Biological pagiging produktibo ng ecosystem

Bawat taon ang mga tao ay unting depletes mga mapagkukunan ng planeta. Ito ay hindi kataka-taka na sa mga nakaraang taon ng napakalaking kahalagahan upang masuri kung gaano karaming mga mapagkukunan ay maaaring magbigay sa isang partikular na biocoenosis. Ngayon, ecosystem produktibo ay mahalaga kapag ang pagpili ng paraan ng pamamahala, pati na ang bilang ng mga produkto na maaaring makuha nang direkta ay depende ekonomiyang pagiging posible trabaho.

Narito ang mga pangunahing isyu na kasalukuyang nakaharap sa mga siyentipiko:

• Kung magkano ang solar enerhiya ay magagamit at kung magkano ay assimilated sa pamamagitan ng mga halaman tulad ng ito ay sinusukat?
• Sa ilang mga uri ng ecosystem ay ang pinakamataas na pagganap at na nagbibigay ng karamihan ng mga pangunahing produksyon?
• Ano ang mga kadahilanan limitahan ang bilang ng mga pangunahing mga produkto sa lokal at globally?
• Ano ang kahusayan sa na enerhiya ay convert ng mga halaman?
• Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng paglagom kahusayan, mas malinis na produksyon at kapaligiran pagganap?
• Bilang ecosystems ay naiiba sa halaga o dami ng biomass ng autotrophic organismo?
• Kung magkano ang enerhiya ay magagamit sa mga tao at kung magkano ang alam naming gamitin?

Susubukan naming hindi bababa sa bahagyang sagutin ang mga ito sa artikulong ito. Una, sabihin harapin ang mga pangunahing konsepto. Kaya, ang pagiging produktibo ng ecosystem ay ang proseso ng akumulasyon ng organic matter sa isang tiyak na lawak. Ano ang mga organismo ay may pananagutan para sa trabahong ito?

Autotrophs at heterotropo

Alam namin na ang ilang mga organismo ay magagawang upang synthesize organic molecule mula sa tulagay precursors. Ang mga ito ay tinatawag na autotrophs, ibig sabihin ay "self-pagpapakain". Sa katunayan, ang pagiging produktibo ng ecosystem ay depende tiyak sa kanilang mga gawain. Autotrophs din tinutukoy bilang pangunahing producer. Organismo na ay magagawang upang makabuo ng mga kumplikadong organic molecules mula sa simpleng tulagay sangkap (tubig, CO2), karamihan nabibilang sa klase ng mga halaman, ngunit ang parehong mga kakayahan angkin ng ilang mga bakterya. Ang proseso sa pamamagitan ng kung saan sila synthesize organic matter, na tinatawag na photochemical synthesis. Bilang ito ay madaling maunawaan mula sa pangalan, potosintesis ay nangangailangan ng liwanag ng araw.

Dapat din namin banggitin ang paraan, na kilala bilang chemosynthesis. Ang ilang mga autotrophs unang-una dalubhasa bacteria na maaaring convert tulagay nutrients sa organic compounds na walang sikat ng araw access. Mayroong ilang mga grupo ng chemosynthetic bacteria sa dagat at sariwang tubig, at madalas ang mga ito ay natagpuan sa kapaligiran na may isang mataas na nilalaman ng hydrogen sulfide o sulfur. Tulad ng chlorophyll mga halaman at iba pang mga organismo na may kakayahang photochemical synthesis, chemosynthetic organismo - autotrophs. Gayunman, ang pagiging produktibo ng ecosystem na tinatawag na ang pinaka-aktibidad ng mga halaman, dahil ito ay may pananagutan para sa akumulasyon ng higit sa 90% organic matter. Chemosynthesis ay gumaganap ng isang disproportionately mas maliit na papel.

Samantala, maraming mga organismo ay maaaring makakuha ng mga kinakailangang enerhiya, ngunit pagkain ng iba pang mga organismo. Ang mga ito ay tinatawag na heterotropo. Sa prinsipyo, ang mga ito ay ang lahat ng parehong mga halaman (mga ito ay din ang "kumain" organic handa), mga hayop, bacteria, fungi at microorganisms. Heterotrophic din tinutukoy bilang "mga mamimili."

Ang papel na ginagampanan ng mga halaman

Kadalasan, ang salitang "produktibo" sa kasong ito ay tumutukoy sa mga halaman kakayahan upang mag-imbak ng isang tiyak na halaga ng mga organic na bagay na ito. At ito ay hindi nakakagulat, dahil ang tanging planta organismo ay maaaring i-convert tulagay sangkap sa organic. Nang walang mga ito, ang buhay mismo sa ating planeta ay magiging imposible, at samakatuwid ay ang pagiging produktibo ng ecosystem ay itinuturing na mula sa pananaw na ito. Sa pangkalahatan, ang tanong ay napaka-simple: kaya kung ano ang isang pulutong ng mga organic matter ay maaaring stock up halaman?

Ano biocenoses ay ang pinaka-produktibong?

Nang kakatwa sapat na, ngunit ginawa ng tao biocenoses ay hindi ang pinaka-produktibong. Jungles, swamps, jungle malaking tropikal ilog sa kadahilanang ito ang mga ito ay malayo maaga. Sa karagdagan, ang mga biocenoses neutralisahin napakalaking dami ng mga nakakalason sangkap na kung saan, sa sandaling muli, ay nabibilang sa mga likas na katangian ng mga gawain ng tao, pati na rin ang bumuo ng higit sa 70% ng oxygen na nakapaloob sa kapaligiran ng ating planeta. Sa pamamagitan ng ang paraan, sa maraming mga aklat-aralin pa rin argues na ang pinaka-produktibong "breadbasket" ng Earth ay ang karagatan. Nang kakatwa sapat na, ngunit ang pahayag na ito ay napaka-malayo mula sa katotohanan.

"Ocean kabalintunaan"

Alam mo, ini kumpara sa biological produktibo ng ecosystem ng dagat at karagatan? Gamit ang semi-disyerto! Malaking halaga ng biomass dahil sa ang katunayan na ito ay tubig puwang sumakop sa isang malaking bahagi ng ibabaw ng planeta. Kaya maraming beses ang hinulaang paggamit ng dagat bilang ang pangunahing pinagkukunan ng nutrients para sa buong ng sangkatauhan sa mga darating na taon, ito ay bahagya na posible, dahil ang pang-ekonomiyang pagiging posible ng ito ay napakababa. Gayunpaman, ang mababang kahusayan ng ganitong uri ng ecosystem hindi sa anumang paraan diminishes ang kahalagahan ng mga karagatan ng buhay ng lahat ng buhay na mga bagay-bagay, kaya kailangan nila upang maprotektahan ang isang mas masusing paraan na posible.

Modern environmentalists sabihin na ang kapasidad ng agrikultura lupa ay malayo mula sa naubos, at sa hinaharap ay namin magagawang upang makatanggap ng mga ito nang mas masaganang ani. Espesyal na pag-asa ay naka-pin sa palayan, na kung saan ay maaaring magbigay ng isang kayamanan ng mahalagang organic matter dahil sa kanyang natatanging mga katangian.

Pangunahing impormasyon tungkol sa pagiging produktibo ng biological systems

Sa pangkalahatan, ang ecosystem ay tinukoy produktibo rate ng potosintesis at ang akumulasyon ng organic matter sa isang naibigay na biocenosis. Iyon organic masa, na kung saan ay nilikha sa bawat yunit ng oras ay tinatawag na primary production. Upang ipahayag ang mga ito sa dalawang paraan: alinman sa Joules o sa dry timbang ng mga halaman. Gross produkto na tinatawag na ang kanyang lakas ng tunog na nilikha organismo ng halaman para sa isang partikular na unit ng oras, sa isang pare-pareho ang rate ng potosintesis. Dapat ito ay remembered na ang ilan sa mga materyal na ito ay mapupunta sa buhay ng mga halaman sa kanilang sarili. Ang natitira pagkatapos ay organic - net pangunahing produktibo ng ecosystem. Iyon pagdating sa pagkain heterotrophic, na kasama ang sa iyo at sa akin.

Mayroon bang isang "mataas na limitasyon" pangunahing produksyon?

Sa maikling salita, ang "oo." Tingnan natin ang isang maikling tumingin sa kung gaano kabisa, sa prinsipyo, ang proseso ng photosynthesis. Tandaan na ang intensity ng solar radiation sa pag-abot sa harap ng earth, magkano ay depende sa lokasyon: Ang maximum na kapangyarihan output katangian ng equatorial zone. Ito bumababa exponentially habang paparating namin ang pole. Humigit-kumulang sa kalahati ng solar enerhiya sinasalamin ng yelo, snow, mga karagatan o deserts, hinihigop gases sa atmospera. Halimbawa, atmospheric ozone layer sumisipsip ng halos lahat ng UV radiation! Tanging ang kalahati ng liwanag na babagsak sa mga dahon ng mga halaman na ginagamit sa ang reaksyon ng potosintesis. Kaya na ang biological produktibo ng ecosystem - ang resulta ng pag-convert ng isang hamak na bahagi ng enerhiya ng araw!

Ano ang isang pangalawang production?

Alinsunod dito, ang pangalawang produkto na tinatawag na consuments paglago (ibig sabihin, mga customer) para sa anumang partikular na tagal ng panahon. Of course, ang pagiging produktibo ng ecosystem ay depende sa mga ito sa isang mas mas mababang antas, ngunit ito ay tiyak na ito biomass ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa buhay ng tao. Tandaan na ang pangalawang organics ay binibilang nang hiwalay sa bawat isa itropiko antas. Kaya, mga uri ng pagiging produktibo ecosystem ay nahahati sa dalawang uri: pangunahing at sekundaryong.

Ang ratio ng mga pangunahin at pangalawang production

Bilang maaari mong hulaan, ang ratio ng biomass at kabuuang planta mass ay relatibong maliit. Kahit sa jungles at swamps ng rate na ito ay bihirang lumampas ang marka ng 6.5%. Ang mas maraming mala-damo halaman sa komunidad, ang mas mataas ang rate ng akumulasyon ng organic matter at ang mas malaki ang pagkakaiba.

Ang rate ng pagbuo at halaga ng mga organic na sangkap

Sa pangkalahatan nililimitahan ang rate ng pagbuo ng organic matter pangunahing pinagmulan ganap na nakasalalay sa mga estado ng photosynthetic patakaran ng pamahalaan ng mga halaman (PAR). Ang maximum na halaga ng kahusayan ng potosintesis, kung saan ay nakakamit sa laboratoryo, ay 12% ng PAR. Sa natural na mga kondisyon, ang halaga ng 5% ay itinuturing na napaka-mataas at halos ay hindi magaganap. Ito ay pinaniniwalaan na katalinuhan sa mundo na sikat ng araw ay hindi lalampas sa 0.1%.

Ang pamamahagi ng mga pangunahing produksyon

Dapat ito ay nabanggit na ang pagiging produktibo ng natural ecosystem - isang piraso napaka unevenly sa buong planeta. Ang kabuuang bigat ng lahat ng organikong sangkap na bumubuo sa ibabaw ng lupa sa bawat taon ay ng order ng 150-200 bilyong tonelada. Tandaan kung ano ang sinabi namin tungkol sa pagiging produktibo ng mga karagatan sa itaas? Kaya, 2/3 ng sangkap na ito nabuo sa lupa! Lamang isipin: giant, napakalaking halaga ng kalawakan ng tubig form na tatlong beses mas mababa organic kaysa sa mga maliliit na piraso ng lupa, ang isang malaking bahagi ng kung saan ay disyerto!

Higit sa 90% ng naipon organic matter sa isang form o isa pang pagdating sa pagkain heterotrophic organismo. Tanging isang maliit na bahagi ng solar enerhiya na naka-imbak sa anyo ng humus lupa (pati na rin ng langis at karbon, pagbuo ng kung saan ay kahit ngayon). Sa teritoryo ng primary production makakakuha ng aming bansa mula sa 20 kg / ha (malapit sa Arctic Ocean) sa mahigit sa 200 kg / ha sa Caucasus. Sa mga lugar na disyerto, ang halaga na hindi lalampas sa 20 c / ha.

Sa prinsipyo, halos magkapareho sa limang mga kontinente ng ating mundo mainit-init intensity ng produksyon, halos: sa Timog Amerika halaman naiipon at kalahating beses na mas malaki dry matter, dahil sa mahusay na klimatiko kondisyon. May produktibo ng mga natural at artipisyal na ecosystems maximum.

Na nagbibigay ng kapangyarihan sa mga tao?

Humigit-kumulang 1.4 bilyong ektarya ay nasa ibabaw ng ating planeta plantasyon nilinang sa pamamagitan ng mga halaman tao na bigyan kami ng iyong pagkain. Ito ay - tungkol sa 10% ng mga ecosystem ng planeta. Nang kakatwa sapat na, ngunit kalahati lamang nakatanggap ng produksyon napupunta direkta para sa pantao consumption. Ang lahat ng mga natitirang bahagi ay ginagamit bilang feed para sa mga baka at ang pangangailangan ng mga sektor (a Producing non-food). Ang mga siyentipiko ay may matagal na tunog ng alarma: ang pagiging produktibo at biomass ng ecosystem ng ating planeta ay maaaring magbigay ng hindi hihigit sa 50% ng ang mga pangangailangan ng sangkatauhan sa protina. Sa madaling sabi, kalahati ng populasyon ng mundo ay nakatira sa mga kondisyon ng talamak kakulangan ng protina.

Biocenosis-champions

Bilang na namin ang sinabi, ang pinakamalaking produktibo ay nailalarawan sa pamamagitan ng equatorial kagubatan. Lamang isipin: sa isang ektarya ng ecological komunidad ay maaaring masakop ang higit sa 500 tons ng dry matter! At hindi ito ang limitasyon. Sa Brazil, halimbawa, sa isang ektarya ng kagubatan gumagawa pagitan ng 1,200 at 1,500 tonelada (!) Ng organic matter para sa isang taon! Basta isipin: per square meter hanggang dalawang quintals ng mga organic na! Sa tundra sa parehong lugar ay binuo ng hindi higit sa 12 m, at isang panggitna strip kagubatan - sa loob ng 400 m Ito ay aktibong gamitin ang mga sakahan hayop sa mga bahagi :. Produktibo artipisyal na ecosystem sa isang patlang ng tubo, na maaaring maipon hanggang sa 80 tons ng dry matter ektarya ng pananim kahit saan pa ay hindi magagawang upang pisikal na. Gayunpaman, bahagyang naiiba mula sa kanilang mga bays Orinoco, Mississippi, pati na rin ang ilang mga lugar ng Chad. Dito, para sa taon ng ecosystem "bigyan" ng hanggang sa 300 tons ng mga materyal sa bawat ektarya!

mga resulta

Sa gayon, ay dapat na natupad produktibo pagtatasa tiyak sa mga pangunahing sangkap. Ang katotohanan na ang pangalawang produkto ay hindi higit sa 10% ng mga halagang ito, ang halaga nito lubos na nag-iiba, at kaya gawin ang isang detalyadong pagsusuri ng ang tagapagpahiwatig na ito ay simpleng imposible.