44807

Продуктивность экосистем. Первичная и вторичная продукция

Доклад

Экология и защита окружающей среды

Пример экосистемы пруд с обитающими в нём растениями рыбами беспозвоночными животными микроорганизмами составляющими живую компоненту системы биоценоз. Все живые компоненты экосистемы – продуценты консументы редуценты составляют общую биомассу живой вес. Для экосистемы океана пирамида биомассы имеет перевернутый вид т. Знание энергетики экосистемы и количественных ее показателей позволяют точно учесть возможность изъятия из природной экосистемы того или иного количества растительной и животной биомассы без подрыва ее эффективности.

Русский

2013-11-13

18.66 KB

85 чел.

Продуктивность экосистем. Первичная и вторичная продукция

Любую совокупность организмов и неорганических компонентов окружающей их среды, в которой может осуществляться круговорот веществ, называют экологической системой или экосистемой. Экосистема, или экологическая система - биологическая система, состоящая из сообщества живых организмов (биоценоз), среды их обитания (биотоп), системы связей, осуществляющей обмен веществом и энергией между ними. Одно из основных понятий экологии.

Пример экосистемы - пруд с обитающими в нём растениями, рыбами, беспозвоночными животными, микроорганизмами, составляющими живую компоненту системы, биоценоз.

Каждая экосистема обладает определенной продуктивностью.

Продуктивность экологической системы – это скорость, с которой продуценты усваивают лучистую энергию солнца в процессе фотосинтеза, образуя органическое вещество.

Различают разные уровни продуцирования, на которых создается первичная и вторичная продукция. Органическая масса, создаваемая продуцентами в единицу времени, называется первичной продукцией, а прирост за единицу времени массы консументов – вторичной продукцией.

Все живые компоненты экосистемы – продуценты, консументы, редуценты составляют общую биомассу (живой вес). Биомассу обычно выражают через сухой или живой вес, но можно выражать и в энергетических единицах – калориях, джоулях.

Трофические структуры можно выразить графически в виде экологических пирамид. Основанием пирамиды служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды.

Известны три основных типа экологических пирамид:

1) пирамиды биомассы, характеризующие массу живого вещества на каждом уровне;

2) пирамиды энергии, показывающие, изменение энергии на последующих трофических уровнях;

3) пирамиды чисел, отражающие численность организмов на каждом уровне.

В наземных экосистемах суммарная масса растений превышает массу всех растительноядных, а их масса превышает всю биомассу хищников. Для экосистемы океана пирамида биомассы имеет перевернутый вид, т. е характерна тенденция накапливания биомассы на более высоких уровнях.

Пирамиду чисел рекомендуют приводить в табличной форме. Более совершенной является пирамида энергии, она отражает расходование энергии в трофических цепях.

Знание энергетики экосистемы и количественных ее показателей позволяют точно учесть возможность изъятия из природной экосистемы того или иного количества растительной и животной биомассы без подрыва ее эффективности.

Органические вещества, образованные продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, называются первичной продукцией. Биомасса, образованная за определенный промежуток времени редуцентами и консументами экосистемы, называетсявторичной продукцией. Первичная продукция делится на два вида: первичная общая продукция и первичная чистая продукция.

Только небольшая часть поступающей на Землю солнечной энергии используется растениями; 44% коротковолновых излучений, выделяемых солнечной энергией, участвует в процессе фотосинтеза. Их называют активной фотосинтезирующей радиацией (излучение). Но не все активные фотосинтезирующие излучения поглощаются растениями, а только 25% энергии запасается в форме органического вещества. Эта энергия называется начальной (первичной) валовой продукцией. Большая часть начальной валовой продукции используется на дыхание растений. Например, в лесах умеренного пояса 50—60%, а в тропических лесах — 80% начальной общей продукции расходуется на дыхание. Оставшаяся энергия переходит к питающимся растениями консументам. Это так называемая чистая продукция. На чистую начальную продукцию влияют такие факторы, как фотосинтезиру- ющее активное излучение, вода, необходимая для растений, количество минеральных веществ, плодородие почвы и др.

Воспроизведение биомассы всех живых организмов каждой экосистемы называется биологической продуктивностью. Биологическая продуктивность производится за определенный промежуток времени, например определяется за сезон, за год, за несколько лет. Биологическая продуктивность считается главным показателем малого круговорота веществ и энергии. Количество биологической продуктивности, образующейся в каждой последующей пищевой цепи малого круговорота веществ и энергии, меньше начальной цепи в 5—10 раз.

Различна и образующаяся биомасса биологической продуктивности каждой экосистемы. Например, луговые степи дают больший годовой прирост биомассы, чем хвойные леса. Популяция мелких млекопитающих по сравнению с крупными обладает большей скоростью роста и размножения и дает более высокий прирост при равной биомассе. Если воспроизведение биологической продуктивности в тундре и пустыне мало, то в тропических лесах оно очень высокое.

Общий перечень элементов экосистемы включает:

1. Неорганические вещества (азот, кислород, углекислый газ, вода и т.д.),

содержащиеся в виде газов, жидкости и ингредиентов субстрата.

2. Органические соединения (белки,  углеводы,  липиды, гумус и т.д.),

содержащиеся в живых организмах и отчасти в субстрате.

3. Субстрат - среда или основа,  в которой постоянно обитают и развиваются

организмы (верхний слой литосферы, гидросферы и ее донные отложения, отчасти

атмосфера).

4. Автотрофы или продуценты, т.е. организмы, способные к фото- или

хемосинтезу  и являющиеся создателями органических веществ из неорганических.

5. Гетеротрофы или консументы,  т.е. потребители органического вещества.

6. Редуценты,  чаще всего являющиеся микроконсументами, разлагающими мертвое

органическое вещество и превращаюшие его в неорганическое, которое способны

усваивать продуценты.

Различается  несколько  видов консументов - травоядных (или первичных) и плотоядных (или вторичных).

Вторичные консументы могут быть нескольких порядков (ежик – лиса – волк -

медведь).

Последним биологическим компонентом экосистемы являются редуценты, которые в

основном  представлены  микроорганизмами.

    

 Энергетическая классификация  экосистем  различает 4 типа:  1) природные несубсидированные экосистемы, получающие энергию только от Солнца (открытые океаны,  глубокие озера,  высокогорные леса); 2) природные экосистемы, субсидируемые Солнцем и другими естественными  источниками (дождевые леса, приливные зоны и т.д.); 3) природные зоны, субсидируемые человеком и Солнцем (агрозкосистемы, аква-культура); 4)  зоны,  получавшие энергию от других экосистем в виде питания и топлива (города или  урбанизированные территории).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26421. ЦНС. Серое и белое вещество 20.5 KB
  Отличается высокой концентрацией нервной ткани особенно в головном мозге в котором сформировались БП содержащие кору – серое вещество substania grisae – скопление тел нейронов обеспечивающее ВНД и ствол мозга с подкоркой. Подкорка выполняет ННД и осуществляет через образованные ею проводящие пути связь головного мозга со спинным. Среди белого вещества substancia alba – скопление отростков нейронов расположены нервные клетки в виде ретикулярной формации которая помимо проводниковой роли участвует в генерации энергии которая...
26422. Череп 25.5 KB
  Мозговой отдел: затылочная кость os occipitale клиновидная кость os sphenoidale теменная кость os parietale межтеменная кость os interparietale височная кость os temporale лобная кость os frontale. Особенности: КРС: массивен уплощён роговые отростки нет верхних резцов хоаны узкие и глубокие полная орбита лошадь: менее массивен затылочный гребень полная орбита значительное надглазничное отверстие свинья: хоботковая кость длинные ярёмные отростки неполная орбита собака: лёгкий ярёмные отростки короткие хоаны широкие синусы...
26423. Шея 25 KB
  В шейной области выделяют несколько групп мышц; вентральные: грудиннососцевидный грудинночелюстной грудинноподъязычный плечеподъязычный грудиннощитовидный; боковые лестничные мышцы и дорсальные: трапециевидный и плечеголовной ромбовидный и зубчатый вентральный пластыревидный и длиннейший шеи полуостистый и длиннейший головы и атланта остистый и многораздельный. Иннервацию области шеи обеспечивают дорсальные и вентральные ветви смешанных шейных спинномозговых нервов многие имеют специальные названия: большой затылочный большой...
26424. Эндокринная система 21 KB
  Гормоны: соматропин кортикотропин тиротропин пролактин фоллитропин лютропин меланотропин вазопрессин окситоцин. Гормоны: мелатонин серотонин и антигонадотропин. Гормоны: тироксин трийодтиронин тиреокальцитонин. Гормоны: паратгормон регулирует содержание кальция в костях.
26425. Язык — linqua 26 KB
  Различают корень языка radix linguae расположенный на уровне последних коренных зубов. Корень переходит в тело языка corpus linquae тело в верхушку apex linquae рис. Корень языка закреплен на подъязычной кости. Средняя и две боковые язычнонадгортанные складки слизистой оболочки plica glossoepigloltica соединяют корень языка с надгортанником.
26426. Носовая полость (cavum nasi) 22 KB
  В носовой полости находятся лабиринт решётчатой кости и носовые раковины две или три. Функционально вся носовая полость подразделяется на две части: преддверие сообщается с конъюнктивальным мешком глаза через слёзноносовой проток и собственно носовую полость в которой выделяют обонятельную верхнюю и дыхательную нижнюю области. С носовой полостью связаны придаточные носовые пазухи синусы расположенные в верхней челюсти sinus maxillaris лобной кости sinus frontalis в нёбной sinus palatinus и клиновидной sinus sphenoidalis...
26427. Область крылонёбной ямки 20 KB
  В ней находятся 3 отверстия: верхнее – в челюстное для в челюстной артерии и нерва сообщается с подглазничным отверстием образуя подглазничный канал. Среднее –клинонёбное для клинонёбной артерии и нерва сообщается с носовой полостью. Нижнее – нёбное заднее для большой нёбной артерии и нерва сообщается с большим нёбным на твёрдом нёбе. здесь находится крупный сосудистонервный пучок: ветви в челюстного нерва от тройничного и в челюстная артерия и её ветви продолжение наружной сонной клинонёбный парасимпатический узел через который...
26428. Область орбиты 22.5 KB
  Снаружи от лобной кости отходит образуя край орбитального кольца скуловой отросток – processus zygomaticus который у лошадей и КРС доходит до скулового отростка височной кости или височного отростка скуловой кости и образует полное кольцо орбиты а у свиней и собак не доходит и образует неполное кольцо. От наружной поверхности чешуи височной кости ответвляется скуловой отросток височной кости – proc. zygomaticus os temporale который соединяется с височным отростком скуловой кости – proc.
26429. Область холки 19.5 KB
  Иннервация: дорсальные ветви грудных спинномозговых нервов трапециевидный нерв.