Alin sa mga sumusunod na ecosystem ang may pinakamataas na produktibidad? Aling mga ecosystem ang pinaka-produktibo

Produktibidad ng Ecosystem- ito ay ang akumulasyon ng organikong bagay ng isang ecosystem sa takbo ng buhay nito. Ang pagiging produktibo ng isang ecosystem ay sinusukat sa pamamagitan ng dami ng organikong bagay na nilikha bawat yunit ng oras bawat unit area.

Makilala iba't ibang antas produksyon, na lumilikha ng pangunahin at pangalawang produkto. Ang organikong masa na nilikha ng mga prodyuser bawat yunit ng oras ay tinatawag pangunahing produkto, at ang pagtaas sa bawat yunit ng oras ng masa ng mga mamimili - pangalawang produkto.

Ang pangunahing produksyon ay nahahati sa dalawang antas - gross at net production. Ang kabuuang pangunahing produksyon ay ang kabuuang masa ng kabuuang organikong bagay na nilikha ng isang halaman bawat yunit ng oras sa isang partikular na rate ng photosynthesis, kabilang ang mga gastos sa paghinga.

Ang mga halaman ay gumagastos sa paghinga mula 40 hanggang 70% ng kabuuang output. Ang planktonic algae ay gumagastos ng hindi bababa sa mga ito - tungkol sa 40% ng lahat ng enerhiya na ginamit. Ang bahaging iyon ng kabuuang output na hindi ginagastos "para sa paghinga" ay tinatawag na netong pangunahing produksyon, ito ay kumakatawan sa dami ng paglago ng halaman at ang produktong ito ang natupok ng mga mamimili at mga decomposer.

Ang pangalawang produksyon ay hindi na nahahati sa gross at net, dahil ang mga consumer at decomposers, i.e. lahat ng heterotrophs, dagdagan ang kanilang masa dahil sa pangunahing produksyon, i.e. gamit ang mga naunang ginawang produkto.

Kalkulahin ang pangalawang produksyon nang hiwalay para sa bawat isa antas ng tropiko, dahil ito ay nabuo dahil sa enerhiya na nagmumula sa nakaraang antas.

Ang lahat ng nabubuhay na bahagi ng ecosystem - mga producer, mga mamimili at mga decomposer - ay bumubuo kabuuang biomass (live na timbang) komunidad sa kabuuan o sa mga indibidwal na bahagi nito, ilang grupo ng mga organismo. Ang biomass ay karaniwang ipinahayag sa mga tuntunin ng basa at tuyo na timbang, ngunit maaari ding ipahayag sa mga yunit ng enerhiya - sa mga calorie, joules, atbp., na ginagawang posible na ipakita ang kaugnayan sa pagitan ng dami ng papasok na enerhiya at, halimbawa, average na biomass .

Sa pamamagitan ng halaga ng biological productivity, nahahati ang mga ekosistem sa 4 na klase:

1) mga ekosistema ng napakataas na produktibidad - >2 kg/m2 0 bawat taon (tropikal na kagubatan, coral reef);

2) mga ecosystem na may mataas na produktibidad - 1-2 kg/m2 bawat taon (lime-oak forest, coastal thickets ng cattail o reeds sa mga lawa, crops ng mais at perennial grasses sa panahon ng irigasyon at paglalagay ng mataas na dosis ng fertilizers);

3) mga ekosistema ng katamtamang produktibidad - 0.25-1 kg / m2 bawat taon (pine at birch forest, hay meadows at steppes, overgrown halamang pantubig mga lawa);

4) mga ekosistema ng mababang produktibidad -< 0,25 кг/м2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м2 в год.

Pag-uuri at tampok ng mga ecosystem (Biomes: steppes (chapparals, garrigs, espinals), disyerto, tundra, jungles, mga koniperus na kagubatan, mga zone ng marine (upwelling, coral reef, outwelling) at freshwater (lotic: rifts, reaches) lentic (lawa at ang kanilang stratification) ecosystem).

Kapag nag-uuri ng mga terrestrial ecosystem, kaugalian na gumamit ng mga palatandaan ng mga komunidad ng halaman at mga palatandaan ng klima, halimbawa, coniferous forest, tropikal na kagubatan, malamig na disyerto, atbp.

Gariga, o harrigue(fr. garrigue at baka. Garriga) - kalat-kalat na kasukalan ng mababang lumalagong evergreen shrub, pangunahin ang shrub oak ( Quercus dumosa) at chamerops palms ( Chamaerops). Maaaring mayroon ding thyme ( thymus), rosemary ( Rosmarinus), gorse ( Genista) at iba pang mga halaman. Matatagpuan ito sa Mediterranean, sa isang hindi gaanong tuyo na klima kaysa sa freegana, sa mabatong mga dalisdis, sa lugar ng mga kagubatan ng holm oak na nabawasan ng labis na pagdaing at pagkasunog.

Chaparral (chaparral, chaparrel, chaparral, Espanyol chaparral, mula sa chaparro- shrub oak thickets) - isang uri ng subtropikal na hard-leaved shrub vegetation. Ibinahagi sa isang makitid na guhit ng baybayin ng Pasipiko ng California at sa Hilaga ng Mexican Highlands, sa taas na 600-2400 m.

Ang mga katulad na biome ay matatagpuan sa apat na iba pang rehiyon ng klima ng Mediterranean sa buong mundo, kabilang ang Mediterranean Basin (kung saan ito ay kilala bilang maquis, maquis, maquis), central Chile (kung saan ito ay tinatawag na Matorral), ang Cape region ng South Africa (Cape of Good Hope) (kilala doon bilang fynbosh) at sa timog-silangan at timog-kanluran ng Australia.

Ang kawalan ng mga puno ay hindi nauugnay sa aktibidad ng tao, bagaman ang isang bilang ng mga mananaliksik ay isinasaalang-alang ang chaparral, tulad ng maquis, bilang isang yugto sa pagkasira ng mga oak na evergreen na kagubatan. Ang mga palumpong ng chaparral ay umabot sa taas na 3-4 m.

Ang pinakakaraniwang para sa chaparral ay adenostomy (Adenostoma fasciculatus), na bumubuo ng mga purong natural na stand. Ang mga palumpong ng shrubby evergreen oak, bearberry (18 species), mga kinatawan ng genera sumac, ceanotus (25 species) at iba pa ay laganap. Sa itaas na hangganan ng chaparral, ang proporsyon ng mga deciduous species ng oak, shadberry, at cercis ay tumataas.

Ang disyerto ay isang lugar kung saan ang pagsingaw ay lumampas sa dami ng pag-ulan, at ang kanilang antas ay mas mababa sa 250 mm / taon. Sa ganitong mga kondisyon, ang kalat-kalat, kalat-kalat at kadalasang bansot na mga halaman ay tumutubo. Ang pamamayani ng malinaw na panahon at kalat-kalat na mga halaman ay nakakatulong sa mabilis na pagkawala ng init sa gabi, na naipon ng lupa sa araw. Ang disyerto ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng temperatura sa araw at gabi. Ang mga ecosystem ng disyerto ay sumasakop sa humigit-kumulang 16% ng ibabaw ng lupa at matatagpuan sa halos lahat ng latitude ng Earth.

Mga tropikal na disyerto. Ito ay mga disyerto tulad ng South Sahara, na bumubuo ng halos 20% ng kabuuang lugar ng disyerto. Ang temperatura doon ay mataas sa buong taon, at ang dami ng pag-ulan ay minimal.

Mga disyerto ng mapagtimpi na latitude. Ang mga disyerto tulad ng Mojave Desert sa southern California ay nakakaranas ng mataas na temperatura sa araw sa tag-araw at mababang temperatura sa taglamig.

Malamig na disyerto. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakababang temperatura sa taglamig at katamtamang temperatura sa tag-araw.

Ang mga halaman at hayop sa lahat ng disyerto ay iniangkop upang makuha at mag-imbak ng kakaunting kahalumigmigan.

Ang mabagal na paglaki ng halaman at ang mababang pagkakaiba-iba ng mga species ay ginagawang lubhang mahina ang mga disyerto. Ang pagkasira ng mga halaman bilang resulta ng pagpapastol o pagmamaneho sa labas ng kalsada ay humahantong sa katotohanan na nangangailangan ng mga dekada upang maibalik ang nawala.

madamong ecosystem

Tropical grassy ecosystem o savannas.

Ang ganitong mga ecosystem ay tipikal sa mga lugar na may mataas na average na temperatura, dalawang mahabang tagtuyot, at masaganang pag-ulan sa natitirang bahagi ng taon. Bumubuo sila ng malalawak na banda sa magkabilang panig ng ekwador. Ang ilan sa mga biome na ito ay mga bukas na espasyo na sakop lamang ng mala-damo na mga halaman.

Mga madaming ecosystem ng mapagtimpi na latitude. Ang mga ito ay matatagpuan sa loob ng mga kontinente, pangunahin sa Hilaga at Timog Amerika, Europa at Asya. Ang mga pangunahing uri ng mala-damo na komunidad sa mapagtimpi zone: matataas at maiikling damo prairies ng USA at Canada, pampas ng South America, velds ng South Africa at steppes mula sa Gitnang Europa papuntang Siberia. Sa mga ecosystem na ito (biome), ang hangin ay umiihip ng halos palagian, na nag-aambag sa pagsingaw ng kahalumigmigan. Ang siksik na network ng mga ugat ng mala-damo na halaman ay nagbibigay ng katatagan sa lupa hanggang sa ito ay magsimulang araruhin.

Polar grassy ecosystem o arctic tundra.

Ang mga ito ay matatagpuan sa mga lugar na katabi ng Arctic ice deserts. Sa halos buong taon, ang tundra ay nasa ilalim ng impluwensya ng mabagyo na malamig na hangin at natatakpan ng niyebe at yelo. Ang taglamig dito ay napakalamig at madilim. Mayroong maliit na pag-ulan, at ito ay bumabagsak pangunahin sa anyo ng niyebe.

Ang mabagal na pagkabulok ng mga organikong bagay, ang mababang kapal ng lupa, at ang mababang rate ng paglago ng mga halaman ay ginagawa ang Arctic tundra na isa sa mga pinaka-mahina na sistemang ekolohikal sa mundo.

Mga ekosistema sa kagubatan.

Mga basang tropikal na kagubatan. Ang mga kagubatan na ito ay matatagpuan sa isang bilang ng mga rehiyon ng ekwador. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katamtamang mataas na average na taunang temperatura, na bahagyang nag-iiba sa araw at mga panahon, pati na rin ang makabuluhang kahalumigmigan at halos araw-araw na pag-ulan. Ang mga biome na ito ay pinangungunahan ng mga evergreen na puno, na pinapanatili ang karamihan sa kanilang mga dahon o karayom sa buong taon, na nagpapahintulot sa tuluy-tuloy na buong taon na photosynthesis.

Bilang mga kondisyong pangklima sa mahalumigmig na mga tropikal na kagubatan, halos hindi sila nagbabago, ang kahalumigmigan at init ay walang limitasyong halaga, tulad ng sa ibang mga ekosistema. Ang pangunahing salik na naglilimita ay ang nilalaman ng mga sustansya sa mga lupa na kadalasang mahirap sa organikong bagay.

Mga nangungulag na kagubatan ng mapagtimpi na latitude. Lumalaki sila sa mga lugar na may mababang average na temperatura na lubhang nag-iiba sa mga panahon. Ang mga taglamig dito ay hindi masyadong matindi, ang panahon ng tag-araw ay mahaba, ang pag-ulan ay bumagsak nang pantay-pantay sa buong taon. Kung ikukumpara sa mga tropikal na kagubatan, ang mga mapagtimpi na kagubatan ay mabilis na bumabawi pagkatapos ng paglilinis at samakatuwid ay mas nababanat sa kaguluhan ng tao.

Northern coniferous kagubatan. Ang mga kagubatan na ito, na tinatawag ding boreal, o taiga, ay karaniwan sa mga rehiyon ng klimang subarctic. Ang mga taglamig dito ay mahaba at tuyo, na may maikling oras ng liwanag ng araw at kaunting snowfall. Ang mga kondisyon ng temperatura ay nag-iiba mula sa malamig hanggang sa sobrang lamig. Ang isang makabuluhang bahagi ng komersyal na troso ay minahan sa taiga, pinakamahalaga may fur trade.

Mayroong iba't ibang antas ng produksyon kung saan nalikha ang pangunahin at pangalawang produkto. Ang organikong masa na nilikha ng mga prodyuser bawat yunit ng oras ay tinatawag pangunahing produkto, at ang pagtaas sa bawat yunit ng oras ng masa ng mga mamimili - pangalawang produkto.

Ang pangalawang produksyon ay kinakalkula nang hiwalay para sa bawat antas ng trophic, dahil nabuo ito dahil sa enerhiya na nagmumula sa nakaraang antas.

Sa pamamagitan ng halaga ng biological productivity, nahahati ang mga ekosistem sa 4 na klase:

napakataas na produktibidad na ecosystem — >2 kg/m2bawat taon (tropikal na kagubatan, coral reef);
ecosystem na may mataas na produktibidad - 1-2 kg/m 2 bawat taon (linden-oak forest, coastal thickets ng cattail o reeds sa mga lawa, crops ng mais at perennial grasses sa panahon ng irigasyon at paglalagay ng mataas na dosis ng fertilizers);
mga ecosystem ng katamtamang produktibidad - 0.25-1 kg / m 2bawat taon (pine at birch forest, hay meadows at steppes, mga lawa na tinutubuan ng mga halamang nabubuhay sa tubig);
ecosystem ng mababang produktibidad -< 0,25 кг/м 2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м 2 в год.

Upang masuri ang kahalagahan ng isang partikular na species para sa sirkulasyon ng mga sangkap sa isang naibigay na biogeocenosis, kinakailangang malaman hindi lamang ang biomass nito, kundi pati na rin ang kamag-anak na rate ng paglikha nito, i.e. biological na produktibidad .

kaya,

Ang biological productivity ay ang rate ng paglikha ng isang tiyak na halaga ng biomass ng mga halaman, hayop at microorganism na bumubuo sa biogeocenosis.

Natutukoy ang pagiging produktibo ng biyolohikal sa pamamagitan ng dami ng biomass na na-synthesize bawat yunit ng oras bawat unit area (o volume) at kadalasang ipinapahayag sa gramo ng carbon o tuyong organikong bagay o sa mga yunit ng enerhiya - ang katumbas na bilang ng mga calorie o joules.

Ang biolohikal na produktibidad ay maaaring ipahayag sa mga tuntunin ng produksyon bawat panahon, bawat taon, ilang taon, o anumang iba pang yunit ng oras.

Para sa mga terrestrial at bottom na organismo, ang biological productivity ay tinutukoy ng dami ng biomass bawat unit area, at para sa planktonic at soil organisms - bawat unit volume.

Ang pangunahing salita sa konsepto ng pagiging produktibo ay bilis. Gayunpaman, sa halip na ang terminong "produktibidad", ang terminong "produksyon" ay madalas na ginagamit, ngunit ang kadahilanan ng oras ay isinasaalang-alang pa rin.

Ang biological productivity ay hindi maaaring malito sa biomass.

Ang biomass ay ang dami ng nabubuhay na bagay ng ilang mga organismo, na ipinahayag sa mga yunit ng masa (timbang) o enerhiya, na naninirahan sa lugar ng pag-aaral o sa dami ng pag-aaral.

Halimbawa:

Ang planktonic algae bawat taon sa bawat unit area ay nag-synthesize ng parehong dami ng organikong bagay bilang mataas na produktibong kagubatan, ngunit ang biomass ng huli ay daan-daang libong beses na mas malaki;

Ang mga populasyon ng maliliit na mammal, kumpara sa malalaking, ay mayroon mas bilis paglago at pagpaparami at samakatuwid ay may mas mataas na produktibidad na may pantay na biomass.

Makilala pangunahin at pangalawang produktibidad ng ecosystem.

Ang pangunahing produktibidad ng mga ecosystem ay ang rate kung saan ang mga autotrophic na organismo (producer) ay nagbubuklod ng solar energy sa panahon ng photosynthesis at iniimbak ito sa anyo ng mga kemikal na bono ng mga organikong sangkap, i.e. ang rate ng pagbuo ng biomass ng organikong bagay ng mga autotroph (producer).

Ang pangunahing produktibidad ay nahahati sa gross at net productivity.

Ang gross primary productivity ay ang rate ng akumulasyon ng organic matter ng mga producer, kabilang ang halaga ng paghinga(i.e. kasama ang bahaging iyon na kakainin sa mga proseso ng buhay ng mga halaman).

Halimbawa, sa mga tropikal na kagubatan at mature na kagubatan ng mapagtimpi zone, ang halaga ng paghinga ay 40-70%, habang sa planktonic algae at sa karamihan ng mga pananim ito ay 40%.

Ang netong pangunahing produktibidad ay ang rate ng akumulasyon ng organikong bagay sa mga tisyu ng halaman na binawasan ang bahagi nito na ginamit para sa paghinga ng halaman.

Samakatuwid, ang netong pangunahing produksyon na naipon sa anyo ng biomass ng halaman ay palaging mas mababa kaysa sa kabuuang pangunahing produksyon na nilikha ng mga ito sa proseso ng photosynthesis.

Ang netong pangunahing produktibidad ng mga autotrophic na organismo (producer) ay maaaring magsilbi bilang isang mapagkukunan ng nutrisyon para sa mga heterotrophic na organismo, na bumubuo ng kanilang biomass batay dito.

Ang pangalawang produktibidad ay ang rate ng pagbuo ng biomass ng mga heterotrophic na organismo (mga mamimili).

Ang pangalawang produktibidad ay hindi na nahahati sa gross at netong produktibidad, dahil ang mga heterotroph ay tumataas ang kanilang masa dahil sa mga pangunahing produkto na nilikha nang mas maaga.

Ang pangalawang produktibidad ay hiwalay na kinakalkula para sa bawat antas ng trophic, dahil ang pagtaas ng biomass sa bawat isa sa kanila ay nangyayari dahil sa enerhiya na nagmumula sa nakaraang antas.

Kasabay nito, dapat itong isaalang-alang na sa panahon ng paglipat mula sa isang antas ng trophic ng mga mamimili patungo sa isa pa, isang makabuluhang bahagi ng enerhiya ang ginugol sa mga mahahalagang proseso, samakatuwid, ang pangalawang produksyon ng bawat kasunod na antas ng trophic ay magiging mas mababa sa ang produksyon ng nauna.

Kung sa isang ecosystem ang rate ng pagbuo ng purong pangunahing produksyon ay mas mataas kaysa sa rate ng pagproseso nito ng mga mamimili, kung gayon ito ay humahantong sa isang pagtaas sa biomass ng mga producer.

Kung sa parehong oras ay may hindi sapat na paggamit ng mga produkto ng basura sa mga kadena ng agnas ng mga decomposers, kung gayon mayroong isang akumulasyon ng patay na organikong bagay (sa anyo matigas na uling, oil shale, tuyong dahon, atbp.).

Sa matatag na ecosystem, ang biomass ay nananatiling pare-pareho, dahil halos lahat ng nilikha na mga produkto ay natupok sa mga kadena ng pagkain ng iba't ibang mga consumer at decomposers, i.e. ang kalikasan ay may posibilidad na ganap na gamitin ang kabuuang output.

Gayunpaman, ang pagkakapantay-pantay sa pagitan ng kita at pagkonsumo ng mga produkto ay isang medyo bihirang kababalaghan at sinusunod sa mga pinaka-matatag na komunidad, halimbawa, sa tropikal na sona. Gayunpaman, lumilikha ito ng mga layunin na kahirapan para sa pagpapaunlad ng agrikultura doon.

Ang isang tao, na nagsusunog ng isang luntiang tropikal na kagubatan, ay umaasa na makakuha ng mataas na ani sa bakanteng teritoryo. Gayunpaman, sa lalong madaling panahon ay lumalabas na ang mga lupa sa lugar na ito ay ganap na baog - lahat ng taunang produksyon ng kagubatan na lumalaki sa lugar na ito ay natupok ng iba't ibang mga mamimili at mga decomposer at walang nadeposito sa mga lupa.

Bilang karagdagan sa pangunahin at pangalawang produksyon ng biogeocenoses, mayroong intermediate at final na mga produkto.

Mga tagapamagitan - ang mga ito ay mga produkto na, pagkatapos na kainin ng mga miyembro ng biogeocenosis, muling bumalik sa ikot ng mga sangkap ng sistemang ito.

mga produktong pangwakas ay mga produktong inalis mula sa ibinigay na ecosystem.

Halimbawa, ang mga produktong nakuha ng isang tao sa proseso ng paglilinang ng mga pananim, pagpaparami ng mga alagang hayop, pangangaso, pangingisda, atbp.

Ang pagiging produktibo ng iba't ibang ecosystem ay hindi pareho at nakasalalay sa isang bilang ng mga kadahilanan sa kapaligiran, pangunahin ang klima (init, kahalumigmigan, atbp.).

Kasabay nito, ang pangunahing produksyon ng mga organikong bagay sa mga ecosystem na mayaman sa buhay ay maaaring lumampas sa produksyon ng medyo mahihirap na ecosystem ng higit sa 50 beses.

Ang pinaka-produktibong ecosystem ay mga estero at coral reef (average na produktibidad ay umabot sa 20 g/m 2 bawat araw), mga tropikal na kagubatan ng ulan at mga latian (ang average na produktibo ay 10 g / m 2 kada araw).

Matatagpuan ang mataas na produktibong ecosystem kung saan pabor ang klimatiko na kondisyon, lalo na kapag ang karagdagang enerhiya ay ibinibigay sa ecosystem mula sa labas.

Ang supply ng enerhiya mula sa mga abiotic na bahagi ay binabawasan ang halaga ng mga buhay na organismo upang mapanatili ang kanilang sariling buhay, i.e. binabayaran nila ang kanilang mga gastos sa paghinga.

Halimbawa, pinapataas ng tidal energy ang produktibidad ng isang natural na coastal ecosystem sa pamamagitan ng pagtumbas sa enerhiyang nawala sa pamamagitan ng paghinga.

Mababang produktibidad (0.1-0.5 g/m 2 bawat araw) ay nagpapakilala sa mga ekosistema ng mga disyerto at tundra, kung saan ang kakulangan ng kahalumigmigan at init ay naglilimita sa pag-unlad ng mas mababang antas ng tropiko, pati na rin ang bukas na tubig ng mga dagat at karagatan, kung saan, na may labis na tubig, ang dami. ng organikong bagay ay medyo mababa.

Kasabay nito, dapat tandaan na ang karamihan sa mundo ay sakop ng mga karagatan at disyerto na may mababang produktibidad, habang ang mataas na produktibo ay katangian ng medyo maliit na mga lugar ng Earth (estuaries, coral reef, swamps, rainforests).

Ang pagbabago sa pangunahing produktibidad ng mga ecosystem sa direksyon mula hilaga hanggang timog ay nangyayari sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

sa terrestrial Arctic biogeocenoses, mababa ang produktibidad, at ang mga dagat ng Arctic, gayundin ang Antarctic, ay lubos na produktibo;

sa tropiko, ang isang malaking bahagi ng lupain ay inookupahan ng hindi produktibong mga disyerto, ang mga dagat ng sonang ito ay mahirap din;

sa equatorial zone, matatagpuan ang pinaka-produktibong biogeocenoses ng mga coral reef, estero, latian, at lalo na ang mga tropikal na rainforest.

Habang lumilipat tayo mula hilaga hanggang timog, tumataas ang tiyak na dami ng solar energy na bumabagsak sa isang yunit ng ibabaw ng Earth, na humahantong sa mas maraming species, ang akumulasyon ng mas makabuluhang biomass at pagtaas ng produktibidad ng mga terrestrial ecosystem.

Sa marine ecosystem, iba ang sitwasyon kaysa sa lupa.

Ang pagiging produktibo ng hilagang dagat ay mataas, pati na rin ang mga dagat sa matinding katimugang latitude, kung saan ang malamig na tubig na mayaman sa oxygen at nutrients ay nagmumula sa kalaliman. Sa maligamgam na tubig, mas malala ang pagkatunaw ng oxygen at kakaunti ang mga sustansya (ang tropiko ay mayaman sa mga species, ngunit medyo hindi produktibo).

Ang kabuuang netong pangunahing produktibidad sa Earth ay 170 bilyong tonelada bawat taon, kung saan 115 bilyong tonelada ay nagmumula sa mga ekosistema sa lupa at 55 bilyong tonelada mula sa mga ekosistema ng dagat.

Ang pangalawang produksyon (biomass ng mga heterotrophic na organismo, pangunahin ang mga hayop - zoomass), ay maraming beses na mas mababa kaysa sa pangunahing produksyon (biomass ng mga halaman - phytomass).

Sa iba't ibang ecosystem, ang zoomass ay bumubuo ng isang maliit na bahagi ng biomass (mula 0.05% hanggang 5% ng kabuuang biomass), gayunpaman, ang mga hayop sa lupa ay may mahalagang papel sa pagsasaayos ng mga prosesong nagaganap sa mga indibidwal na ecosystem at ang biosphere sa kabuuan.

Halatang halata na ang buhay ng mga tao, ang kanilang mga aktibidad sa produksyon ay nakasalalay sa pagiging produktibo ng pangunahing biogeocenoses, sa pangunahing produksyon at sa pandaigdigang pamamahagi nito.

Ang nutrisyon ng tao ay pangunahing ibinibigay ng mga pananim, na sumasakop sa humigit-kumulang 10% ng lugar ng lupa at nagbibigay ng humigit-kumulang 9.1 bilyong tonelada ng organikong bagay bawat taon, na isang mahalagang bahagi ng mga mapagkukunan ng mundo.

Bilang karagdagan, ang isang malaking masa ng mga pangunahing produkto ay ginagamit ng tao bilang teknikal na hilaw na materyales sa industriya at pang-araw-araw na buhay (gasolina, bulak, flax, mahahalagang pananim na langis, atbp.), at humigit-kumulang 50% ang nawawala sa basura.

Ngunit ang isang tao ay gumagamit ng hindi lamang mga pangunahing produkto. Inaalis nito mula sa biosphere ang isang malaking halaga ng mga pangalawang produkto sa anyo ng pagkain ng hayop, ang mga gastos na kung saan ay napakahirap kalkulahin.

Kaya, ang mga umiiral na ideya tungkol sa pagiging produktibo ng mga ekosistema at ang pandaigdigang pamamahagi ng pangunahing produksyon ay ginagawang posible upang i-navigate ang sitwasyon na umunlad sa ating planeta at, sa isang mahigpit na siyentipikong batayan, bumuo ng mga hakbang upang makatwirang paggamit mga likas na yaman.

Biological na produktibidad ng mga ekosistema.

Pinagmulan: manwal na "Isla", panayam 4.

Sagot:

Autotrophic ecosystem na gumagamit ng solar energy, carbon dioxide at mineral, gumawa ng iba't ibang mga organikong sangkap - kahoy, dahon, prutas, i.e. buhay na biomass. Ang pagiging produktibo ng isang ecosystem ay sinusukat sa dami ng organikong bagay na nalilikha bawat yunit ng oras bawat yunit na lugar, at tinatawag na biological na produktibidad.

Ang kabuuang taunang produksyon ng tuyong organikong bagay sa planeta ay 150-200 bilyong tonelada. Sa karagatan, 1/3 ng produksyon na ito ay nabuo, sa lupa - 2/3. Halos lahat ng netong pangunahing produksyon ng planeta ay nagsisilbing suporta sa buhay ng mga heterotroph. Ang enerhiya na hindi ginagamit ng mga mamimili ay nakaimbak sa kanilang mga katawan, sa mga organikong sediment ng mga katawan ng tubig, sa humus ng lupa.

Mayroong pangunahin, gross, net, pangalawang produksyon ng mga komunidad.

Ang produksyon ng biyolohikal ay sinusukat sa pamamagitan ng dami ng tuyo o basang masa ng organikong bagay (mga halaman) na ginawa sa bawat yunit ng oras bawat yunit ng lugar (t / ha bawat taon, g / m 2 bawat araw) o sa mga yunit ng enerhiya - ang katumbas na bilang ng mga joules.

Lumilikha ang mga halaman pangunahing produksyon, pangalawang produksyon ng komunidad(nilikha ng mga heterotroph) - isang pagtaas sa masa ng mga mamimili sa bawat yunit ng oras. . Ang pangalawang produksyon ay kinakalkula nang hiwalay para sa bawat antas ng trophic, dahil ang mass gain sa bawat isa sa kanila ay nangyayari dahil sa enerhiya na nagmumula sa nakaraang antas. Ang mga heterotroph ay nabubuhay mula sa netong pangunahing produksyon ng komunidad.

Ang mga pangunahing produkto ay nahahati sa kabuuang pangunahing produksyon- ang dami ng bagay na nilikha ng mga halaman sa bawat yunit ng oras sa isang naibigay na rate ng photosynthesis, iyon ay, ang kabuuang produksyon ng photosynthesis (ginugol sa mahahalagang proseso, excretion, paglaki ng biomass ng organikong bagay), at netong pangunahing produksyon– halaga ng paglaki ng halaman (biomass ng organikong bagay).

Kapag lumilipat mula sa isang trophic level patungo sa isa pa, 90% ng enerhiya ang nawawala. Samakatuwid, ang dami ng pangalawang biological na produkto ay 20-50 beses na mas mababa kaysa sa pangunahin.

Ang pagiging produktibo ng mga pangunahing ecosystem ng planeta ay ipinapakita sa Talahanayan. 2 - 4.

Sa ilalim biomass maunawaan ang masa ng isang organismo, mga organismo ng isang tiyak na grupo, ang buong komunidad sa kabuuan o isang ecosystem. Ang biomass ay nauunawaan bilang lahat ng buhay na organikong bagay na nakapaloob sa isang ecosystem o mga elemento nito, anuman ang panahon kung kailan ito nabuo at naipon. Mayroong phytomass (ang masa ng mga buhay na halaman), zoomass, microbial mass, at ang masa ng patay na bagay. Nakikilala rin nila ang pagitan ng aboveground, underground, at aquatic biomass.

talahanayan 2

Produktibo ng mga sistemang ekolohikal para sa taon

6. Antropogenic na impluwensya sa mga cycle ng pangunahing biogenic na elemento sa biosphere.

7. Ang mga pangunahing yugto ng pagbabago ng ugnayan ng tao at kalikasan sa takbo ng kanyang makasaysayang pag-unlad.

8. Ang problema ng pandaigdigang pagbabago ng klima sa planeta: mga posibleng sanhi, kahihinatnan, solusyon.

9. Land desertification bilang isang pandaigdigang problema sa kapaligiran.

10. Ang problema ng suplay ng sariwang tubig bilang isang pandaigdigang problema sa kapaligiran.

11. Ang problema ng pagkasira ng lupa: mga sanhi at bunga sa isang pandaigdigang saklaw.

12.Pagsusuri sa kapaligiran ng pandaigdigang demograpikong sitwasyon.

13.Globalnaya problema sa kapaligiran ng polusyon ng mga karagatan. Ano ang mga dahilan at ekolohikal na panganib ng prosesong ito?

14. Ang problema ng pagbawas ng biodiversity: mga sanhi, mga kahihinatnan sa kapaligiran, mga posibleng solusyon sa problema.

15. Mga salik sa ekolohiya: konsepto at pag-uuri. Ang mga pangunahing mekanismo ng pagkilos ng mga kadahilanan sa kapaligiran sa mga nabubuhay na organismo.

16.Adaptation: ang konsepto ng adaptasyon, ang ekolohikal na papel nito.

17. Mga pangunahing batas ng pagkilos ng mga salik sa kapaligiran sa mga buhay na organismo.

18. Mga uri ng biotic na relasyon sa kalikasan, ang kanilang ekolohikal na papel.

19. Mga konsepto - stenobiont at eurybiont.

20. Ang konsepto ng isang populasyon, ang biological at ekolohikal na kahulugan nito.

21. Bilang, density, paglaki ng populasyon. regulasyon ng populasyon.

22. Kapanganakan at dami ng namamatay sa populasyon: teoretikal at ekolohikal. mga kadahilanan na tumutukoy sa kanila.

23. Estruktura ng kasarian ng populasyon at mga salik na tumutukoy dito.

24. Estruktura ng edad ng populasyon, ang mga pangunahing uri ng populasyon depende sa ratio ng edad.

25. Spatial na istruktura ng populasyon at mga salik na tumutukoy dito.

26. Ethological (behavioral) na istraktura ng populasyon at mga salik na tumutukoy dito.

27. Ekolohikal na estratehiya ng mga populasyon (r- at k- mga estratehiya sa buhay). kanilang ekolohikal na kahulugan.

28. Survival at survival curves ng mga organismo sa isang populasyon, ekolohikal na kahulugan ng survival curves.

29. Mga kurba ng paglaki ng populasyon, ekolohikal na kahalagahan ng bawat yugto ng paglago.

30. Ang konsepto ng isang ecosystem, ang mga pangunahing bahagi nito, mga uri ng ecosystem.

31. Pyramids ng kasaganaan, biomass, enerhiya sa ecosystem, ang kanilang ekolohikal na kahulugan.

32. Ang daloy ng enerhiya sa ecosystem. Ang 10% na panuntunan ng enerhiya.

33. Ang daloy ng bagay sa isang ecosystem. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng daloy ng bagay at enerhiya.

34. Mga kadena ng pagkain. Ang epekto ng akumulasyon ng mga nakakalason sa mga kadena ng pagkain.

35. Produktibidad ng mga sistemang ekolohikal. Ang pinaka-produktibong ecosystem ng Earth, ang kanilang mga problema sa kapaligiran.

36. Ecological succession, mga uri ng succession.

37. Mga producer, consumer at decomposers, ang kanilang lugar sa food chain at ekolohikal na papel sa ecosystem.

38. Lugar at papel ng tao sa sistemang ekolohikal.

39. Natural at artipisyal na ecosystem, ang kanilang environmental sustainability.

40. Ang konsepto ng polusyon sa kapaligiran, natural at anthropogenic na polusyon.

41. Ang mga pangunahing uri ng anthropogenic na epekto sa kapaligiran: kemikal, enerhiya, biyolohikal na polusyon.

42. Sitwasyong ekolohikal at kalusugan ng tao. Pagbagay ng tao sa pagkilos ng matinding mga salik sa kapaligiran.

43. Standardisasyon ng kalidad ng kapaligiran: ang layunin ng regulasyon, mga uri ng mga pamantayan.

44. Mga prinsipyong pinagbabatayan ng pagbuo ng MPC.

45. Pagsubaybay sa tirahan: ang konsepto, layunin at uri ng pagsubaybay.

46. Mga problema sa ekolohiya ng Malayong Silangan.

35. Produktibidad ng mga sistemang ekolohikal. Karamihan produktibong ecosystem globo, ang kanilang mga problema sa kapaligiran.

Ang biolohikal na produksiyon ay ang dami ng biyolohikal na substansiya na nalilikha bawat yunit ng oras bawat yunit na lawak (g/m², kg/m²).

Mga produktong biyolohikal:

Pangunahin (gross); Pangalawa (malinis).

Ang kabuuang output ay ang produkto na nililikha ng mga halaman sa proseso ng photosynthesis.

Ang netong produksyon ay bahagi ng enerhiya na nananatili pagkatapos ng paggasta sa paghinga.

Ang average na produktibidad ng mga ecosystem ng daigdig ay hindi lalampas sa 0.3 kg/m². Kapag ang enerhiya ay lumipat mula sa isang antas patungo sa isa pa, humigit-kumulang 90% ng enerhiya ang nawawala, kaya ang pangalawang produksyon ay 20-50 beses na mas mababa kaysa sa pangunahin.

Ang pagiging produktibo ng isang ecosystem, na sinusukat sa dami ng organikong bagay na nalilikha sa bawat yunit ng oras bawat yunit ng lugar, ay tinatawag na biological productivity. Mga unit ng pagiging produktibo: g/m² bawat araw, kg/m² bawat taon, t/km² bawat taon.

May mga pangunahing biological na produkto, na nilikha ng mga producer, at pangalawang biological na produkto, na nilikha ng mga consumer at decomposers.

Ang pangunahing produksyon ay nahahati sa: gross - ito ay kabuuan nilikha organikong bagay, at dalisay - ito ang natitira pagkatapos ng paggasta sa paghinga at mga pagtatago ng ugat.

Ang mga ekosistema ay nahahati sa apat na klase ayon sa kanilang pagiging produktibo:

1. Mga ekosistem na may napakataas na biological productivity - higit sa 2 kg/m² bawat taon. Kabilang dito ang mga reed bed sa mga deltas ng Volga, Don at Ural.

2.Ecosystem na may mataas na produktibidad - 1-2 kg/m² bawat taon. Ito ay mga linden-oak na kagubatan, mga kasukalan ng cattail o tambo sa lawa, mga pananim ng mais.

3. Ecosystem ng average na biological productivity - 0.25-1 kg / m² bawat taon. Kabilang dito ang pine, birch forest, hay meadows, at steppes.

4. Mga Ecosystem na may mababang biological productivity - mas mababa sa 0.25 kg/m² bawat taon.

Ito ang mga arctic desert, tundra, karamihan sa mga marine ecosystem.

Ang average na produktibidad ng mga ecosystem ng daigdig ay 0.3 kg/m² bawat taon, ibig sabihin, ang daigdig ay pinangungunahan ng katamtaman at mababang produktibong ecosystem.

Kapag lumipat mula sa isang trophic level patungo sa isa pa, 90% ng enerhiya ang nawawala.

Ang isang halimbawa ng pagtaas ng produktibidad sa mga junction ng mga ecosystem ay maaaring transitional ecosystem sa pagitan ng kagubatan at field ("edge effect"), at sa aquatic environment, mga ecosystem na lumilitaw sa mga estero ng ilog (ang kanilang mga lugar kung saan dumadaloy ang mga ito sa mga dagat, karagatan at lawa, atbp. .).

Ang parehong mga regularidad ay higit na tumutukoy sa nabanggit sa itaas na mga lokal na konsentrasyon ng malalaking masa ng buhay na bagay (ang pinaka-produktibong ecosystem).

Karaniwan, ang mga sumusunod na konsentrasyon ng buhay ay nakikilala sa karagatan:

1. Baybayin. Ang mga ito ay matatagpuan sa contact ng tubig at lupa-hangin na kapaligiran. Ang mga estero ecosystem ay lalong lubos na produktibo. Ang lawak ng mga konsentrasyon na ito ay mas malaki, mas malaki ang pag-alis ng mga organiko at mineral na sangkap mula sa lupa sa pamamagitan ng mga ilog.

2. Mga coral reef. Ang mataas na produktibidad ng mga ecosystem na ito ay pangunahing nauugnay sa isang paborableng rehimen ng temperatura, ang uri ng pagsasala ng nutrisyon ng maraming mga organismo, ang kayamanan ng mga species ng mga komunidad, mga symbiotic na relasyon, at iba pang mga kadahilanan.

3. Sargasso condensations. Ang mga ito ay nilikha ng malalaking masa ng lumulutang na algae, kadalasang Sargasso (sa Sargasso Sea) at Phyllophora (sa Black Sea).

4. Upwelling. Ang mga konsentrasyong ito ay nakakulong sa mga lugar ng karagatan kung saan nagaganap ang pataas na paggalaw ng mga masa ng tubig mula sa ibaba hanggang sa ibabaw (paakyat). Nagdadala sila ng maraming pang-ilalim na organiko at mineral na mga sediment at mahusay na binibigyan ng oxygen bilang resulta ng aktibong paghahalo. Ang mga lubhang produktibong ecosystem na ito ay isa sa mga pangunahing lugar ng pangingisda para sa mga isda at iba pang pagkaing-dagat.

5. Rift deep-sea (abyssal) concentrations. Ang mga ecosystem na ito ay natuklasan lamang noong 70s ng siglong ito. Ang mga ito ay natatangi sa likas na katangian: umiiral sila sa napakalalim (2-3 libong metro). Ang pangunahing produksyon sa kanila ay nabuo lamang bilang isang resulta ng mga proseso ng chemosynthesis dahil sa pagpapakawala ng enerhiya mula sa mga compound ng asupre na nagmumula sa mga pang-ilalim na pagkakamali (rifts). Ang mataas na produktibidad dito ay dahil pangunahin sa paborableng mga kondisyon ng temperatura, dahil ang mga pagkakamali ay ang mga sentro din ng paglabas ng pinainit (thermal) na tubig mula sa mga bituka. Ito lamang ang mga ecosystem na hindi gumagamit ng solar energy. Nabubuhay sila mula sa enerhiya ng loob ng Earth.

Sa lupa, ang pinaka-produktibong ecosystem (condensations ng living matter) ay kinabibilangan ng: 1) ecosystem ng mga baybayin ng mga dagat at karagatan sa mga lugar na mahusay na binibigyan ng init; 2) mga floodplain ecosystem na panaka-nakang binabaha ng mga ilog na nagdedeposito ng silt, at kasama nito ang mga organic at biogenic substance, 3) ecosystem ng maliliit na tubig sa lupain na mayaman sa nutrients, at 4) tropical forest ecosystem. Ang pagiging produktibo ng iba pang ecosystem ay makikita mula sa Talahanayan 3. Nabanggit na natin sa itaas na ang isang tao ay dapat magsikap na mapanatili ang lubos na produktibong ecosystem - ang pinakamakapangyarihang frame na ito ng biosphere. Ang pagkasira nito ay nauugnay sa pinakamahalagang negatibong kahihinatnan para sa buong biosphere.

Tulad ng para sa pangalawang (hayop) na produksyon, ito ay kapansin-pansing mas mataas sa karagatan kaysa sa terrestrial ecosystem. Ito ay dahil sa katotohanan na sa lupa, halos 10% lamang ng pangunahing produksyon ang kasama sa link ng mga mamimili (herbivores), sa karaniwan, at hanggang 50% sa karagatan. Samakatuwid, sa kabila ng mas mababang pangunahing produktibidad ng karagatan kaysa sa lupa, ang mga ecosystem na ito ay humigit-kumulang pantay sa mga tuntunin ng masa ng pangalawang produksyon.

Sa mga terrestrial ecosystem, ang mga pangunahing produkto (hanggang sa 50%) at lalo na ang biomass (mga 90%) ay ibinibigay ng mga ekosistema sa kagubatan. Kasabay nito, ang karamihan ng produktong ito ay direktang napupunta sa link ng mga destructors at decomposers. Ang ganitong mga ecosystem ay nailalarawan sa pamamagitan ng pamamayani ng mga detrital (dahil sa patay na organikong bagay) na mga kadena ng pagkain. Sa mala-damo na ecosystem (meadows, steppes, prairies, savannas), pati na rin sa karagatan, ang isang mas malaking bahagi ng pangunahing produksyon ay nahiwalay ng mga phytophage (herbivores) sa kanilang buhay. Ang ganitong mga kadena ay tinatawag na grazing o grazing chain.