Bioproductivitatea Oceanului Mondial
Solul, fertilitatea și bioproductivitatea acestuia
Biosfemra (din greaca veche vypt - viața și utsb # 63 ;. Sat - sferă, minge) - coajă Pământului, populat de organisme vii, și sub influența lor și a ocupat produsele lor metabolice; "Filmul vieții"; ecosistemul global al Pământului.
Biosfera este coaja Pământului, locuită de organisme vii și transformată de ei. Biosfera a început să se formeze nu mai târziu de 3,8 miliarde de ani în urmă, când primele organisme au început să apară pe planeta noastră. Pătrunde în toată hidrosfera, partea superioară a litosferei și partea inferioară a atmosferei, adică locuiește în ecosferă. Biosfera este o colecție a tuturor organismelor vii. Este acasa, la peste 3 milioane de specii de plante, animale, ciuperci si bacterii. Omul este, de asemenea, parte a biosferei, activitatea sa depășește multe procese naturale și, așa cum a spus VI Vernadsky: "Omul devine o forță geologică puternică".
În timp, biosfera devine din ce în ce mai instabilă. Există câteva schimbări premature ale stării biosferei, tragice pentru omenire, unele dintre ele fiind legate de activitățile omenirii.
biosferă taxonomic
(. De la taxiuri grecești - ordine, localizare) taxoni, unități taxonomice - grupa obiecte și combinarea lor în unități mai mari, de exemplu, într-o populație de organisme, specii, genuri, familii, până la planeta Biont; biocenoze în asociațiile lor, formațiuni, grupuri de formațiuni, până la biomele planetei; ecosistemele de stabilire a prețurilor în ecosistemele congregaționale, ecosistemele de fratrizare, până la biostream-ul Pământului.
TAXA Biosphere - unități taxonomice biosferă în ansamblu, se caracterizează prin anumite biosferă parametri (lanțul alimentar biogeochimic, concentrația de prag a elementelor chimice și reacții biologice). Conceptul de taxonomie a biosferei a fost dezvoltat de VV Kovalsky (1976).
Taxele biosferei sunt unități ale subdiviziunii ierarhice a biosferei:
1) Regiunile taxonomică ordine întâi combinate biosferei având zone caracteristici geografice sol și climatice sau combinații ale acestora, dar cu elementele calitative și cantitative caracteristicile lanțului alimentar biogeochimica chimice (cicluri biogene) și reacția organismului biologic predominantă a compoziției chimice naturale de mediu sau tehnologice modificările (acesta din urmă include, de exemplu, schimbarea compoziției chimice a metabolismului organismelor, sensibilitate prag, reacții diferite în formă de endemic abolevany);
2) taxele de ordinul doi, numite subregiuni, sunt împărțite în două grupe:
subregiuni ale biosferei, în care semnele regiunii sunt combinate în concentrații care ating pragurile și posibilele manifestări ale reacțiilor biologice specifice;
subregiuni, semnele care nu contribuie la regiune caracteristică - acestea sunt de obicei formate în corpurile de minereu în împrăștierea lor concentrate în elementele, în zonele nedrenate în regiunile vulcanismului, precum și a poluării provocate de om a biosferei;
3) taxele din a treia ordine includ provinciile - teritorii de diferite mărimi în subregiunile biosferei cu reacții caracteristice ale organismelor (de exemplu, boli endemice). Există provincii naturale și create de om.
PRODUCTIVITATEA BIOLOGICĂ - capacitatea comunităților naturale sau a componentelor lor individuale de a menține o anumită rată de reproducere a organismelor vii în compoziția lor. Măsura bioproductivității este valoarea produsului (biomasă) produs pe unitate de timp. Producția primară este baza materială și energetică a bioproductivității. Ciclul de substanțe din comunitățile naturale se datorează faptului că acestea includ organisme cu diferite tipuri de alimente care formează lanțuri trofice. Producția primară (fitomasa) este consumată de animale erbivore care se hrănesc cu animale cu următorul nivel trofic. În starea de moarte, servește ca sursă de energie pentru animalele saprofage, bacteriile saprofite și ciupercile (distrugătoare sau descompunere). Productivitatea biologică este una dintre cele mai importante manifestări ale ciclului biotic al substanțelor. Spre deosebire de substanță, un număr nelimitat de timp care părăsește mediul anorganic și reintroduce organismele vii, energia este folosită pentru a lucra doar o singură dată. Prin urmare, fluxul de energie (numărul său) în seria de niveluri trofice succesive scade. În fiecare legătură a lanțului alimentar, unele dintre alimentele consumate nu sunt digerate, de la alimentele digerate, de obicei, partea mai mică se duce la câștig sau ieșire, iar restul - la schimbul de energie. Producția fiecărui nivel trofic ulterior este de obicei de 5-10 ori mai mică decât producția precedentă. Cu cât lanțul alimentar este mai lung, cu atât mai puțin va fi producția legăturilor sale finale. În ecosistemele terestre, nu numai produsele, ci și biomasa, scad de la un nivel la altul. El compară estimarea ecosistemelor biologice cu valorile caracteristice ale producției primare pentru ele. Producția primară totală de terenuri pe an este estimată la 179,5 miliarde tone de materie organică uscată, care este aproximativ echivalentă cu 70-1016 kcal. Producția primară a oceanului este considerată numai aproximativ, valoarea sa anuală fiind de 25-80-106 kcal. Determinarea orzului de teren cultivat (agrobiocenoză) este de mare importanță economică pentru prognoza randamentelor. Studiul bioproductivitatea sistemelor naturale de diferite volume - o bază necesară pentru utilizarea rațională, protecția și întreținerea reproducerii biol. resurse naturale.
Productivitatea biologică, conceptul biologic de mediu și general care se referă la redarea de biomasă plante, microorganisme și animale care fac parte din ecosistem; într-un sens mai restrâns - reproducerea animalelor sălbatice și a plantelor folosite de om. Productivitatea biologică se realizează în fiecare caz în parte, prin reproducerea populațiilor de specii de plante și animale, la o anumită viteză. Ea poate fi exprimată printr-o anumită magnitudine - producție pe an (sau altă unitate de timp) pe unitatea de suprafață (pentru organismele bentonice terestre și acvatice) sau la un volum unitate (pentru organismele vii în apă și în sol). Produsele unei populații specifice de specii pot fi, de asemenea, atribuite abundenței sale sau biomasei. Productivitatea biologică a diferitelor ecosisteme terestre și acvatice se manifestă în mai multe forme. În consecință, produsele omenești care sunt reproduse în comunități naturale (de exemplu, lemn, pește, blănuri etc.) sunt diverse și utilizate. O persoană este de obicei interesată de creșterea productivității biologice a ecosistemelor, deoarece acest lucru sporește posibilitatea utilizării resurselor biologice ale naturii. Cu toate acestea, în unele cazuri, productivitatea biologică ridicată poate duce la efecte dăunătoare (de exemplu, dezvoltarea excesivă a unei compoziții foarte specifice speciilor ape fitoplanctonul - alge albastre-verzi în ape dulci, specii toxice peridinians - mări).
O măsură comună și adecvată a bioproductivității este producția, dar nu biomasa comunității sau a componentelor acesteia. specii din biomasă sau populația în ansamblu poate fi utilizat pentru a evalua producția și productivitatea numai prin compararea ecosistemelor identice sau similare structură și o compoziție specifică, dar este complet nepotrivită ca o măsură generală bioproductivitate. De exemplu, ca urmare a intensității ridicate a fotosintezei algelor unicelulare planctonului în zonele cele mai productive ale oceanului pentru anul este sintetizat pe unitate de suprafață de aproximativ aceeași cantitate de substanțe organice, cât și în extrem de păduri, deși biomasa lor în sute de mii de ori mai biomasa fitoplanctonului. Producția de organisme autotrofice capabile de fotosinteză sau chemosinteză se numește producție primară, iar organismele în sine sunt producători. Principalul rol în crearea produselor primare aparține plantelor verzi, cel mai înalt pe teren, cel mai mic - în mediul acvatic. Producția de organisme heterotrofice este de obicei menționată ca produse secundare, iar organismele în sine sunt numite consumatori. Toate tipurile de produse secundare apar pe baza utilizării substanței și a energiei din producția primară; în timp ce energia, spre deosebire de o substanță care revine în mod repetat în circulație, poate fi folosită pentru a efectua o singură operație. Schematic relații trofice complexe pot fi exprimate ca „fluxul de energie“, prin ecosistemul, t. Utilizarea energiei E. pas procesul radiației solare și substanța producției primare. Primul nivel trofice de utilizare a contului energiei solare pentru organismele fotosintetice, care creează producția primară, al doilea - consuma animalele ierbivore, a treia - carnivorele, al patrulea - de ordinul doi prădători. Fiecare produse succesive de nivel trofică consumabili trecut, iar o parte din energia consumată și asimila alimentele merge la nevoile metabolismului energetic și a disipat. Prin urmare, produsele din fiecare nivel trofice succesive este mai mică decât produsul anterior (de exemplu, randamentul bazat pe aceeași producție primară de animale ierbivore este întotdeauna mai mare decât existența de pradatori). Adesea, atunci când se deplasează de la niveluri trofice inferioare la niveluri mai ridicate, nu numai producția, ci și biomasa este redusă. Cu toate acestea, spre deosebire de producția, nivelul de biomasă ulterior poate fi mai mare decât biomasa anterioară (de exemplu, biomasa fitoplanctonului este mai mică decât biomasa totală a tuturor cheltuielilor de viață ale populației de animale din ocean). Proeminenți în bioeficacitate mecanismul ocupă microorganismele heterotrofe care utilizează provin din toate nivelurile trofice ale materiei organice moarte, parțial mineralizant transformând-o parțial o substanță corpurile microbiene. Recente servi ca o sursă de hrană importantă pentru multe acvatice (bentic și plancton) și terenuri (fauna din sol) animale.
Nevoile crescânde și puterea tehnică în creștere a omenirii sporesc rapid posibilitățile de influență asupra naturii vii. Este necesară gestionarea ecosistemelor. Toate mijloacele de influență asupra productivității biologice a ecosistemelor și de management destinate să fie creșterea producției primare utile (diferite forme de îngrășăminte, irigare, ajustarea dimensiunii și compoziția consumatorilor primari de produse și așa mai departe.), Sau pentru a crește eficiența de utilizare a producției primare în nivelurile trofice ulterioare în dreptul la om direcție. Aceasta necesită o bună cunoaștere a compoziției și structurii speciilor ecosistemelor și a ecologiei speciilor individuale. Cele mai mari perspective sunt astfel de forme de animale sălbatice și de gestionare a exploatării economice, care se bazează pe cunoașterea ecosistemelor locale și formele caracteristice ale bioproductivitatea.
Bioproductivitatea Oceanului Mondial
Productivitatea biologică a Oceanului Mondial depinde în primul rând de magnitudinea producției primare a întregului sistem ecologic oceanic sau, mai exact, de totalitatea sistemelor ecologice.
De aceea, cunoașterea proceselor și formarea volumului inițial al materiei organice din compuși minerali conținut în compoziția apei de mare este importantă în determinarea capacității potențiale ocean bioproductional. Partea predominantă a compușilor organici utilizați la animale marine și bacterii pentru produsele alimentare, formate în procesul de fotosinteză în plante, t. E. În primul rând rezultatul activității fitoplancton și alge de mare mult mai mică măsură.
organisme de plante, folosind energia și mineralele soarelui, transforma-le in structura organismelor vegetale cu condițiile abiotici și biotici necesare. În următoarele transformări energetice foarte diverse și complexe sunt verigi intermediare și finale ale lanțului de productivitate, inclusiv pești, nevertebrate și cetacee mari, t. E. precis resurselor piscicole în utilizarea eficientă a care umanitatea interes.
Procesul de activitate de viață, de la crearea de produse organice primare prin asimilare, servește ca bază pentru toate transformările ulterioare ale materiei organice într-un structuri mai complexe pot fi reprezentate ca fluxul de energie printr-o serie de niveluri heterotrofe, care, folosind proprietățile organismelor vii prin transformarea diferitelor tipuri de energie, creează diferite tipuri de produse biologice. În viitor, ca urmare a decesului organismelor vii și descompunerea substanțelor organice, ciclul proceselor biologice se închide, revenind la formele inițiale de natură anorganică și energie termică. Această cale este însoțită de o pierdere enormă de energie, care crește în mod repetat ca dezvoltarea vieții și tranziția de la un nivel la altul trofice. Volumul acestor pierderi este important pentru înțelegerea potențialului oceanului de a produce resurse biologice și de a dezvolta metode pentru utilizarea cea mai potrivită a acestora.
Solul, fertilitatea și bioproductivitatea acestuia
Pomchva - strat de suprafață a litosferei Pământului, având fertilitatea și reprezentând un deschis patru faze eterogene polifuncțional (lichid, fază gazoasă solidă și organisme vii) sistem structural format prin rocilor și a activității organismelor.
Fertilitatea solului este capacitatea solului de a satisface nevoia plantelor de hrană, umiditate și aer și de a oferi condiții pentru viața normală. Aceasta este o proprietate emergentă a solului. Atunci când componentele solului interacționează, apare fertilitatea. Solul este format din humus, azot, fosfor, săruri de potasiu, apă, aer, lut și nisip.
De mult timp, omul a evaluat solul în principal din punct de vedere al fertilității. Din fertilitate este dependentă recolta și frumusețea plantelor. Solul este un sistem complex care trăiește și se dezvoltă în conformitate cu propriile legi, astfel încât fertilitatea trebuie înțeleasă ca întregul complex al proprietăților și proceselor solului care determină dezvoltarea normală a plantelor. Toate procesele care apar în sol sunt interdependente. Excluderea sau slăbirea oricărei componente conduce la o schimbare a întregii compoziții a solului și la pierderea calităților sale valoroase. Degradarea solului este o reacție în lanț, care este dificil de oprit. Deteriorarea terenurilor reduce productivitatea plantelor. În acest caz, solul este supus eroziunii și scurgerii de substanțe utile, ceea ce duce din nou la o scădere a numărului de plante. Măsurile de restabilire a fertilității solului sunt pe termen lung, foarte scumpe și complexe, deci este atât de important să se monitorizeze starea solului, să nu se permită epuizarea sau poluarea gravă a acestuia. Rezultatul unei astfel de atitudini atente va fi atractivitatea florilor și o recoltă excelentă.
Pentru a determina fertilitatea solului, este necesar să se acorde atenție compoziției sale, acidității, relației sale cu apa și oxigenul. Cu observabilitatea și cunoștințele elementare ale biologiei, este posibil să se determine starea solului și să se ia măsurile necesare pentru îmbunătățirea sau menținerea proprietăților solului.
Distribuția mondială a produselor biologice primare este extrem de inegală. Cea mai mare creștere absolută în lumea plantelor atinge o medie de 25 g pe zi în condiții foarte favorabile. În zonele mari, productivitatea nu depășește 0,1 g / m (deserturi calde și deșerturi polare). Producția anuală totală de materie organică uscată pe Pământ este de 150-200 de miliarde de tone. Aproximativ o treime din aceasta se formează în oceane, aproximativ două treimi - pe uscat. Aproape toată producția primară pură a Pământului servește pentru a susține viața tuturor organismelor heterotrofice. Energia, subutilizată de consumatori, este stocată în corpurile lor, sedimentele organice ale rezervoarelor și humusul solurilor.
Eficacitatea legării vegetației de radiația solară scade cu o lipsă de căldură și umiditate, cu proprietăți fizice și chimice nefavorabile ale solului și așa mai departe. Productivitatea vegetației variază nu numai în timpul tranziției de la o zonă climatică la alta, ci în cadrul fiecărei zone.
Pentru cinci continente ale lumii, productivitatea medie diferă relativ puțin. Excepția este America de Sud, pentru care majoritatea condițiilor pentru dezvoltarea vegetației sunt foarte favorabile.
Nutriția oamenilor este asigurată în principal de culturi, ocupând aproximativ 10% din suprafața terenului (aproximativ 1,4 miliarde de hectare). Creșterea anuală totală a plantelor cultivate reprezintă aproximativ 16% din totalul productivității terenurilor, cea mai mare parte a cărora se încadrează în păduri. Aproximativ 1/2 din recolta se duce direct la nutriția umană, restul - la hrană pentru animale de companie, este utilizată în industrie și este pierdută în deșeuri. În total, o persoană consumă aproximativ 0,2% din producția primară a Pământului.
Alimentele vegetale sunt mai ieftine pentru oameni decât hrana pentru animale. Zonele agricole cu utilizare rațională și distribuție a produselor ar putea oferi o populație de pământ de aproximativ două ori mai mare decât cea existentă. Dar acest lucru necesită multă muncă și investiții. Este deosebit de dificil să se furnizeze populației produse secundare. Dieta umană trebuie să includă cel puțin 30 de grame de proteine pe zi. Resursele disponibile pe Pământ, inclusiv produsele zootehnice și rezultatele pescuitului pe uscat și în ocean, pot oferi anual aproximativ 50% din necesitățile populației moderne a Pământului. Cea mai mare parte a populației lumii este astfel într-o stare de foamete la proteine, iar o proporție semnificativă de oameni suferă și de malnutriție generală.
Astfel, o creștere a bioproductivității ecosistemelor, în special a produselor secundare, este una dintre principalele sarcini ale umanității.
Găzduit pe Allbest.ru
Trimiteți-le prietenilor: