Ბიოლოგიური პროდუქტიულობის ეკოსისტემების

ყოველ წელს ხალხი სულ უფრო და უფრო ფიტავს პლანეტის რესურსებს. გასაკვირი არ არის, რომ ბოლო წლებში უზარმაზარი მნიშვნელობა შეაფასოს, რამდენად ბევრი რესურსი შეუძლია კონკრეტული ბიოცენოზის. დღეს, ეკოსისტემის პროდუქტიულობის არის გადამწყვეტი, როდესაც არჩევის მეთოდი მართვა, როგორც რაოდენობის პროდუქცია, რომელიც შეიძლება მიღებულ პირდაპირ დამოკიდებულია ეკონომიკური მუშაობა.

აქ არის მთავარი საკითხები, რომლებიც წინაშე დგას მეცნიერები:

• რამდენად მზის ენერგია არის შესაძლებელი და რამდენად ათვისებული მცენარეთა რადგან ის იზომება?
• ზოგიერთი ტიპის ეკოსისტემებზე უმაღლესი შესრულება და რომელიც უზრუნველყოფს ყველაზე პირველადი წარმოების?
• რა ფაქტორები ზღუდავს პირველადი პროდუქტების ადგილობრივ და გლობალურად?
• რა არის ეფექტურობის რომელთანაც ენერგია გარდაიქმნება მცენარეთა?
• რა განსხვავებაა ასიმილაციის ეფექტურობის, სუფთა წარმოების და გარემოს დაცვა?
• როგორც ეკოსისტემები განსხვავდება ოდენობით ან მოცულობა ბიომასის of autotrophic ორგანიზმების?
• რამდენი ენერგია ხელმისაწვდომია ადამიანი და რამდენად ვიყენებთ?

ჩვენ შევეცდებით, რომ ნაწილობრივ მაინც უპასუხოს მათ ამ სტატიაში. პირველ რიგში, მოდით გაუმკლავდეთ ძირითადი ცნებები. ასე რომ, პროდუქტიულობა ეკოსისტემა პროცესში დაგროვების ორგანული მასალა გარკვეულწილად. რა ორგანიზმზე პასუხისმგებელნი არიან ამ საქმეში?

Autotrophs და heterotrophs

ჩვენ ვიცით, რომ ზოგიერთ ორგანიზმებს შეუძლიათ სინთეზის ორგანული მოლეკულების არაორგანული წინამორბედებს. ისინი მოუწოდა autotrophs, რაც იმას ნიშნავს, "თვითმმართველობის კვება". ფაქტია, რომ პროდუქტიულობის ეკოსისტემების დამოკიდებულია ზუსტად თავიანთი საქმიანობის შესახებ. Autotrophs ასევე შეეხო როგორც პირველადი მწარმოებლებს. ორგანიზმები, რომლებიც შეუძლია აწარმოოს კომპლექსი ორგანული მოლეკულების მარტივი არაორგანული ნივთიერებები (წყალი, CO2), ყველაზე ეკუთვნის კლასი მცენარეთა, მაგრამ იგივე შესაძლებლობები გააჩნდა გარკვეული ბაქტერიები. პროცესი, რომელიც მათ სინთეზი ორგანული ნივთიერებების, მოუწოდა photochemical სინთეზს. როგორც არის მარტივი მესმის, დასახელება, ფოტოსინთეზის მოითხოვს მზის.

ასევე უნდა აღინიშნოს, გზა, რომელიც ცნობილია როგორც chemosynthesis. ზოგიერთი autotrophs ძირითადად სპეციალიზირებულია ბაქტერიების, რომელიც შეიძლება გარდაქმნას არაორგანული ნუტრიენტები ორგანული ნაერთების გარეშე მზის ხელმისაწვდომობა. არსებობს რამდენიმე ჯგუფების of chemosynthetic ბაქტერიების in ზღვის და მტკნარი წყლის, და ყველაზე ხშირად ისინი ნაპოვნი გარემოში მაღალი შემცველობის გოგირდწყალბადის ან გოგირდის. როგორც ქლოროფილი მცენარეთა და სხვა ორგანიზმების შეუძლია ფოტოქიმიური სინთეზი, chemosynthetic ორგანიზმების - autotrophs. თუმცა, პროდუქტიულობა ეკოსისტემის უწოდებენ ყველაზე საქმიანობის მცენარეულობა, მას შემდეგ, რაც ის არის პასუხისმგებელი დაგროვების 90% -ზე მეტი ორგანული საკითხზე. Chemosynthesis თამაშობს არაპროპორციულად მცირე როლი.

იმავდროულად, ბევრი ორგანიზმების შეუძლიათ მიიღონ საჭირო ენერგია, მაგრამ ჭამა სხვა ორგანიზმები. ისინი მოუწოდა heterotrophs. პრინციპში, ისინი ყველა ამავე მცენარეები (მათ ასევე "ჭამა" ორგანული მზად), ცხოველები, ბაქტერიების, სოკოების და მიკროორგანიზმები. Heterotrophic ასევე მოხსენიებულია, როგორც "მომხმარებელთა".

როლი მცენარეთა

როგორც წესი, სიტყვა "პროდუქტიულობა" ამ შემთხვევაში ეხება მცენარეთა უნარი შესანახად გარკვეული ორგანული საკითხზე. და ეს გასაკვირი არ არის, რადგან მხოლოდ მცენარეული ორგანიზმები შეგიძლიათ დააკონვერტიროთ არაორგანული ნივთიერებების ორგანული. მათ გარეშე, თავად სიცოცხლე ჩვენს პლანეტაზე შეუძლებელი იქნება და, შესაბამისად, წარმადობა ეკოსისტემის ითვლება ამ თვალსაზრისით. ზოგადად, კითხვა ძალიან მარტივია: ასე რომ ბევრი ორგანული საკითხზე შეიძლება საფონდო მცენარეები?

რა ბიოცენოზების ყველაზე პროდუქტიული?

უცნაური საკმარისი, მაგრამ ადამიანის მიერ ბიოცენოზების არ არის ყველაზე პროდუქტიული. ჯუნგლებში, ჭაობიან ჯუნგლებში დიდი ტროპიკული მდინარეები ამ მხრივ ისინი გაცილებით ადრე. გარდა ამისა, ეს ბიოცენოზების განეიტრალება უზარმაზარი ტოქსიკური ნივთიერებები, რომლებიც, კიდევ ერთხელ, მოხვდება ბუნება ადამიანის საქმიანობის, ასევე გენერირება ზე მეტი 70% ჟანგბადის შეიცავს ატმოსფერო ჩვენი პლანეტის. სხვათა შორის, ბევრ სახელმძღვანელოების კვლავ ამტკიცებს, რომ ყველაზე პროდუქტიული "breadbasket" დედამიწის ოკეანეების. უცნაური საკმარისი, მაგრამ ეს განცხადება არის ძალიან შორს სიმართლე.

"Ocean პარადოქსი"

თქვენ იცით, მიმდინარეობს შედარებით ბიოლოგიური პროდუქტიულობის ეკოსისტემას ზღვები და ოკეანეები? ერთად ნახევრად უდაბნოები! დიდი რაოდენობით ბიომასის იმის გამო, რომ ეს არის წყლის ფართები დაიკავებს დიდი ნაწილი პლანეტის ზედაპირზე. ასე ბევრჯერ წინასწარმეტყველებს გამოყენების ზღვის, როგორც ძირითადი წყარო ნუტრიენტები მთელი კაცობრიობის მომავალი წლის განმავლობაში, თითქმის შეუძლებელია, იმიტომ, რომ ეკონომიკური ეს არის ძალიან დაბალი. თუმცა, დაბალი ეფექტურობის ამ ტიპის ეკოსისტემის არანაირად არ ამცირებს მნიშვნელობას ოკეანეების ცხოვრებაში ყველა ცოცხალი რამ, ასე რომ, ისინი უნდა იყოს დაცული, როგორც უფრო საფუძვლიანი გზა შესაძლებელი.

თანამედროვე გარემოს დამცველების თქმით, რომ სიმძლავრის სასოფლო-სამეურნეო მიწების შორს ამოწურა, და მომავალში შეძლებს მიიღოს მათ უფრო უხვი მოსავლის. სპეციალური იმედები Pinned წლის ბრინჯი სფეროებში, რომელიც უზრუნველყოფს ფასდაუდებელი ორგანული ნივთიერებების გამო თავისი უნიკალური თვისებები.

ძირითადი ინფორმაცია პროდუქტიულობა ბიოლოგიური სისტემები

ზოგადად, ეკოსისტემის განისაზღვრება პროდუქტიულობის ფოტოსინთეზის და დაგროვების ორგანული ნივთიერებების მოცემულ ბიოცენოზის. ეს ორგანული მასა, რომელიც შექმნილია ერთეულის დრო ეწოდება პირველადი წარმოების. გამოხატონ ეს ორი გზა: ან Joules ან მშრალი წონა მცენარეები. მთლიანი პროდუქტის მოუწოდა მისი მოცულობა ის მცენარეული ორგანიზმები კონკრეტული ერთეული დროს, მუდმივი ფოტოსინთეზის. უნდა გვახსოვდეს, რომ ზოგიერთი ამ მასალის წავა მცენარეთა სიცოცხლის თავს. დანარჩენი შემდეგ ორგანული - წმინდა პირველადი პროდუქტიულობის ეკოსისტემას. ეს საქმე საკვები heterotrophic, რომელიც მოიცავს თქვენ და მე.

არსებობს "ზედა ზღვარი" პირველადი წარმოების?

მოკლედ, "დიახ". ავიღოთ მოკლე შევხედოთ, თუ რამდენად ეფექტური, პრინციპში, ფოტოსინთეზის პროცესში. გახსოვდეთ, რომ ინტენსივობის მზის რადიაციის მიაღწია დედამიწის ზედაპირზე, დამოკიდებულია მდებარეობა: მაქსიმალური სიმძლავრის დამახასიათებელი ეკვატორული ზონაში. ამცირებს exponentially როგორც დაგვეწყო ბოძები. დაახლოებით ნახევარი მზის ენერგიის აისახება ყინული, თოვლი, ოკეანეების და უდაბნოებით, შეიწოვება გაზების ატმოსფეროში. მაგალითად, ატმოსფეროში ოზონის ფენის შთანთქავს თითქმის ყველა UV რადიაციული! მხოლოდ ნახევარი ნათელი, რომ მოდის ფოთლები მცენარეთა გამოიყენება რეაქცია photosynthesis. ასე რომ, ბიოლოგიური პროდუქტიულობის ეკოსისტემების - შედეგად კონვერტაცია უმნიშვნელო ნაწილი ენერგია მზე!

რა არის საშუალო წარმოება?

შესაბამისად, მეორადი პროდუქტები მოუწოდა consuments ზრდა (ანუ, აბონენტი) კონკრეტული ვადით. რა თქმა უნდა, პროდუქტიულობა ეკოსისტემის დამოკიდებულია მათ გაცილებით ნაკლებად, ხარისხი, მაგრამ სწორედ ამ ბიომასის მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ადამიანის ცხოვრებაში. გაითვალისწინეთ, რომ საშუალო Organics დაითვალა ცალკე თითოეულ ტროფიკული დონეზე. ამდენად, პროდუქტიულობის ეკოსისტემის სახის იყოფა ორი სახის: პირველადი და მეორადი.

თანაფარდობა დაწყებითი და საშუალო წარმოება

როგორც თქვენ ალბათ მიხვდები, თანაფარდობა ბიომასის და სულ მცენარეთა მასობრივი შედარებით მცირე. მაშინაც კი, ჯუნგლების და ისინი გავრცელებულნი ეს მაჩვენებელი იშვიათად აღემატება ნიშნის 6.5%. უფრო მეტი ბალახოვან მცენარეთა თანამეგობრობას, უმაღლესი განაკვეთი დაგროვების ორგანული მასალა და დიდი განსხვავება.

კურსი ფორმირებისა და რაოდენობის ორგანული ნივთიერებების

საერთოდ შეზღუდვის მაჩვენებლის ფორმირებაზე ორგანული საკითხზე პირველადი წარმოშობის მთლიანად დამოკიდებული სახელმწიფოს photosynthetic აპარატურა მცენარეთა (PAR). მაქსიმალური ღირებულება ეფექტურობის ფოტოსინთეზის, რომელიც მიღწეულ იქნა ლაბორატორიული, არის 12% PAR. ბუნებრივ პირობებში ღირებულება 5% ითვლება ძალიან მაღალი და პრაქტიკულად არ მოხდეს. ითვლება, რომ uptake მსოფლიოში მზის არ აღემატება 0.1%.

განაწილება პირველადი წარმოების

აღსანიშნავია, რომ პროდუქტიულობის ბუნებრივი ეკოსისტემის - ნაჭერი ძალიან არათანაბრად მთელს პლანეტაზე. საერთო წონა ყველა ორგანული ნივთიერება, რომელიც აყალიბებს ზედაპირზე დედამიწაზე ყოველწლიურად ბრძანებით 150-200 მილიარდი ტონა. დამახსოვრება რაც ჩვენ ამის შესახებ პროდუქტიულობა ოკეანეების ზემოთ? ასე რომ, 2/3 ეს ნივთიერება წარმოიქმნება მიწის! წარმოიდგინეთ: გიგანტური, უზარმაზარი რაოდენობით hydrosphere ფორმა სამჯერ ნაკლები ორგანული ვიდრე პატარა მიწის ნაკვეთი, დიდი ნაწილი, რომლებიც უდაბნოში!

90% -ზე მეტი დაგროვილი ორგანული ნივთიერებების ერთ ფორმით ან სხვა საქმე საკვები heterotrophic ორგანიზმები. მხოლოდ პატარა ნაწილი მზის ენერგია ინახება სახით ნიადაგის ნეშომპალა (ისევე, როგორც ნავთობისა და ქვანახშირის, ფორმირების, რომელიც დღესაც). საქართველოს ტერიტორიაზე ჩვენი ქვეყნის პირველადი წარმოების მიღწევების დაწყებული 20 კგ / ჰა (ახლოს Arctic Ocean) 200-ზე მეტ კგ / ჰა კავკასიაში. უდაბნოში სფეროებში, ეს ღირებულება არ აღემატება 20 გ / ჰა.

პრინციპში, პრაქტიკულად იდენტურია ხუთ კონტინენტზე ჩვენი სამყაროს თბილი ინტენსივობის წარმოების, თითქმის: სამხრეთ ამერიკა მცენარეული გროვდება და ნახევარი ჯერ მეტი მშრალ ნივთიერებაზე, იმის გამო, რომ შესანიშნავი კლიმატური პირობები. არსებობს პროდუქტიულობის ბუნებრივი და ხელოვნური ეკოსისტემები მაქსიმალური.

რომელიც უზრუნველყოფს ძალა ხალხს?

დაახლოებით 1.4 მილიარდი ჰა ზედაპირზე ჩვენი პლანეტის პლანტაციები გაშენებული ადამიანის მიერ მცენარეთა რომ მოგვაწოდოთ თქვენი საკვები. ეს არის - დაახლოებით 10% პლანეტის ეკოსისტემები. უცნაური საკმარისი, მაგრამ მხოლოდ ნახევარი მიიღო წარმოების მიდის პირდაპირ საკვებად. ყველა დანარჩენი გამოიყენება როგორც feed for პირუტყვს და საჭიროებებს სექტორი (არასამთავრობო კვების მრეწველობისა). მეცნიერებმა დიდი ხანია sounding განგაშის: პროდუქტიულობა და ბიომასის ჩვენი პლანეტის ეკოსისტემების შეუძლია არაუმეტეს 50% საჭიროებების კაცობრიობის ცილის. მარტივად რომ ვთქვათ, ნახევარი მსოფლიოს მოსახლეობის ცხოვრობს პირობები ქრონიკული ცილის დეფიციტი.

ბიოცენოზის-ჩემპიონები

როგორც უკვე ვთქვით, ყველაზე დიდი წარმადობის ხასიათდება ეკვატორულ ტყეებში. დაფიქრდით: ერთ ჰექტარზე ეკოლოგიური საზოგადოებას დასაფარავად მეტი 500 ტონა მშრალი საკითხზე! და ეს არ არის ზღვარი. ბრაზილიაში, მაგალითად, ერთი ჰექტარი ტყის აწარმოებს შორის 1200 და 1500 ტონა (!) ორგანული საკითხზე ერთი წლის განმავლობაში! დაფიქრდით: კვადრატული მეტრის ორი ტონა ორგანული! In tundra იმავე ტერიტორიაზე იქმნება არა უმეტეს 12 მ, საშუალო ზოლები ტყეები - ფარგლებში 400 მ ეს აქტიურად იყენებენ მეცხოველეობის ფერმები იმ ნაწილებს :. ნაყოფიერების ხელოვნური ეკოსისტემის სფეროში შაქრის ლერწმის, რომელიც შეიძლება დაგროვება მდე 80 ტონა მშრალი საკითხზე ჰექტარი ნათესები არსად ვერ შეძლებს ფიზიკურად. თუმცა, ოდნავ განსხვავდება მათი პლატფორმები ორინოკოს, Mississippi, ისევე როგორც ზოგიერთი ფართობი Chad. აქ, წლის ეკოსისტემის "მისცეს" 300-მდე ტონა მასალა ჰექტარზე!

შედეგები

ამდენად, პროდუქტიულობის შეფასება უნდა განხორციელდეს ზუსტად პირველადი ნივთიერება. ის ფაქტი, რომ მეორადი პროდუქტები არ აღემატება 10% -ს, ეს ღირებულება, მისი ღირებულება მერყეობს დიდად, და ასე რომ დეტალურ ანალიზს ეს მაჩვენებელი უბრალოდ შეუძლებელია.