Ekotizimlarning biologik mahsuldorligini

odamlar tobora Har yili sayyoraning resurslarni talaf. Bu so'nggi yillarda juda katta ahamiyatga ega ko'plab manbalar, muayyan bir biocoenosis berishi mumkin, qanday qilib baholash uchun ajablanarli emas. olinishi mumkin mahsulotlar soni bevosita iqtisodiy texnik-iqtisodiy ishlarni bog'liq bo'lib, boshqaruv usuli tanlashda Bugun, ekotizim unumdorligi juda muhim.

Mana, hozir olimlar oldida turgan asosiy masalalar:

• Qancha quyosh energiyasi mavjud va u o'lchanadi deb qancha o'simliklar tomonidan o'zlashtirilgan bo'ladi?
• ekotizimlarni ba'zi turlari eng yuqori ishlashi va qaysi asosiy ishlab chiqarish eng ta'minlash?
• Nima omillar cheklash , mahalliy va global asosiy mahsulotlar sonini?
• energiya o'simliklar tomonidan aylanadi bilan samaradorlik nima?
• assimilyatsiya samaradorligini, toza ishlab chiqarish va atrof-muhit ko'rsatkichini o'rtasida qanday farq bor?
• ekotizimlari miqdorda yoki biomassa hajmida farq sifatida Avtotrof organizmlar?
• Qancha energiya odamlarga mavjud va biz qancha foydalanasiz?

Biz kamida qisman Ushbu maqolada ularga javob berishga harakat qiladi. Birinchidan, asosiy tushunchalar bilan shug'ullanish qilaylik. Shunday qilib, ekotizimning mahsuldorligi, ma'lum bir darajada organik moddalar birikmasini jarayon. Nima organizmlar, bu ish uchun javobgar bo'ladi?

Autotrophs va heterotroflar

Biz ba'zi organizmlar noorganik prekursorlarni organik molekulalarning sintez qilish uchun ega, deb bilaman. Ular: «o'z-o'zini ovqatlanishini" ma'nosini, autotrophs deyiladi. Aslida, ekotizimlarning mahsuldorligini ularning faoliyati to'g'risidagi aniq bog'liq. Autotrophs, shuningdek asosiy ishlab chiqaruvchilar ataladi. oddiy anorganik moddalar (suv, CO2) dan murakkab organik molekulalar ishlab chiqarish imkoniyatiga ega organizmlar, eng o'simliklar sinfiga tegishli, lekin shu qobiliyat, ba'zi bakteriyalar tomonidan jinni. fotokimyoviy sintezi deb ataladi, ular organik masalani sintez jarayoni. Bu nom tushunish oson bo'lgani kabi, fotosintez quyosh nuri talab qiladi.

Biz, shuningdek, chemosynthesis deb nomlanuvchi yo'l, zikr kerak. Ba'zi autotrophs asosan noorganik aylantirish mumkin bakteriyalar ixtisoslashgan ozuqa quyosh nuri foydalanish holda organik aralashmalarga. U erda bir necha guruhlar chemosynthetic bakteriyalar dengiz va chuchuk suvda, va eng tez-tez, ular vodorod sulfid yoki oltingugurt yuqori kontent bilan muhitda topilgan. autotrophs - xlorofill o'simliklar va fotokimyoviy sintez qila oladigan boshqa organizmlar, chemosynthetic organizmlar kabi. u 90% dan ortiq organik moddalar jamlash uchun mas'ul bo'lgan, chunki Biroq, ekotizimning mahsuldorligi, o'simlik eng faoliyatini chaqirdi. Chemosynthesis bir nomutanosib kichik rol o'ynaydi.

Ayni paytda, ko'plab organizmlarning zarur energiyani olish, balki boshqa organizmlarni eb mumkin. Ular chaqirdi heterotroflar bo'ladi. Amalda, ularning hammasi bir xil o'simliklar, hayvonlar, bakteriyalar, zamburug'lar va mikroorganizmlarni (ular ham tayyor organik "eb") bor. Q ham deb ataladi "iste'molchilar."

o'simliklarning roli

Odatda, bu holatda so'z "unumdorligi" organik moddalar ma'lum bir miqdorda saqlash uchun o'simliklar qobiliyatiga mos keladi. faqat o'simlik organizmlari organik kirib noorganik moddalar aylantirish mumkin, chunki Va bu, ajablanarli emas. Ularning holda, sayyoramizdagi hayotning o'zi mumkin emas, va shuning uchun ekotizimning mahsuldorligi, bu nuqtai nazaridan hisoblanadi. Umuman, savol juda oddiy: Bas, nima organik moddalar ko'p o'simliklar kabinetga qadar?

Nima biocenoses eng samarali bo'ladi?

Ishning g'alati, lekin g'ayritabiiy biocenoses eng samarali emas. Jungli, botqoqliklarga, bu borada o'rmon katta tropik daryolar, ular uzoq oldinda bo'ladi. Bundan tashqari, bu biocenoses, yana bir bor, inson faoliyatining tabiatga tushib zaharli moddalar juda katta miqdorda neytrallash, shuningdek, bizning sayyora atmosferasida mavjud kislorod 70% dan ortig'i ishlab. Aytgancha, ko'p darsliklar hali Yerning eng samarali "breadbasket" okeanlar, deb bahs yuritadi. Ishning g'alati, lekin bu bayonot juda uzoq haqiqatni hisoblanadi.

"Okean paradoks»

Siz dengiz va okeanlarning ekotizim biologik mahsuldorligini bilan solishtirilgan, bilaman? yarim cho'l bilan! tufayli suv joylar sayyoraning yuzasining katta qismini egallab, deb aslida biomassa katta miqdori. Bu iqtisodiy texnik-iqtisodiy juda past, chunki, shuning uchun ko'p marta kelgusi yillarda butun insoniyatga uchun ozuqa asosiy manbai sifatida dengiz bashorat foydalanish, u, deyarli mumkin emas. Biroq, hech bir tarzda ekotizim Ushbu turdagi past samaradorligi barcha tirik hayot uchun okean ahamiyatini pasaytiradi, shuning uchun ular iloji yanada puxta yo'li sifatida himoyalangan bo'lishi kerak.

Zamonaviy ekologlar qishloq xo'jaligi er quvvati uzoq charchagan ekanini aytish, va kelajakda biz ularga yanada mo'l-ko'l hosil olish mumkin bo'ladi. Maxsus umidlari ustiga yog'iladi qilingan guruch dalalarida, tufayli, uning o'ziga xos xususiyatlari qimmatli organik moddaning bir boylik mumkin.

biologik tizimlar hosildorlik haqida asosiy ma'lumotlar

Umuman, ekotizim unumdorligi fotosintez tezligi va shu biocenosis organik materiya pullaridan belgilanadi. vaqt birligida yaratilgan deb organik ommaviy, asosiy ishlab chiqarish deyiladi. ikki yo'l bilan izhor: joule yoki o'simliklarning quruq vazni ham. Yalpi mahsulot fotosintez doimiy kursi, vaqt muayyan birligi uchun uning hajmi yaratilgan o'simlik organizmlar deb nomlangan. Bu bir necha moddasi o'simliklar o'zlari hayot davom etadi, deb unutmaslik kerak. keyin organik qolgan - ekotizim sof asosiy unumdorligi. Bu sizni va meni o'z ichiga oziq-ovqat q, keladi.

a "yuqori chegarasi" Boshlang'ich ishlab chiqarish bormi?

Mohiyatiga ko'ra, "ha". ning tamoyili qanchalik samarali qisqacha ko'z, chiqaylik fotosintez jarayonini. Yer yuzasining yetib quyosh nurlanishi shiddati, ko'p joylashishiga bog'liq eslab: Ekvatorial zonada maksimal chiqish quvvati xarakterli. Biz xodalarni yaqinlik kabi chidamli kamayadi. muz, qor, okeanlar yoki cho'l tomonidan aks quyosh energiyasi, taxminan yarmi atmosferadagi gazlar so'riladi. Misol uchun, atmosfera ozon qatlami deyarli barcha UV nurlanish yutadi! fotosintez reaktsiya ishlatiladigan o'simliklar barglari ustiga tushadi yorug'lik Faqat yarmi. shunday qilib, ekotizimlarning biologik mahsuldorlik - quyosh energiyasini arzimas qismini konvertatsiya natijasi!

bir o'rta ishlab chiqarish nima?

Shunga ko'ra, o'rta mahsulotlar vaqt har qanday vaqt uchun consuments o'sish (ya'ni, iste'molchilar) deb nomlangan. Albatta, ekotizimning mahsuldorligi juda kam darajada ularga bog'liq, lekin bu biomassa inson hayotida muhim rol o'ynaydi aniq bo'ladi. o'rta organikler har trofik darajada alohida sanab qilindi unutmang. birlamchi va ikkilamchi: Shunday qilib, hosildorlik ekotizim turlari ikki turga bo'linadi.

birlamchi va ikkilamchi ishlab chiqarish nisbati

Agar taxmin mumkin, biomassa va jami o'simlik massasi nisbati nisbatan kichik bo'ladi. Hatto, bu stavkasining changalzordan va botqoqlar kamdan 6,5% tamg'asini oshadi. jamiyatda yana o`t o'simliklar, organik moddalar birikmasini katta farqning yuqori darajasi.

organik moddalar shakllanishi va miqdori darajasi

Umuman o'simliklar fotosintez apparati (PAR) holati butunlay qaram organik moddalar birlamchi kelib chiqishi shakllantirish tezligini cheklash. laboratoriya erishilgan fotosintez samaradorligini, maksimal qiymati, nominal 12% bo'ladi. Tabiiy sharoitda, 5% qiymati sodir bo'lmaydi deyarli juda yuqori hisoblanadi. Bu 0,1% dan oshmaydi jahon quyosh nurlari ostida, deb qabul ishoniladi.

asosiy ishlab chiqarish tarqatish

Ta'kidlash kerakki, tabiiy ekotizim unumdorligi - juda notekis sayyora bo'ylab bir parcha. Er yuzida har yili yuzasida hosil qiladi, barcha organik moddalar umumiy og'irligi 150-200 milliard tonna tartibini hisoblanadi. Biz yuqorida Okeanlarning unumdorligi haqida aytganlarini eslab? Shunday qilib, bu moddaning 2/3 quruqlik tashkil! Faqat tasavvur: er mayda parcha uch baravar kam organik gidrosfera shakli ulkan, juda katta hajmdagi katta qismi cho'l bo'lgan!

to'plangan organik bir shaklda masalada yoki boshqa 90% dan ortiq oziq-ovqat q organizmlar uchun keladi. quyosh tuproq gumus shaklida saqlangan energiya faqat bir kichik qismi (shuningdek, neft va ko'mir, shakllantirish bugungi kunda ham bo'ladi). 200 dan ortiq kg / Kavkazda gektarga (Arktika okeanidagi yaqin) / ga 20 kg tortib mamlakatimiz asosiy ishlab chiqarish tushumga hududida. cho'l joylarda, bu qiymat ga / 20 S dan oshmaydi.

Amalda, deyarli ishlab chiqarish, bizning jahon issiq intensivligi, besh qit'ada deyarli bir xil: Janubiy Amerika o'simliklarning tufayli ajoyib iqlim sharoitiga, to'planib, bir yarim barobar katta quruq modda. tabiiy va sun'iy ekotizimlari maksimal bor unumdorligi.

Bu odamlar uchun kuch beradi?

Taxminan 1,4 milliard gektar siz oziq-ovqat bilan ta'minlash, bizni odam o'simliklar tomonidan yetishtiriladigan bizning sayyoramiz plantatsiyalarida yuzasida bo'ladi. U - sayyoraning ekotizimlarning haqida 10%. Ishning g'alati, lekin faqat yarim qabul ishlab chiqarish, inson iste'moli uchun to'g'ridan-to'g'ri ketadi. Barcha qolgan, chorvachilik uchun yem sifatida ishlatiladi va sektor (a nooziq-ovqat ishlab chiqarish) ehtiyojlari hisoblanadi. Olimlar uzoq signal jiringlay qilingan: mahsuldorlikka va sayyoraning ekotizimlarning biomassa oqsil insoniyatning ehtiyojlarini hech% 50 dan ortiq ta'minlash mumkin. Sodda qilib aytganda, dunyo aholisining yarmi surunkali oqsil etishmasligi sharoitida yashaydi.

Biocenosis-chempionlari

Biz allaqachon aytgan kabi, eng buyuk unumdorligi ekvatorial o'rmonlar bilan ifodalanadi. Bir o'ylab ko'ring: quruq modda 500 dan ortiq tonna qamrab mumkin ekologik hamjamiyatining bir gektar ustida! Va, bu chegara emas. Braziliya, masalan, o'rmon bir gektar bir yil davomida 1200 o'rtasidagi va 1500 tonna (!) Organik moddalar ishlab chiqaradi! Bir o'ylab ko'ring: bir metr kvadrat organik ikki sentner gacha! tundrada bir mintaqa hosil ko'pi 12 m, va oraliqdagi strip o'rmonlar - 400 m ichida, bu faol quruq materiyaning 80 tonnagacha to'planishi mumkin bo'lgan, shakar da, bir sohasida olgan qismlar :. unumdorligi sun'iy ekotizimiga chorvachilik fermer xo'jaliklarining foydalanish boshqa bir joyda ekinlari gektar jismonan qodir bo'lmaydi. Biroq, bir oz, ularning koylarda Orinoco, Missisipi farq, shuningdek Chad ba'zi maydoni. Bu erda, ekotizimning yil uchun gektariga materiallar 300 tonnagacha "ber"!

natijalar

Shunday qilib, hosildorlik baholash asosiy moddalar haqida aniq amalga oshirilishi lozim. o'rta mahsulotlari, bu qiymati 10% dan ortiq emas, aslida, uning qiymati katta farq qiladi, va shuning uchun bu ko'rsatkich batafsil tahlil oddiygina mumkin emas, albatta.