Productivitatea biologică a ecosistemelor

Fiecare ecosistem are o anumită productivitate.

productivității sistemului ecologic - este viteza cu care producătorii absorb energia solară radiantă prin fotosinteză, substanța organică formează.

Distinge niveluri diferite de producție. pe care să creeze producția primară și secundară. Masa organică creată de către producătorii de pe unitatea de timp se numește producție primară, și pe unitate de timp în creșterea masei de consumatori - produse secundare.

Toate componentele vii ale ecosistemului - producători, consuments, descompunători alcătuiesc biomasa totală (greutate în viu). Biomasa este de obicei exprimat în termeni de greutate uscată sau în stare proaspătă, dar pot fi exprimate în unități de energie - calorii, Jouli.

Structura trofică poate fi exprimată grafic ca piramide de mediu. producând baza piramidei este nivele și nivelului de putere ulterior formează un planșeu și un vârf al piramidei.

Există trei tipuri principale de piramide ecologice:

1) biomasa piramida masa materiei vii la fiecare nivel caracterizare;

2) piramidă energetică care arată schimbarea de energie la niveluri trofice ulterioare;

3) Numerele piramidale, reflectând numărul de organisme din fiecare nivel.

Figura 2 prezintă o piramidă a biomasei ecosistemului terestru.

Fig. 2. - Piramida ecosistemului terestru biomasă

P - producători; RK - consuments erbivore; PC - carnivore consuments

În ecosistemele terestre din greutatea totală a plantelor depășește pe cea a tuturor ierbivore, iar greutatea lor depășește întreaga biomasă pradatorilor. Ecosistemul piramidei oceanului biomasă este cu susul în jos de vedere, și anume. E au o acumulare tendință de biomasă la niveluri mai ridicate.

Numerele de piramidă recomandă rezultat sub formă de tabel. Îmbunătățirea piramida de energie este, ea reflectă consumul de energie în lanțurile alimentare.

Cunoașterea ecosistemului Energiei și a indicatorilor cantitativi ei pot lua cu acuratețe în considerare posibilitatea de retragere a ecosistemului natural al unui număr de plante și animale de biomasă, fără a submina eficiența acestuia.

Soare pentru planeta Pământ - asta e viața pentru toate lucrurile vii. Pe suprafața planetei Pământ primește anual aproximativ 55 kcal / cm 2. In acest caz, planta este fixată nu mai mult de 1-2% din energia solară, cheltuită pentru încălzirea restul atmosferei, pământul și evaporarea.

Din plantele de energie solară acumulat nu mai mult de 7-10% se duce la animale erbivore care se hrănesc cu plante vii.

Pe productivitatea ecosistemelor sunt împărțite în 4 clase.

Productivitatea biologică 1. Ecosisteme foarte mare - mai mult de 2 kg / m2 anual. Acestea includ trestiile în delta Volga, Don si Urali. La productivitate, acestea sunt aproape de ecosistemele de păduri tropicale și recifele de corali.

2. Ecosistemele productivitate biologică ridicată - 2.1 kg / m2 pe an. Acest paduri tei stejar, desișuri de coastă de stuf de pe lac, culturile de porumb și ierburi perene la irigare.

3. Ecosistemele productivitatea biologică modestă - 0,25-1 kg / m 2 anual. O astfel de productivitate are multe plante: pin și păduri de mesteacăn, fânețe și stepe, „pajiști de mare“, alge în Marea Japoniei.

Productivitatea biologică 4. Ecosisteme scăzută - mai mare de 0,25 kg / m2 pe an. Arctic insule desertice din Oceanul Arctic, tundra, semidesert.

Productivitatea medie a ecosistemului Pământului nu trebuie să depășească 0,3 kg / m2 anual.

Productivitatea biologică a ecosistemelor - fundamentul vieții biosferei și om, ca parte din ea. Aceasta depinde de resursa de sol (nutrienți de securitate și de umiditate) atmosfera, lumina soarelui și de căldură. Fiecare dintre aceste resurse este indispensabilă. Productivitatea ecosistemului depinde în principal de resurse, ceea ce este insuficient sau care este în exces (de exemplu: solul îmbibat cu apă sau temperaturi ridicate).

O astfel de resursă este numit un factor de limitare a ratei (adică limitarea ..); De exemplu, în Caspica șes culturilor de precipitații limitate. În zonele montane tundră și recolta este limitată de cantitatea de căldură.

Pentru a crește productivitatea ecosistemelor, persoana tinde să reducă influența factorilor de limitare - luare a îngrășămintelor, plantarea de cultură iubitoare de umiditate, construirea de sere, focare.

Productivitatea biologică poate fi redusă și ecosisteme de contaminare a deșeurilor toxice întreprinderile industriale și agricole gazoase sau lichide (ploaie acidă, pesticide, defolianți și așa mai departe. D.).

Orice încălcare a relațiilor în ecosisteme constituie o încălcare a fluxurilor de energie. Producția este în măsură să se dezvolte numai prin utilizarea resurselor de mediu. Dar încălcarea energiei biosferă mai mult de 1 \% poate duce la o creștere bruscă a entropiei și moartea a întregului sistem, ca urmare a crizei termodinamic.

Astfel, productivitatea biologică - baza vieții și a omului. Aceasta depinde de resursa de sol, din atmosfera, lumina soarelui și de căldură. Fiecare dintre aceste componente este indispensabilă.

Procesele de schimbare secvențială biocenoza alta pentru o perioadă lungă de timp, care curge sub influența factorilor externi și interni, numită succesiune.

Succesiunea - un fenomen natural, dar este de multe ori din cauza intervenției umane.

Succesiunea, care ruleaza pe substratul nou-format, numit primar. Succesiunea pe teritoriul deja ocupat de vegetație, se numește secundar.

succesiune ecologică - o succesiune de ecosisteme, cu o creștere treptată medii de schimbare de direcție, de exemplu, la schimbările climatice. Cu condițiile în schimbare ale mediului modifică compoziția organismelor vii și a productivității ecosistemelor. Treptat, rolul unor scăderi specii și alte crește, diferite tipuri sunt eliminate din ecosistemul, sau, dimpotrivă, să-l umple. Succesiuni poate fi cauzată de factori interni și externi și pot apărea uneori rapid, uneori secole. În cazul în care mediul este o schimbare bruscă (incendii, inundații o cantitate mare de ulei care trece vehicule cu roți și șenile în tundră), echilibrul ecologic este deranjat.

Constanța ciclurilor de nutrienți are loc atunci când întregul conținut de carbon și azot învățat ecosistem din atmosferă, ca urmare a decomposers înapoi în ea. Toate elementele de alimente minerale (fosfor, potasiu, calciu și altele asemenea. D.) După descompunerea materiei organice moarte în soluția de sol este returnat pentru reutilizare rădăcinile plantelor.

Ecosistemul menține echilibrul datorită faptului că acesta este în mod constant nouă vine energia solară. Echilibrul ecologic este menținut în ecosisteme mecanismele complexe ale relației dintre organismele vii și condițiile de mediu, între indivizi din aceeași specie și indivizi din specii diferite cu altele.

echilibru ecologic - o stare a ecosistemului în care compoziția și productivitatea biotice (plante, animale, fungi, bacterii, alge) la orice moment dat se potrivește cel mai bine condițiile abiotic - solului și climei. Caracteristica principală a echilibrului ecologic al ecosistemului - mobilitatea acestuia.

Ecosistemul este în continuă schimbare este reversibilă.

Se schimbă ecosistemul într-un an de primăvară la primăvară cu fluctuațiile climatice în ani diferiți și schimbarea rolului anumitor specii de plante, în legătură cu ritmurile ciclului lor de viață (de exemplu, flori de stejar o dată la 4 ani, izbucniri de molie de țigani în pădure sau de rozătoare din stepă). Atunci când astfel de modificări în compoziția speciilor a ecosistemului este menținut, ajustează doar la fluctuații.

Cu toate acestea, sub influența optimalitatea legii, care prevede că orice sistem funcționează cel mai bine numai în limitele spațiale și temporale strict definite, specimene excesiv de mari, care necesită cantități excesive de alimente pentru a susține energia lor, de obicei, mor.

succesiune de mediu are loc la un anumit interval de timp, care variază în structura comunitară specii și mediul abiotic al existenței sale, până la punctul culminant al dezvoltării sale - apariția sistemului stabilizat. Într-un sens mai restrâns, este o secvență de comunități care se succed în zonă.

În cazul în care apar în primul rând organisme autotrofe, succesiunea se numește autotrofe. De exemplu, dezvoltarea pădurilor de pe teren abandonat. Compoziția de specii de organisme variază de la an CUOA, iar în comunitate este acumularea materiei organice.

succesiune heterotrofe caracterizate printr-o predominare inițială a organismelor heterotrofe și se găsește în acele cazuri în care mediul abundă materie organică. Rezervele de energie sunt inițial maximă și scade atunci când succesiunea, cu excepția cazului, desigur, nu introduce materie organică suplimentară.

fluxul de energie prin intermediul comunității în timpul căderilor de succesiune heterotrofice. Se termină după ce substanțele organice exces epuizate. În schimb, atunci când tipul de autotrofe flux energetic succesiune poate chiar crește.

Pentru apariția succesiunii spațiului liber necesar și, în funcție de starea inițială a substratului, distinge succesiune primară și secundară.

succesiune primară în cazul în care formarea este o comunitate pornește de la substratul inițial liber, iar succesiunea secundară este o succesiune de o comunitate care a existat în acest substrat, altele, mai sofisticate pentru condiții abiotice.

succesiune primară ne permite să urmărim formarea comunităților de la început. Se poate întâmpla pe panta după slumping sau colaps, rezultând în adancituri în timpul retragerii mării și schimbarea râului pat, nisipurile Eoliene goi din deșert, să nu mai vorbim de tulburările antropice: zona de tăiere proaspete, benzi aluvionară de mare coasta, rezervoare artificiale.

Un exemplu tipic este aflorimentele de decantare de rocă. Inițial, pe stânci sunt licheni și alge formate specii complexe de alge microscopice, protozoare, nematozi, acarieni și unele insecte, care promovează formarea solului primar. Mai târziu, există alte forme de licheni, mosses specializate, apoi rezolva plante vasculare și îmbogățită cu faună

Succesiunilor din cauza unor factori externi, numit ekzogeneticheskimi. Asemenea succesiunile pot fi cauzate, de exemplu, schimbările climatice într-o singură direcție (de răcire sau de încălzire) și alte condiții abiotice schimbare. O astfel de schimbare poate avea loc în cursul secolelor și mileniilor, iar ei se numesc succesiune seculare. În cazul în care rezultatul schimbării condițiilor de mediu anumite tipuri de moarte, în timp ce altele sunt schimbate sub influența selecției naturale, procesul este considerată ca fiind o succesiune evolutivă.

În cazul în care succesiunea se datorează interacțiunilor interne, este numit endogeneticheskoy. Endogeneticheskie succesiune observate în natură, atunci când în procesul de dezvoltare a comunității sale se schimbă mediul înconjurător, astfel încât acesta să devină mai favorabil pentru o altă comunitate. Forma o nouă comunitate, la rândul său, face ca mediul chiar mai nefavorabil din fosta comunitate. Procesul de schimbare a ecosistemului, care trece mai multe etape, până la până când ajunge la soldul final, populația.

Succesiunea se termină cu formarea comunității, adaptată la condițiile climatice, capacitatea de a se susține pe termen nelimitat, componentele interne sunt echilibrate între ele și cu mediul înconjurător.

Final succesiunea comunitară - durabilă, samovozobnovlyayuscheesya și fiind în echilibru cu mediul - numit comunitatea punctul culminant.

Climax - este cea mai mare, nivelul cel mai bine echilibrat de succesiune, care poate fi un timp foarte lung.

Numărul de serie se succede treptat și în mod regulat unul pe altul în comunitățile de succesiune numite serii succesoral. Ea apare în natură, nu numai în păduri, mlaștini și lacuri, dar, de asemenea, pe trunchiuri de copaci și a trunchiurilor morți, în cazul în care există o schimbare periodică a saprofite și saprophages în bălți și iazuri, și așa mai departe. D. Cu alte cuvinte, succesiunea diferitelor scări și ierarhice, precum și cum sunt ecosistemele.

Fiecare etapă reprezintă o succesiune comunitate definită cu o predominanță a diferitelor specii și forme de viață. Etapele individuale ale succesiunii numite etape seriale.

Cu toate acestea, procesul se caracterizează printr-o succesiune progresiva, de obicei, asociat doar cu influente naturale. În cazul în care există o încălcare rapidă și masivă a homeostaziei, cum ar fi uzurpare umane, mecanismele evolutive sunt rupte, iar sistemul nu poate restabili echilibrul interior la același nivel ridicat. Cel mai bun caz, acestea sunt înlocuite cu altele, de regulă, mai puțin productivă și durabilă, iar în cel mai rău - există desertificarea, distrugerea sau reducerea drastică a biomasei la incapacitatea sa de auto-vindecare.

Faptul este că mai organizat, look perfect, cu atat mai greu este sistemul genetic, oferind stabilitate, conservarea generațiilor de trasaturi ereditare. Desigur, în aceste specii, inclusiv la oameni, tind să fie destul de mare adaptabilitate la diferite valori ale factorilor de mediu. Cu toate acestea, ea are limitele sale. Și în cazul în care sunt încălcate prea brusc sau rapid, stabilitatea genetică, în condiții normale, contribuind la păstrarea demnității lor înseamnă, înfășurat moartea sa.

Mai puțin organizate, dar mai multe tipuri capabile de mutații obținute și avantajul stramuta specii mai organizate care ocupă nișa lor ecologică. Este adesea noi specii sunt mai agresive si trudnounichtozhaemymi din cauza variabilității ridicate (așa cum sa întâmplat cu virusul SIDA, care a înlocuit pojar, scarlatină, etc.).