Produktiviteti biologjik i ekosistemeve

Çdo vit njerëzit janë gjithnjë e shteron burimet e planetit. Nuk është e habitshme që në vitet e fundit një rëndësi të madhe për të vlerësuar se sa shumë burime mund të japë një biocoenosis veçantë. Sot, produktiviteti ekosistemit është e rëndësishme kur zgjedh metodën e menaxhimit, pasi numri i produkteve që mund të merret varet drejtpërdrejt punën e fizibilitetit ekonomik.

Këtu janë çështjet kryesore që janë aktualisht përballen me shkencëtarët:

• Sa energji diellore është në dispozicion dhe sa është asimiluar nga bimët ashtu siç është matur?
• Në disa lloje të ekosistemeve është performanca më e lartë dhe që të sigurojë shumicën e prodhimit primar?
• Çfarë faktorë kufizojnë numrin e produkteve primare nivel lokal dhe global?
• Çfarë është efikasiteti me të cilën energjia është konvertuar nga bimët?
• Cili është dallimi në mes të efikasitetit asimilimit, të prodhimit të pastër dhe performancën mjedisore?
• Siç ekosistemet ndryshojnë në vlerë ose vëllimin e biomasës së organizmave autotrofe?
• Sa energji është në dispozicion për njerëzit dhe sa nuk kemi përdorim?

Ne do të përpiqemi të paktën pjesërisht përgjigjja e tyre në këtë artikull. Së pari, le të merren me bazë konceptet. Kështu, produktiviteti i ekosistemit është procesi i akumulimit të lëndës organike në një masë të caktuar. Cilat organizma janë përgjegjës për këtë punë?

Autotrophs dhe heterotrophs

Ne e dimë se disa organizma janë në gjendje të sintetizojnë organike molekulat nga inorganike prekursorë. Ata janë quajtur autotrophs, që do të thotë "vetë-ushqyerit". Në fakt, produktivitetin e ekosistemeve varet pikërisht nga aktivitetet e tyre. Autotrophs referuar edhe prodhuesit si primar. Organizmat që janë në gjendje për të prodhuar molekula komplekse organike nga substancat inorganike të thjeshta (ujë, CO2), më takojnë klasës së bimëve, por të njëjtat aftësitë e pushtuar nga disa baktere. Procesi me të cilin ata sintetizojnë çështje organike, të quajtur sintezë fotokimik. Siç është e lehtë për të kuptuar nga emri, fotosinteza kërkon rrezet e diellit.

Ne gjithashtu duhet të përmendim mënyrën, i njohur si chemosynthesis. Disa autotrophs bakteret që mund të konvertohet inorganike specializuar kryesisht ushqyesve në komponimet organike pa qasje rrezet e diellit. Ka disa grupe të baktereve chemosynthetic në det dhe në ujë të rrjedhshëm, dhe më shpesh ato janë gjetur në mjedise me një përmbajtje të lartë të sulfurit të hidrogjenit ose squfur. Si klorofil bimëve dhe të tjera organizma të aftë për të fotokimik sintezë, chemosynthetic organizma - autotrophs. Megjithatë, produktivitetin e ekosistemit të quajtur më veprimtarinë e vegjetacionit, pasi ajo është përgjegjëse për akumulimin e më shumë se 90% materie organike. Chemosynthesis luan një rol në mënyrë disproporcionale të vogël.

Ndërkohë, shumë organizmat mund të marrin energjinë e nevojshme, por të hahet organizmave të tjera. Ata janë quajtur heterotrophs. Në parim, ata janë të gjithë të njëjtën bimë e (edhe ata "hanë" organike të gatshme), kafshët, baktereve, kërpudhave dhe mikroorganizmave. Heterotrophic gjithashtu të referuara si "konsumatorët."

Roli i bimëve

Në mënyrë tipike, fjala "produktiviteti" në këtë rast i referohet aftësisë së bimëve për të ruajtur një sasi të caktuar të materies organike. Dhe kjo nuk është për t'u habitur, pasi vetëm organizmat bimore mund të konvertohet në substanca inorganike në organike. Pa to, vetë jeta në planetin tonë do të jetë e pamundur, dhe për këtë arsye produktiviteti i ekosistemit është konsideruar nga kjo perspektivë. Në përgjithësi, çështja është shumë e thjeshtë: kështu që një shumë e materies organike mund të aksioneve deri bimët?

Cilat biocenozës janë më produktive?

Kaq të çuditshme të mjaftueshme, por të bëra nga njeriu biocenozës nuk janë më produktive. Xhunglave, kënetat, lumenj që jeton në xhungël tropikale të mëdha në këtë drejtim ata janë shumë më përpara. Përveç kësaj, këto biocenozës neutralizuar sasi të madhe të substancave toksike që, edhe një herë, bien në natyrën e aktiviteteve të njeriut, si dhe të gjenerojë më shumë se 70% të oksigjenit që gjendet në atmosferën e planetit tonë. Nga rruga, në shumë tekste ende argumenton se më produktive "shporta e bukës" e Tokës janë oqeanet. Kaq të çuditshme të mjaftueshme, por kjo deklaratë është shumë larg nga e vërteta.

"Paradoks Ocean"

Ju e dini, duke u krahasuar me produktivitetin biologjik i ekosistemit të deteve dhe oqeaneve? Me gjysmë-shkretëtirë! sasi të mëdha të biomasës për shkak të faktit se ajo është hapësira ujore zënë një pjesë të madhe të sipërfaqes së planetit. Pra, shumë herë parashikuar përdorimi i detit, si burim kryesor i ushqyesve për të gjithë njerëzimin në vitet e ardhshme, është e vështirë të jetë e mundur, për shkak se fizibiliteti ekonomik i kësaj është shumë e ulët. Megjithatë, efikasiteti i ulët i këtij lloji të ekosistemit në asnjë mënyrë nuk e zvogëlon rëndësinë e oqeaneve për jetën e të gjitha gjallesave, kështu që ata duhet të jenë të mbrojtura si një mënyrë më të plotë të mundshme.

ambientalistët moderne thonë se kapaciteti i tokës bujqësore është larg nga rraskapitur, dhe në të ardhmen ne do të jetë në gjendje për të marrë ato korren më të bollshme. Speciale shpresat janë mbështetën në oriz fushat, të cilat mund të ofrojnë një pasuri e vlefshme organike çështje për shkak të saj unike karakteristikat.

informata themelore në lidhje me produktivitetin e sistemeve biologjike

Në përgjithësi, produktiviteti i ekosistemit varet nga shkalla e fotosintezës dhe akumulimin e materies organike në një biocoenosis veçantë. Kjo masë organike, e cila është krijuar për njësi të kohës është quajtur prodhimin primar. Për të shprehur atë në dy mënyra: ose në Xhaul ose peshës së thatë të bimëve. Produkti bruto quhet vëllim krijuar organizmat e saj bimore për një njësi të caktuar kohore, në një normë konstante të fotosintezës. Ajo duhet të mbahet mend se disa prej këtij materiali do të dalin në jetën e vetë bimëve. Pjesa tjetër pastaj organike - produktivitetin primar neto e ekosistemit. Se bëhet fjalë për heterotrophic ushqimore, të cilat përfshijnë ju dhe mua.

A ka një "kufiri i sipërm" prodhim primar?

Në pak fjalë, "Po." Le të marrin një vështrim të shkurtër në sa efektive, në parim, procesin e fotosintezës. Mos harroni se intensiteti i rrezatimit diellor që arrin sipërfaqen e tokës, shumë varet nga vendndodhja: The maksimale karakteristikë e prodhimit të energjisë së zonës ekuatoriale. Ajo zvogëlon në mënyrë eksponenciale si ne i afrohemi polet. Përafërsisht gjysma e energjisë diellore reflektohet me akull, borë, oqeanet ose shkretëtirat, zhytur gazeve në atmosferë. Për shembull, shtresa atmosferike ozonit thith pothuajse të gjithë rrezatimit UV! Vetëm gjysma e dritës që bie mbi gjethet e bimëve të përdorura në reagimin e fotosintezës. Në mënyrë që produktiviteti biologjik i ekosistemeve - rezultat i konvertimin e një pjesë të parëndësishme të energjisë së diellit!

Çfarë është një prodhim të mesëm?

Prandaj, produktet e mesme e quajtur rritjen consuments (dmth, konsumatorët) për çdo periudhë të caktuar kohore. Sigurisht, produktiviteti i ekosistemit varet nga ta në një shkallë shumë më të vogël, por është pikërisht kjo biomasa luan një rol të rëndësishëm në jetën e njeriut. Vini re se Organics mesme ishin numëruar ndaras në çdo nivel trofik. Kështu, lloje të ekosistemit produktivitetit janë të ndarë në dy lloje: fillore dhe të mesme.

Raporti i prodhimit primar dhe sekondar

Siç mund mend, raporti i biomasës dhe masës totale e bimëve është relativisht i vogël. Edhe në xhunglave dhe kënetat e këtij normë rrallëherë tejkalon shenjë prej 6.5%. Bimët më barishtore në komunitet, sa më e lartë shkalla e akumulimit të materies organike dhe më e madhe mospërputhje.

Shkalla e formimit dhe sasia e substancave organike

Në përgjithësi kufizimin e shkallës së formimit të organike çështje origjinës primar tërësisht e varur mbi gjendjen e aparatit fotosintetike e bimëve (RAP). Vlera maksimale e efikasitetit të fotosintezës, i cili është arritur në laborator, është 12% e RAP. Në kushte natyrore, vlera e 5% konsiderohet shumë e lartë dhe praktikisht nuk ndodh. Besohet se aspirator në rrezet e diellit botë nuk i kalon 0.1%.

Shpërndarja e prodhimit primar

Duhet të theksohet se produktiviteti i ekosistemit natyror - një pjesë shumë të pabarabartë të gjithë planetin. Pesha totale e të gjitha substancave organike të cilat formon mbi sipërfaqen e tokës çdo vit është e rendit të 150-200 miliard ton. Mbani mend se çfarë kemi thënë në lidhje me produktivitetin e oqeaneve të mësipërme? Pra, 2/3 e kësaj substance formuar në tokë! Vetëm imagjinoni: gjigante, sasi të mëdha të formës hidrosferës tri herë më pak se organik copë të vogël të tokës, një pjesë e madhe e të cilave janë të shkretë!

Më shumë se 90% e materies akumuluar organike në një formë ose në një tjetër fjalë për organizmat e ushqimit heterotrophic. Vetëm një pjesë e vogël e energjisë diellore të ruajtur në formën e humus tokës (si nafta dhe qymyri, formimi i të cilit është edhe sot). Në territorin e fitimeve prodhimit primar të vendit tonë duke filluar nga 20 kg / ha (afër Oqeanit Arktik) në më shumë se 200 kg / ha në Kaukaz. Në zonat e shkretëtirës, kjo vlerë nuk kalon 20 c / ha.

Në parim, praktikisht identike me pesë kontinentet e intensitetit botërore të ngrohtë e prodhimit tonë, pothuajse: në Amerikën e Jugut bimësi akumulon dhe një herë e gjysmë më e madhe lëndës së thatë, për shkak të kushteve klimatike të shkëlqyera. Ka produktivitetin e maksimum natyrore dhe ekosistemeve artificiale.

Që ofron pushteti me popullin?

Rreth 1.4 miliard hektarë janë në sipërfaqen e plantacione tona planetit të kultivuara me bimë njeriu që na ofrojnë me ushqimin tuaj. Kjo është - rreth 10% e ekosistemeve të planetit. Kaq të çuditshme të mjaftueshme, por vetëm prodhimi gjysma mori shkon direkt për konsum njerëzor. E gjithë pjesa tjetër është përdorur si ushqim për bagëtinë dhe është nevojat e sektorit (a prodhimin e jo-ushqimore). Shkencëtarët kanë kohë që janë fryrë alarmin: produktiviteti dhe biomasa e ekosistemeve të planetit tonë mund të ofrojë jo më shumë se 50% e nevojave të njerëzimit në proteina. Ta themi thjesht, gjysma e popullsisë së botës jeton në kushtet e mungesës kronike proteinave.

Biocenozat-kampionë

Siç e kemi thënë tashmë, produktiviteti më i madh janë karakterizuar nga pyjet ekuatoriale. Vetëm mendoni: në një hektar e komunitetit ekologjik mund të mbulojë më shumë se 500 ton e lëndës së thatë! Dhe kjo nuk është e kufizuar. Në Brazil, për shembull, një hektar të pyjeve prodhon ndërmjet 1,200 dhe 1,500 ton (!) Të lëndës organike për një vit! Vetëm mendoni: për metër katror deri në dy kv organike! Në tundër në të njëjtën zonë është formuar jo më shumë se 12 m, dhe një pyjet mesatare zhvesh - brenda 400 m Kjo mënyrë aktive përdorin ferma blegtorale në ato pjesë :. Produktiviteti ekosistem artificial në një fushë e kallam sheqeri, të cilat mund të mblidhen deri në 80 ton të lëndës së thatë hektarë e të lashtave kudo tjetër nuk do të jetë në gjendje të fizikisht. Megjithatë, pak më të ndryshme nga e tyre bays Orinoco, Misisipi, si dhe disa zona nga Chad. Këtu, për vitin e ekosistemit "japin" deri në 300 ton të materialit për hektar!

rezultatet

Kështu, vlerësimi produktiviteti duhet të kryhet pikërisht në substancë primare. Fakti që produktet e mesme nuk është më shumë se 10% e kësaj vlere, vlera e tij ndryshon në masë të madhe, dhe kështu të bëjë një analizë të detajuar të këtij treguesi është thjesht e pamundur.