BIOLOGINIS PRODUKTYVUMAS – biocenoz?s metu pagamintos biomas?s organin?s med?iagos padid?jimas per laiko vienet? ploto vienetui.[...]

Pirminis ekosistemos, bendruomen?s ar bet kurios jos dalies produktyvumas apibr??iamas kaip greitis, kuriuo saul?s energij? absorbuoja gamintojai organizmai (daugiausia ?ali augalai) fotosintez?s arba chemin?s sintez?s metu (chemoprodukatoriai). ?i energija organini? med?iag? pavidalu materializuojasi gamintoj? audiniuose.[...]

PRODUKTYVUMAS (produkcija) PIRMINIS - biologinis gamintoj? produktyvumas (produkcija) (daugiausia fitocenoz?). PRODUKTAI – ?r. Biologiniai produktai.[...]

PIRMINIAI TER?ALAI – ter?alai, tiesiogiai patenkantys ? aplink? arba i? tar?os ?altini? patenkantys ? aplink?. P.Z.V. gali prisid?ti prie antrini? ter?al? susidarymo ir kaupimosi aplinkoje. SRAUT? PERDAVIMAS (up?s) - nat?ralios up?s t?km?s krypties keitimas perkeliant j? ? kit? drena?o basein? naudojant hidrotechninius statinius (GOST 19185-73). PERGANINIMAS, perteklinis ganymas – nekontroliuojamas gyvuli? ganymas, d?l kurio degraduoja ganykl? augmenija ir suma??ja jos produktyvumas bei produktyvumas (vadinamoji ganykl? nukrypimas) ir formuojasi skerdyklos.[...]

PIRMINIS PRODUKTYVUMAS – ?r. Pirminis produktyvumas.[...]

Pirminis augalijos (gamintoj?) produktyvumas ekosistemoje lemia bendr? ekosistemoje vykstan?i? biochemini? proces? energij?, taigi ir anglies, ir kit? maistini? med?iag? biogeochemini? cikl? intensyvum?. Biogeocheminis anglies ciklas, apibr??iantis gyvas sistemas, buvo geriau i?tirtas nei kit? biogeniniame cikle dalyvaujan?i? element? ciklai, kuri? ?em?s plutoje ar atmosferoje yra palyginti nedidel? j? dalis. Nepaisant to, azoto ir deguonies biogeocheminiai ciklai buvo gana i?samiai i?tirti, bent jau kalbant apie j? mainus ekosistemose ir atmosferoje.[...]

Pirminiai duomenys i? ilgalaiki? steb?jim?, atlikt? pagal grie?tai apibr??t? program?, ?ra?omi ? kiekvieno rezervato „Gamtos kronik?“. Jame metai i? met? pateikiamos upi? atsiv?rimo datos, augal? ?yd?jimo laikas, pauk??i? atskridimas, informacija apie pagrindini? gyv?n? r??i? skai?i?, s?kl?, uog?, gryb? derlius ir ?vairius gamtos rei?kinius. ?ra?ytas. Tai leid?ia spr?sti apie ?i? rei?kini? pastovumo laipsn?, suprasti j? kitimo d?sningumus, daryti prognozes ir sukurti b?dus, kaip padidinti nat?rali? biogeocenozi? biologin? produktyvum?.[...]

Ekosistem? produktyvumas yra glaud?iai susij?s su energijos srautu, praeinan?iu per tam tikr? ekosistem?. Kiekvienoje ekosistemoje dalis gaunamos energijos, kuri patenka ? trofin? tinkl?, kaupiasi organini? jungini? pavidalu. Nepertraukiama biomas?s (gyvosios med?iagos) gamyba yra vienas i? pagrindini? biosferos proces?. Gamintoj? fotosintez?s arba chemosintez?s metu susidaran?ios organin?s med?iagos vadinamos pirmine ekosistemos (bendruomen?s) produkcija. Jis kiekybi?kai i?rei?kiamas dr?gna arba sausa augal? mase arba energijos vienetais – lygiaver?iu kalorij? arba d?auli? skai?iumi. Pirmin? gamyba lemia bendr? energijos sraut? per biotin? ekosistemos komponent?, taigi ir gyv? organizm?, galin?i? egzistuoti ekosistemoje, biomas? (12.44 pav.).[...]

PIRMINIS PRODUKTYVUMAS - biomas? (vir?utinis ir po?eminiai organai), taip pat energijos ir biogenin?s lakiosios med?iagos, pagamintos gamintoj? ploto vienete per laiko vienet?. Kadangi produktyvumas priklauso nuo fotosintez?s intensyvumo, o pastarasis – nuo anglies dvideginio kiekio ore, buvo daroma prielaida, kad pirminis produktyvumas padid?s d?l CO2 koncentracijos padid?jimo ?em?s atmosferoje. Ta?iau d?l kit? antropogenini? poveiki? (tar?os ir kt.) ir produktyvesni? biotini? bendrij? pakeitimo ma?iau produktyviomis, biologinis produktyvumas planetoje pastaruoju metu suma??jo 20 proc.[...]

Grynasis pirminis produktyvumas (AE) – tai augal? organini? med?iag? kaupimosi greitis, at?mus kv?pavimo ir fotokv?pavimo i?laidas.[...]

Grynasis pirminis produktyvumas – tai organini? med?iag? kaupimosi augalo audiniuose greitis at?mus t? jos dal?, kuri buvo panaudota augal? kv?pavimui (R) tiriamuoju laikotarpiu: Rl/ = Rv R.[...]

Bendrasis pirminis produktyvumas (GPP) – tai greitis, kuriuo augalai kaupia chemin? energij?.[...]

Bendrasis pirminis produktyvumas – tai organini? med?iag? kaupimosi greitis fotosintez?s metu, ?skaitant t? jos dal?, kuri matavim? metu bus i?leista kv?pavimui. Jis ?ymimas Ra ir i?rei?kiamas mas?s arba energijos vienetais ploto arba t?rio vienetui per laiko vienet?.[...]

Tretinis produktyvumas pl??r?n? lygmenyje yra apie 10% antrinio produktyvumo ir retai gali siekti 20%. Taigi pirmin? energija spar?iai ma?inama pereinant i? ?emesnio ? auk?tesn? lyg?.[...]

Pagrindini? ekosistem? tip? biomas? ir pirminis produktyvumas pateikti 12.7 lentel?je ir pav. 12.45.[...]

Produktyviausiose vietov?se organini? med?iag? sintez? vyksta labai intensyviai. Taigi Vidur?emio j?roje pirmin? gamyba baland?io m?nes? yra vidutini?kai 10 mg C/(m2-per par?) pavir?iniame vandens sluoksnyje ir 210 mg C/(m2-per par?) visame fotosintez?s sluoksnyje. ?ymiai didesnis produktyvumas - iki 580 mg C/(m2 ? par?) fotosintez?s sluoksnyje stebimas ciklonin?s cirkuliacijos zonoje. Pana?i vert? taip pat b?dinga auk?tyn kylan?ioms vietov?ms: vidutin? dienos produkcija, integruota 0–2000 m gylyje Ramiajame vandenyne prie Kalifornijos krant?, yra 560 mg C/m2.[...]

Pagrindini? ekosistem? pirminio ir antrinio produktyvumo rodikliai pateikti lentel?je. 6.1.[...]

Augalams aplinkos produktyvumas gali priklausyti nuo to, kuris i?teklius ar s?lygos labiausiai riboja augim?. Sausumos bendruomen?se temperat?ros suma??jimas ir auginimo sezono trukm?s sutrump?jimas atsi?velgiant ? auk?t? paprastai lemia produkcijos suma??jim?, o vandens telkiniuose pastaroji, kaip taisykl?, ma??ja kartu su gyliu lygiagre?iai su temperat?ra ir ap?vietimu. Sausomis s?lygomis, kai augim? gali apriboti dr?gm?s tr?kumas, gamyba da?nai smarkiai suma??ja, ir beveik visada padid?ja, kai padid?ja pagrindini? maistini? med?iag?, toki? kaip azotas, fosforas ir kalis, antpl?dis. Pla?i?ja prasme gyv?n? aplinkos produktyvumas atitinka tuos pa?ius modelius, nes priklauso nuo i?tekli? kiekio maisto grandin?s pagrindu, temperat?ros ir kit? s?lyg?.[...]

Biologinis produktyvumas – tai bendras organin?s med?iagos (biomas?s) kiekis, kur? populiacija arba bendruomen? pagamina per laiko vienet? ploto vienete. ?iuo atveju i?skiriama pirmin? biomas?, kuri? fotosintez?s metu gamina autotrofai (?ali augalai), ir antrin? biomas?, kuri? heterotrofai gamina per laiko vienet? ploto vienetui. Pirmin? produkcija skirstoma ? bendr?j? (lygi bendram fotosintez?s produkt? kiekiui per tam tikr? laikotarp?) ir gryn?j? (lygi skirtumui tarp bruto ir tos dalies, kuri buvo panaudota augal? kv?pavimui). ?oliniuose augaluose kv?pavimui sunaudojama 40-50% bendrosios pirmin?s produkcijos, o med?iuose - 70-80% bendrosios pirmin?s produkcijos.[...]

Beveik visa ?em?s grynoji pirmin? produkcija yra skirta vis? heterotrofini? organizm? gyvybei palaikyti. Vartotoj? nepanaudota energija kaupiasi j? k?nuose, dirvo?emio humuso ir organin?se vandens telkini? nuos?dose. ?moni? mityb? daugiausia apr?pina ?em?s ?kio augalai, u?imantys apie 10 % ?em?s ploto. Kasmetinis kult?rini? augal? prieaugis sudaro apie 16% viso ?em?s produktyvumo, i? kuri? did?ioji dalis yra mi?kuose.

Daugiau nei prie? 100 met? nurodydamas pirmin?, esmin? aplinkos reik?m? formuojant mi?ko sud?t? ir produktyvum?, Morozovas G.F. veik? kaip ?iuolaikin?s ekologijos ir biologijos pradininkas mi?kininkyst?je.[...]

I? lentel?s 1a-b eilu?i?. 6.4 paveiksle parodyta, kad pirmin? augal? biomas?s (i?reik?ta anglimi) gamyba vandenyne yra ma?daug perpus ma?esn? nei sausumoje. Beveik visi ?ie produktai yra fitoplanktonas. Vandenyno biologinio produktyvumo pasiskirstymas ?vairiems organizm? tipams pateiktas lentel?je. 6.6 (pagal SSRS moksl? akademijos Okeanologijos institut?).[...]

Nuo stalo 1.3 ai?kiai parodo, kad sausumos ekosistemos yra produktyviausios. Nors sausumos plotas yra perpus ma?esnis u? vandenynus, jo ekosistemose per metus i?gaunama daugiau nei du kartus pirmin? anglies dioksido kiekis nei Pasaulio vandenyne (atitinkamai 52,8 mlrd. ton? ir 24,8 mlrd. ton?), o santykinis sausumos ekosistem? produktyvumas yra 7 kartus didesnis nei vandenyn? ekosistem? produktyvumas. I? to vis? pirma i?plaukia, kad viltys, jog visi?kas vandenyno biologini? i?tekli? vystymas leis ?monijai i?spr?sti maisto problem?, n?ra labai pagr?stos. Matyt, galimyb?s ?ioje srityje menkos – jau dabar daugelio ?uv?, bangini?, irklakoj? populiacij? i?naudojimo lygis yra artimas kritiniam daugeliui komercini? bestuburi? – moliusk?, v??iagyvi? ir kit?, d?l ?enkliai suma??jusio j? skai?iaus. nat?rali? populiacij?, veisimas tapo ekonomi?kai naudingas jas specializuotuose j?r? ?kiuose, marikult?ros pl?tra. Ma?daug tokia pati situacija yra su valgomaisiais dumbliais, tokiais kaip rudadumbliai (j?ros dumbliai) ir fucus, taip pat dumbliais, kurie pramoniniu b?du naudojami agarui ir daugeliui kit? verting? med?iag? gaminti.[...]

Rusijos teritorijoje, pakankamai dr?gm?s zonose, pirminis produktyvumas did?ja i? ?iaur?s ? pietus, did?jant ?ilumos antpl?d?iui ir auginimo sezono (sezono) trukmei. Metinis augalijos prieaugis svyruoja nuo 20 c/ha Arkties vandenyno pakrant?je ir salose iki daugiau nei 200 c/ha Krasnodaro teritorijoje, Kaukazo Juodosios j?ros pakrant?je (12.46 pav.).[... ]

Augal? bendrij? stabilum? galima apib?dinti pirminiu biologiniu produktyvumu (PBP) – vidutine per metus augan?ios ant?emin?s ir po?emin?s organin?s mas?s verte, kuri matuojama sausa mase (c/ha). GGBP priklauso nuo ?ilumos ir dr?gm?s i?tekli?, taip pat nuo dirvo?emio pob?d?io – Rusijoje arktin?je tundroje siekia 10 c/ha, piev? step?je – 100–110 ir prastai apr?pint? dr?gm?s (pusiau dykuma) 7-10 c/ha. [ ..]

? dirv? patenka ne tik negyv? augal? organin?s liekanos (pirmin? organin? med?iaga), bet ir j? mikrobiologinio virsmo produktai, taip pat gyv?n? liekanos (antrin?s organin?s med?iagos). Skirting? sausumos ekosistem? pirminis produktyvumas skiriasi ir svyruoja nuo 1-2 t/ha per metus saus?j? organini? med?iag? (?vairios tundros r??ys) iki 30-35 t/ha per metus (tropiniai atogr??? mi?kai) (?r. 3 lentel?). Agroekosistemose ? dirv? augal? liekan? patenka nuo 2-3 t/ha per metus (eiliniai augalai) iki 7-9 t/ha per metus (daugiamet?s ?ol?s). Beveik visas dirvo?emio organines med?iagas apdoroja mikroorganizmai ir dirvo?emio faunos atstovai. Galutiniai ?io apdorojimo produktai yra mineraliniai junginiai. Ta?iau konkret?s pirmini? organini? jungini? transformacijos b?dai ir ?vairaus stabilumo bei sud?tingumo organini? produkt? susidarymas, j? dalyvavimas ?vairiuose transformacijos etapuose dirvo?emio formavimosi ir augal? mityboje i? esm?s lieka nei?tirti.[...]

Antrasis antropogenin?s ?takos tipas – rezervuaro praturtinimas maistin?mis med?iagomis – didina ne tik fitoplanktono, bet ir kit? vandens bendrij?, tarp j? ir ?uv?, produktyvum?, tod?l vertintinas kaip ekonominiu po?i?riu palankus procesas. Ta?iau daugeliu atvej? savaiminis antropogeninis vandens telkini? praturt?jimas pirmin?mis maistin?mis med?iagomis vyksta tokiu mastu, kad vandens telkinys, kaip ekologin? sistema, perkraunamas maistin?mis med?iagomis. To pasekm? – pernelyg spartus fitoplanktono vystymasis (vandens „?yd?jimas“, kuriam irstant i?siskiria vandenilio sulfidas ar kitos toksi?kos med?iagos). D?l to ??sta rezervuaro gyv?n? populiacija ir vanduo tampa netinkamas gerti.[...]

Visi tirti BGC buvo identifikuoti tipologi?kai, po to jie buvo suskirstyti pagal produktyvumo gradient? ir eil?s am?iaus veiksn?. Nusausintuose ekotopuose buvo nustatytos 4 nuoseklios eil?s su bendru ra?tu: vagini? gluosni? mi?kai - ? u?liejam? mi?k? tipai (pu?ynai, ber?ynai, ??uolynai, pilkalksnynai) - ? u?liejami eglynai - "? eglyn? r?g??i? mi?kai (kulminacija). ). Kiekvienai sekimo serijai kompiuteris buvo naudojamas apytiksliai ir suderinti pirmin?s grynosios produkcijos P, gyvosios fitomas?s M atsarg? ir bendros biomas?s B atsarg? reik?mes pagal paveld?jimo am?iaus ordinat? (r). Apskai?iav? pirm?j? funkcij? M ir B i?vestin? t at?vilgiu, gavome dabartin? DM gyvosios fitomas?s atsarg? ir visos DV biomas?s pokyt?. Tada kiekvienam paveld?jimo am?iaus de?imtme?iui vidutin? metinio kraiko ir fitomas?s b praradimo vert? buvo apskai?iuota pagal formul? A = P - DM ir heterotrofinio kv?pavimo kaina I/1 pagal formul? R = P - DV. Reik?m? b rei?kia autotrofinio bloko energijos atsarg? i?sklaidym? (i?sklaidym?), o d/, - BGC heterotrofin? blok?. Be to, reik?m? b apib?dina chemin?s energijos sraut? ? heterotrofin? blok?. Apytiksliai ?vertinus atsarg? vertes BGC negyv? organini? med?iag? ir destruktori? biomas?s (detrito) - ?detr, gaut? i? lygties ydetr = B - M, DAde™ vert?s - dabartinis atsarg? pokytis negyvoji biomas? ir destruktoriai – buvo apskai?iuoti naudojant pirm?j? funkcijos D1Lr = /(g) i?vestin?. Tinkamumo patikrinimas buvo atliktas lyginant rezultatus su reik?m?mis, gautomis i? lygties D detr = ? - R/g = DV - DM.[...]

Kiekvienai biogeocenozei b?dinga r??i? ?vairov?, kiekvienos r??ies populiacijos dydis ir tankis, biomas? ir produktyvumas. Skai?ius nustatomas pagal gyv?n? arba augal? skai?i? tam tikroje teritorijoje (up?s baseine, j?ros plote ir kt.). Tai yra populiacijos gausos matas. Tankis apib?dinamas individ? skai?iumi ploto vienete. Pavyzd?iui, 800 med?i? 1.ha mi?ko arba ?moni? skai?ius 1 km2. Pirminis produktyvumas – tai augal? biomas?s padid?jimas per laiko vienet? ploto vienetui. Antrinis produktyvumas – tai biomas?, kuri? per laiko vienet? ploto vienete susiformuoja heterotrofiniai organizmai. Biomas? yra augal? ir gyv?n? organizm? visuma, esanti biogeocenoz?je steb?jimo metu.[...]

Vienas i? perspektyvi? nat?ralios aplinkos b?kl?s vertinimo b?d? yra med?iag? maistini? med?iag? ciklo ir biotos produktyvumo steb?jimas. Biogeocenoz?s b?kl?, pasak D.A. Krivolutskis ir E.A. Fedorov (1984), objektyviai apib?dina tokius rodiklius kaip augal? apr?pinimas biogeniniais elementais (azotas, fosforas); pirminis ir antrinis ekosistem? produktyvumas. Ilgai veikiant ter?alus, net ir labai ma?omis koncentracijomis, galimos pasekm?s aplinkai gali pasireik?ti ilgai. Norint nusp?ti ?ias pasekmes ir laiku joms u?kirsti keli?, galima naudoti tokius jautrius rodiklius kaip ?iedadulki? ir s?kl? skai?ius, chromosom? anomalij? da?nis meristemose l?stel?se, dalin? augal? audini? baltym? sud?tis.

Kaip jau min?ta, bendras per tam tikr? laik? fotosintez?s metu susidaran?ios med?iagos kiekis vadinamas bendr?ja pirmine gamyba. Dal? pirmin?s produkcijos augalai naudoja kaip energijos ?altin?. Skirtumas tarp bendrosios pirmin?s produkcijos ir augal? sunaudotos organin?s med?iagos dalies vadinamas gryn?ja pirmine produkcija ir yra prieinama auk?tesnio trofinio lygio organizmams. Lentel?je 17.1 lentel?je pateikti duomenys apie ?iaur?s j?ros produktyvum?. Bendrame sugaut? ?uv? kiekyje yra ma?iau nei 0,1 % bendrosios pirmin?s produkcijos energetin?s vert?s. ?is i? pirmo ?vilgsnio stebinantis faktas paai?kinamas dideliu energijos praradimu kiekviename maisto grandin?s lygmenyje ir dideliu trofini? lygi? skai?iumi tarp pirmojo trofinio lygio ir lygio, kurio produktus vartoja ?mon?s, ?iuo atveju ?uvys. . Grynosios pirmin?s produkcijos ir nustatyt? atsarg? santykis vadinamas atsinaujinimo grei?io konstanta, kuri parodo, kiek kart? per metus kei?iasi gyventoj? skai?ius.[...]

Fotosintez?s procesas yra pagrindinis vis? organini? med?iag? atsiradimo nat?raliuose vandenyse, j? diapazono ir koncentracij? ?altinis. Kaip ?inia, did?iausiu produktyvumu pasi?ymi fitoplanktonas, kuris kartu su mi?kais lemia deguonies kiek? atmosferoje. Fitoplanktono (detrito ir jo skilimo produkt?) naikinimas yra pirmasis ir pagrindinis organini? med?iag? ?altinis nat?raliuose vandenyse. Tod?l neatsitiktinai bendrame nustatytin? vandens rodikli? s?ra?e svarbi? viet? u?ima pirmin?s gamybos ir naikinimo matavimas bei su tuo susij?s bakterij? ir fitoplanktono l?steli? skai?iaus nustatymas. Akivaizdu, kad pirmin?s gamybos ir sunaikinimo mastas daugiausia lemia nepriklausomai nustatytos vandenyje i?tirpusio deguonies koncentracijos dyd?. Antrasis organini? med?iag? ?altinis nat?raliuose vandenyse yra pavir?inis ir po?eminis nuot?kis, kuriame yra med?i? lap? ir augalijos naikinimo produkt?. Ai?kiai iliustruoja ?io ?altinio svarb? itin spalvingi kairiojo kranto Volgos intakai, tekantys per durpynus, taip pat didelis organini? med?iag? kiekis tirpstan?iame potvyni? vandenyje. [...]

Reikia pabr??ti, kad lentel?je. 5 lentel?je pateikti apibendrinti duomenys apie „ilgalaik?“ energijos perdavim?, ty per metus ar dar ilgesn? laikotarp?. Produktyviausiu auginimo sezono metu, ypa? ilgomis vasaros dienomis ?iaur?je, daugiau nei 5% visos dienos suvartojamos saul?s energijos gali b?ti paversta bendra gamyba, o per vien? dien? daugiau nei 50% bendros produkcijos gali virsti. ? gryn?j? pirmin? gamyb? (6 lentel?). Ta?iau net ir esant palankiausioms s?lygoms, tokio didelio paros produktyvumo nepavyks i?laikyti i?tisus metus, o dideliuose ?em?s ?kio plotuose tokio didelio derliaus ne?manoma gauti (6 lentel?je pateiktus duomenis palyginkite su 11 lentel?s paskutinio stulpelio skai?iais). ).[...]

Biomas? rei?kia ?prast? organizm? skai?i? (pagal mas? arba t?r?) 1 m3 arba 1 m2 ploto. Per tam tikr? laik? susidar?s biomas?s kiekis vadinamas produktyvumu. ?iuolaikin?je eroje pirmin? gyv? organizm? produktyvum? lemia autotrofini? augal? fotosintez?. Ta?iau visa planetos gyvoji med?iaga dalyvauja sulaikant ir transformuojant autotrofini? augal? sukurtus energijos i?teklius. Bendra gyvosios med?iagos mas? ?em?je, V. I. Vernadskio skai?iavimais, siekia ?imtus milijard? ton? ir apima 500 t?kstan?i? augal? r??i? ir apie 2 milijonus gyv?n? r??i?.[...]

Mi?riuose ir lapuo?i? mi?kuose gausu organini? med?iag?, kuriuose gyvoji biomas? sudaro apie 45 % (90 % augal?). Mi?kai pasi?ymi dideliu dirvo?emio derlingumu. Fitomas?s pirminio produktyvumo kiekis labai didelis, pla?ialapiai mi?kai sugeba efektyviai palaikyti deguonies re?im?.[...]

Labiausiai degraduoja agroekosistem? dirvo?emiai. Nestabilios agroekosistem? b?kl?s prie?astis – supaprastinta j? fitocenoz?, kuri neu?tikrina optimalios savireguliacijos, strukt?ros pastovumo ir produktyvumo. Ir jei nat?raliose ekosistemose biologinis produktyvumas u?tikrinamas veikiant nat?raliems gamtos d?sniams, tai pirmin?s produkcijos (derliaus) derlius agroekosistemose visi?kai priklauso nuo tokio subjektyvaus veiksnio kaip ?mogus, jo agronomini? ?ini? lygio, technin?s ?rangos, socialines ir ekonomines s?lygas ir pan., o tai rei?kia, kad ji i?lieka nestabili.[...]

Pateikiami pagrindiniai gr??inio u?baigimo proces? reikalavimai, apra?oma gr??inio atidarymo, tvirtinimo ir bandymo u?baigimo technologija ir technika. Gr??imo ir cemento skys?i?, med?iag? ir chemini? reagent? savyb?s apra?omos atsi?velgiant ? pirmin? ir antrin? produktyvi? darini? atidarym?. Ap?velgiami ?tek?jimo ir gr??ini? tyrin?jimo b?dai, ?takos dugno duob?s zonai metodai. Nurodomi ?ulini? atidarymo, tvirtinimo, testavimo ir u?baigimo kokyb?s vertinimo metodai. Ypatingas d?mesys skiriamas gamybini? objekt? rezervuarini? savybi? i?saugojimo klausimams.[...]

Sistemos ?vestis yra saul?s energijos srautas. Did?ioji jo dalis i?sisklaido kaip ?iluma. Dalis augal? efektyviai ?sisavintos energijos fotosintez?s metu paver?iama angliavandeni? ir kit? organini? med?iag? chemini? ry?i? energija. Tai yra bendroji pirmin? ekosistemos produkcija. Dalis energijos prarandama augalui kv?puojant, o dalis panaudojama kituose augalo biocheminiuose procesuose ir galiausiai taip pat i?sisklaido kaip ?iluma. Likusi naujai susidariusios organin?s med?iagos dalis lemia augal? biomas?s did?jim? – gryn?j? pirmin? ekosistemos produktyvum?.[...]

Per milijardus evoliucijos met? gamta suk?r? efektyviausius b?dus, kaip per trumpiausi? laik? atkurti Le Chatelier principo veikim?. ?iame procese lemiam? vaidmen? atlieka neapdorotos teritorijos su nei?kreipta biota, kuriai b?dingas visi?kai u?daras med?iag? ciklas ir didelis produktyvumas. Tod?l, siekiant suma?inti antropogenin? trikdym? ir atkurti Le Chatelier principo poveik? biosferoje, dabar b?tina sustabdyti ekonomin?s veiklos pl?tr? pasauliniu mastu ir sustabdyti nat?rali? biosferos plot? pl?tr?, kurios dar nebuvo. buvo i?kreipta civilizacijos, kuri tur?t? tapti tikrais biosferos atk?rimo ?altiniais. Produktyviausios ?emyn? bendruomen?s yra mi?kai ir pelk?s, tarp kuri? did?iausias produktyvumas yra atogr??? bendruomen?s. ?i? bendrij? produktyvumas yra 4 kartus didesnis nei atitinkam? vidutinio klimato zon? bendrij? produktyvumas. Tod?l kompensacijos u? aplinkos trikd?ius veiksmingumo po?i?riu, vadovaujantis Le Chatelier principu, gryn? atogr??? mi?k? ir pelki? ploto vienetas yra lygus keturiems vidutinio klimato zonoje esan?i? mi?k? ir pelki? ploto vienetams. . Antrinis mi?kas, augantis i?valytose vietose, turi ma?daug t?kstant? kart? blogesn? med?iag? ciklo u?darum? ir geb?jim? kompensuoti aplinkos trikd?ius nei gryni mi?kai ir pelk?s. Pra?jus tik ma?daug 300 met? po kirtimo, atk?rimo procesas baigiasi ir mi?kas gr??ta ? pradin? netrikdom? b?kl?. Periodinis mi?ko kirtimas, kuris dabar vyksta vidutini?kai kas 50 met?, kai susidaro ekonomi?kai tinkama kirsti mediena, nutraukia pirmyk??io mi?ko atk?rimo proces? su u?daru med?iag? ciklu ir galimybe kompensuoti i?orin?s aplinkos trikd?ius. .]

Skai?iavimai rodo, kad 1 hektaras kai kuri? mi?k? kasmet gauna vidutini?kai 2,1 109 kJ saul?s energijos. Ta?iau jei sudeginsime visas per metus sukauptas augalines med?iagas, rezultatas bus tik 1,1 106 kJ, tai yra ma?iau nei 0,5% gaunamos energijos. Tai rei?kia, kad faktinis fotosintez?s (?ali?j? augal?) produktyvumas arba pirminis produktyvumas nevir?ija 0,5%. Antrinis produktyvumas yra labai ma?as: perkeliant i? kiekvienos ankstesn?s trofin?s grandin?s grandies ? kit?, prarandama 90–99% energijos. Jei, pavyzd?iui, 1 m2 dirvos pavir?iaus augalai per dien? sukuria ma?daug 84 kJ med?iagos kiek?, tai pirmini? vartotoj? produkcija bus 8,4 kJ, o antrini? – ne daugiau kaip 0,8 kJ. Yra konkret?s skai?iavimai, kad, pavyzd?iui, 1 kg jautienos pagaminti reikia 70-90 kg ?vie?ios ?ol?s.[...]

Saul?s energij? galima paversti organini? med?iag? energija, kurios efektyvumas artimas vienybei. Ta?iau stebimas fotosintez?s efektyvumas yra ?ymiai ma?esnis u? ?i? vert?. Tokios situacijos prie?astis ai?kinama tuo, kad nat?raliose ekosistemose fotosintez?s efektyvum? riboja kiti veiksniai. Taigi vandenyne pirmin? produktyvum? riboja azoto ir fosforo koncentracijos, kuri? negali padidinti biota. Sausumoje augal? produktyvum? riboja dr?gm?, kurios atsargas biota reguliuoja tik tam tikrose ribose.[...]

Matyt, racionaliausias b?das kontroliuoti skai?i? yra gyv?n? teritori?kumas. Kiekviena teritorija priklauso tik vienam besidauginan?iam individui, kuris apsaugo j? nuo vis? konkurent? (garso signalais, per kvapo ?ymes ir pan.). Teritorijos dydis ir galimas jo ry?ys su pirminiu produktyvumu fiksuojamas geneti?kai.[...]

Bendras energijos srautas, apib?dinantis ekosistem?, susideda i? saul?s spinduliuot?s ir ilg?j? bang? ?ilumin?s spinduliuot?s, gaunamos i? netoliese esan?i? k?n?. Abi spinduliuot?s r??ys lemia aplinkos klimatines s?lygas (temperat?r?, vandens garavimo greit?, oro jud?jim? ir kt.), ta?iau fotosintez?je panaudojama tik nedidel? saul?s spinduliuot?s energijos dalis, kuri apr?pina energij? gyviesiems ekosistema. D?l ?ios energijos sukuriama pagrindin?, arba pirmin?, ekosistemos produkcija. Tod?l pirminis ekosistemos produktyvumas apibr??iamas kaip greitis, kuriuo gamintojai fotosintez?s procese naudoja spinduliavimo energij?, kuri kaupiasi organini? med?iag? chemini? ry?i? pavidalu. Pirminis produktyvumas P i?rei?kiamas mas?s, energijos arba lygiaver?iais vienetais per laiko vienet?.[...]

D?l sluoksniavimosi paprastai nuteka deguonis i? hipolimniono, d?l kurio gali susidaryti anaerobiniai dugno vandenys, negalintys oksiduoti dugno nuos?d?. Tokiomis s?lygomis galima i?saugoti didelius organini? med?iag? kiekius. Sluoksniuot? e?er? pavir?iniai vandenys da?niausiai yra i?sek? fosforo ir azoto d?l ?i? element? patekimo ? planktonini? organizm? audinius, kurie sk?sta ir kaupiasi ?emiau termoklino. ?is maistini? med?iag? pa?alinimas i? pavir?ini? vanden? labai veikia j? pirmin? produktyvum?. Pagrindinis Kivu e?ero, kurio pastovus termoklinas yra ai?kiai apibr??tas, produktyvumas yra tik ketvirtadalis Edvardo e?ero arba Mobutu-Sese Seko e?ero Ryt? Afrikoje, kurie yra ma?daug tokio paties dyd?io ir pana?ios chemin?s sud?ties, bet ne tokie ry?k?s. stratifikuotas.

ANTRINIS PRODUKTYVUMAS

Pla?i?ja prasme terminas „antrinis produktyvumas“ rei?kia gyvos med?iagos (t.y. energijos) kaupim?si heterotrof? lygmenyje: vartotoj? ir naikintoj?.

Yra tik vienas antrinio produktyvumo tipas. I? ties?, kad ir kok? trofin? lyg? svarstome, tai visada rei?kia grynos pirmin?s produkcijos pavertim? ?vairiais daugelio heterotrof? audiniais d?l vieno ir visiems bendro proceso, nes ir gyv?nai, ir mikroorganizmai-naikintojai visada transformuoja paruo?tas organines med?iagas. reikalas. ?is procesas vyksta gana ma?ai efektyviai: did?ioji dalis sugertos energijos i?sklaido ?vairiose l?steli? kv?pavimo faz?se ir kituose med?iag? apykaitos procesuose.

I? to i?plaukia, kad bendras energijos antpl?dis ? heterotrof? lyg?, ?skaitant gryn?j? pirmin? produkcij?, kasmet gali b?ti i?leistas heterotrof?, esan?i? maisto grandin?s gale, kv?pavimui. Ta?iau nedidel? dalis gali kauptis pastar?j? biomas?je (antrinis produktyvumas), dirvo?emyje ir negyv? organini? med?iag? nuos?dose, o kartais net suakmen?ti (angliavandeniliai, giliavanden?s nuos?dos).

Energijos konversijos efektyvumas ?vairiose maisto grandin?se labai skiriasi: 1 kg jautienos u?auginti reikia 80 kg ?alios ?ol?s, o ?uvivaisos metu 1 kg up?taki? pagaminti reikia tik 5 kg m?sos.

Nat?ralios ekosistemos taip pat rodo didelius svyravimus. Be to, antrin? produkcija juose da?nai b?na ma?esn? nei gaunama agroekosistemose, ta?iau tai paai?kinama nukrypimais, atsirandan?iais ?em?s ?kio gamybos procese. I? ties?, galvij? auginimo praktikoje ?mon?s atmet? visk?, kas gal?t? konkuruoti su naminiais gyv?nais (?ol?d?iais gyv?nais), o nat?ralioje ekosistemoje antriniai produktai pasiskirsto tarp daugelio vartotoj? r??i?. Tam tikra prasme agroekosistemose yra antrinio produktyvumo koncentracija, kuri leid?ia subjektyviai pervertinti j? svarb?, jei ?i?rima antropocentriniu po?i?riu. Taigi Bourliere ir Verschuren (1960) parod?, kad, atsi?velgiant ne tik ? atskiros r??ies produktyvum?, bet ir ? vis? ?induoli? zoocenoz?, antrinis kanopini? ?v?ri? produktyvumas Centrin?s Afrikos savanose yra didesnis nei galvij? produktyvumas. kuriais ?mon?s bando pakeisti laukinius gyv?nus ?iose platumose.

Pa?ym?tina, kad kai kuriose nat?raliose biocenoz?se yra laukini? ?ol?d?i? populiacij?, kuri? produktyvum? galima palyginti su namini? kanopini? ?v?ri? produktyvumu.

Ugandos step?se atlikti tyrimai parod?, kad antrinis antilopi? produktyvumas prilygsta ekstensyvioje ganykloje auginam? karvi? produktyvumui: 74 kcal/(metai*m2) virsta 0,81 kcal/(metai*m2) biomase. ?i r??is sunaudoja 10% pirmin?s produkcijos ir sukaupia labai didel? energijos antpl?d?io dal?, palyginti su kitais laukiniais ?induoliais (Buchner ir Dajoz. 1971).

Jei pa?velgtume ? organizmus, esan?ius maisto grandin?s pabaigoje, pamatytume, kad j? produktyvumas yra labai ma?as.

Antrinis produktyvumas ?vejybos zonoje prie rytini? Jungtini? Amerikos Valstij? krant? gali b?ti ?vertintas: 3-10 6 kcal per dien? 1 m 2 j?ros pavir?iaus. ?i energija paver?iama 9000 kalorij? diatomuose (fitoplanktone), tada paver?iama 4000 kalorij? per dien? zooplanktone ir 5 cal per dien? pl??riose ?uvyse. Ma?as efektyvumas atsiranda d?l nuostoli? kiekvienoje maisto grandin?s grandyje. Kuo didesnis jo ilgis, tuo ma?iau antrinio produktyvumo, kur? ?mogus gali panaudoti. Tai da?nai pastebima vandens aplinkoje: pasaulio ?vejybos produktyvumas nevir?ija 0,05 g/(metai-m2), ir tai vis tiek yra ?lapias svoris! Ta?iau tam tikrose vandens ekosistemose antrinis produktyvumas gali padid?ti d?l didelio kai kuri? poikilotermini? stuburini? gyv?n? energijos konversijos efektyvumo.

Dideli vandenyn? ar ?emynini? vanden? plotai yra ma?iau produktyv?s nei riboti vandens plotai, kuriuose gausu nat?rali? ar dirbtini? (?uvivaisos) tr???.

Pereinant i? vieno trofinio lygio ? kit?, biomas?s santykis gali pasikeisti nuo 100 iki 1000. Daugelyje sausumos ekosistem? stuburini? gyv?n? biomas? yra labai sutankinta, ypa? mi?kuose, kur, i?skyrus fitofaginius vabzd?ius, yra did?ioji dalis heterotrofini? organizm?. yra detritivorin?je maisto grandin?je.saprofitiniai.

Taigi, Bourliere suteikia 1 kg/ha biomas? visiems ?induoliams (?skaitant primatus ir grau?ikus) Ganos atogr??? mi?kuose. Duvigneaud ?vertino ?ern? biomas? 0,7 kg/ha, stirn? – 0,5 kg/ha, smulki? grau?ik? – 5 kg/ha, ir tai Ard?n? mi?k? ?induoliams!

Gyv?n? biomas? turi didesn? vert? vandenynuose ir g?luosiuose vandenyse. Ypa? gausu ?vairaus bestuburio zooplanktono, kur? pabr??ia apverstos ekologin?s piramid?s buvimas.

Produktyvumo ir biomas?s s?vok? nereik?t? painioti. Bendra gyv?n? biomas? sausumos ekosistemose yra didesn? nei Pasaulio vandenyne, o Pasaulio vandenyno pavir?iaus plotas yra du kartus didesnis u? sausumos plot?. Prie?ingai, vidutinis antrinis sausumos biom? produktyvumas yra 61 kg/(metai*ha), o vandenyn? – 75 kg/(metai*ha). Taigi, n?ra tiesioginio proporcingo ry?io tarp faktin?s gyv?n? biomas?s ir antrinio produktyvumo. Jei j?r? ar e?er? biocenoz?se kartais galima rasti auk?t? antrinio produktyvumo ver?i?, tai ?iose aplinkose gamintojo – fitoplanktono – biomas?, kaip taisykl?, yra labai ma?a. Ta?iau jo greita apyvarta, ty didelis ?vairi? fitoplanktono organizm? augimo ir dauginimosi greitis, u?tikrina dideles grynosios produkcijos vertes, kuri? pakanka i?maitinti didelei gyv?n? biomasei.

Ir atvirk??iai, nepaisant labai didel?s biomas?s, grynasis mi?k? produktyvumas yra ma?as arba nulinis. ?i? dviej? skirting? s?vok? supainiojimas labai da?nai l?m? klaidingus gamtos i?tekli?, ypa? mi?k?, naudojimo apskai?iavimus.

Nors turtinga ir produktyvi biocenoz? gali apimti didesn? organizm? skai?i? ir biomas? nei ma?iau produktyvi bendruomen?, tai nerei?kia, kad tai yra bendra taisykl?.

I? ties?, produktyvumo s?voka apima laiko veiksn?. Ekosistemos biomas? gali b?ti labai didel?, ta?iau n?ra tiesioginio proporcingo ry?io tarp jos produktyvumo ir bendruomen?s, susidedan?ios i? ma?esnio dyd?io, bet didesnio augimo grei?io ir didesnio reprodukcijos, produktyvumo.

?imtme?i? senumo ??uolyno biomas? yra 30 kart? didesn? u? kukur?z? lauko biomas?, ta?iau mi?ko produktyvumas yra labai ma?as arba nulinis, nes vis? gryn?j? pirmin? produkcij? sunaudoja heterotrofai, daugiausia naikintojai, kuri? gyventoj? tankis pasiek? maksimum? ir nebedid?ja. Taigi visas pagamint? organini? med?iag? kiekis i?leid?iamas bendruomen?s med?iag? apykaitai. Prie?ingai, pas?li? produktyvumas yra didelis, o did?i?j? dal? pirmin?s produkcijos gali panaudoti ?mon?s. Labai tik?tina, kad ?moni? noras supaprastinti nat?ralias ekosistemas kyla i? daugiau ar ma?iau s?moningo nat?ralaus noro modifikuoti biocenoz?, siekiant padidinti savo produktyvum?.

Parametro Q (grynojo pirminio produktyvumo ir visos biomas?s santykio) tyrimas rodo, kad sausumos ekosistemoms jis ma??ja did?jant biocenoz?s sud?tingumui, tai yra, atsi?velgiant ? bendruomenes, kuriose yra didesn? r??i? ?vairov? ir did?ja maisto tinklo tankis.

Q koeficientas yra maksimalus tundroms ir kitoms subarktin?ms ekosistemoms (ma?ai r??i?, paprastos mitybos grandin?s) ir, prie?ingai, minimalus atogr??? mi?kams, kur biocenoz? itin sud?tinga (didel? r??i? ?vairov? ir daugiapakopiai trofiniai tinklai).

Tas pats modelis stebimas ir j?r? aplinkoje, kur pelaginio fitoplanktono Q koeficientas svyruoja nuo 5 iki 10, o koralini? rif? – sud?tingiausi? ir ?vairiausi? vandenyn? ekosistem? – tik 2–3.

Ekosistemos produktyvumas. Produktyvumo lygiai: pirminis produktyvumas (bendrasis ir grynasis), antrinis produktyvumas, grynasis bendruomen?s produktyvumas

Ekosistemos produktyvumas

Analizuojant produktyvum? ir med?iag? bei energijos srautus ekosistemose, i?skiriamos ?ios s?vokos: biomas? Ir stovintis derlius. Augantis pas?lis rei?kia vis? organizm? k?n? mas? ?em?s ar vandens ploto vienete, o biomas? – t? pa?i? organizm? mas?, i?reik?t? energija (pavyzd?iui, d?auliais) arba saus? organin? med?iag?. (pavyzd?iui, tonomis i? hektaro). Biomas? apima vis? organizm? k?n?, ?skaitant gyvybingas negyvas dalis ir ne tik augaluose, pavyzd?iui, ?iev? ir ksilem?, bet ir nagus bei keratinizuotas gyv?n? dalis. Biomas? virsta nekromase tik tada, kai mir?ta (nuo jos atsiskiria) dalis organizmo arba visas organizmas. Da?nai biomas?je fiksuotos med?iagos yra „negyvas kapitalas“, tai ypa? ry?ku augaluose: ksilemos med?iagos gali nepatekti ? cikl? ?imtus met?, tarnaudamos tik kaip atrama augalui.

Pagal pirmin? bendruomen?s produkcija(arba pirmin? biologin? gamyba) rei?kia gamintoj? vykdom? biomas?s susidarym? (tiksliau, plastikini? med?iag? sintez?), neatmetant energijos, sunaudojamos kv?pavimui per laiko vienet? ploto vienetui (pavyzd?iui, per par? vienam hektarui). produktyvumas aplinkos ?mogaus sukurtas

Pirmin? bendruomen?s gamyba skirstoma ? bendrosios pirmin?s gamybos, tai yra visi fotosintez?s produktai be kv?pavimo i?laid?, ir gryna pirmin? gamyba, tai yra skirtumas tarp bendrosios pirmin?s gamybos ir kv?pavimo s?naud?. Kartais tai dar vadinama gryn?ja asimiliacija arba stebima fotosinteze.

Grynasis bendruomen?s produktyvumas- heterotrof? (o v?liau ir skaidytoj?) nesuvartot? organini? med?iag? kaupimosi greitis. Paprastai apskai?iuojamas auginimo sezonui arba metams. Taigi tai yra produkcijos dalis, kurios negali apdoroti pati ekosistema. Subrendusiose ekosistemose grynasis bendruomen?s produktyvumas siekia nul? (kulminacini? bendruomeni? s?voka).

Bendrijos antrinis produktyvumas- energijos kaupimo greitis vartotoj? lygmenyje. Antrin? gamyba neskirstoma ? bendr?j? ir gryn?j?, nes vartotojai sunaudoja tik gamintoj? sugeriam? energij?, dalis jos nepasisavinama, dalis panaudojama kv?pavimui, o likusi dalis patenka ? biomas?, tod?l teisingiau tai vadinti antrine asimiliacija. .

Energijos ir materijos pasiskirstymas ekosistemoje gali b?ti pavaizduotas kaip lyg?i? sistema. Jei gamintoj? produktai vaizduojami kaip P1, tada pirmos eil?s vartotoj? produktai atrodys taip:

kur R2 yra kv?pavimo, ?ilumos perdavimo ir nepasisavintos energijos kaina. ?ie vartotojai (antros eil?s) apdoros pirmos eil?s vartotoj? biomas? pagal:

ir taip toliau, auk??iausios eil?s vartotojams ir skaidytojams. Taigi kuo daugiau vartotoj? (vartotoj?) yra ekosistemoje, tuo visapusi?kiau apdorojama i? prad?i? gamintoj? plastikin?se med?iagose u?fiksuota energija. Kulminacijos bendruomen?se, kur tam tikrame regione ?vairov? paprastai yra did?iausia, ?i energijos apdorojimo schema leid?ia bendruomen?ms tvariai veikti ilg? laik?.

Biologinis ekosistem? produktyvumas yra gyvyb?s biosferoje ir ?moni?, kaip jos dalies, pagrindas. Tai priklauso nuo dirvo?emio i?tekli? (jo apr?pinimo maistin?mis med?iagomis ir dr?gme), atmosferos, saul?s ?viesos ir ?ilumos. Kiekvienas i? ?i? veiksni? (resurs? ar s?lyg?) yra nepakei?iamas: nesant ?viesos ar anglies dvideginio atmosferoje, ne?manoma padidinti ekosistemos produktyvumo didel?mis tr??? doz?mis ar gausiu laistymu. Esant ?emai temperat?rai, tiek laistyti, tiek tr??ti bus vienodai nenaudingi.

Naudojant nat?rali? ekosistem? biologinius produktus, svarbiausia juos i?saugoti racionaliai naudojant.

Kiekvienais metais ?mon?s vis labiau eikvoja planetos i?teklius. Nenuostabu, kad pastaruoju metu labai svarbu ?vertinti, kiek i?tekli? gali suteikti konkreti biocenoz?. ?iandien ekosistemos produktyvumas yra labai svarbus renkantis valdymo metod?, nes ekonominis darbo pagr?stumas tiesiogiai priklauso nuo gaunam? produkt? kiekio.

?tai pagrindiniai klausimai, su kuriais ?iandien susiduria mokslininkai:

• Kiek saul?s energijos yra ir kiek jos pasisavina augalai?
• Kurie turi did?iausi? produktyvum?, o kurie gamina daugiausiai pirmin?s produkcijos?
• Kokie kiekiai yra vietoje ir visame pasaulyje?
• Kokiu efektyvumu energij? paver?ia augalai?
• Kuo skiriasi asimiliacijos efektyvumas, ?varios gamybos efektyvumas ir aplinkosaugos efektyvumas?
• Kaip ekosistemos skiriasi biomas?s kiekiu ar t?riu
• Kiek energijos turi ?mon?s ir kiek mes sunaudojame?

?iame straipsnyje mes stengsim?s bent i? dalies ? juos atsakyti. Pirma, supraskime pagrindines s?vokas. Taigi ekosistemos produktyvumas yra organini? med?iag? kaupimosi tam tikrame t?ryje procesas. Kokie organizmai yra atsakingi u? ?? darb??

Autotrofai ir heterotrofai

?inome, kad kai kurie organizmai gali sintetinti organines molekules i? neorganini? pirmtak?. Jie vadinami autotrofais, o tai rei?kia „savaime maitinasi“. Ties? sakant, ekosistem? produktyvumas priklauso b?tent nuo j? veiklos. Autotrofai taip pat vadinami pirminiais gamintojais. Organizmai, gebantys pagaminti sud?tingas organines molekules i? paprast? neorganini? med?iag? (vandens, CO2), da?niausiai priklauso augal? klasei, ta?iau kai kurios bakterijos turi tokius pat geb?jimus. Procesas, kurio metu jie sintetina organines med?iagas, vadinamas fotochemine sinteze. Kaip rodo pavadinimas, fotosintezei reikia saul?s ?viesos.

Taip pat tur?tume pamin?ti keli?, ?inom? kaip chemosintez?. Kai kurie autotrofai, daugiausia specializuotos bakterijos, gali neorganines maistines med?iagas paversti organiniais junginiais, nepatekdami ? saul?s ?vies?. J?roje ir g?lame vandenyje yra keletas grupi?, kurios ypa? paplitusios aplinkoje, kurioje yra daug vandenilio sulfido arba sieros. Kaip ir chlorofil? turintys augalai ir kiti organizmai, galintys fotochemi?kai sintezuoti, chemosintetiniai organizmai yra autotrofai. Ta?iau ekosistemos produktyvumas yra grei?iau augmenijos veikla, nes ji yra atsakinga u? daugiau nei 90% organini? med?iag? kaupim?si. Chemosintez? ?ia vaidina neproporcingai ma?esn? vaidmen?.

Tuo tarpu daugelis organizm? reikiamos energijos gali gauti tik maitindamiesi kitais organizmais. Jie vadinami heterotrofais. I? esm?s tai apima visus tuos pa?ius augalus (jie taip pat „valgo“ paruo?tas organines med?iagas), gyv?nus, mikrobus, grybus ir mikroorganizmus. Heterotrofai dar vadinami „vartotojais“.

Augal? vaidmuo

Paprastai ?odis „produktyvumas“ ?iuo atveju rei?kia augal? geb?jim? kaupti tam tikr? organini? med?iag? kiek?. Ir tai nenuostabu, nes tik augal? organizmai gali neorganines med?iagas paversti organin?mis. Be j? gyvyb? m?s? planetoje b?t? ne?manoma, tod?l ekosistemos produktyvumas vertinamas i? ?ios pozicijos. Apskritai klausimas keliamas itin paprastai: kiek organin?s med?iagos gali sukaupti augalai?

Kurios biocenoz?s yra produktyviausios?

Kaip beb?t? keista, ?mogaus sukurtos biocenoz?s toli gra?u n?ra pa?ios produktyviausios. D?iungl?s, pelk?s ir dideli? atogr??? upi? d?iungl?s ?iuo at?vilgiu juos gerokai lenkia. Be to, b?tent ?ios biocenoz?s neutralizuoja did?iul? kiek? toksini? med?iag?, kurios v?l patenka ? gamt? d?l ?mogaus veiklos, taip pat gamina daugiau nei 70% deguonies, esan?io m?s? planetos atmosferoje. Beje, daugelyje vadov?li? vis dar teigiama, kad produktyviausias „duonos krep?elis“ yra ?em?s vandenynai. Kaip beb?t? keista, ?is teiginys labai toli nuo tiesos.

„Vandenyno paradoksas“

Ar ?inote, su kuo palyginamas j?r? ir vandenyn? ekosistem? biologinis produktyvumas? Su pusdykum?mis! Dideli biomas?s kiekiai paai?kinami tuo, kad b?tent vandens erdv?s u?ima did?i?j? planetos pavir?iaus dal?. Taigi ne kart? prognozuojamas j?r?, kaip pagrindinio visos ?monijos maistini? med?iag? ?altinio, panaudojimas ateinan?iais metais vargu ar ?manomas, nes tokio dalyko ekonominis pagr?stumas yra itin menkas. Ta?iau ma?as tokio tipo ekosistem? produktyvumas jokiu b?du nesumenkina vandenyn? svarbos vis? gyv? b?tybi? gyvenimui, tod?l juos reikia saugoti kuo atid?iau.

?iuolaikiniai ekologai teigia, kad ?em?s ?kio paskirties ?em?s potencialas dar toli gra?u n?ra i?naudotas, ir ateityje i? jos gal?sime gauti gausesn? derli?. Ypatingos viltys dedamos ? tai, kad d?l savo unikali? savybi? jie gali pagaminti did?iul? kiek? vertingos organin?s med?iagos.

Pagrindin? informacija apie biologini? sistem? produktyvum?

Apskritai ekosistemos produktyvum? lemia fotosintez?s ir organini? med?iag? kaupimosi greitis konkre?ioje biocenoz?je. Organini? med?iag? mas?, kuri susidaro per laiko vienet?, vadinama pirmine gamyba. Jis gali b?ti i?reik?tas dviem b?dais: arba d?auliais, arba sausa augal? mase. Bendroji produkcija yra augal? organizm? sukurtas t?ris per tam tikr? laiko vienet?, esant pastoviam fotosintez?s grei?iui. Reik?t? prisiminti, kad dalis ?ios med?iagos bus naudojama pa?i? augal? gyvenimui. Po to likusios organin?s med?iagos yra grynas pirminis ekosistemos produktyvumas. B?tent jis naudojamas heterotrofams maitinti, ?skaitant tave ir mane.

Ar yra pirmin?s gamybos „vir?utin? riba“?

Trumpai tariant, taip. Greitai pa?i?r?kime, koks i? esm?s efektyvus yra fotosintez?s procesas. Prisiminkite, kad saul?s spinduliuot?s, pasiekian?ios ?em?s pavir?i?, intensyvumas labai priklauso nuo vietos: maksimali energijos i?eiga b?dinga pusiaujo zonoms. Art?jant prie a?igali? jis eksponenti?kai ma??ja. Ma?daug pus? saul?s energijos atspindi ledas, sniegas, vandenynai ar dykumos ir sugeria atmosferoje esan?ios dujos. Pavyzd?iui, atmosferos ozono sluoksnis sugeria beveik vis? ultravioletin? spinduliuot?! Fotosintez?s reakcijai sunaudojama tik pus? ?viesos, pasiekian?ios augal? lapus. Taigi biologinis ekosistem? produktyvumas yra nereik?mingos saul?s energijos dalies pavertimo rezultatas!

Kas yra antriniai produktai?

Atitinkamai antrin? gamyba yra vartotoj? (tai yra vartotoj?) padid?jimas per tam tikr? laikotarp?. ?inoma, nuo j? daug ma?iau priklauso ekosistemos produktyvumas, ta?iau b?tent ?i biomas? vaidina svarbiausi? vaidmen? ?mogaus gyvenime. Pa?ym?tina, kad antrin?s organin?s med?iagos kiekviename trofiniame lygyje apskai?iuojamos atskirai. Taigi, ekosistem? produktyvumo tipai skirstomi ? du tipus: pirmin? ir antrin?.

Pirmini? ir antrini? produkt? santykis

Kaip jau galima sp?ti, biomas?s ir visos augal? mas?s santykis yra palyginti ma?as. Net d?iungl?se ir pelk?se ?is skai?ius retai vir?ija 6,5%. Kuo bendrijoje daugiau ?olini? augal?, tuo didesnis organini? med?iag? kaupimosi greitis ir didesnis skirtumas.

Apie organini? med?iag? susidarymo greit? ir t?r?

Apskritai did?iausias pirmin?s kilm?s organini? med?iag? susidarymo greitis visi?kai priklauso nuo augalo fotosintez?s aparato (PAR) b?kl?s. Laboratorin?mis s?lygomis pasiekta maksimali fotosintez?s efektyvumo vert? yra 12% PAR vert?s. Nat?raliomis s?lygomis 5% vert? yra laikoma itin didele ir prakti?kai neb?na. Manoma, kad ?em?je saul?s ?viesos sugertis nevir?ija 0,1%.

Pirmin?s produkcijos paskirstymas

Pa?ym?tina, kad nat?ralios ekosistemos produktyvumas pasauliniu mastu yra itin netolygus. Bendra vis? organini? med?iag? mas?, kuri kasmet susidaro ?em?s pavir?iuje, yra apie 150-200 milijard? ton?. Prisiminkite, k? sak?me apie vandenyn? produktyvum?? Taigi, 2/3 ?ios med?iagos susidaro sausumoje! ?sivaizduokite: mil?ini?ki, ne?tik?tini hidrosferos t?riai sudaro tris kartus ma?iau organini? med?iag? nei ma?yt? ?em?s dalis, kurios nema?a dalis yra dykumos!

Daugiau nei 90% sukaupt? organini? med?iag? viena ar kita forma naudojama kaip heterotrofini? organizm? maistas. Tik nedidel? saul?s energijos dalis yra sukaupta dirvo?emio humuso (taip pat naftos ir anglies, kuri? formavimasis t?siasi ir ?iandien) pavidalu. M?s? ?alies teritorijoje pirmin?s biologin?s produkcijos padid?jimas svyruoja nuo 20 c/ha (prie Arkties vandenyno) iki daugiau nei 200 c/ha Kaukaze. Dykumose ?i vert? nevir?ija 20 c/ha.

I? esm?s penkiuose ?iltuose m?s? pasaulio ?emynuose gamybos intensyvumas prakti?kai nesiskiria, beveik: Piet? Amerikoje augalija sukaupia pusantro karto daugiau saus?j? med?iag?, o tai lemia puikios klimato s?lygos. Ten nat?rali? ir dirbtini? ekosistem? produktyvumas yra maksimalus.

Kas maitina ?mones?

Ma?daug 1,4 milijardo hektar? m?s? planetos pavir?iaus u?ima ?moni? auginam? augal? plantacijos, apr?pinan?ios mus maistu. Tai yra ma?daug 10% vis? planetos ekosistem?. Kaip beb?t? keista, tik pus? gaut? produkt? patenka tiesiai ? ?moni? maist?. Visa kita naudojama kaip namini? gyv?n?li? ?dalas ir skiriama pramonin?s gamybos poreikiams (nesusij? su maisto gamyba). Mokslininkai jau seniai skambina pavojaus varpais: m?s? planetos ekosistem? produktyvumas ir biomas? gali patenkinti ne daugiau kaip 50% ?monijos baltym? poreikio. Papras?iau tariant, pus? pasaulio gyventoj? gyvena l?tinio baltym? bado s?lygomis.

Rekordin?s biocenoz?s

Kaip jau min?jome, did?iausiu produktyvumu pasi?ymi pusiaujo mi?kai. Tik pagalvokite: viename hektare tokios biocenoz?s gali b?ti daugiau nei 500 ton? saus?j? med?iag?! Ir tai toli gra?u ne riba. Pavyzd?iui, Brazilijoje per metus viename hektare mi?ko pagaminama nuo 1200 iki 1500 ton? (!) organin?s med?iagos! Tik pagalvokite: viename kvadratiniame metre yra iki dviej? centneri? organin?s med?iagos! Tundroje tame pa?iame plote susidaro ne daugiau kaip 12 ton?, o vidurin?s zonos mi?kuose - per 400 ton?. T? dali? ?em?s ?kio ?kiai aktyviai naudoja tai: dirbtin?s ekosistemos produktyvum? cukraus pavidalu. cukranendri? lauko, kuriame gali sukaupti iki 80 ton? saus?j? med?iag? hektare, niekur kitur fizi?kai tokio derliaus nepavyksta u?auginti. Ta?iau Orinoko ir Misisip?s ?lankos, taip pat kai kurios ?ado sritys nuo j? ?iek tiek skiriasi. ?ia ekosistemos per metus „pagamina“ iki 300 ton? med?iagos i? hektaro!

Rezultatai

Taigi, produktyvumo vertinimas tur?t? b?ti atliekamas konkre?iai su pirmine med?iaga. Faktas yra tas, kad antrin? gamyba sudaro ne daugiau kaip 10% ?ios vert?s, jos vert? labai svyruoja, tod?l i?samiai i?analizuoti ?? rodikl? tiesiog ne?manoma.

Greitis, kuriuo ekosistem? gamintojai fiksuoja saul?s energij? susintetint? organini? med?iag? cheminiuose ry?iuose, lemia bendruomeni? produktyvum?.

Augal? per laiko vienet? sukuriama organin? mas? vadinama pirmine bendrijos produkcija. Produktai kiekybi?kai i?rei?kiami dr?gna arba sausa augal? mase arba energijos vienetais – lygiaver?iu d?auli? skai?iumi.

Bendra pirmin? produkcija yra med?iagos kiekis, kur? augalai sukuria per laiko vienet? esant tam tikram fotosintez?s grei?iui. Dalis ?ios produkcijos atitenka pa?i? augal? gyvybinei veiklai palaikyti (i?laidoms kv?pavimui).

Likusi sukurtos organin?s mas?s dalis apib?dina gryn?j? pirmin? produkcij?, kuri parodo augal? augimo kiek?. Grynoji pirmin? gamyba yra energijos rezervas vartotojams ir skaidytojams.

Apdorojamas maisto grandin?se, jis naudojamas heterotrofini? organizm? masei papildyti.

Vartotoj? mas?s padid?jimas per laiko vienet? yra antrin? bendruomen?s gamyba. Antrin? gamyba apskai?iuojama atskirai kiekvienam trofiniam lygiui, nes kiekvieno i? j? mas? did?ja d?l energijos, gaunamos i? ankstesnio.

Heterotrofai, ?traukti ? trofines grandines, gyvena i? grynosios pirmin?s bendruomen?s produkcijos. Skirtingose ekosistemose jie j? vartoja skirtingu laipsniu. Jei pirmini? produkt? pa?alinimo greitis maisto grandin?se atsilieka nuo augal? augimo grei?io, tai lemia laipsni?k? gamintoj? bendros biomas?s did?jim?.

Biocenozi? produktyvumas. Saul?s energijos fiksavimo greitis lemia biocenozi? produktyvum?.

Pagrindinis produkcijos rodiklis yra biocenoz? sudaran?i? organizm? (augal? ir gyv?n?) biomas?. Yra augal? biomas? - fitomas?, gyv?n? biomas? - zoomas?, bakterioma ir bet koki? konkre?i? grupi? ar atskir? r??i? organizm? biomas?.

Biomas? – tai organizm? organin? med?iaga, i?reik?ta tam tikrais kiekybiniais vienetais ir ploto arba t?rio vienete.

Produktyvumas yra biomas?s augimo greitis. Paprastai kalbama apie konkret? laikotarp? ir plot?, pavyzd?iui, metus ir hektar?. Yra ?inoma, kad ?alieji augalai yra pirmoji mitybos grand?i? grandis ir tik jie geba savaranki?kai formuoti organines med?iagas, panaudodami Saul?s energij?. Tod?l autotrofini? organizm? gaminama biomas?, t.y. energijos kiekis, kur? augalai tam tikrame plote paver?ia organine med?iaga, i?reik?tas tam tikrais kiekybiniais vienetais, vadinama pirmine gamyba. Jo vert? atspindi vis? heterotrofini? organizm? grand?i? produktyvum? ekosistemoje.

Bendra fotosintez?s gamyba vadinama bendra pirmine gamyba. Tai visa chemin? energija pagamintos organin?s med?iagos pavidalu. Dalis energijos gali b?ti panaudota pa?i? gamintoj? – augal? – gyvybinei veiklai (kv?pavimui) palaikyti. Jei pa?alinsite t? energijos dal?, kuri? augalai i?leid?ia kv?puodami, gausite gryn? pirmin? gamyb?.

? tai galima nesunkiai atsi?velgti. Pakanka surinkti, i?d?iovinti ir pasverti augal? mas?, pavyzd?iui, nuimant derli?. Taigi grynoji pirmin? produkcija yra lygi skirtumui tarp atmosferos anglies kiekio, kur? augalai sugeria fotosintez?s metu ir sunaudoja kv?puodami. Did?iausias produktyvumas b?dingas tropiniams pusiaujo mi?kams. Tokiam mi?kui 500 ton? saus?j? med?iag? 1 ha – ne riba. Brazilijoje nurodomi 1500 ir net 1700 ton? skai?iai - tai yra 150–170 kg. augal? mas?s 1 kv. (palyginkite: tundroje - 12 ton?, o vidutinio klimato juostos lapuo?i? mi?kuose - iki 400 ton? 1 hektare).

Derlingos dirvos nuos?dos, didel? metini? temperat?r? suma ir dr?gm?s gausa padeda i?laikyti labai didel? fitocenozi? produktyvum? pietini? upi?, lag?n? ir estuarij? deltose. Per metus sausoje med?iagoje siekia 20-25 tonas 1 hektare, o tai gerokai vir?ija pirmin? eglyn? produktyvum? (8-12 ton?). Cukranendr?s per metus sugeba sukaupti iki 78 ton? fitomas?s 1 hektare. Net sfagnin?s pelk?s, esant palankioms s?lygoms, produktyvumas siekia 8-10 ton?, tai galima palyginti su eglyno produktyvumu.

Produktyvumo „rekordininkai“ ?em?je yra sl?nio tipo ?olynai, i?lik? Misisip?s, Paranos, Gango deltose, aplink ?ado e?er? ir kai kuriuose kituose regionuose. ?ia per vienerius metus 1 hektare susidaro iki 300 ton? organin?s med?iagos!

Antriniai produktai yra biomas?, kuri? per laiko vienet? sukuria visi biocenoz?s vartotojai. J? skai?iuojant, skai?iuojama atskirai kiekvienam trofiniam lygiui, nes energijai pereinant i? vieno trofinio lygio ? kit? ji did?ja d?l gavimo i? ankstesnio lygio.

Bendras biocenoz?s produktyvumas negali b?ti ?vertintas paprasta aritmetine pirmin?s ir antrin?s produkcijos suma, nes antrin?s gamybos padid?jimas vyksta ne lygiagre?iai su pirmin?s produkcijos augimu, o d?l kurios nors jos dalies sunaikinimo. Vyksta savoti?kas i??mimas, antrini? produkt? at?mimas i? bendro pirmini? produkt? kiekio. Tod?l biocenoz?s produktyvumas vertinamas pagal pirmin? gamyb?. Pirmin? gamyba yra daug kart? didesn? nei antrin?. Apskritai antrinis produktyvumas svyruoja nuo 1 iki 10%. Ekologijos d?sniai i? anksto nulemia ?ol?d?i? ir pirmini? pl??r?n? biomas?s skirtumus. Taigi, migruojan?i? elni? band? da?niausiai seka keli pl??r?nai, pavyzd?iui, vilkai. Tai leid?ia vilkams gerai maitintis, nepa?eid?iant bandos dauginimosi. Jei vilk? skai?ius priart?t? prie elni? skai?iaus, pl??r?nai greitai i?naikint? band? ir likt? be maisto. D?l ?ios prie?asties vidutinio klimato zonoje n?ra didel?s pl??ri?j? ?induoli? ir pauk??i? koncentracijos.