Az ökoszisztéma biológiai termelékenysége
Az autotróf ökoszisztémákat összehasonlíthatjuk egy olyan ipari vállalkozással, amely különböző szerves anyagokat állít elő. A napenergia, a széndioxid és az ásványi táplálkozás elemeinek felhasználásával az ökoszisztémák biológiai termékeket termelnek - fa, levél növény, gyümölcs, állati biomassza. Az ökoszisztéma termelékenységét, amelyet a szervesanyag mennyisége alapján mértékegységenként egységnyi időegységenként hoznak létre, a biológiai termelékenységnek nevezik. Termelékenységi egységek: g / m 2 naponta, kg / m 2 évente, t / km 2 évente.
Az 1. ábrán. A 49. ábra mutatja az ökoszisztéma biológiai termelésének szerkezetét. Tüntesse fel az elsődleges biológiai termékeket. amelyet a növények hoznak létre a szén-dioxid, víz és ásványi elemek, valamint másodlagos biológiai termékek fotoszintézisének folyamatában. amelyeket a növényi és állati biomassza feldolgozása eredményeként heterotrófok (fogyasztók és bomló anyagok) hoztak létre. Az elsődleges termékek bruttó - a keletkezett szerves anyagok teljes mennyisége és tiszta - a légzés költségei és a gyökértömés után. A legtöbb üzemben a nettó termelés körülbelül a fele a bruttó.
Mivel a fogyasztók csak korábban létrehozott szerves anyagokat használnak, a másodlagos termékeket nem osztják bruttó és nettó termékeknek. De a mennyisége a légzés költségeitől is függ, ami annál nagyobb, annál több energiát fogyaszt a szervezet. Az intenzív fizikai erőfeszítéssel (például a migráció során a madarakban) a termelés csökken. A mezőgazdasági állatok nyeresége csökken, ha sok energiát kell eltöltenie a távoli legelőktől való átmenetekre vagy a test hideg helyiségben történő felmelegedésére.
Ha a változó egyik energia szintről a másikra trofikus (növényekbôl phytophages származó fitofág ragadozók egy elsőrendű, elsőrendű ragadozók egy másodrendű ragadozók) az ürülék és a költségek levegőt elveszett körülbelül 90% energiát. Sőt, a növényevők enni csak egy részét növényi biomassza, és a többi -, hogy pótolja a kínálat törmelék, ami majd elpusztítja lebontók. Ezért a másodlagos biológiai termelés 20-50-szer kevesebb, mint az elsődleges.
A termelékenység (nedves tömegben) az ökoszisztémákat négy osztályra osztják.
1. Nagyon magas biológiai termelékenységű ökoszisztémák - évente több mint 2 kg / m 2. Ezek közé tartoznak a nádasok a Volga, a Don és az Urál deltáin. A termelékenységük közel áll a trópusi erdők ökoszisztémáihoz, a korallzátonyokhoz és az óceán szakadékzónái mélytengeri "oázisaihoz".
2. A magas biológiai termelékenység ökoszisztémái - évi 1-2 kg / m 2. Ezek a hársfa tölgyesek, a cattail vagy a nádas tó partján fekvő part menti bozótjai, kukoricaszemek és évelő füvek, öntözéssel és megtermékenyítéssel magas ásványi trágyákkal.
3. Mérsékelt biológiai termelékenység ökoszisztémái - évi 0,25-1 kg / m 2. Az ilyen termelékenységnek köszönhetően számos növény, fenyő és nyírfa, szénafű és sztyeppé alakul át, amelyek a tó vizes növényei, a "tengeri rétek" a japán tenger algáitól származnak.
4. ökoszisztémák alacsony biológiai produktivitás - kevesebb, mint 0,25 kg / m 2 évente. Ez Arctic sivatagi Jeges-tenger szigetei, tundra, félig Prikaspija, letaposott steppe legeltetésre alacsony és ritka füvet, hegyi sztyeppe, hogy dolgozzon ki a talaj nem több, mint 5 cm vastag, és áll kamnelyubov növények lefedő talajfelszín 20-40% . Ugyanez az alacsony termelékenység, és a legtöbb tengeri ökoszisztémák.
A Föld ökoszisztémáinak átlagos termelékenysége nem haladja meg a 0,3 kg / m 2 -et évente, mert a bolygót a sivatagok és óceánok nem hatékony ökoszisztémái uralják.
Az 1. ábrán. Az 50. és 51. ábrán az elsődleges termelékenység térképei láthatók a szárazföldön és az óceánon (a mutató a szárazanyag tömege 2,5-3-szor alacsonyabb, mint a nyers biomassza).
Az ökoszisztéma biológiai termelékenysége eltér a biomassza-állománytól. Egyes szervezetek évek óta élnek az ökoszisztémában (fák, nagy állatok), és biomassza évekről évre, mint tőke. Az 1. ábrán. 52 a biomassza és a biológiai termelékenység arányát mutatja egyes ökoszisztémákban.
Az erdő biomassza nagyszerű a fák évelő részeinek - trunks, ágak, gyökerek rovására. Ezért a biológiai termelés éves növekedése - új levelek, fiatal ágak és gyökerek, a következő éves gyűrű a fa és a fű fedél - 30-50-szer kevesebb, mint a biomassza készlet. A réten a biomassza-állomány jóval kisebb, és főleg a gyökerekből áll, amelyek több évig a talajban élnek, és a növényi rizómák. Több biológiai termelékenysége csak 3-5 alkalommal.
Az éves agrocenoses (növények a termesztett növények) biológiai termelés és a biomassza kínálat csaknem egyenlő, mert az aratás a légi növényi részek (és a talajvíz, ha root) eltávolítjuk, és a tarló a rozs vagy búza szántott talajba, ahol rothadás a tavasszal. Ahogy a réten ökoszisztéma és az ökoszisztéma területén hosszú élet sok talaj gerinctelen mérik hetekben és hónapokban. Biológiai termelékenységük vagy megegyezik a biomassza állományával, vagy annál több. Az algák és a kis gerinctelen él tavak néhány napig vagy hétig, és mivel a nyári termelnek több generáció. Egy adott pillanatban a biomassza szervezetek a tóban vagy tó kisebb, mint a biológiai termelés a vegetációs időszakban.
Az édesvízi és a tengeri ökoszisztémák annak a ténynek köszönhető, hogy a zooplankton szervezetek élnek, mint a fitoplankton alga, állatállomány biomassza magasabb lehet állomány biomassza-erőművek.
1. Ismertesse az elsődleges, másodlagos, nettó és bruttó biológiai termelés különbségeit.
2. Mi a különböző ökoszisztémák biológiai termelékenysége?
3. Mutassa be a "biológiai termelékenység" és a "biomassza készlet" fogalmai közötti különbségeket.
4. Miért van a vízi ökoszisztémában a biomassza-állomány nagyobb, mint a biológiai termékek?
Az egy főre jutó Oroszország számlák 230 tonna elsődleges termelés ökoszisztéma területe 11,5 hektár, ami messze meghaladja az emberi igény számos termék, ami körülbelül 40 tonna. Ugyanakkor a Távol-Keleten, a túlzott termelése sokkal több, mint az európai rész (rendre 90 % és 60%). Annak biztosítása, hogy a személy fontos, nem csak a biológiai termékek mennyiségét, hanem minőségét is fontosnak tartja. A frakciói liszt, legelő takarmány, értékes puhafa alkalmas fűrészáru gyártás, a legtöbb régióban Oroszország nem elég. Javítani kell a biológiai termékek előállításának szerkezetét - ez az erdészet és a mezőgazdaság feladata.
A különféle trofikus szintû organizmusok biomassza nem azonos. A szárazföldi ökoszisztémákban, ahogy a trofikus szint emelkedik, csökken, mert - amint már említettük - az energia elvész, amikor egyik szintről a másikra megyünk. A különbözõ trofikus szintû organizmusok biomassza arányát grafikusan ábrázoltuk biomassza piramis formájában (53. Az egyes trófikus szintek organizmusainak biomasszája egy téglalap alakú, amelynek hossza vagy területe arányos a biomassza mennyiségével.
Ha a szárazföldi ökoszisztéma megnövekedett biomassza ellátási trofikus szint csökken, a víz - az elsőtől a második trofikus szint (fitoplankton - zooplankton) növeli, majd az átmenet az a szint, halak populáció ismét csökken. Ezért a szárazföldi ökoszisztémákban alakú piramis „mauzóleum”, és a vízben - „búgócsiga”. Ezen ökoszisztémák fő termelője a fitoplankton. Egysejtű algák dominálnak benne, él néhány naptól néhány hétig. Második szervezetek (fogyasztók plankton), és az azt követő szinten tovább élnek, és felhalmozódnak több biomasszát.
Azonban egy ilyen piramis nem figyelhető meg az év minden évszakában. Tavasszal, a plankton tömeggyarapodás idején (a víz "virágzása") biomassza magasabb lehet, mint a második és harmadik trofikus szintek biomassza.
A biomassza piramisai mellett számok piramisai is épülnek. De kevésbé kényelmesek, mivel az egyik trofikus szintű organizmusok nagysága jelentősen különbözik. Például az erdő termelői között van egy tölgy, apró adox vagy moha, valamint a fitofág és a hernyó között. Is építeni piramisok az energia. amelyek tükrözik az egyik trofikus szintről a másikra való áttérést.
1. Mi a biomassza ökológiai piramisa?
2. Melyek a különbségek a szárazföldi ökoszisztéma biomassza piramisai és a tó között?