Autostrofii ecosisteme pot fi comparate cu o întreprindere industrială care produce diferite substanțe organice. Prin utilizarea energiei solare, dioxid de carbon și elemente de nutriție minerale, ecosisteme produc produse biologice - lemn, greutate foaie de plante, fructe, biomasa animalelor. Productivitatea Ecosystem, măsurată prin cantitatea de materie organică, care este creată pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață se numește productivitatea biologică. Unități de productivitate: g / m2 pe zi, kg / m 2 pe an, t / km 2 pe an.
În Fig. 49 prezintă structura producției biologice a ecosistemului. Distingeți produsele biologice primare. care este creat de plante în procesul de fotosinteză din dioxid de carbon, apă și elemente minerale și produse biologice secundare. care sunt create de heterotrofe (consumatori și descompuși) ca rezultat al procesării biomasei vegetale și animale. Produsele primare sunt împărțite în cantități brute - cantitatea totală de materie organică creată și curată - ceea ce este rămas după costul respirației și al descărcării rădăcinilor. În majoritatea plantelor, producția netă este de aproximativ jumătate din valoarea brută.
Întrucât consumatorii utilizează doar substanțe organice create anterior, produsele secundare nu sunt împărțite în produse brute și nete. Dar cantitatea sa depinde, de asemenea, de costul respirației, care este mai mare, cu atât mai multă energie consumată de organism. Cu o intensă efort fizic (de exemplu, la păsări în timpul migrației), producția scade. Câștigurile provenite de la animalele agricole scad dacă trebuie să-și petreacă multă energie pe tranzițiile de la pășuni îndepărtate sau prin încălzirea corpului într-o cameră rece.
La trecerea de la un nivel de energie la altul trofice (de la plante la phytophages animalelor de pradă fitofage la un prim ordin, ordinul întâi de pradatori la un al doilea pradatori ordine) cu excrementele și costul respirației pierdut aproximativ 90% din energia. Mai mult decât atât, ierbivorele mânca doar o parte din biomasă vegetală, iar restul - pentru a reface furnizarea de grohotiș, care apoi distrug descompunatori. Prin urmare, producția biologică secundară este de 20-50 de ori mai mică decât cea primară.
Prin productivitate (în greutate umedă), ecosistemele sunt împărțite în patru clase.
1. Ecosistemele cu productivitate biologică foarte ridicată - peste 2 kg / m 2 pe an. Acestea includ paturi de stuf din Delta din Volga, Don și Ural. Prin productivitatea lor, ele sunt aproape de ecosistemele din pădurile tropicale, recifele de corali și "oazele" de adâncime ale zonelor de coastă ale oceanului.
2. Ecosistemele cu productivitate biologică ridicată - 1-2 kg / m2 pe an. Acest paduri tei stejar, desișuri de coastă din cattails sau stuf pe lac, culturile de porumb și ierburi perene la irigare și fertilizare cu doze mari de îngrășăminte minerale.
3. Ecosistemele cu productivitate biologică moderată - 0,25-1 kg / m 2 pe an. O astfel de productivitate are multe culturi, păduri de pin și de mesteacăn, pajiști de fân și stepi, supraaglomerate cu plante de apă din lac, "pajiști mari" de alge din Marea Japoniei.
4. Ecosistemele cu productivitate biologică scăzută - mai mică de 0,25 kg / m 2 pe an. Acest insule Arctic deșert Oceanul Arctic, tundra, semi Prikaspija, bovine stepa călcate în picioare pășunatul scăzut și plante furajere rare, stepa de munte care se dezvoltă pe soluri nu mai mult de 5 cm grosime și constau din plante kamnelyubov care acoperă suprafața solului cu 20-40% . Aceeași productivitate scăzută pentru majoritatea ecosistemelor marine.
Productivitatea medie a ecosistemelor Pământului nu depășește 0,3 kg / m 2 pe an, pentru că planeta este dominată de ecosistemele ineficiente de deșerturi și oceane.
În Fig. Figurile 50 și 51 prezintă hărțile productivității primare pe uscat și în ocean (indicatorul este masa materiei uscate, care este de 2,5-3 ori mai mică decât biomasa brută).
Productivitatea biologică a ecosistemului este diferită de cea a stocului de biomasă. Unele organisme locuiesc în ecosistem de mulți ani (copaci, animale mari), iar biomasa lor trece de la an la an ca un capital. În Fig. 52 prezintă raportul dintre biomasă și productivitatea biologică în unele ecosisteme.
Biomasa pădurii este mare în detrimentul părților perene ale copacilor - trunchiuri, ramuri, rădăcini. Prin urmare, creșterea anuală de producție ecologică - frunze noi, tinere crengi și rădăcini, inel de creștere regulată de acoperire din lemn și iarbă - 30-50 de ori mai mică decât furnizarea de biomasă. biomasa stocului Lunca este mult mai mică și se formează în rădăcinile principale care trăiesc în sol timp de mai mulți ani, și rizomi de plante. Are mai multă productivitate biologică de numai 3-5 ori.
Cele agrocenoses anuale (culturi de plante cultivate) producția și furnizarea de biomasă biologică sunt aproape egale, deoarece recolta din părțile aeriene ale plantelor (și a apelor subterane, dacă este rădăcina) este îndepărtată, iar miriște de secară sau grâu arat în sol, unde se putrezesc în primăvară. Atât în ecosistemul luncii cât și în ecosistemul de câmp, durata de viață a numeroaselor nevertebrate de sol este măsurată în săptămâni și luni. Productivitatea lor biologică este egală cu stocul de biomasă sau mai mult. Algele și animalele nevertebrate mici trăiesc în rezervoare timp de câteva zile sau săptămâni și, prin urmare, în timpul verii dau mai multe generații. În orice moment, biomasa organismelor din lac sau iaz este mai mică decât producția lor biologică în timpul sezonului de creștere.
În ecosistemele de apă dulce și marine, datorită faptului că organismele zooplanctonice trăiesc mai mult decât algele de fitoplancton, stocul de biomasă animală poate fi mai mare decât rezerva de biomasă a plantelor.
1. Explicați diferențele dintre producția biologică primară, secundară, netă și brută.
2. Care este productivitatea biologică a diferitelor ecosisteme?
3. Explicați diferențele dintre noțiunile de "productivitate biologică" și "stoc de biomasă".
4. De ce în ecosistemele acvatice este stocul de biomasă mai mare decât produsele biologice?
Pe cap de locuitor Rusia reprezintă 230 de tone de producție primară cu zona de ecosistem de 11,5 hectare, care depășește cu mult nevoia umană pentru o serie de produse, care este de aproximativ 40 de tone. În același timp, în Orientul Îndepărtat, producția excesivă de mult mai mult decât în partea europeană (respectiv 90 % și 60%). Cu toate acestea, pentru a se asigura că o persoană este importantă nu numai cantitatea, ci și calitatea produselor biologice. Din fracțiunile sale ca cereale, plante furajere pășune, rasinoase valoroase potrivite pentru productia de cherestea, în cele mai multe regiuni din Rusia nu este suficient. Trebuie îmbunătățită structura producției de produse biologice - acestea sunt sarcinile silviculturii și agriculturii.
Biomasa organismelor de diferite niveluri trofice nu este aceeași. În ecosistemele terestre, pe măsură ce crește nivelul trofic, aceasta scade, deoarece, așa cum am spus deja, energia se pierde atunci când trece de la un nivel la altul. Raportul de biomasă al organismelor de niveluri trofice diferite este reprezentat grafic sub forma unei piramide de biomasă (Fig.53). Biomasa organismelor de la fiecare nivel trofic este reprezentată sub forma unui dreptunghi a cărui lungime sau suprafață este proporțională cu cantitatea de biomasă.
În cazul în care ecosistemul terestru cu nivel crescut de biomasă de aprovizionare trofică scade, apa - de la primul la al doilea nivel trofice (fitoplancton - zooplancton) crește, și apoi trecerea la nivelul populației de pește scade din nou. Prin urmare, în ecosistemele terestre are forma unei piramide „mausoleu“, iar în apă - „titirezului“. Principalul producător în aceste ecosisteme este fitoplanctonul. Algele unicelulare, care predomină în ea, trăiesc de la câteva zile până la câteva săptămâni. Organismele celui de-al doilea (consumatori de plancton) și nivelurile ulterioare trăiesc mai mult timp și acumulează mai multă biomasă.
Cu toate acestea, o astfel de piramidă nu poate fi observată în toate anotimpurile anului. În primăvara anului, în timpul perioadei de dezvoltare în masă a planctonului ("înflorirea" apelor), biomasa sa poate fi mai mare decât biomasa organismelor celui de-al doilea și al treilea nivel trofic.
Pe lângă piramidele de biomasă, se construiesc piramide de numere. Dar acestea sunt mai puțin convenabile, deoarece mărimea organismelor de un nivel trofic diferă foarte mult. De exemplu, în numărul de producători de pădure este și stejar, și un ADOXA mic sau mușchi, iar printre ierbivore - Moose și o omidă. De asemenea, construiți piramide de energie. care reflectă tranziția sa de la un nivel trofic la altul.
1. Care este piramida ecologică a biomasei?
2. Care sunt diferențele dintre piramidele de biomasă ale ecosistemului terestru și ale lacului?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: