BIOLOGICK? PRODUKTIVITA - pr?rastok organickej hmoty biomasy vyprodukovanej biocen?zou za jednotku ?asu na jednotku plochy.[...]

Prim?rna produktivita ekosyst?mu, komunity alebo akejko?vek ich ?asti je definovan? ako r?chlos?, ktorou je slne?n? energia absorbovan? produk?n?mi organizmami (hlavne zelen?mi rastlinami) po?as fotosynt?zy alebo chemickej synt?zy (chemoproducenti). T?to energia sa zhmot?uje vo forme organick?ch l?tok v tkaniv?ch v?robcov.[...]

PRODUKTIVITA (produkcia) PRIM?RNA - biologick? produktivita (produkcia) producentov (hlavne fytocen?za). PRODUKTY - pozri Biologick? produkty.[...]

PRIM?RNE ZNE?IS?UJ?CE L?TKY - zne?is?uj?ce l?tky priamo vstupuj?ce alebo uvo??ovan? do ?ivotn?ho prostredia zo zdrojov zne?istenia. P.Z.V. m??e prispieva? k tvorbe a hromadeniu sekund?rnych zne?is?uj?cich l?tok v ?ivotnom prostred?. PREVOD PR?DU (rieky) - zmena prirodzen?ho smeru toku rieky s jej presunom do in?ho povodia pomocou hydraulick?ch stavieb (GOST 19185-73). PREPAS?OVANIE, nadmern? pasenie - nekontrolovan? pasenie hospod?rskych zvierat, ved?ce k degrad?cii pasienkovej veget?cie a zn??eniu jej ??itkovosti a produktivity (tzv. pasienkov? digresia) a vzniku bit?nkov.[...]

PRIM?RNA PRODUKTIVITA – pozri Prim?rna produktivita.[...]

Prim?rna produktivita veget?cie (producentov) v ekosyst?me ur?uje celkov? energiu biochemick?ch procesov v ekosyst?me a t?m aj intenzitu biogeochemick?ch cyklov uhl?ka a in?ch ?iv?n. Biogeochemick? cyklus uhl?ka, definuj?ceho prvku ?iv?ch syst?mov, bol pre?tudovan? lep?ie ako cykly in?ch prvkov, ktor? sa podie?aj? na biog?nnom cykle s relat?vne malou ?as?ou ich pr?tomnosti v zemskej k?re alebo atmosf?re. Napriek tomu s? biogeochemick? cykly dus?ka a kysl?ka pre?tudovan? relat?vne plne, aspo? ?o sa t?ka ich v?meny v ekosyst?moch a atmosf?re.[...]

Prim?rne ?daje z dlhodob?ch pozorovan?, ktor? sa vykon?vaj? pod?a presne definovan?ho programu, sa zapisuj? do „Kroniky pr?rody“ ka?dej rezerv?cie. Z roka na rok s? v ?om uveden? d?tumy otvorenia riek, na?asovanie kvitnutia rastl?n, pr?let vt?kov, inform?cie o po?te hlavn?ch druhov zvierat, ?rode semien, bob??, h?b a r?znych pr?rodn?ch javoch. zaznamenan?. To n?m umo??uje pos?di? stupe? st?losti t?chto javov, pochopi? z?konitosti ich zmeny, predpoveda? a vyvin?? sp?soby, ako zv??i? biologick? produktivitu prirodzen?ch biogeocen?z.[...]

Produktivita ekosyst?mov ?zko s?vis? s tokom energie prech?dzaj?cej konkr?tnym ekosyst?mom. V ka?dom ekosyst?me sa ?as? prich?dzaj?cej energie, ktor? vstupuje do trofickej siete, hromad? vo forme organick?ch zl??en?n. Nepretr?it? produkcia biomasy (?ivej hmoty) je jedn?m zo z?kladn?ch procesov biosf?ry. Organick? hmota vytvoren? v?robcami po?as fotosynt?zy alebo chemosynt?zy sa naz?va prim?rna produkcia ekosyst?mu (komunity). Vyjadruje sa kvantitat?vne vo vlhkej alebo suchej hmotnosti rastl?n alebo v energetick?ch jednotk?ch - ekvivalentn? po?et kal?ri? alebo joulov. Prim?rna produkcia ur?uje celkov? energetick? tok biotickou zlo?kou ekosyst?mu, a teda aj biomasu ?iv?ch organizmov, ktor? m??u v ekosyst?me existova? (obr. 12.44).[...]

PRIM?RNA PRODUKTIVITA - biomasa (nad a podzemn? org?ny), ako aj energia a biog?nne prchav? l?tky produkovan? v?robcami na jednotku plochy za jednotku ?asu. Ke??e produktivita z?vis? od intenzity fotosynt?zy a t? z?vis? od obsahu oxidu uhli?it?ho vo vzduchu, predpokladalo sa zv??enie prim?rnej produktivity v d?sledku zv??enia koncentr?cie CO2 v zemskej atmosf?re. V d?sledku in?ch antropog?nnych vplyvov (zne?istenie a pod.) a nahradenia produkt?vnej??ch biotick?ch spolo?enstiev menej produkt?vnymi sa v?ak biologick? produktivita na plan?te v poslednom ?ase zn??ila o 20 %.[...]

?ist? prim?rna produktivita (NPP) je miera akumul?cie organickej hmoty rastlinami m?nus n?klady na d?chanie a fotorespir?ciu.[...]

?ist? prim?rna produktivita je miera akumul?cie organickej hmoty v rastlinn?ch tkaniv?ch m?nus jej ?as?, ktor? bola pou?it? na d?chanie (R) rastl?n po?as sk?man?ho obdobia: Rl/ = Rv R.[...]

Hrub? prim?rna produktivita (GPP) je miera, ktorou rastliny akumuluj? chemick? energiu. [...]

Hrub? prim?rna produktivita je miera akumul?cie organickej hmoty po?as fotosynt?zy, vr?tane tej ?asti, ktor? sa spotrebuje na d?chanie po?as meran?. Ozna?uje sa Ra a vyjadruje sa v jednotk?ch hmotnosti alebo energie na jednotku plochy alebo objemu za jednotku ?asu.[...]

Terci?rna produktivita na ?rovni pred?torov je asi 10 % sekund?rnej produktivity a zriedkavo m??e dosiahnu? 20 %. Pri prechode z ni???ch na vy??ie ?rovne sa teda rap?dne zni?uje prim?rna energia.[...]

Biomasa a prim?rna produktivita hlavn?ch typov ekosyst?mov s? uveden? v tabu?ke 12.7 a na obr. 12:45 [...]

V najprodukt?vnej??ch oblastiach prebieha synt?za organickej hmoty ve?mi intenz?vne. V Stredozemnom mori je teda prim?rna produkcia v apr?li v priemere na ?rovni 10 mg C/(m2-de?) v povrchovej vrstve vody a 210 mg C/(m2-de?) v celej fotosyntetickej vrstve. V?razne vy??ia produktivita - a? 580 mg C/(m2 ? de?) vo vrstve fotosynt?zy je pozorovan? v z?ne cykl?novej cirkul?cie. Podobn? hodnota je typick? aj pre upwelling oblasti: priemern? denn? produkcia integrovan? v h?bke 0-2000 m v Tichom oce?ne pri pobre?? Kalifornie je na ?rovni 560 mg C/m2.[...]

Ukazovatele prim?rnej a sekund?rnej produktivity pre hlavn? ekosyst?my s? uveden? v tabu?ke. 6.1 [...]

V pr?pade rastl?n m??e produktivita prostredia z?visie? od toho, ktor? zdroj alebo podmienky najviac obmedzuj? rast. V suchozemsk?ch spolo?enstv?ch zn??enie teploty a skr?tenie d??ky vegeta?n?ho obdobia s nadmorskou v??kou vo v?eobecnosti vedie k zn??eniu produkcie, zatia? ?o vo vodn?ch ?tvaroch sa t?to spravidla zni?uje s h?bkou s?be?ne s teplotou a osvetlen?m. ?asto doch?dza k prudk?mu zn??eniu produkcie v such?ch podmienkach, kde m??e by? rast obmedzen? nedostatkom vlahy, a k zv??eniu takmer v?dy, ke? sa zv??i pr?lev z?kladn?ch ?iv?n, ako je dus?k, fosfor a drasl?k. V naj?ir?om zmysle sa produktivita prostredia pre zvierat? riadi rovnak?mi vzormi, preto?e z?vis? od mno?stva zdrojov v z?kladni potravinov?ho re?azca, teploty a in?ch podmienok.[...]

Biologick? produktivita je celkov? mno?stvo organickej hmoty (biomasy) vyprodukovanej popul?ciou alebo komunitou za jednotku ?asu na jednotku plochy. V tomto pr?pade sa rozli?uje medzi prim?rnou biomasou, ktor? produkuj? po?as fotosynt?zy autotrofy (zelen? rastliny), a sekund?rnou biomasou, ktor? produkuj? heterotrofy za jednotku ?asu na jednotku plochy. Prim?rna produkcia sa del? na hrub? (rovn? sa celkov?mu mno?stvu produktov fotosynt?zy za ur?it? ?asov? obdobie) a ?ist? (rovnaj?cu sa rozdielu medzi hrubou a ?as?ou, ktor? sa pou?ila na d?chanie rastl?n). V bylinn?ch rastlin?ch sa na d?chanie pou??va 40 – 50 % hrubej prim?rnej produkcie a pri stromoch 70 – 80 % hrubej prim?rnej produkcie.[...]

Takmer cel? ?ist? prim?rna produkcia Zeme sl??i na podporu ?ivota v?etk?ch heterotrofn?ch organizmov. Energia, ktor? spotrebitelia nedostato?ne vyu??vaj?, sa uklad? v ich tel?ch, p?dnom humuse a organick?ch sedimentoch vodn?ch pl?ch. V??ivu ?loveka z ve?kej ?asti zabezpe?uj? po?nohospod?rske plodiny, ktor? zaberaj? asi 10 % rozlohy p?dy. Ro?n? pr?rastok pestovan?ch rastl?n sa rovn? pribli?ne 16 % celkovej produktivity p?dy, z ktorej v???ina sa vyskytuje v lesoch. [...]

Poukazuj?c pred viac ako 100 rokmi na prim?rny, z?sadn? v?znam ?ivotn?ho prostredia pri formovan? zlo?enia a produktivity lesa, Morozov G.F. p?sobil ako predzves? modernej ekol?gie a biol?gie v lesn?ctve.[...]

Z riadkov 1a-b tabu?ky. Obr?zok 6.4 ukazuje, ?e prim?rna produkcia rastlinnej biomasy (vyjadren? ako uhl?k) v oce?ne je pribli?ne polovi?n? ako na s??i. Takmer v?etky tieto produkty s? fytoplankt?n. Rozdelenie biologickej produktivity oce?nu pre r?zne typy organizmov je uveden? v tabu?ke. 6.6 (pod?a In?tit?tu oce?nol?gie Akad?mie vied ZSSR).[...]

Od stola 1.3 jasne ukazuje, ?e suchozemsk? ekosyst?my s? najprodukt?vnej?ie. Hoci rozloha pevniny je polovi?n? ako rozloha oce?nov, jej ekosyst?my maj? ro?n? produkciu prim?rneho uhl?ka viac ako dvojn?sobn? v porovnan? so svetov?m oce?nom (52,8 miliardy ton, respekt?ve 24,8 miliardy ton), pri?om relat?vna produktivita suchozemsk?ch ekosyst?mov je 7-kr?t vy??ia. produktivita oce?nskych ekosyst?mov. Najm? z toho vypl?va, ?e n?deje, ?e ?pln? rozvoj biologick?ch zdrojov oce?nu umo?n? ?udstvu vyrie?i? potravinov? probl?m, nie s? pr?li? opodstatnen?. Zd? sa, ?e mo?nosti v tejto oblasti s? mal? - u? teraz je ?rove? vyu??vania mnoh?ch popul?ci? r?b, ve?r?b, plutvono?cov takmer kritick? pre mnoh? komer?n? bezstavovce - m?kk??e, k?rovce a in?, v d?sledku v?razn?ho poklesu ich po?tu prirodzen?ch popul?ci?, chov sa stal ekonomicky v?nosn?m je na ?pecializovan?ch morsk?ch farm?ch, rozvoj marikult?ry. Pribli?ne rovnak? situ?cia je s jedl?mi riasami, ako je kelp (morsk? riasa) a fucus, ako aj s riasami priemyselne vyu??van?mi na v?robu agar-agaru a mnoh?ch ?al??ch cenn?ch l?tok.[...]

Na ?zem? Ruska, v z?nach s dostato?nou vlhkos?ou, sa prim?rna produktivita zvy?uje zo severu na juh, pri?om sa zvy?uje pr?lev tepla a d??ka vegeta?n?ho obdobia (sez?na). Ro?n? pr?rastok veget?cie sa pohybuje od 20 c/ha na pobre?? a ostrovoch Severn?ho ?adov?ho oce?nu po viac ako 200 c/ha na ?zem? Krasnodar, na pobre?? ?ierneho mora na Kaukaze (obr. 12.46).[... ]

Stabilitu rastlinn?ch spolo?enstiev mo?no charakterizova? ich prim?rnou biologickou produktivitou (PBP) - priemernou hodnotou pr?rastku nadzemnej a podzemnej organickej hmoty za rok, ktor? sa meria v su?ine (c/ha). GGBP z?vis? od zdrojov tepla a vlahy, ako aj od charakteru p?dy, v r?mci Ruska predstavuje pre arktick? tundru 10 c/ha, pre l??nu step 100 – 110 a pre oblasti slabo z?soben? vlahou (pol. p???) 7-10 c/ha.[ ...]

Do p?dy sa dost?vaj? nielen organick? zvy?ky odumret?ch rastl?n (prim?rna organick? hmota), ale aj produkty ich mikrobiologickej premeny, ako aj zvy?ky ?ivo??chov (sekund?rna organick? hmota). Prim?rna produktivita r?znych suchozemsk?ch ekosyst?mov je r?zna a pohybuje sa od 1-2 t/ha suchej organickej hmoty za rok (r?zne typy tundry) do 30-35 t/ha za rok (tropick? da??ov? pralesy) (pozri tabu?ku 3). V agroekosyst?moch p?da prij?ma rastlinn? zvy?ky od 2-3 t/ha ro?ne (riadkov? plodiny) do 7-9 t/ha ro?ne (trval? tr?vy). Takmer v?etku organick? hmotu p?dy sprac?vaj? mikroorganizmy a z?stupcovia p?dnej fauny. Kone?n?m produktom tohto spracovania s? miner?lne zl??eniny. ?pecifick? sp?soby transform?cie prim?rnych organick?ch zl??en?n a tvorby organick?ch produktov r?znej stability a zlo?itosti, ich ??as? v r?znych ?t?di?ch transform?cie na tvorbe p?dy a v??ive rastl?n v?ak zost?vaj? do zna?nej miery nepresk?man?.[...]

Druh? typ antropog?nneho vplyvu - obohacovanie n?dr?e ?ivinami - zvy?uje produktivitu nielen fytoplankt?nu, ale aj in?ch vodn?ch spolo?enstiev, vr?tane r?b, a treba ho pova?ova? za proces priazniv? z ekonomick?ho h?adiska. V mnoh?ch pr?padoch v?ak doch?dza k spont?nnemu antropog?nnemu obohacovaniu vodn?ch ?tvarov prim?rnymi ?ivinami v takom rozsahu, ?e vodn? ?tvar ako ekologick? syst?m sa pre?a?uje ?ivinami. D?sledkom toho je nadmerne r?chly rozvoj fytoplankt?nu („kvitnutie“ vody), pri rozklade ktor?ho sa uvo??uje s?rovod?k alebo in? toxick? l?tky. To vedie k ?hynu popul?cie zvierat v n?dr?i a voda je nevhodn? na pitie.[...]

V?etky ?tudovan? BGC boli identifikovan? typologicky, potom boli zoraden? pod?a gradientu produktivity a postupn?ho vekov?ho faktora. Na odvodnen?ch ekotopoch boli identifikovan? 4 postupn? rady so v?eobecn?m vzorom: korytov? v?bov? lesy - ? typy lu?n?ch lesov (borovicov? lesy, brezov? lesy, dubov? lesy, jel?a siv?) - ? lu?n? smrekov? lesy - »? smrekov? ??ave?ov? lesy (klimax ). Pre ka?d? postupn? s?riu sa pou?il po??ta? na aproxim?ciu a zos?ladenie hodn?t prim?rnej ?istej produkcie P, z?sob ?ivej fytomasy M a celkovej rezervy biomasy B pozd?? ordin?ty postupn?ho veku (r). V?po?tom prvej deriv?cie funkci? M a B vzh?adom na m sme z?skali aktu?lnu zmenu z?sob ?ivej fytomasy DM a celej biomasy DV. Potom sa pre ka?d? dek?du n?stupn?ho veku vypo??tala priemern? hodnota ro?n?ho vrhu a straty fytomasy b pomocou vzorca A = P - DM a n?klady na heterotrofn? d?chanie I/1 pomocou vzorca R = P - DV. Hodnota b predstavuje disip?ciu (disip?ciu) energetick?ch z?sob autotrofn?ho bloku a d/, - heterotrofn? blok BGC. Hodnota b navy?e charakterizuje vstupn? tok chemickej energie do heterotrofn?ho bloku. Po aproxim?cii hodn?t z?sob v BGC m?tvej organickej hmoty a biomasy de?truktorov (detritus) - ?detr, z?skan?ch z rovnice ydetr = B - M, hodnoty DAde™ - aktu?lna zmena z?sob m?tva biomasa a de?truktory - boli vypo??tan? pomocou prvej deriv?cie funkcie D1Lr = /(g). Kontrola primeranosti bola vykonan? porovnan?m v?sledkov s hodnotami z?skan?mi z rovnice D detr = ? - R/g = DV - DM.[...]

Ka?d? biogeocen?za je charakterizovan? druhovou diverzitou, ve?kos?ou a hustotou popul?cie ka?d?ho druhu, biomasou a produktivitou. Po?et je ur?en? po?tom ?ivo??chov alebo po?tom rastl?n na danom ?zem? (povodie, morsk? oblas? a pod.). Toto je miera po?etnosti popul?cie. Hustota je charakterizovan? po?tom jedincov na jednotku plochy. Napr?klad 800 stromov na 1.ha lesa alebo po?et ?ud? na 1 km2. Prim?rna produktivita je n?rast rastlinnej biomasy za jednotku ?asu na jednotku plochy. Sekund?rna produktivita je biomasa tvoren? heterotrofn?mi organizmami za jednotku ?asu na jednotku plochy. Biomasa je s?hrn rastlinn?ch a ?ivo???nych organizmov pr?tomn?ch v biogeocen?ze v ?ase pozorovania.[...]

Jedn?m z perspekt?vnych pr?stupov k hodnoteniu stavu pr?rodn?ho prostredia je sledovanie kolobehu ?iv?n l?tok a produktivity bioty. Stav biogeocen?zy pod?a D.A. Krivolutsky a E.A. Fedorov (1984), objekt?vne charakterizuj? tak? ukazovatele ako pr?sun biog?nnych prvkov dostupn?ch pre rastliny (dus?k, fosfor); prim?rna a sekund?rna produktivita ekosyst?mov. Pri dlh?om vystaven? zne?is?uj?cim l?tkam, dokonca aj vo ve?mi n?zkych koncentr?ci?ch, m??e trva? dlho, k?m sa prejavia mo?n? environment?lne d?sledky. Na predpovedanie t?chto d?sledkov a v?asn? prevenciu je mo?n? pou?i? tak? citliv? ukazovatele, ako je po?et pe?u a semien, frekvencia chromoz?mov?ch abnormal?t v merist?mov?ch bunk?ch a frak?n? zlo?enie prote?nov rastlinn?ho tkaniva. [...]

Ako u? bolo spomenut?, celkov? mno?stvo l?tky vyprodukovanej po?as fotosynt?zy za ur?it? ?asov? obdobie sa naz?va hrub? prim?rna produkcia. ?as? prvov?roby vyu??vaj? rastliny ako zdroj energie. Rozdiel medzi hrubou prim?rnou produkciou a podielom organickej hmoty vyu??vanej rastlinami sa naz?va ?ist? prim?rna produkcia a je k dispoz?cii na spotrebu organizmom na vy???ch trofick?ch ?rovniach. V tabu?ke V tabu?ke 17.1 s? uveden? ?daje o produktivite Severn?ho mora. Celkov? celkov? ?lovok r?b obsahuje menej ako 0,1 % energetickej hodnoty v hrubej prim?rnej produkcii. T?to na prv? poh?ad prekvapiv? skuto?nos? sa vysvet?uje ve?kou stratou energie na ka?dej ?rovni potravinov?ho re?azca a ve?k?m po?tom trofick?ch ?rovn? medzi prvou trofickou ?rov?ou a ?rov?ou, ktorej produkty pou??vaj? ?udia, v tomto pr?pade ryby. . Pomer ?istej prvov?roby k vzniknutej z?sobe sa naz?va r?chlostn? kon?tanta obnovy, ktor? ukazuje, ko?kokr?t do roka sa popul?cia men?.[...]

Proces fotosynt?zy je hlavn?m zdrojom v?skytu v?etk?ch organick?ch l?tok v pr?rodn?ch vod?ch, ich rozsahu a koncentr?ci?. Ako je zn?me, fytoplankt?n sa vyzna?uje najv???ou produktivitou, ktor? spolu s lesmi ur?uje obsah kysl?ka v atmosf?re. Ni?enie fytoplankt?nu (detritus a produkty jeho rozkladu) je prv?m a hlavn?m zdrojom organickej hmoty v pr?rodn?ch vod?ch. Nie je preto n?hoda, ?e vo v?eobecnom zozname ukazovate?ov vody, ktor? sa maj? ur?ova?, zauj?ma d?le?it? miesto meranie prim?rnej produkcie a de?trukcie a s t?m spojen? stanovenie po?tu bakteri?lnych a fytoplankt?nov?ch buniek. Je zrejm?, ?e ve?kos? prim?rnej produkcie a de?trukcie do zna?nej miery ur?uje ve?kos? nez?visle stanovenej koncentr?cie kysl?ka rozpusten?ho vo vode. Druh?m zdrojom organick?ch l?tok v pr?rodn?ch vod?ch je povrchov? a podpovrchov? odtok obsahuj?ci produkty de?trukcie listov stromov a veget?cie. Jasn? ilustr?ciu d?le?itosti tohto zdroja mo?no vidie? na v?razne sfarben?ch ?avobre?n?ch pr?tokoch Volgy pretekaj?cich ra?eliniskami, ako aj na vysokom obsahu organick?ch l?tok v topiacich sa vod?ch povodn?.[...]

Treba zd?razni?, ?e v tabu?ke. Tabu?ka 5 zobrazuje zov?eobecnen? ?daje o „dlhodob?ch“ prenosoch energie, t. j. za rok alebo za e?te dlh?ie ?asov? obdobie. Po?as najprodukt?vnej?ieho obdobia vegeta?n?ho obdobia, najm? po?as dlh?ch letn?ch dn? na severe, je mo?n? premeni? viac ako 5 % z celkov?ho denn?ho pr?jmu slne?nej energie na hrub? produkciu a za jeden de? sa m??e premeni? viac ako 50 % hrubej produkcie. do ?istej prvov?roby (tabu?ka 6). Ale ani za najpriaznivej??ch podmienok nie je mo?n? udr?a? tak? vysok? denn? produktivitu po?as cel?ho roka a nie je mo?n? dosiahnu? tak? vysok? v?nosy na ve?k?ch po?nohospod?rskych ploch?ch (porovnajte ?daje uveden? v tabu?ke 6 s ?dajmi v poslednom st?pci tabu?ky 11 ).[...]

Biomasa sa vz?ahuje na obvykl? po?et organizmov (pod?a hmotnosti alebo objemu) v 1 m3 alebo na 1 m2 plochy. Mno?stvo biomasy vytvoren? za ur?it? ?as sa naz?va produktivita. V modernej dobe je prim?rna produktivita ?iv?ch organizmov ur?en? fotosynt?zou autotrofn?ch rastl?n. Ale v?etka ?iv? hmota na plan?te sa podie?a na zadr?iavan? a transform?cii energetick?ch zdrojov vytvoren?ch autotrofn?mi rastlinami. Celkov? hmotnos? ?ivej hmoty na Zemi pod?a v?po?tov V.I.Vernadsk?ho predstavuje stovky mili?rd ton a zah??a 500 tis?c druhov rastl?n a asi 2 mili?ny druhov ?ivo??chov.[...]

Zmie?an? a listnat? lesy maj? ve?k? z?sobu organickej hmoty, v ktorej ?iv? biomasa tvor? asi 45 % (90 % rastl?n). Lesy maj? vysok? ?rodnos? p?dy. V??ka prim?rnej produktivity fytomasy je ve?mi v?znamn?, listnat? lesy dok??u efekt?vne udr?iava? kysl?kov? re?im.[...]

Najviac degradovan? s? p?dy agroekosyst?mov. D?vodom nestabiln?ho stavu agroekosyst?mov je ich zjednodu?en? fytocen?za, ktor? neposkytuje optim?lnu samoregul?ciu, st?los? ?trukt?ry a produktivity. A ak je v pr?rodn?ch ekosyst?moch biologick? produktivita zabezpe?en? p?soben?m pr?rodn?ch z?konov pr?rody, potom v?nos prvov?roby (?rody) v agroekosyst?moch ?plne z?vis? od tak?ho subjekt?vneho faktora, ak?m je ?lovek, ?rove? jeho agronomick?ch vedomost?, technick? vybavenie, soci?lno-ekonomick? podmienky at?., ?o znamen?, ?e zost?va nestabiln?.[...]

S? uveden? z?kladn? po?iadavky na procesy dokon?ovania vrtu, na?rtnut? je technol?gia a technika otv?rania, zaistenia a testovania dokon?enia vrtu. Vlastnosti vrtn?ch a cementov?ch kvapal?n, materi?lov a chemick?ch ?inidiel s? op?san? vo vz?ahu k prim?rnemu a sekund?rnemu otv?raniu produkt?vnych form?ci?. S? tu zahrnut? met?dy na vyvolanie pr?toku a prieskum vrtov, met?dy ovplyv?ovania z?ny dna. S? na?rtnut? met?dy hodnotenia kvality otvorenia, zabezpe?enia, testovania a dokon?enia studn?. Osobitn? pozornos? je venovan? ot?zkam zachovania rezervo?rov?ch vlastnost? produk?n?ch objektov.[...]

Vstupom syst?mu je tok slne?nej energie. V???ina sa rozpt?li ako teplo. ?as? energie ??inne absorbovanej rastlinami sa pri fotosynt?ze premie?a na energiu chemick?ch v?zieb sacharidov a in?ch organick?ch l?tok. Ide o hrub? prim?rnu produkciu ekosyst?mu. ?as? energie sa str?ca po?as d?chania rastl?n, zatia? ?o ?as? sa vyu??va v in?ch biochemick?ch procesoch v rastline a nakoniec sa tie? rozpt?li ako teplo. Zvy?n? ?as? novovzniknutej organickej hmoty ur?uje pr?rastok rastlinnej biomasy – ?istej prim?rnej produktivity ekosyst?mu.[...]

Po?as mili?rd rokov evol?cie pr?roda vyvinula najefekt?vnej?ie sp?soby, ako obnovi? p?sobenie Le Chatelierovho princ?pu v ?o najkrat?om ?ase. Rozhoduj?cu ?lohu v tomto procese zohr?vaj? panensk? ?zemia s neskreslenou biotou, vyzna?uj?ce sa ?plne uzavret?m kolobehom l?tok a vysokou produktivitou. Preto, aby sa zn??ilo antropog?nne naru?enie a obnovil ??inok Le Chatelierovho princ?pu v biosf?re, je potrebn? teraz zastavi? expanziu ekonomickej aktivity v glob?lnom meradle a zastavi? rozvoj pr?rodn?ch oblast? biosf?ry, ktor? e?te neboli civiliz?ciou, ktor? by sa mala sta? skuto?n?mi zdrojmi obnovy biosf?ry. Najprodukt?vnej??mi spolo?enstvami kontinentov s? lesy a mo?iare, medzi ktor?mi maj? maxim?lnu produktivitu tropick? spolo?enstv?. Produktivita t?chto spolo?enstiev je 4-kr?t vy??ia ako produktivita zodpovedaj?cich spolo?enstiev v miernych p?smach. Z h?adiska efekt?vnosti kompenz?cie environment?lnych por?ch je preto v s?lade s Le Chatelierov?m princ?pom jednotkov? plocha panensk?ch tropick?ch lesov a mo?iarov ekvivalentn? ?tyrom jednotk?m plochy, ktor? zaberaj? lesy a mo?iare v miernom p?sme. . Sekund?rny les, ktor? rastie na kl?ovan?ch ploch?ch, m? pribli?ne tis?ckr?t hor?iu uzavretos? kolobehu l?tok a schopnos? kompenzova? environment?lne poruchy ako pralesy a mo?iare. A? asi 300 rokov po v?rube sa obnova kon?? a les sa vracia do p?vodn?ho nenaru?en?ho stavu. Periodick? odles?ovanie, ku ktor?mu v s??asnosti doch?dza v priemere ka?d?ch 50 rokov pri vzniku ekonomicky vhodn?ho dreva na ?a?bu, preru?uje proces obnovy prim?rneho lesa s uzavret?m kolobehom l?tok a schopnos?ou kompenzova? poruchy z vonkaj?ieho prostredia. .]

Existuj? v?po?ty, ktor? ukazuj?, ?e 1 hekt?r nejak?ho lesa dostane v priemere 2,1 109 kJ slne?nej energie ro?ne. Ak v?ak sp?lime v?etku rastlinn? hmotu ulo?en? po?as roka, v?sledkom bude len 1,1 106 kJ, ?o je menej ako 0,5 % prijatej energie. To znamen?, ?e skuto?n? produktivita fotosyntet?k (zelen? rastliny), alebo prim?rna produktivita, nepresahuje 0,5 %. Sekund?rna produktivita je extr?mne n?zka: po?as prenosu z ka?d?ho predch?dzaj?ceho ?l?nku trofick?ho re?azca na ?al?? sa strat? 90 – 99 % energie. Ak napr?klad na 1 m2 povrchu p?dy rastliny vytvoria mno?stvo l?tky zodpovedaj?ce cca 84 kJ za de?, potom produkcia prim?rnych konzumentov bude 8,4 kJ a sekund?rnych konzumentov nepresiahne 0,8 kJ. Existuj? konkr?tne v?po?ty, ?e na v?robu 1 kg hov?dzieho napr?klad potrebujete 70-90 kg ?erstvej tr?vy.[...]

Slne?n? energiu mo?no premeni? na energiu organickej hmoty s ??innos?ou bl?zkou jednotke. Pozorovan? ??innos? fotosynt?zy je v?ak v?razne ni??ia ako t?to hodnota. D?vodom tohto stavu je skuto?nos?, ?e v pr?rodn?ch ekosyst?moch je ??innos? fotosynt?zy obmedzen? in?mi faktormi. V oce?ne je teda prim?rna produktivita obmedzen? koncentr?ciami dus?ka a fosforu, ktor? biota nem??e zv??i?. Na s??i je produktivita rastl?n obmedzen? vlhkos?ou, ktorej z?soby reguluje biota len v ur?it?ch medziach.[...]

Zd? sa, ?e najracion?lnej??m sp?sobom kontroly po?tu je teritorialita zvierat. Ka?d? ?zemie patr? len jedn?mu samostatne sa rozmno?uj?cemu jedincovi, ktor? ho chr?ni pred v?etk?mi konkurentmi (zvukov?mi sign?lmi, pachov?mi zna?kami a pod.). Ve?kos? ?zemia a jej pr?padn? korel?cia s prim?rnou produktivitou je dan? geneticky.[...]

Celkov? energetick? tok charakterizuj?ci ekosyst?m pozost?va zo slne?n?ho ?iarenia a dlhovlnn?ho tepeln?ho ?iarenia prij?man?ho z bl?zkych telies. Oba druhy ?iarenia ur?uj? klimatick? podmienky prostredia (teplota, r?chlos? vyparovania vody, pohyb vzduchu a pod.), no len mal? ?as? energie slne?n?ho ?iarenia sa vyu??va pri fotosynt?ze, ktor? poskytuje energiu ?iv?m zlo?k?m ekosyst?mu. V?aka tejto energii vznik? hlavn?, ?i?e prim?rna produkcia ekosyst?mu. Prim?rna produktivita ekosyst?mu je preto definovan? ako r?chlos?, ktorou v?robcovia vyu??vaj? energiu ?iarenia v procese fotosynt?zy, akumuluj?cu sa vo forme chemick?ch v?zieb organick?ch l?tok. Prim?rna produktivita P je vyjadren? v jednotk?ch hmotnosti, energie alebo ekvivalentn?ch jednotk?ch za jednotku ?asu.[...]

Rozvoj stratifik?cie vo v?eobecnosti sp?sobuje ?nik kysl?ka z hypolimnia, ?o m??e ma? za n?sledok tvorbu anaer?bnych spodn?ch v?d neschopn?ch oxidova? spodn? sedimenty. Za tak?chto podmienok je mo?n? zachova? ve?k? mno?stvo organickej hmoty. Povrchov? vody stratifikovan?ch jazier s? zvy?ajne ochudobnen? o fosfor a dus?k v d?sledku vstupu t?chto prvkov do tkan?v planktonick?ch organizmov, ktor? klesaj? a hromadia sa pod termoklinou. Toto odstra?ovanie ?iv?n z povrchov?ch v?d v?razne ovplyv?uje ich prim?rnu produktivitu. Prim?rna produktivita jazera Kivu, ktor? m? presne definovan? kon?tantn? termoklinu, je iba jedna ?tvrtina produktivity jazera Edward alebo jazera Mobutu-Sese Seko vo v?chodnej Afrike, ktor? s? pribli?ne rovnako ve?k? a maj? podobn? chemick? zlo?enie, ale menej ostr?. stratifikovan?.

SEKUND?RNA PRODUKTIVITA

V ?ir?om zmysle sa pojem „sekund?rna produktivita“ vz?ahuje na akumul?ciu ?ivej hmoty (t. j. energie) na ?rovni heterotrofov: spotrebite?ov a ni?ite?ov.

Existuje len jeden typ sekund?rnej produktivity. V skuto?nosti, bez oh?adu na trofick? ?rove?, o ktorej uva?ujeme, v?dy to znamen? transform?ciu ?istej prim?rnej produkcie na r?zne tkaniv? po?etn?ch heterotrofov, a to v?aka jedin?mu a spolo?n?mu procesu pre v?etk?ch, preto?e zvierat? aj de?truktori mikroorganizmov v?dy transformuj? hotov? organick? l?tky. z?le?itos?. Tento proces prebieha s pomerne n?zkou ??innos?ou: v???ina absorbovanej energie sa rozpt?li v r?znych f?zach bunkov?ho d?chania a in?ch metabolick?ch procesov.

Z toho vypl?va, ?e celkov? pr?lev energie na ?rove? heterotrofov, vr?tane ?istej prim?rnej produkcie, mo?no ro?ne min?? na d?chanie heterotrofov nach?dzaj?cich sa na konci potravinov?ho re?azca. Mal? ?as? sa v?ak m??e akumulova? v biomase t?chto l?tok (sekund?rna produktivita), v p?de a sedimentoch odumretej organickej hmoty a niekedy dokonca podlieha fos?liz?cii (uh?ovod?ky, hlbokomorsk? sedimenty).

??innos? premeny energie sa v jednotliv?ch potravinov?ch re?azcoch v?razne l??i: na produkciu 1 kg hov?dzieho m?sa je potrebn?ch 80 kg zelenej tr?vy, ale pri chove r?b len 5 kg m?sa na produkciu 1 kg pstruhov.

V?razn? v?kyvy vykazuj? aj pr?rodn? ekosyst?my. Okrem toho je sekund?rna produkcia v nich ?asto ni??ia ako produkcia z?skan? v agroekosyst?moch, ?o sa v?ak vysvet?uje odch?lkami, ktor? vznikaj? v procese po?nohospod?rskej v?roby. V praxi chovu dobytka ?udia skuto?ne vyl??ili v?etko, ?o by mohlo konkurova? dom?cim zvierat?m (bylino?ravcom), zatia? ?o v prirodzenom ekosyst?me s? sekund?rne produkty distribuovan? medzi po?etn? druhy spotrebite?ov. V ur?itom zmysle existuje koncentr?cia sekund?rnej produktivity v agroekosyst?moch, ?o umo??uje subjekt?vne prece?ova? ich d?le?itos?, ak sa vezmeme z antropocentrick?ho h?adiska. Bourliere a Verschuren (1960) teda uk?zali, ?e pri zoh?adnen? produktivity nielen jednotliv?ho druhu, ale aj celej zoocen?zy cicavcov je sekund?rna produktivita kopytn?kov v savan?ch strednej Afriky vy??ia ako produktivita dobytka, ktor?mi sa ?udia sna?ia nahradi? div? zvierat? v t?chto zemepisn?ch ??rkach.

Treba si uvedomi?, ?e v niektor?ch prirodzen?ch biocen?zach sa vyskytuj? popul?cie vo?ne ?ij?cich bylino?ravcov, ktor?ch ??itkovos? mo?no porovna? s ??itkovos?ou dom?cich kopytn?kov.

?t?die v stepiach Ugandy uk?zali, ?e sekund?rna produktivita antilop je porovnate?n? s produktivitou kr?v chovan?ch na extenz?vnej pastve: 74 kcal/(rok*m2) sa zmen? na 0,81 kcal/(rok*m2) biomasy. Tento druh spotrebuje 10 % prim?rnej produkcie a akumuluje ve?mi v?znamn? ?as? pr?levu energie v porovnan? s in?mi vo?ne ?ij?cimi cicavcami (Buchner a Dajoz. 1971).

Ak sa pozrieme na organizmy na konci potravinov?ho re?azca, zist?me, ?e ich produktivita je ve?mi n?zka.

Sekund?rnu produktivitu v rybolovnej z?ne pri v?chodnom pobre?? Spojen?ch ?t?tov americk?ch mo?no odhadn??: 3-10 6 kcal za de? na 1 m 2 morskej hladiny. T?to energia sa premen? na 9000 cal/de? u rozsievok (fytoplankt?n), potom sa premen? na 4000 cal/de? v zooplankt?ne a 5 cal/de? u drav?ch r?b. N?zka ??innos? je sp?soben? stratami v ka?dom ?l?nku potravinov?ho re?azca. ??m v???ia je jeho d??ka, t?m men?ia je sekund?rna produktivita, ktor? m??e ?lovek vyu?i?. Toto sa ?asto pozoruje vo vodnom prostred?: produktivita svetov?ho rybolovu nepresahuje 0,05 g/(rok-m2), a to je st?le mokr? hmotnos?! V ur?it?ch vodn?ch ekosyst?moch sa v?ak sekund?rna produktivita m??e zv??i? v d?sledku vysokej ??innosti niektor?ch poikilotermn?ch stavovcov pri premene energie.

Ve?k? oblasti oce?nskych alebo kontinent?lnych v?d s? menej produkt?vne ako obmedzen? oblasti v?d, ktor? dost?vaj? hojn? pr?rodn? alebo umel? (chov r?b) hnojiv?.

Pri prechode z jednej trofickej ?rovne na druh? sa pomer biomasy m??e zmeni? od 100 do 1000. V mnoh?ch suchozemsk?ch ekosyst?moch je biomasa stavovcov zna?ne zhutnen?, najm? v lesoch, kde s v?nimkou fytof?gneho hmyzu preva?uje mno?stvo heterotrofn?ch organizmov. sa zara?uj? do detritivorn?ho potravinov?ho re?azca.saprofytick?.

Bourliere teda poskytuje biomasu 1 kg/ha pre v?etky cicavce (vr?tane prim?tov a hlodavcov) v tropick?ch da??ov?ch pralesoch Ghany. Duvigneaud odhadol biomasu diviakov na 0,7 kg/ha, srn?ej zveri na 0,5 kg/ha a mal?ch hlodavcov na 5 kg/ha, a to pre cicavce ard?nskych lesov!

?ivo???na biomasa m? vy??ie hodnoty v oce?nskych a sladk?ch vod?ch. Predov?etk?m je tu mno?stvo r?znych bezstavovcov?ch zooplankt?nov, ?o je zd?raznen? pr?tomnos?ou obr?tenej ekologickej pyram?dy.

Pojmy produktivita a biomasa by sa nemali zamie?a?. Celkov? biomasa ?ivo??chov v suchozemsk?ch ekosyst?moch je vy??ia ako vo Svetovom oce?ne, zatia? ?o povrch Svetov?ho oce?nu je dvakr?t v???? ako plocha s??e. Naproti tomu priemern? sekund?rna produktivita suchozemsk?ch bi?mov je 61 kg/(rok*ha) a oce?nov 75 kg/(rok*ha). Neexistuje teda ?iadny priamo ?mern? vz?ah medzi skuto?nou biomasou zvierat a sekund?rnou produktivitou. Ak v morsk?ch alebo jazern?ch biocen?zach mo?no niekedy n?js? vysok? hodnoty sekund?rnej produktivity, potom je v t?chto prostrediach spravidla biomasa producenta - fytoplankt?nu - ve?mi mal?. Jeho r?chly obrat, t. j. vysok? r?chlos? rastu a rozmno?ovania r?znych organizmov fytoplankt?nu, v?ak poskytuje vysok? hodnoty ?istej produkcie, posta?uj?ce na nak?menie ve?kej biomasy zvierat.

Naopak, napriek ve?mi ve?kej biomase je ?ist? produktivita lesov n?zka alebo nulov?. Zm?tok medzi t?mito dvoma r?znymi pojmami ve?mi ?asto viedol k nespr?vnym v?po?tom pri vyu??van? pr?rodn?ch zdrojov, najm? lesov.

Hoci bohat? a produkt?vna biocen?za m??e zah??a? v???? po?et a biomasu organizmov ako menej produkt?vna komunita, neznamen? to, ?e je to v?eobecn? pravidlo.

V skuto?nosti pojem produktivita zah??a faktor ?asu. Biomasa ekosyst?mu m??e by? ve?mi ve?k?, ale neexistuje priama ?mernos? medzi jej produktivitou a produktivitou spolo?enstva pozost?vaj?ceho z organizmov men?ej ve?kosti, ale s vy??ou r?chlos?ou rastu a vy??ou reprodukciou.

Biomasa st?ro?n?ho dubov?ho lesa je 30-kr?t v???ia ako biomasa kukuri?n?ho po?a, ale produktivita lesa je ve?mi n?zka alebo nulov?, preto?e v?etku ?ist? prim?rnu produkciu spotreb?vaj? heterotrofy, najm? de?truktori, ktor?ch hustota os?dlenia dosiahol maximum a u? sa nezvy?uje. Cel? mno?stvo vyprodukovanej organickej hmoty sa teda vynaklad? na metabolizmus komunity. Naproti tomu produktivita plod?n je vysok? a v???inu prim?rnej produkcie m??u vyu?i? ?udia. Je ve?mi pravdepodobn?, ?e t??ba ?ud? zjednodu?i? pr?rodn? ekosyst?my pramen? z viac-menej vedomej prirodzenej t??by modifikova? biocen?zu s cie?om zv??i? ich produktivitu.

?t?dium parametra Q (pomer ?istej prim?rnej produktivity k celkovej biomase) ukazuje, ?e pre suchozemsk? ekosyst?my kles? so zvy?uj?cou sa komplexnos?ou biocen?zy, teda ke? uva?ujeme o spolo?enstv?ch s v???ou druhovou diverzitou a rast?cou hustotou potravnej siete.

Koeficient Q je maxim?lny pre tundry a in? subarktick? ekosyst?my (m?lo druhov, jednoduch? potravinov? re?azce) a naopak minim?lny pre tropick? da??ov? pralesy, kde je biocen?za mimoriadne zlo?it? (ve?k? rozmanitos? druhov a viacstup?ov? trofick? siete).

Rovnak? vzorec je pozorovan? v morskom prostred?, kde sa koeficient Q pohybuje od 5 do 10 pre pelagick? fytoplankt?n, ale je len 2-3 pre koralov? ?tesy - najzlo?itej?ie a najrozmanitej?ie oce?nske ekosyst?my.

Produktivita ekosyst?mu. ?rovne produktivity: prim?rna produktivita (hrub? a ?ist?), sekund?rna produktivita, ?ist? produktivita komunity

Produktivita ekosyst?mu

Pri anal?ze produktivity a tokov hmoty a energie v ekosyst?moch sa rozli?uj? tieto pojmy: biomasa A stojaca plodina. Stojatou plodinou sa rozumie hmotnos? tiel v?etk?ch organizmov na jednotku plochy p?dy alebo vody a biomasa je hmotnos? t?ch ist?ch organizmov z h?adiska energie (napr?klad v jouloch) alebo z h?adiska suchej organickej hmoty. (napr?klad v ton?ch na hekt?r). Biomasa zah??a cel? telo organizmov, vr?tane vitalizovan?ch odumret?ch ?ast? a to nielen v rastlin?ch, napr?klad k?ra a xyl?m, ale aj nechty a keratinizovan? ?asti zvierat. Biomasa sa men? na nekromasu a? vtedy, ke? odumrie ?as? organizmu (oddel? sa od neho) alebo cel? organizmus. L?tky fixovan? v biomase s? ?asto „m?tvym kapit?lom“, ?o je obzvl??? v?razn? v rastlin?ch: xyl?mov? l?tky nemusia vst?pi? do kolobehu stovky rokov a sl??ia len ako podpora pre rastlinu.

Pod prvov?roba komunity(alebo prim?rna biologick? produkcia) ozna?uje tvorbu biomasy (presnej?ie synt?zu plastov?ch l?tok) v?robcami, nevyn?maj?c energiu vynalo?en? na d?chanie za jednotku ?asu na jednotku plochy (napr?klad za de? na hekt?r). produktivita ?ivotn?ho prostredia vytvoren? ?lovekom

Prvov?roba obce sa del? na hrub? prim?rna produkcia, teda v?etky produkty fotosynt?zy bez n?kladov na d?chanie, a ?ist? prvov?roba, ?o je rozdiel medzi hrubou prvov?robou a n?kladmi na d?chanie. Niekedy sa naz?va aj ?ist? asimil?cia alebo pozorovan? fotosynt?za.

?ist? produktivita komunity- r?chlos? akumul?cie organickej hmoty nespotrebovanej heterotrofmi (a potom rozklada?mi). Zvy?ajne sa po??ta na vegeta?n? obdobie alebo na rok. Ide teda o ?as? produkcie, ktor? nedok??e spracova? samotn? ekosyst?m. Vo vyspelej??ch ekosyst?moch m? ?ist? produktivita komunity tendenciu k nule (koncept klimaxov?ch spolo?enstiev).

sekund?rna produktivita spolo?enstva- miera akumul?cie energie na ?rovni spotrebite?ov. Sekund?rna produkcia sa nedel? na hrub? a ?ist?, preto?e spotrebitelia spotreb?vaj? iba energiu absorbovan? v?robcami, ?as? z nej nie je asimilovan?, ?as? sa pou??va na d?chanie a zvy?ok ide do biomasy, preto je spr?vnej?ie naz?va? ju sekund?rnou asimil?ciou. .

Rozlo?enie energie a hmoty v ekosyst?me mo?no zn?zorni? ako syst?m rovn?c. Ak s? produkty v?robcov ozna?en? ako P1, potom produkty prvotriednych spotrebite?ov bud? vyzera? takto:

kde R2 s? n?klady na d?chanie, prenos tepla a neasimilovan? energiu. Nasleduj?ci spotrebitelia (druh? r?d) bud? spracov?va? biomasu spotrebite?ov prv?ho r?du v s?lade s:

a tak ?alej, spotrebite?om najvy??ieho r?du a rozklada?om. ??m viac spotrebite?ov (spotrebite?ov) je v ekosyst?me, t?m ?plnej?ie je spracovan? energia p?vodne zaznamenan? v?robcami v plastov?ch l?tkach. V klimaxov?ch komunit?ch, kde je rozmanitos? v danom regi?ne zvy?ajne najv???ia, tento syst?m spracovania energie umo??uje komunit?m fungova? trvalo udr?ate?ne po?as dlh?ch ?asov?ch obdob?.

Biologick? produktivita ekosyst?mov je z?kladom ?ivota v biosf?re a ?loveka ako jej s??asti. Z?vis? od p?dnych zdrojov (jej pr?sun ?iv?n a vlahy), atmosf?ry, slne?n?ho ?iarenia a tepla. Ka?d? z t?chto faktorov (zdrojov alebo podmienok) je nenahradite?n?: pri nedostatku svetla alebo oxidu uhli?it?ho v atmosf?re nie je mo?n? zv??i? produktivitu ekosyst?mu vysok?mi d?vkami hnoj?v alebo v?datnou z?lievkou. Pri n?zkych teplot?ch bude z?lievka aj hnojenie rovnako zbyto?n?.

Najd?le?itej?ie pri vyu??van? biologick?ch produktov pr?rodn?ch ekosyst?mov je ich zachovanie racion?lnym vyu??van?m.

Ka?d?m rokom ?udia ?oraz viac vy?erp?vaj? zdroje plan?ty. Nie je prekvapuj?ce, ?e v poslednom ?ase nadobudlo ve?k? v?znam hodnotenie toho, ko?ko zdrojov m??e poskytn?? konkr?tna biocen?za. Dnes je produktivita ekosyst?mu rozhoduj?ca pri v?bere met?dy riadenia, preto?e ekonomick? realizovate?nos? pr?ce priamo z?vis? od mno?stva produktov, ktor? je mo?n? z?ska?.

Toto s? hlavn? ot?zky, ktor?m dnes vedci ?elia:

• Ko?ko slne?nej energie je k dispoz?cii a ko?ko ju asimiluj? rastliny, meran??
• Ktor? maj? najvy??iu produktivitu a ktor? produkuj? najviac prim?rnej produkcie?
• Ak? s? mno?stv? lok?lne a celosvetovo?
• Ak? je ??innos?, s akou rastliny premie?aj? energiu?
• Ak? s? rozdiely medzi efekt?vnos?ou asimil?cie, efekt?vnos?ou ?istej v?roby a efekt?vnos?ou ?ivotn?ho prostredia?
• Ako sa ekosyst?my l??ia mno?stvom biomasy alebo objemom
• Ko?ko energie je ?u?om k dispoz?cii a ko?ko ju spotrebujeme?

Pok?sime sa na ne aspo? ?iasto?ne odpoveda? v r?mci tohto ?l?nku. Najprv pochopme z?kladn? pojmy. Produktivita ekosyst?mu je teda proces akumul?cie organickej hmoty v ur?itom objeme. Ak? organizmy s? zodpovedn? za t?to pr?cu?

Autotrofy a heterotrofy

Vieme, ?e niektor? organizmy s? schopn? syntetizova? organick? molekuly z anorganick?ch prekurzorov. Naz?vaj? sa autotrofy, ?o znamen? „samok?menie“. V skuto?nosti produktivita ekosyst?mov z?vis? pr?ve od ich aktiv?t. Autotrofy sa ozna?uj? aj ako prvov?robcovia. Organizmy, ktor? s? schopn? produkova? zlo?it? organick? molekuly z jednoduch?ch anorganick?ch l?tok (voda, CO2), patria naj?astej?ie do triedy rastl?n, ale rovnak? schopnosti maj? aj niektor? bakt?rie. Proces, ktor?m syntetizuj? organick? hmotu, sa naz?va fotochemick? synt?za. Ako u? n?zov napoved?, fotosynt?za vy?aduje slne?n? svetlo.

Mali by sme spomen?? aj dr?hu zn?mu ako chemosynt?za. Niektor? autotrofy, najm? ?pecializovan? bakt?rie, dok??u premie?a? anorganick? ?iviny na organick? zl??eniny bez pr?stupu slne?n?ho ?iarenia. V morskej a sladkej vode existuje nieko?ko skup?n a s? be?n? najm? v prostrediach s vysok?m obsahom s?rovod?ka alebo s?ry. Podobne ako rastliny nes?ce chlorofyl a in? organizmy schopn? fotochemickej synt?zy, aj chemosyntetick? organizmy s? autotrofy. Produktivita ekosyst?mu je v?ak sk?r ?innos?ou veget?cie, preto?e je zodpovedn? za akumul?ciu viac ako 90% organickej hmoty. Chemosynt?za hr? v tomto nepomerne men?iu ?lohu.

Medzit?m mnoh? organizmy m??u z?ska? potrebn? energiu iba k?men?m sa in?mi organizmami. Naz?vaj? sa heterotrofy. V z?sade ide o v?etky rovnak? rastliny (tie? „jedia“ hotov? organick? l?tky), zvierat?, mikr?by, huby a mikroorganizmy. Heterotrofy sa tie? naz?vaj? "spotrebitelia".

?loha rastl?n

Slovo „produktivita“ sa v tomto pr?pade spravidla vz?ahuje na schopnos? rastl?n uchov?va? ur?it? mno?stvo organickej hmoty. A to nie je prekvapuj?ce, preto?e iba rastlinn? organizmy dok??u premeni? anorganick? l?tky na organick?. Bez nich by bol samotn? ?ivot na na?ej plan?te nemo?n?, a preto sa z tejto poz?cie posudzuje aj produktivita ekosyst?mu. Vo v?eobecnosti je ot?zka polo?en? ve?mi jednoducho: ko?ko organickej hmoty m??u rastliny ulo?i??

Ktor? biocen?zy s? najprodukt?vnej?ie?

Napodiv, ?lovekom vytvoren? biocen?zy nie s? ani z?aleka najprodukt?vnej?ie. D?ungle, mo?iare a d?ungle ve?k?ch tropick?ch riek s? v tomto smere ?aleko pred nimi. Navy?e pr?ve tieto biocen?zy neutralizuj? obrovsk? mno?stvo toxick?ch l?tok, ktor? sa op?? dost?vaj? do pr?rody v d?sledku ?udskej ?innosti a produkuj? aj viac ako 70 % kysl?ka obsiahnut?ho v atmosf?re na?ej plan?ty. Mimochodom, mnoh? u?ebnice st?le tvrdia, ?e najprodukt?vnej??m „chlebn?kom“ s? oce?ny Zeme. Napodiv, toto tvrdenie je ve?mi ?aleko od pravdy.

"Paradox oce?nov"

Viete, s ??m sa porovn?va biologick? produktivita morsk?ch a oce?nskych ekosyst?mov? S polop???ami! Ve?k? objemy biomasy sa vysvet?uj? skuto?nos?ou, ?e v???inu povrchu plan?ty zaberaj? vodn? priestory. Tak?e opakovane predpovedan? vyu??vanie mor? ako hlavn?ho zdroja ?iv?n pre cel? ?udstvo v nasleduj?cich rokoch je sotva mo?n?, ke??e ekonomick? realizovate?nos? takejto veci je extr?mne n?zka. N?zka produktivita ekosyst?mov tohto typu v?ak nijako nezni?uje v?znam oce?nov pre ?ivot v?etk?ho ?iv?ho, preto ich treba ?o naj?etrnej?ie chr?ni?.

Modern? ekol?govia hovoria, ?e potenci?l po?nohospod?rskej p?dy nie je ani z?aleka vy?erpan? a v bud?cnosti z nej budeme m?c? z?ska? v?datnej?iu ?rodu. Osobitn? n?deje sa vkladaj? do toho, ?e v?aka svojim jedine?n?m vlastnostiam dok??u vyprodukova? obrovsk? mno?stvo hodnotnej organickej hmoty.

Z?kladn? inform?cie o produktivite biologick?ch syst?mov

Vo v?eobecnosti je produktivita ekosyst?mu ur?en? r?chlos?ou fotosynt?zy a akumul?cie organick?ch l?tok v konkr?tnej biocen?ze. Hmotnos? organickej hmoty, ktor? sa vytvor? za jednotku ?asu, sa naz?va prim?rna v?roba. D? sa vyjadri? dvoma sp?sobmi: bu? v jouloch alebo v su?ine rastl?n. Hrub? produkcia je objem vytvoren? rastlinn?mi organizmami za ur?it? ?asov? jednotku pri kon?tantnej r?chlosti fotosynt?zy. Malo by sa pam?ta? na to, ?e ?as? tejto l?tky bude pou?it? pre ?ivot samotn?ch rastl?n. Organick? hmota, ktor? potom zostane, je ?istou prim?rnou produktivitou ekosyst?mu. Pr?ve to sa pou??va na k?menie heterotrofov, medzi ktor? patr?te aj vy a ja.

Existuje nejak? „horn? hranica“ prvov?roby?

Skr?tka ?no. Po?me sa v r?chlosti pozrie? na to, ak? efekt?vny je v princ?pe proces fotosynt?zy. Pripome?me, ?e intenzita slne?n?ho ?iarenia dopadaj?ceho na zemsk? povrch do zna?nej miery z?vis? od polohy: maxim?lny energetick? v?daj je charakteristick? pre rovn?kov? z?ny. S pribli?ovan?m sa k p?lom exponenci?lne kles?. Pribli?ne polovica slne?nej energie sa odr??a od ?adu, snehu, oce?nov alebo p??t? a je absorbovan? plynmi v atmosf?re. Napr?klad oz?nov? vrstva atmosf?ry pohlt? takmer v?etko ultrafialov? ?iarenie! Len polovica svetla, ktor? dopad? na listy rastl?n, sa vyu??va pri reakcii fotosynt?zy. Tak?e biologick? produktivita ekosyst?mov je v?sledkom premeny zanedbate?nej ?asti slne?nej energie!

?o s? sekund?rne produkty?

Druhotn? v?roba je teda n?rast spotrebite?ov (t. j. spotrebite?ov) za ur?it? ?asov? obdobie. Samozrejme, produktivita ekosyst?mu od nich z?vis? v ove?a men?ej miere, no pr?ve t?to biomasa hr? v ?ivote ?loveka najd?le?itej?iu ?lohu. Treba poznamena?, ?e sekund?rna organick? hmota sa vypo??tava samostatne na ka?dej trofickej ?rovni. Typy produktivity ekosyst?mov sa teda delia na dva typy: prim?rne a sekund?rne.

Pomer prim?rnych a sekund?rnych produktov

Ako asi tu??te, pomer biomasy k celkovej rastlinnej hmote je relat?vne mal?. Dokonca aj v d?ungli a mo?iaroch toto ??slo zriedka presahuje 6,5%. ??m viac bylinn?ch rastl?n v spolo?enstve, t?m vy??ia je r?chlos? akumul?cie organickej hmoty a v???ia divergencia.

O r?chlosti a objeme tvorby organick?ch l?tok

Vo v?eobecnosti maxim?lna r?chlos? tvorby organickej hmoty prim?rneho p?vodu ?plne z?vis? od stavu rastlinn?ho fotosyntetick?ho apar?tu (PAR). Maxim?lna hodnota ??innosti fotosynt?zy, ktor? bola dosiahnut? v laborat?rnych podmienkach je 12 % hodnoty PAR. V pr?rodn?ch podmienkach sa hodnota 5 % pova?uje za extr?mne vysok? a prakticky sa nikdy nevyskytuje. Predpoklad? sa, ?e na Zemi absorpcia slne?n?ho svetla nepresahuje 0,1%.

Distrib?cia prvov?roby

Treba si uvedomi?, ?e produktivita prirodzen?ho ekosyst?mu je v celosvetovom meradle mimoriadne nerovnomern?. Celkov? hmotnos? v?etkej organickej hmoty, ktor? sa ro?ne vytvor? na povrchu Zeme, je asi 150 – 200 mili?rd ton. Pam?t?te si, ?o sme povedali o produktivite oce?nov vy??ie? Tak?e 2/3 tejto l?tky sa tvoria na s??i! Len si to predstavte: gigantick?, neuverite?n? objemy hydrosf?ry tvoria trikr?t menej organickej hmoty ako mal? ?as? pevniny, ktorej zna?n? ?as? tvoria p??te!

Viac ako 90 % nahromadenej organickej hmoty v tej ?i onej forme sa pou??va ako potrava pre heterotrofn? organizmy. Len nepatrn? zlomok slne?nej energie sa uklad? vo forme p?dneho humusu (ako aj ropy a uhlia, ktor?ch tvorba pokra?uje dodnes). Na ?zem? na?ej krajiny sa n?rast prim?rnej biologickej produkcie pohybuje od 20 c/ha (pri Severnom ?adovom oce?ne) po viac ako 200 c/ha na Kaukaze. V p??tnych oblastiach t?to hodnota nepresahuje 20 c/ha.

V z?sade je na piatich tepl?ch kontinentoch n??ho sveta intenzita v?roby prakticky rovnak?, takmer: v Ju?nej Amerike veget?cia hromad? jeden a pol kr?t viac su?iny, ?o je sp?soben? v?born?mi klimatick?mi podmienkami. Tam je produktivita pr?rodn?ch a umel?ch ekosyst?mov maxim?lna.

?o ?iv? ?ud??

Pribli?ne 1,4 miliardy hekt?rov povrchu na?ej plan?ty zaberaj? plant??e ?lovekom vypestovan?ch rastl?n, ktor? n?m poskytuj? potravu. To je pribli?ne 10% v?etk?ch ekosyst?mov na plan?te. Napodiv len polovica v?sledn?ch produktov ide priamo do ?udskej potravy. V?etko ostatn? sa pou??va ako krmivo pre dom?ce zvierat? a ide pre potreby priemyselnej v?roby (nes?vis? s v?robou potrav?n). Vedci u? dlho bij? na poplach: produktivita a biomasa ekosyst?mov na?ej plan?ty nie s? schopn? zabezpe?i? viac ako 50 % bielkov?n, ktor? ?udstvo potrebuje. Jednoducho povedan?, polovica svetovej popul?cie ?ije v podmienkach chronick?ho hladovania bielkov?n.

Rekordn? biocen?zy

Ako sme u? povedali, rovn?kov? lesy sa vyzna?uj? najv???ou produktivitou. Len si pomyslite: jeden hekt?r takejto biocen?zy m??e obsahova? viac ako 500 ton su?iny! A to je ?aleko od limitu. Napr?klad v Braz?lii jeden hekt?r lesa vyprodukuje 1200 a? 1500 ton (!) organickej hmoty ro?ne! Len si pomyslite: na meter ?tvorcov? s? a? dva centy organickej hmoty! V tundre sa v tej istej oblasti nevytvor? viac ako 12 ton a v lesoch stredn?ho p?sma - do 400 ton. Po?nohospod?rske farmy v t?chto ?astiach to akt?vne vyu??vaj?: produktivita umel?ho ekosyst?mu vo forme cukru trstinov? pole, ktor? dok??e naakumulova? a? 80 ton su?iny na hekt?r, nikde inde nedok??e fyzicky vyprodukova? tak?to ?rodu. Z?livy Orinoco a Mississippi, ako aj niektor? oblasti ?adu sa v?ak od nich mierne l??ia. Ekosyst?my tu „vyrobia“ a? 300 ton l?tky na hekt?r ro?ne!

V?sledky

Preto by sa hodnotenie produktivity malo vykon?va? ?pecificky pre prim?rnu l?tku. Faktom je, ?e druhotn? produkcia netvor? viac ako 10% tejto hodnoty, jej hodnota zna?ne kol??e, a preto je jednoducho nemo?n? urobi? podrobn? anal?zu tohto ukazovate?a.

R?chlos?, akou producenti ekosyst?mov fixuj? slne?n? energiu v chemick?ch v?zb?ch syntetizovanej organickej hmoty, ur?uje produktivitu spolo?enstiev.

Organick? hmota vytvoren? rastlinami za jednotku ?asu sa naz?va prim?rna produkcia spolo?enstva. Produkty s? kvantitat?vne vyjadren? vo vlhkej alebo suchej hmotnosti rastl?n alebo v energetick?ch jednotk?ch – ekvivalentn? po?et joulov.

Hrub? prim?rna produkcia je mno?stvo l?tky vytvoren? rastlinami za jednotku ?asu pri danej r?chlosti fotosynt?zy. ?as? tejto produkcie ide na udr?anie ?ivotnej ?innosti samotn?ch rastl?n (v?davky na d?chanie).

Zvy?n? ?as? vytvorenej organickej hmoty charakterizuje ?ist? prim?rnu produkciu, ktor? predstavuje mno?stvo rastlinn?ch pr?rastkov. ?ist? prim?rna produkcia je energetickou rezervou pre spotrebite?ov a rozklada?ov.

Ke??e sa spracov?va v potravinov?ch re?azcoch, pou??va sa na doplnenie hmoty heterotrofn?ch organizmov.

N?rast masy spotrebite?ov za jednotku ?asu je druhotnou produkciou komunity. Sekund?rna produkcia sa vypo??tava samostatne pre ka?d? trofick? ?rove?, preto?e k n?rastu hmotnosti na ka?dej z nich doch?dza v d?sledku energie poch?dzaj?cej z predch?dzaj?cej.

Heterotrofy, ktor? s? s??as?ou trofick?ch re?azcov, ?ij? z ?istej prim?rnej produkcie komunity. V r?znych ekosyst?moch ho konzumuj? v r?znej miere. Ak r?chlos? odstra?ovania prim?rnych produktov v potravinov?ch re?azcoch zaost?va za r?chlos?ou rastu rastl?n, vedie to k postupn?mu zvy?ovaniu celkovej biomasy v?robcov.

Produktivita biocen?z. R?chlos? fix?cie slne?nej energie ur?uje produktivitu biocen?z.

Hlavn?m ukazovate?om produkcie je biomasa organizmov (rastl?n a ?ivo??chov), ktor? tvoria biocen?zu. Existuje rastlinn? biomasa - fytomasa, ?ivo???na biomasa - zoomasa, bakteriomasa a biomasa ak?chko?vek ?pecifick?ch skup?n alebo organizmov jednotliv?ch druhov.

Biomasa je organick? hmota organizmov vyjadren? v ur?it?ch kvantitat?vnych jednotk?ch a na jednotku plochy alebo objemu.

Produktivita je r?chlos? rastu biomasy. Zvy?ajne sa vz?ahuje na konkr?tne obdobie a oblas?, napr?klad rok a hekt?r. Je zn?me, ?e zelen? rastliny s? prv?m ?l?nkom v potravinov?ch re?azcoch a iba ony s? schopn? samostatne vytv?ra? organick? hmotu pomocou energie Slnka. Preto sa biomasa produkovan? autotrofn?mi organizmami, teda mno?stvo energie premenenej rastlinami na organick? hmotu na ur?itom ?zem?, vyjadren? v ur?it?ch kvantitat?vnych jednotk?ch, naz?va prim?rna produkcia. Jeho hodnota odr??a produktivitu v?etk?ch v?zieb heterotrofn?ch organizmov v ekosyst?me.

Celkov? produkcia fotosynt?zy sa naz?va hrub? prim?rna produkcia. To je v?etka chemick? energia vo forme vyprodukovanej organickej hmoty. ?as? energie je mo?n? vyu?i? na udr?anie ?ivotnej ?innosti (d?chania) samotn?ch producentov – rastl?n. Ak odstr?nite t? ?as? energie, ktor? rastliny vynakladaj? na d?chanie, z?skate ?ist? prim?rnu produkciu.

D? sa to ?ahko vzia? do ?vahy. Rastlinn? hmotu sta?? nazbiera?, usu?i? a odv??i? napr?klad pri zbere. ?ist? prim?rna produkcia sa teda rovn? rozdielu medzi mno?stvom atmosf?rick?ho uhl?ka absorbovan?ho rastlinami po?as fotosynt?zy a spotrebovan?ho prostredn?ctvom d?chania. Maxim?lna produktivita je typick? pre tropick? rovn?kov? lesy. Pre tak?to les nie je limitom 500 ton su?iny na 1 ha. Pre Braz?liu sa uv?dzaj? ??sla 1500 a dokonca 1700 ton - to je 150-170 kg. hmotnos? rastliny na 1 m2. (porovnaj: v tundre - 12 ton av listnat?ch lesoch mierneho p?sma - a? 400 ton na 1 hekt?r).

?rodn? lo?isk? p?dy, vysok? s??et ro?n?ch tepl?t a dostatok vlahy pom?haj? udr?iava? ve?mi vysok? produktivitu fytocen?z v delt?ch ju?n?ch riek, lag?n a ?st? riek. Dosahuje 20-25 ton na 1 hekt?r za rok v su?ine, ?o v?razne prevy?uje prim?rnu produktivitu smrekov?ch lesov (8-12 ton). Cukrov? trstina dok??e za rok nazhroma?di? a? 78 ton fytomasy na 1 hekt?r. Aj ra?elinn?k m? za priazniv?ch podmienok v?datnos? 8-10 ton, ?o sa d? porovna? s v?datnos?ou smrekov?ho lesa.

„Rekordmanmi“ produktivity na Zemi s? tr?vnat? h??tiny ?doln?ho typu, ktor? sa zachovali v delt?ch Mississippi, Parana, Gangy, okolo ?adsk?ho jazera a v niektor?ch ?al??ch regi?noch. Tu sa za jeden rok vytvor? a? 300 ton organickej hmoty na 1 hekt?r!

Sekund?rne produkty s? biomasa vytvoren? v?etk?mi spotrebite?mi biocen?zy za jednotku ?asu. Pri jej v?po?te sa v?po?ty robia samostatne pre ka?d? trofick? ?rove?, preto?e ke? sa energia pres?va z jednej trofickej ?rovne do druhej, zvy?uje sa v d?sledku pr?jmu z predch?dzaj?cej ?rovne.

Celkov? produktivitu biocen?zy nemo?no hodnoti? jednoduch?m aritmetick?m s??tom prim?rnej a sekund?rnej produkcie, preto?e k n?rastu sekund?rnej produkcie nedoch?dza s?be?ne s rastom prim?rnej, ale v d?sledku de?trukcie niektorej jej ?asti. Doch?dza k akejsi s?ahovanie, odpo??tavanie druhotn?ch produktov od celkov?ho mno?stva prim?rnych produktov. Preto sa produktivita biocen?zy posudzuje na z?klade prim?rnej produkcie. Prvov?roba je mnohon?sobne v???ia ako druhotn?. Vo v?eobecnosti sa sekund?rna produktivita pohybuje od 1 do 10 %. Ekologick? z?kony predur?uj? rozdiely v biomase bylino?ravcov a prim?rnych pred?torov. St?do migruj?cich jele?ov tak v???inou nasleduje nieko?ko pred?torov, napr?klad vlkov. To umo??uje, aby sa vlky dobre k?mili bez toho, aby bola ohrozen? reprodukcia st?da. Ak by sa po?et vlkov pribl??il po?tu jele?ov, dravce by st?do r?chlo vyhubili a zostali bez potravy. Z tohto d?vodu nie je v miernom p?sme vysok? koncentr?cia drav?ch cicavcov a vt?kov.