Первичная продукция - продукция автотрофных организмов. Экологическая эффективность экосистем

Все живые организмы нашей планеты поддерживают свою жизнедеятельность только благодаря энергии Солнца. Но не стоит представлять, будто данная энергия космического происхождения является общедоступной и широко используется живыми организмами. Только незначительная часть энергии Солнца улавливается растениями, используется для фотосинтеза. Энергия Солнца в основном идет на испарение и на поддержание температурного режима земной поверхности. Итак, только около 40- 50% энергии Солнца проникает в биосферу, и только 0,1% связывается в процессе фотосинтеза.

За год в масштабах нашей планеты синтезируется 150- 200 млрд сухого органического вещества. Что такое продукция? Прирост биомассы за единицу времени называется валовой продукции, то есть это количество органического вещества, накапливает экосистема за единицу времени. Часть продукции, которая образовалась более количество нужной для поддержания жизнедеятельности всех форм жизни в экосистеме, называется чистой продукцией. Человек всегда пытается нарастить показатели чистой продукции, природа валовой - отношение чистой продукции в общей первичной продукции. Важной характеристикой продуктивности экосистем является показатель биомассы, образующейся в том или ином типе экосистемы.

Биомасса - все органическое вещество экосистемы, то есть - это выраженная в единицах массы или энергии количество живого вещества организмов, отдельных живых компонентов, которые приходятся на единицу площади или объема.

Биомасса образуется в течение длительного времени. Все организмы, населяющие экосистему, будут творить биомассу. Показатели биомассы

Таблица 5.1. Биомасса некоторых экосистем Земли

Экосистемы

Площадь (Х10 * км3)

Биомасса в среднем кг / м2

Влажные тропические леса

17,0

45

Вечнозеленые леса умеренного пояса

5,0

35

Тундра и высокогорья

8,0

0,6

Пустыни и полупустыни

18,0

0,7

Культивируемые земли

2,0

1

Болота

2,0

15

отличаются в разных экосистемах, что обусловлено, прежде всего, скоростью обменных процессов в самой экосистеме и темпами накопления энергии в экосистеме. Ярким примером разницы параметров биомассы различных экосистем нашей планеты имеются следующие данные (табл. 5.1).


Как видим, прямой связи с объемом или площадью, занимают экосистемы, и их производительностью нету. Одним из важнейших показателей автотрофной звена пищевой цепи экосистемы является первичная продукция.

Первичная продукция - биомасса подземных и надземных органов, а также: энергия и летучие вещества, производимые автотрофное растительностью на единице площади за единицу времени.

Первичную продукцию выражают, как правило, в граммах биомассы на м2 в год. Итак, проще говоря, продукция зеленых растений и будет первичной продукцией. Определение параметров первичной продукции является важной предпосылкой для оптимизации природопользования. На сегодняшний день человеку не под силу моделирования природных процессов, чтобы увеличить уровень первичной продукции хотя бы до средних параметров природных экосистем. Мы знаем, что трофические связи, основанные автотрофным организмами, творят сложные цепи питания Гетеротрофные и сапротрофных звена пищевых связей. Вследствие потребления энергии, аккумулированной гетеротрофными организмами, образуется вторичная продукция.

Следует понимать, что энергия не возвращается к основному источнику, как это происходит с химическими веществами. Каждый организм запасает часть отобранной энергии в своих тканях, а часть выделяет в виде теплоты или механической работы. Проиллюстрируем схему потока энергии по А. Злобиным (1998) (рис. 5.2).

Схема потока энергии в экосистеме

Как видно из приведенной схемы, энергия в довольно большом количестве не используется. Поэтому и возникает вопрос, насколько эффективно используется энергию в экосистеме (рис. 5.3- 5.4). Анализ указанных схем показывает, что экологическая эффективность зависит от эффективности трех главных ступеней в потоке энергию: эксплуатации, ассимиляции, чистой продукции:

Определение энергетической эффективности

Использование энергии в экосистеме

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >