Экожүйелердің биологиялық өнімділігі

Жыл сайын адам барған жер ресурстарын азайып отыр. Ол соңғы жылдары зор маңыздылығы нақты biocoenosis бере алады қанша ресурстар бағалауға бұл таңқаларлық емес. басқару әдісін таңдау кезінде тікелей алуға болады өнімдерінің саны экономикалық техникалық-экономикалық жұмысын байланысты Бүгінде, экожүйелік өнімділігі, шешуші болып табылады.

Мұнда қазіргі уақытта ғалымдар алдында тұрған негізгі мәселелер болып табылады:

• күн энергиясы қанша қол жетімді және ол өлшенеді ретінде өсімдіктер арқылы қанша сіңіріледі?
• экожүйелердің кейбір түрлерінің ең жоғары өнімділігі мен оның негізгі өндіріс ең қамтамасыз болып табылады?
• Қандай факторлар шектеу жергілікті және ғаламдық бастапқы өнімдер санын?
• энергетикалық өсімдіктер арқылы айналады тиімділігі қандай?
• ассимиляциялық тиімділігін, экологиялық таза өндіріс және экологиялық көрсеткіштерді арасында қандай айырмашылық бар?
• экожүйелердің биомасса мөлшерінде немесе көлемі бойынша ерекшеленеді ретінде ● автотрофты организмдердің?
• Қанша энергия адамдар үшін қол жетімді болып табылады және біз қанша қолданасыз?

Біз кем дегенде ішінара осы баптың оларды жауап беруге тырысамын. Біріншіден, негізгі ұғымдарды айналысайық. Осылайша, экожүйені өнімділігі белгілі бір дәрежеде органикалық заттардың жинақталу процесі болып табылады. Бұл жұмыс үшін жауапты қандай организмдер болып табылады?

Autotrophs және heterotrophs

Біз кейбір организмдер бейорганикалық прекурсорлардың органикалық молекулаларды синтездеуге қабілетті екенін білеміз. Олар «өзін-өзі жүктеуін» дегенді білдіретін, autotrophs деп аталады. Шын мәнінде, экожүйелердің өнімділігі олардың қызметі туралы дәл байланысты. Autotrophs сондай-ақ бастапқы өндірушілерге аталады. қарапайым бейорганикалық заттардың (су, CO2) бастап күрделі органикалық молекулаларды өндіруге қабілетті организмдер, ең өсімдіктер сыныбына жататын, бірақ кейбір бактериялар ие сол қабілеттер. олар органикалық заттардың синтездеу процесі, оның барысында, фотохимиялық синтез деп аталатын. ол атынан түсіну оңай болғандықтан, фотосинтез күн сәулесінің талап етеді.

Біз сондай-ақ синтетикалық ретінде белгілі, жол атап өту керек. Кейбір autotrophs негізінен бейорганикалық түрлендіре аласыз бактериялар мамандандырылған нәрді күн сәулесі қатынау жоқ органикалық қосылыстар. Онда бірнеше топтар chemosynthetic бактериялар теңізде және тұщы су, және көбінесе олар күкіртті сутегінің немесе күкірт жоғары мазмұнмен орталарда табылды. autotrophs - хлорофилл өсімдіктер мен фотохимиялық синтез қабілетті басқа да ағзалардың, chemosynthetic организмдер ретінде. ол 90% астам органикалық заттар жинақтау үшін жауапты болып табылады, өйткені Дегенмен, экожүйені өнімділігі, өсімдіктердің ең қызметін шақырды. Синтетикалық Үйлесімсіз аз рөл атқарады.

Сонымен қатар, көптеген организмдер қажетті энергияны алу, бірақ басқа ағзаларды жеп алады. Олар heterotrophs деп аталады. Негізінде, олардың бәрі бірдей өсімдіктер (олар сондай-ақ органикалық дайын «жейді»), жануарлар, бактериялар, саңырауқұлақтар және микроағзалар болып табылады. Хетеротрофик, сондай-ақ деп аталатын «тұтынушылардың».

өсімдіктердің рөлі

Әдетте, бұл жағдайда сөз «өнімділік» органикалық заттардың белгілі бір соманы сақтау үшін өсімдіктер қабілеттілігіне жатады. тек зауыт организмдер органикалық ішіне бейорганикалық заттар түрлендіруге болады, өйткені мен бұл таңқаларлық емес. Онсыз біздің планетада өмір өзі мүмкін емес еді, сондықтан экожүйені өнімділігі осы тұрғысынан қарастырылады. Жалпы, бұл мәселе өте қарапайым: сондықтан органикалық заттардың көп өсімдіктер қандай қорын болады?

ең жемісті қандай биоқауымдастықтарына бар?

Елміз, бірақ техногенді биоқауымдастықтарына ең нәтижелі емес. Джунгли, батпақтар, олар алыс алда осы қатысты Джунгли үлкен тропикалық өзендер. Сонымен қатар, осы биоқауымдастықтарына тағы бір рет, адам қызметінің сипатына түсіп, улы заттардың үлкен мөлшерін бейтараптандыруға, сондай-ақ, біздің планетамыздың атмосферада қамтылған оттегінің 70% генерациялау. Айтпақшы, көптеген оқулықтар әлі Жердің ең нәтижелі «астықты» мұхиттар екенін бекітеді. Елміз, бірақ бұл мәлімдеме өте алыс ақиқат.

«Ocean парадокс»

Сіз теңіздер мен мұхиттардың экожүйені биологиялық өнімділігі салыстырғанда болып табылатын, білемін? жартылай шөл бар! ол су кеңістіктері планетамыздың бетінің үлкен бөлігін алады екендігіне байланысты биомасса үлкен сомалар. Осы экономикалық техникалық-экономикалық өте төмен болып табылады, өйткені, сондықтан көптеген рет алдағы жылдары адамзаттың бүкіл қоректік заттардың негізгі көзі ретінде теңіз болжаған пайдалану, ол, мүмкін екіталай. Алайда, ешқандай жолмен экожүйесін осы түріне төмен тиімділігі барлық тіршілік өмірі үшін мұхиттар маңыздылығын азайтады, сондықтан олар мүмкін неғұрлым мұқият тәсілі ретінде қорғалуы тиіс.

Қазіргі заманғы экологтар ауыл шаруашылығы мақсатындағы жер сыйымдылығы түгесілген, және болашақта біз көп мол өнім оларды алуға қабілетті болады деп айтады. Арнайы үміт артылып отыр күріш алқаптарында, оның салдарынан бірегей сипаттамалары құнды органикалық заттардың байлығы қамтамасыз ете алады.

биологиялық жүйелердің өнімділігін туралы негізгі ақпаратты

Жалпы, экожүйелік өнімділігі фотосинтез қарқыны мен берілген биоценозда органикалық заттардың жиналуын анықталады. уақыт бірлігіне құрылады органикалық бұқаралық, бастапқы өндірістік деп аталады. екі жолмен оны білдіруге: Дж немесе өсімдіктердің құрғақ салмағы, не. Жалпы өнім фотосинтез тұрақты жылдамдықпен, нақты уақыт бірлігі үшін оның көлемі құрылған зауыт организмдер деп аталады. Бұл материалдың кейбір өсімдіктердің өздері өмір түседі деп есте сақтау қажет. экожүйесінің таза бастапқы өнімділігінің - органикалық, содан кейін қалғаны. ол сізді және мені қамтиды тамақ хетеротрофик, келіп, бұл.

а «жоғарғы шегі» бастапқы өндірістік бар ма?

Бір сөзбен айтқанда, «иә». ның, негізінен, қаншалықты тиімді қысқаша қарастырайық фотосинтез процесін. Күн радиациясының қарқындылығы жер бетіне жетіп Есіңізде болсын, көп жері байланысты: экваторлық аймақта барынша шығу қуаты тән. біз полюстер жақындап Ол экспоненталық азаяды. мұз, қар, мұхиттар немесе шөл арқылы көрініс күн энергиясының шамамен жартысы, атмосферада газдар сіңеді. Мысалы, атмосфералық озон қабаты барлық дерлік ультракүлгін сәулелену сіңеді! фотосинтез реакциясының пайдаланылатын өсімдіктердің жапырақтары түсіп жарық тек жартысы ғана. күн энергиясын шамалы бөлігін айырбастау нәтижесі - экожүйелердің биологиялық өнімділігі етіп!

қайталама өндіру дегеніміз не?

уақыт кез келген нақты мерзімге consuments өсу (яғни, клиенттер) деп аталатын орта өнімдері Тиісінше,. Әрине, экожүйені өнімділігі әлдеқайда аз дәрежеде оларға байланысты, бірақ ол дәл осы биомасса адам өмірінде маңызды рөл атқарады. қайталама органикалық әрбір трофикалық деңгейде бөлек саналды екенін ескеріңіз. бастауыш және орта: Осылайша, өнімділігі экожүйелік түрлері екі түрге бөлінеді.

бастауыш және орта өндіріс қатынасы

Сіз қалай сұраса, биомасса қатынасы және жалпы зауыт бұқаралық салыстырмалы аз. Тіпті осы ставка Джунгли және батпақтар сирек 6,5% асып. қоғамдастықта көп шөпті өсімдіктер, органикалық заттардың жиналуын және үлкен айырмашылық жоғары деңгейі.

Органикалық заттардың қалыптасуы мен сомасының деңгейі

Жалпы алғанда өсімдіктер (PAR) фотосинтетической аппаратының мемлекет толығымен тәуелді органикалық заттар бастапқы шыққан түзілу жылдамдығы шектейтін. Зертханада қол жеткізілді фотосинтез тиімділігін максималды мәні, PAR 12% құрайды. табиғи жағдайында, 5% құны өте жоғары болып саналады және іс жүзінде болмайды. Ол әлемдік күн сәулесінің қарату 0,1% -дан аспайды деп саналады.

негізгі өндіріс бөлу

бөлігі өте біркелкі планетаның арқылы - Ол бұл табиғи экожүйені өнімділігі атап өткен жөн. жыл сайын жер бетіндегі қалыптастыратын барлық органикалық заттың жалпы салмағы 150-200 миллиард тонна тәртібін болып табылады. біз жоғарыда мұхиттар өнімділігін туралы айтқан сөздері есте? Сондықтан, осы заттың 2/3 жерінде құрылған! Ойлап қараңызшы: гидросфера нысанын алып, үлкен соманы жер кішкентай орына қарағанда үш есе аз органикалық, үлкен бөлігі шөл болып табылады!

немесе өзге де нысанда жинақталған органикалық заттардың 90% -дан астамы азық-түлік хетеротрофик организмдер келеді. күн энергиясының кішкентай бөлігі ғана топырақ гумус түрінде (сондай-ақ мұнай және көмір, тіпті бүгін болып табылатын қалыптастыру) сақталған. 20 кг / га (Солтүстік Мұзды мұхитына жақын) 200-ден астам кг / Кавказдағы га дейін еліміздің негізгі өндірістік пайдалар аумағында. шөлді аудандарда, бұл мән 20 ц / га аспайды.

дерлік, негізінен, өндіріс біздің әлемдік жылы қарқындылығы бес құрлықтың іс жүзінде бірдей: Оңтүстік Америкада өсімдіктердің тамаша климаттық жағдайларға байланысты, бір жарым есе артық құрғақ мәселені жинақталады. Онда табиғи және жасанды экожүйелер максимум өнімділігін.

Яғни адамдар қуат беретін?

Шамамен 1,4 млрд га сіздің тамақпен бізді қамтамасыз адам өсімдіктер өсірілетін біздің планета плантацияларында бетіндегі. Бұл - ғаламшардың экожүйесінің шамамен 10%. Елміз, бірақ тек жартысы өндірістік тұтыну үшін адам тікелей жүріп алды. Барлық қалған мал азығы ретінде пайдаланылады және секторының қажеттіліктерін (а азық-түлік емес өндіру) болып табылады. Ғалымдар ұзақ Дабылды зондтау шықты: Біздің ғаламшардың экожүйесінің өнімділігі мен биомасса ақуызға адамзаттың қажеттіліктерін жоқ 50% көп қамтамасыз ете алады. Басқаша айтқанда, әлем халқының жартысы созылмалы ақуыз тапшылығы жағдайында тұрады.

Биоқауымдастықтарына-чемпиондары

біз айтқанымдай, ең өнімділігі экваторлық ормандар сипатталады. Ойлап көрші: биоценоздың бір гектарға құрғақ заттың 500-ден астам тонна жабуға болады! Және бұл шегі емес. Бразилия, мысалы, орман бір гектар 1200 арасындағы және 1500 тонна өндіреді (!) Органикалық заттардың бір жылға! Ойлап көрші: органикалық екі центнерден шаршы метр дейін бір! сол алаңда тундра 12 м артық, ал орташа жолақ ормандарды емес қалыптасады - 400 м шегінде Бұл белсенді құрғақ заттың 80 тоннаға дейін жиналуы мүмкін қант қамысы бір саласындағы осы бөліктердің :. Өнімділік жасанды экожүйе, мал фермаларын пайдалану кез келген басқа дақылдардың гектар физикалық мүмкіндігі болмайды. Алайда, сәл олардың шығанақтар Ориноко, Миссисипи өзгеше, сондай-ақ Чад кейбір ауданы. Мұнда, экожүйенің жылға арналған гектарына материал 300 тоннаға дейін «береді»!

нәтижелері

Осылайша, өнімділігі бағалау дәл бастапқы мәнi бойынша жүзеге асырылуы тиіс. қайталама өнімдері осы құнының 10% артық емес, оның мәні өзгеріп отырады, сондықтан осы көрсеткіштің егжей-тегжейлі талдау мүмкін емес, бұл факт.