Биолошка продуктивност екосистема

Сваке године људи су све више троши ресурсима планете. Није изненађујуће да је у последњих неколико година огроман значај за процену колико средстава може дати одређени биоценозе. Данас, продуктивност екосистем је од кључног значаја приликом избора начина управљања, као и број производа који се могу добити директно зависи економски рад изводљивости.

Овде су главни проблеми који се тренутно суочавају научника:

• Колико соларна енергија је доступна и колико је припојен од биљака као што се мери?
• У неким врстама екосистема је највише перформансе и који пружају највећи део примарне производње?
• Шта фактори ограничавају број примарних производа на локалном и глобалном нивоу?
• Шта је ефикасност са којом енергија се претвара биљке?
• Која је разлика између ефикасности асимилације, чистије производње и стања животне средине?
• Као екосистеми разликује у количини или запремине биомасе аутотрофних организама?
• Колико енергије је доступан људима и колико користимо?

Ми ћемо покушати да их бар делимично одговорити у овом чланку. Прво, да се позабавимо са основним појмовима. Стога, продуктивност екосистема је процес акумулације органске материје у одређеној мери. Шта организми су одговорни за овај посао?

Аутотропхс и хетеротрофа

Знамо да су неки организми могу да синтетизују органске молекуле од неорганских прекурсора. Они се зову аутотропхс, што значи "само-храњење". У ствари, продуктивност екосистема зависи управо о својим активностима. Аутотропхс такође означен као примарним произвођачима. Организми који су у стању да произведе комплексне органске молекуле од једноставних неорганске супстанце (вода, ЦО2), највише припадају класи биљака, али исти способности запосео неких бактерија. Процес којим се синтетишу органску материју, зове фотохемијског синтхесис. Као што је лако схватити из имена, фотосинтеза захтева сунчеву светлост.

Такође, треба поменути начин, познат као хемосинтеза. Неки аутотропхс углавном специјализоване бактерије који се може претворити неорганске хранљиве материје у органска једињења без приступа сунчеве светлости. Постоји неколико група за цхемосинтхетиц бактерија у морском и слатком водом, а најчешће се налазе у окружењима са високим садржајем водоник сулфида или сумпором. Ас хлорофила биљака и других организама способних фотохемијског синтезе, цхемосинтхетиц организама - аутотропхс. Међутим, продуктивност екосистема под називом највећу активност вегетације, јер је одговоран за акумулацију више од 90% органске материје. Хемосинтеза игра несразмерно мању улогу.

У међувремену, многи организми могу да добију потребну енергију, али једу друге организме. Они су позвали хетеротрофа. У принципу, сви су исте биљке (они такође "једу" органске реади), животиње, бактерије, гљивице и микроорганизме. Хетеротропско такође назива "потрошачима."

Улога биљака

Типично, реч "продуктивност" у овом случају односи на биљке могућношћу меморисања одређену количину органске материје. И то није изненађујуће, јер само биљни организми могу претворити неорганске материје у органски. Без њих, сам живот на нашој планети би било немогуће, а самим тим и продуктивност екосистема сматра се из ове перспективе. У принципу, питање је врло једноставно: па шта много органске материје може залихе биљке?

Шта Биоценозе су најпродуктивнији?

Необично довољно, али вештачки Биоценозе нису најпродуктивнији. Џунгле, мочваре, џунгла велике тропске реке у том смислу они су далеко испред. Поред тога, ови Биоценозе неутралише огромну количину токсичних супстанци које, опет, спадају у природу људских активности, као и производе више од 70% кисеоника садржаног у атмосфери наше планете. Узгред, у многим уџбеницима и даље тврди да је најпродуктивнији "житница" Земље су океани. Зачудо, али ова изјава је веома далеко од истине.

"Океан парадокс"

Знате, што у односу на биолошке продуктивности екосистема на морима и океанима? Са полу-пустиње! Велике количине биомасе због чињенице да је вода простори заузимају велики део површине планете. Толико пута предвиђена употреба мора као главни извор хранљивих материја за читавог човечанства у наредним годинама, тешко да је могуће, јер је економска оправданост ово је веома низак. Међутим, ниска ефикасност овог типа екосистема ни на који начин умањује значај океана за живот свих живих бића, тако да треба заштитити као дубљу могући начин.

Модерни еколози кажу да је капацитет пољопривредног земљишта је далеко од исцрпљени, ау будућности ћемо бити у стању да их прими обиље жетве. Посебни наде се монтирају на пиринчаним пољима, који могу пружити обиље вредне органске материје због својих јединствених карактеристика.

Основне информације о продуктивности биолошких система

Уопштено, екосистем дефинише продуктивности стопу фотосинтезе и акумулацију органске материје у датом биоценозе. Да је органска маса, која је створена по јединици времена зове примарну производњу. То изразити на два начина: или у џулима или суве масе биљака. Бруто производ зове његова запремина створио биљни организми за одређену јединицу времена, при константној брзини од фотосинтезе. Треба имати на уму да ће неки од овог материјала иде на живот самих биљака. Остатак затим Органски - нето примарна продуктивност екосистема. Да је у питању хетеротропхиц хране, што ти и ја укључити.

Да ли постоји "горња граница" примарна производња?

У основи, "да." Хајде да на кратко погледамо колико је ефикасна, у принципу, процес фотосинтезе. Не заборавите да је интензитет сунчевог зрачења достиже земљине површине, много зависи од локације: максимална снага излазну карактеристику екваторијалних зоне. То опада експоненцијално како се приближавамо половима. Приближно половина соларне енергије који се осликава лед, снег, океана или пустиња, апсорбује гасове у атмосфери. На пример, атмосферски озонски омотач апсорбује готово све УВ зрачења! Само половина светлости која пада на листовима биљака које се користе у реакцији фотосинтезе. Тако да је биолошка продуктивност екосистема - резултат претварања незнатан део енергије сунца!

Шта је секундарна производња?

Сходно томе, сецондари продуцтс звали раст конзумената (тј купаца) за било које временски период. Наравно, продуктивност екосистема зависи од њих у много мањој мери, али је управо та биомаса игра важну улогу у људском животу. Имајте на уму да су секундарне органске засебно на сваком трофичком нивоу. Тако типови продуктивност екосистема су подељени у две групе: примарне и секундарне.

Однос примарну и секундарну производњу

Како можете погодити, однос биомасе и укупне масе биљке је релативно мали. Чак иу џунглама и мочварама овог курса ретко прелази знак од 6,5%. Што више зељасте биљке у заједници, што је већа стопа акумулације органске материје и то је већа неслагања.

Стопа формирања и количине органских материја

Генерално ограничава брзину формирања органске материје примарног порекла у потпуности зависан о стању фотосинтетског апарата биљака (ПАР). Максимална вредност ефикасности фотосинтезе, који је реализован у лабораторији, је 12% од ПАР. У природним условима, вредност од 5% се сматра веома висок и практично не јавља. Верује се да је узимање у светској сунцу не прелази 0,1%.

Дистрибуција примарне производње

Треба напоменути да је продуктивност природног екосистема - комад веома неравномерно широм планете. Укупна тежина свих органске материје која се формира на површини Земље сваке године је од реда 150-200 милијарди тона. Сећаш се шта смо рекли о продуктивности океана горе? Дакле, 2/3 ове супстанце формира на земљи! Замислите гиант, огромне количине хидросфере облику три пута мање органске него малом комаду земље, велики део од којих су пустиња!

Више од 90% од акумулиране органске материје у једном или другом облику дође до хране хетеротропхиц организме. Само мали део соларне енергије који се налазе у облику хумуса земљишта (као и нафте и угља, формирање која је и данас). На територији примарне производње добити наше земље у распону од 20 кг / ха (у близини Арктичког океана) до више од 200 кг / ха на Кавказу. У пустињским областима, ова вредност не прелази 20 ° Ц / хектару.

У принципу, готово идентичан са пет континената наше светске топле интензитета производње, скоро: У Јужној Америци вегетације акумулира и по пута већи суве материје, због одличне климатске услове. Има продуктивност природне и вештачке екосистема максимума.

То даје снагу људима?

Око 1,4 милијарде хектара на површини наше планете плантажама гајио човек биљака које нам пружају са храном. То је - око 10% од екосистема на планети. Зачудо, али само половина добила производња иде директно за људску исхрану. Све остало се користи као храну за стоку и потребе сектора (нон-храна производњу). Научници су одавно огласила аларм: продуктивност и биомаса екосистема на нашој планети може да обезбеди више од 50% потреба човечанства у протеина. Једноставно речено, половина светске популације живи у условима недостатка хроничне протеина.

Биоценолошка-шампиони

Као што смо већ рекли, највећи продуктивност одликују екваторијалних шумама. Само помислите: један хектар еколошке заједнице може да покрије више од 500 тона суве материје! И то није граница. У Бразилу, на пример, један хектар шуме производи између 1.200 и 1.500 тона (!) Од органске материје за годину дана! Само помислите: по квадратном метру до два квинтала органске! У тундре на истом простору се формира не више од 12 метара, а медијана трака шуме - у 400 м Ово активно користе животињске фарме у оним деловима :. продуктивности вештачке екосистема у области шећерне трске, која може да акумулира до 80 тона суве материје хектара усева било где другде неће бити у стању да физички. Међутим, мало другачије од својих залива Ориноко, Мисисипи, као и неке површине Чад. Овде, за годину екосистема "дати" до 300 тона материјала по хектару!

Резултати

Тако, процена продуктивност треба спровести управо на примарном супстанце. Чињеница да су секундарни производи не више од 10% од ове вредности, њена вредност знатно варира, па тако и детаљна анализа овог индикатора је једноставно немогуће.