Novinky a společnostProstředí

Biologická produktivita ekosystémů

Každý rok lidé jsou stále více vyčerpává zdroje planety. Není divu, že v posledních letech obrovský význam pro posouzení, jak mnoho zdrojů, dát zvláštní biocenózu. Dnes je produktivita ekosystém je rozhodující při volbě způsobu správy, jako je počet produktů, které lze získat přímo závisí ekonomické proveditelnosti práce.

Zde jsou hlavní problémy, které jsou v současné době čelí vědci:

  • Kolik solární energie je k dispozici a kolik je asimilován rostlinami, protože se měří?
  • U některých typů ekosystémů je nejvyšší výkon a které poskytují většinu z prvovýroby?
  • Co faktory omezují počet primárních produktů lokálně i globálně?
  • Jaká je účinnost, s níž se energie přemění rostlinami?
  • Jaký je rozdíl mezi účinností asimilace, čistší produkce a ochrany životního prostředí?
  • Jako ekosystémy se liší v množství nebo objemu biomasy autotrofních organismů?
  • Kolik energie je lidem k dispozici a kolik budeme používat?

Budeme se snažit, aby alespoň částečně zodpovědět v tomto článku. Za prvé, pojďme se vypořádat se základními pojmy. To znamená, že produktivita ekosystému je proces akumulace organické hmoty do určité míry. Co organismy jsou zodpovědné za tuto práci?

Autotrophs a heterotrophs

Víme, že některé organismy jsou schopné syntetizovat organické molekuly z anorganických prekurzorů. Nazývají se autotrophs, což znamená „self-krmení“. Ve skutečnosti se produktivita ekosystémů závisí právě na jejich činnosti. Autotrophs také označovaný jako primární výrobce. Organismy, které jsou schopny produkovat složitých organických molekul z jednoduchých anorganických látek (voda, CO2), většina patří do třídy rostlin, ale stejné schopnosti ovládaný některých bakterií. Proces, při kterém se organické látky syntetizovat, tzv fotochemické syntéze. Protože je snadné pochopit z názvu, fotosyntéza potřebuje sluneční světlo.

Měli bychom také zmínit způsob, známý jako chemosynthesis. Některé autotrophs specializovaná zejména bakterie, které lze převést anorganické živiny do organických sloučenin bez přístupu slunečního světla. Existuje několik skupin z chemosynthetic bakterií v mořské a sladké vodě, a nejčastěji se nalézají v prostředí s vysokým obsahem sirovodíku nebo síry. Jako chlorofylu rostlin a jiných organismů, které jsou schopny fotochemické syntéze, chemosynthetic organismy - autotrofní. Nicméně, produktivita ekosystému nazývá největší aktivitu vegetace, protože je zodpovědná za akumulaci více než 90% organické hmoty. Chemosynthesis hraje nepoměrně menší roli.

Zatím, mnoho organismy mohou získat potřebnou energii, ale jíst jiné organismy. Nazývají se heterotrophs. V zásadě jsou všechny stejné rostliny (také „jíst“ organické připraveno), zvířata, baktérie, houby a mikroorganismy. Heterotrofní také označována jako „spotřebitelé“.

Úloha rostlin

Typicky, slovo „produktivita“ v tomto případě rozumí schopnost rostliny k uložení určitého množství organických látek. A to není překvapující, protože pouze rostlinné organismy mohou převést anorganické látky do organické. Bez nich by sám život na naší planetě by bylo nemožné, a proto je produktivita ekosystému je považována z tohoto pohledu. Obecně platí, že tato otázka je velmi jednoduchá: takže to, co mnoho organických látek mohou zásobit rostliny?

Jaký biocenóz jsou nejproduktivnější?

Zvláštně dost, ale umělá biocenóz nejsou nejproduktivnější. Džungle, bažiny, džungle velké tropické řeky v této souvislosti, že jsou daleko před námi. Kromě toho, tyto biocenóz neutralizaci obrovské množství toxických látek, které jsou ještě jednou, spadají do povahy lidské činnosti, jakož i vytvořit více než 70% kyslíku, obsaženého v atmosféře naší planety. Mimochodem, v mnoha učebnicích stále tvrdí, že nejproduktivnější „obilnice“ Země je oceány. Kupodivu, ale toto tvrzení je velmi daleko od pravdy.

"Ocean paradox"

Víte, je ve srovnání s biologickou produktivitou ekosystému moří a oceánů? S polopouště! Velké množství biomasy vzhledem k tomu, že je vodní prostory zabírají velkou část povrchu planety. Tolikrát předpokládaná využití moře jako hlavní zdroj živin pro celé lidstvo v příštích letech, je téměř nemožné, protože ekonomická proveditelnost to je velmi nízká. Nicméně, nízká účinnost tohoto typu ekosystému nijak nesnižuje význam oceánů pro život všech živých organismů, a proto je třeba chránit jako důkladnější možným způsobem.

Moderní ekologové říkají, že kapacita zemědělské půdy není ani zdaleka vyčerpán a v budoucnu budeme schopni jim přijímat hojnější úrodu. Zvláštní naděje jsou připnul na rýžových polích, které mohou poskytnout nepřeberné množství hodnotných organických látek díky svým jedinečným vlastnostem.

Základní údaje o produktivitě biologických systémů

Obecně platí, že ekosystém definován produktivitou fotosyntézy a hromadění organické hmoty v daném biocenózy. Že organické hmoty, která je vytvořena za jednotku času se nazývá primární produkce. Vyjádřit to dvěma způsoby: buď v joulech, nebo v suché hmotnosti rostlin. Hrubý produkt nazvaný jeho objem vytvořené rostlinné organismy pro konkrétní jednotku času, při konstantní rychlosti fotosyntézy. Je třeba mít na paměti, že některé z těchto materiálů půjde na život samotných rostlin. Zbytek pak organický - čistý primární produktivita ekosystému. Že se jedná o potravinové heterotrofní, mezi něž patří ty a já.

Je tam „horní hranice“ prvovýroba?

Ve zkratce je „ano“. Pojďme se stručně podívat na to, jak efektivní v zásadě proces fotosyntézy. Uvědomte si, že intenzita slunečního záření dopadajícího na zemský povrch, záleží na umístění: maximální výkon výstupní charakteristiku rovníkové zóny. To snižuje exponenciálně, jak se blížíme póly. Přibližně polovina ze sluneční energie odražené od ledu, sněhu, oceánů nebo pouštích, absorbuje plyny v atmosféře. Například atmosférický ozónová vrstva pohlcuje téměř všechny UV záření! Pouze polovina světla, které dopadá na listech rostlin používaných v reakci fotosyntézy. Takže biologická produktivita ekosystémů - výsledek konverze nevýznamnou část energie ze slunce!

Co je to sekundární produkce?

V souladu s tím, že vedlejší produkty s názvem růstu konzumentů (tj zákazníci) pro určitý konkrétní dobu. Samozřejmě, že produktivita ekosystému závisí na nich, aby v mnohem menší míře, ale je to právě tato biomasa hraje důležitou roli v lidském životě. Všimněte si, že sekundární organické podíly byly počítány odděleně v každé trofické úrovně. Proto typy produktivita ekosystémů se dělí na dva typy: primární a sekundární.

Poměr prvního a druhého tavení

Jak asi tušíte, že poměr biomasy a celkové rostlinné hmoty je poměrně malý. Dokonce i v džungli a močálech tímto tempem málokdy překročil hranici 6,5%. Čím více bylin v komunitě, tím vyšší je míra akumulace organické hmoty a čím větší je rozdíl.

Rychlost tvorby a množství organických látek

Obecně omezující rychlost tvorby organických látek primárního původu zcela závislé na stavu fotosyntetického aparátu rostlin (PAR). Maximální hodnota účinnosti fotosyntézy, které bylo dosaženo v laboratoři, je 12% PAR. V přírodních podmínkách, hodnota 5% je považován za velmi vysoké a prakticky nedochází. Předpokládá se, že příjem na světovém slunečnímu záření nepřekračuje 0,1%.

Distribuce prvovýroby

Je třeba poznamenat, že produktivita přírodního ekosystému - kus velmi nerovnoměrně po celé planetě. Celková hmotnost všech organických látek, které se tvoří na povrchu každý rok země je řádově 150-200 miliard tun. Pamatovat, co jsme řekli o produktivitu oceánů výše? Tak, 2/3 této látky vytváří na zemi! Jen si to představte: obří, obrovské množství hydrosféry formě třikrát méně než organické malém pozemku, velká část z nich je poušť!

Více než 90% akumulované organických látek v té či oné formě je na potravinářské heterotrofních organismů. Pouze malá část sluneční energie uložené v podobě půdy humusu (stejně jako ropa a uhlí, tvorba, která je i dnes). Na území prvovýroby zisky naší země v rozmezí od 20 kg / ha (v blízkosti Severního ledového oceánu) na více než 200 kg / ha na Kavkaze. V pouštních oblastech, tato hodnota není vyšší než 20 ° C / ha.

V zásadě prakticky totožný s pěti kontinentech naší světové teplé náročnosti výroby, skoro: V Jižní Americe vegetaci hromadí a půl krát vyšší obsah sušiny, vzhledem k výborným klimatickým podmínkám. Tam produktivitu přírodních a umělých ekosystémů maximum.

Který poskytuje výkon k lidem?

Přibližně 1,4 miliardy ha jsou na povrchu naší planety plantáží kultivované člověkem rostlin, které nám poskytují jídlo. Je to - asi 10% ekosystémů naší planety. Kupodivu, ale jen polovina dostávala produkce jde přímo k lidské spotřebě. Všechny ostatní se používá jako krmivo pro hospodářská zvířata a potřeby sektoru (non-produkci potravin). Vědci již dlouho bijí na poplach: produktivita a biomasa ekosystémů naší planety může poskytovat více než 50% potřeb lidstva v proteinu. Jednoduše řečeno, polovina světové populace žije v podmínkách chronického nedostatku bílkovin.

Biocenóza-mistry

Jak jsme již uvedli, největší produktivita jsou charakteristické rovníkových lesů. Jen si myslím: na jeden hektar ekologického Společenství může pokrývat více než 500 tun sušiny! A to není limit. V Brazílii například jeden hektar lesa vytváří mezi 1200 a 1500 tun (!) Organických látek za rok! Jen si myslím: za metr čtvereční až dvou metrických centů organického! V tundře na stejné oblasti je vytvořen ne více než 12 m, a medián pás lesů - do 400 m Tato aktivně používat velkochovu hospodářských zvířat v těch částech :. Produktivita umělé ekosystému v poli cukrové třtiny, které se mohou akumulovat až do 80 tun sušiny hektarů plodin kdekoliv jinde nebudou schopni fyzicky. Nicméně, mírně liší od svých zátok Orinoco, Mississippi, stejně jako někteří oblast Čad. Zde, za rok ekosystému „dát“ až 300 tun materiálu na hektar!

Výsledek

Proto posouzení produktivita by mělo být provedeno přesně na primární látky. Skutečnost, že vedlejší produkty, není větší než 10% této hodnoty, jeho hodnota značně liší, a stejně tak podrobnou analýzu tohoto indikátoru je prostě nemožné.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 cs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.