Biologyske produktiviteit fan ekosystemen

Alle jierren minsken wurde hieltyd mear depletes de planeet fan middels. It is net sa nuver dat yn de ôfrûne jierren in ûnbidich belang om te beoardieljen hoefolle middels kinne jaan in bepaalde biocoenosis. Hjoed, ekosysteem produktiviteit is krúsjaal as te kiezen foar de metoade fan behear, lykas it oantal produkten dy't kinne krigen wurde direkt hinget ekonomyske helberens wurk.

Hjir binne de wichtichste saken dy't op it stuit konfrontearre wittenskippers:

• Hoefolle sinne-enerzjy is beskikber en hoefolle is assimilearre troch planten lykas it wurdt metten?
• Yn guon soarten ekosystemen is de heechste prestaasjes en dy't soargje foar it grutste part fan de primêre produksje?
• Hokker faktoaren beheine it oantal basisskoallen produkten lokaal en globally?
• Wat is de effisjinsje mei hokker enerzjy wurdt omsetten troch planten?
• Wat is it ferskil tusken 'e assimilaasje effisjinsje, skjinner produksje en miljeu prestaasje?
• As ekosystemen ferskille yn it bedrach of de folume fan biomassa fan autotroph organismen?
• Hoefolle enerzjy is beskikber foar minsken en hoefolle dogge wy brûke?

Wy sille besykje om op syn minst foar in part beäntwurdzje se yn dit artikel. As earste, litte wy omgean mei de basis konsepten. Sa, de produktiviteit fan it ekosysteem is it proses fan it sammeljen fan organyske stof ta in bepaalde hichte. Wat organismen binne ferantwurdlik foar dat wurk?

Autotrophs en heterotrophs

Wy witte dat guon organismen by steat binne oan de gearfoeging biologyske molekulen út anorganyske foarrinners. Se wurde neamd autotrophs, wat "self-feeding". Yn feite is de produktiviteit fan ekosystemen hinget krekt op har aktiviteiten. Autotrophs ek oantsjutten as primêre produsinten. Organismen dy't by steat binne om te produsearjen komplekse organyske molekulen út ienfâldige anorganyske stoffen (wetter, CO2), de measten hearre ta de klasse fan de planten, mar deselde abilities hienen troch guon baktearjes. It proses dêr't se de gearfoeging organyske matearje, neamd photochemical synteze. Sa't it is maklik te begripen út de namme, fotosynteze fereasket sinneljocht.

Wy moatte ek neame de wei, bekend as chemosynthesis. Guon autotrophs benammen spesjalisearre baktearjes dy't kin omsette anorganyske fiedingsstoffen yn organyske stoffen sûnder sunlight tagong. Der binne ferskate groepen fan chemosynthetic bakteriën yn see en swiet wetter, en meast faak se wurde fûn yn fermiddens mei in hege ynhâld wetterstof Sulfide of swevel. As chlorofyl planten en oare organismen by steat fan photochemical synteze, chemosynthetic organismen - autotrophs. Lykwols, de produktiviteit fan it ekosysteem hjit de measte aktiviteit plantesoarten foar, om't it is ferantwurdlik foar it garjen fan mear as 90% organyske matearje. Chemosynthesis spilet in onevenredig lytsere rol.

Undertusken, in protte organismen kinne krije de nedige enerzjy, mar ite oare organismen. Se binne neamd heterotrophs. Yn prinsipe, se binne allegearre deselde planten (sy ek "eat" organische klear), bisten, baktearjen, skimmels en microorganisms. Heterotrophic ek oantsjutten as "konsuminten."

De rol fan planten

Typysk, it wurd "Produktivität" yn dit gefal ferwiist nei de planten mooglikheid te slaan in beskaat bedrach fan organyske stof. En dat is net sa frjemd, sûnt allinne plant organismen kinne omsette anorganyske stoffen yn organyske. Sûnder harren, it libben sels op ús planeet soe wêze ûnmooglik, en dêrom de produktiviteit fan it ekosysteem wurdt beskôge út dit perspektyf. Yn it algemien, de fraach is hiel simpel: sa wat in soad organyske stof kin stock up planten?

Wat biocenoses binne de meast produktive?

Gek genôch, mar troch minsken makke biocenoses binne net de meast produktive. Jungles, sompen, jungle grutte tropyske rivieren yn dit oanbelanget binne se fier foarút. Boppedat, dizze biocenoses neutralize enoarme bedrach fan giftige stoffen dy't, ienris wer, falle yn de natuer fan minsklike aktiviteiten, lykas ek wekken mear as 70% fan de soerstof opnommen yn 'e sfear fan ús planeet. Troch de wei, yn in soad skoalboeken noch stelt dat de meast produktive "breadbasket" fan 'e ierde binne de oseanen. Gek genôch, mar dy útspraak is hiel fier fan de wierheid.

"Ocean paradoks"

Jo kenne, wurdt ferlike mei it biologyske produktiviteit fan it ekosysteem fan de seeën en oseanen? Mei de semy-deserts! It grutter jiergongen of biomassa gefolch fan it feit dat it is wetter romten nimme in grut part fan 'e planeet syn oerflak. Sa faak de foarseine brûken fan de see as de wichtichste boarne fan nutriïnten foar it hiele fan 'e minske yn' e kommende jierren, it is amper mooglik, omdat de ekonomyske helberens fan dit is hiel leech. Lykwols, de lege effisjinsje fan dit type ekosysteem op gjin inkelde wize diminishes it belang fan de oseanen foar it libben fan alle libbene dingen, dus sy moatte wurde beskerme as in mear yngeande wize mooglik.

Moderne environmentalists sizze dat de kapasiteit fan agrarysk lân is fier út deawurch, en yn 'e takomst sille wy kinne krije se mear abundant harvests. Spesjale hope wurde pind op de rysfjilden, dat kin soargje foar in rykdom oan weardefolle organyske stof fanwege har unike skaaimerken.

Basis ynformaasje oer de produktiviteit fan de biologyske systemen

Yn it algemien, it ekosysteem wurdt omskreaun Produktivität snelheid van fotosynteze en it sammeljen fan organyske stof yn in opjûne biocenosis. Dat biologyske massa, dy't ûntstiet per ienheid fan tiid hjit primêre produksje. Om útdrukke it yn twa manieren: of in Joules of yn droege gewicht fan planten. Bruto produkt neamde har folume makke plant organismen foar in spesifike ienheid fan tiid, op in konstante snelheid van fotosynteze. Dêrby moat betocht wurde dat guon fan dit materiaal sil gean oer it libben fan 'e planten sels. De rest dan organyske - netto primêre produktiviteit fan it ekosysteem. Dat it no giet om iten heterotrophic, sa as ûnder oaren dy en my.

Is der in "boppeste limyt" primêre produksje?

Yn fûgelflecht, de "Ja." Lit ús nimme in koart sjen nei hoe effektyf, yn prinsipe, it proses fan de fotosynteze. Unthâld dat de yntinsiteit fan 'e sinne strieling it berikken fan it ierdoerflak, folle ôfhinklik fan de lokaasje: It maksimale krêft útfier karakterisearret de ekwatoriaal sône. It nimt ôf exponentially as wy benaderje de poalen. Ungefear de helte fan 'e sinne-enerzjy utering troch iis, snie, oseanen of woastinen, opgiet gassen yn de atmosfear. Bygelyks, sfearfol ozone laach absorbearret hast alle UV strieling! Allinnich de helte fan it ljocht, dat falt op blêden fan planten brûkt yn de reaksje fan fotosynteze. Sadat de biologyske produktiviteit fan ekosystemen - it resultaat fan it konvertearjen fan in neatich part fan de enerzjy fan de sinne!

Wat is in fuortset produksje?

Accordingly, it fuortset produkten neamd consuments groei (dws, klanten) foar eltse bepaalde perioade fan tiid. Fansels, de produktiviteit fan it ekosysteem hinget ôf fan harren nei in folle mindere mjitte, mar it is krekt dizze biomassa spilet in wichtige rol yn it minsklik libben. Tink derom dat it fuortset Organics waarden teld apart fan elkoar yn elts trophic nivo. Sa, produktiviteit ekosysteem typen binne ferdield yn twa soarten: basis- en fuortset.

De ferhâlding fan it basis- en fuortset produksje

As jo al riede, de ferhâlding fan biomassa en totaal plant massa is relatyf lyts. Sels yn 'e jungles en sompen fan dit taryf komselden grutter is as de merk fan 6,5%. De mear kruidachtige planten yn 'e mienskip, hoe heger it taryf fan opgarjen fan organyske stof en de grutter de diskrepânsje.

It taryf fan formaasje en bedrach fan organyske stoffen

Algemien beheint it taryf fan de foarming fan organyske stof primêr oarsprong folslein ôfhinklik fan de steat fan 'e Fotosyntetyske apparatuer fan planten (PAR). De maksimale wearde fan de effisjinsje fan de fotosynteze, dat waard berikt yn it laboratoarium, is 12% fan de PAR. Yn natuerlike omstannichheden, de wearde fan 5% wurdt sjoen as tige heech en eins net optrede. Oannomd wurdt dat oergong yn 'e wrâld sinneljocht hat net mear as 0,1%.

De ferdieling fan de primêre produksje

Dêrby moat opmurken wurde dat de produktiviteit fan de natuerlike ekosysteem - in stikje hiel ongelijk oer de planeet. De totale gewicht fan alle organyske stof dy't foarmet op it oerflak fan 'e ierde elk jier is fan de oarder fan 150-200 miljard ton. Tink oan wat wy sein oer de produktiviteit fan de oseanen hjirboppe? Sa, 2/3 fan dizze stof foarme op it lân! Just yntinke: Giant, enoarme bedraggen fan hydrosphere foarm trije kear minder organyske dan it lytse stik lân, in grut diel dêrfan binne woastenije!

Mear as 90% fan de boeking organyske stof yn ien foarm of oare komt te iten heterotrophic organismen. Allinne in lyts part fan 'e sinne-enerzjy opslein yn de foarm fan boaiem humus (likegoed as oalje en stienkoal, de foarming fan dat ek hjoed de dei). Op it grûngebiet fan ús lân syn primêre produksje kriget fariearjend fan 20 kg / ha (deunby de Noardlike Iissee) nei mear as 200 kg / ha yn 'e Kaukasus. Yn woastyn gebieten, dizze wearde net mear as 20 c / ha.

Yn prinsipe, hast identyk oan it fiif kontininten fan ús wrâld waarme yntinsiteit fan produksje, hast: yn Súd-Amearika fegetaasje sammelet en in oardel kear grutter droege stof, fanwege de treflike klimatologyske omstannichheden. Der produktiviteit fan natuerlike en keunstmjittige ekosystemen maksimum.

Dat jout krêft oan de minsken?

Likernôch 1,4 miljard hektare binne op it oerflak fan ús planeet plantaazjes yn kultuer brocht troch minske planten dy't ús mei jo iten. It is - likernôch 10% fan de planeet fan ekosystemen. Gek genôch, mar allinne de helte krigen produksje giet direkt foar minsklike konsumpsje. Al it oare wurdt brûkt as feed foar fee en is it ferlet fan 'e sektor (in net-food produksje). Wittenskippers hawwe lang west klinkend it alaarm: de produktiviteit en biomassa fan ús planeet syn ekosystemen kinne biede net mear as 50% fan it ferlet fan it minskdom yn it aaiwyt. Simply set, de helte fan 'e wrâld syn befolking wennet yn omstannichheden fan groanyske proteïne deficiency.

Biocenosis-kampioenen

As wy hawwe al sein, de grutste produktiviteit wurde karakterisearre troch Ekwatoriaal bosken. Krekt tinke: op ien hektare fan 'e ekologyske mienskip kin bidekke mear as 500 ton droege stof! En dit is net de limyt. Yn Brazylje, bygelyks, ien hektare bosk produsearret tusken 1.200 en 1.500 ton (!) Of organysk saak foar in jier! Just tinke: per fjouwerkante meter maksimaal twa quintals fan organyske! Yn de toendra op itselde gebiet wurdt foarme net mear as 12 m, en in mediaan strip bosken - binnen 400 m Dit aktyf brûke greidbuorkerij yn dy dielen :. Produktiviteit keunstmjittige ekosysteem yn in fjild Farm, dat kin heapje oant 80 ton droege stof hektares gewaaksen earne oars sil net by steat wêze om fysyk. Mar, wat oars út harren traveeën Orinoco, Mississippi, krektas guon gebiet fan Tsjaad. Hjir, foar it jier fan it ekosysteem "jaan" oant 300 ton materiaal per hectare!

resultaten

Sa, produktiviteit beoardieling moatte wurde útfierd krekt op 'e primêre stof. It feit dat it fuortset produkten is net mear as 10% fan dizze wearde, syn wearde ferskilt sterk, en sa dogge in detaillearre analyze fan dit yndikator is gewoanwei ûnmooglik.