) se një vëllim i tillë i punës është i krahasueshëm vetëm me deshifrimin e kodit gjenetik dhe zbatimi i tij mund t'i atribuohet arritjeve të shekullit të 21-të. Megjithatë, është pikërisht sot që ne duhet të fillojmë të ecim në këtë rrugë të vështirë.