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

81 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

13738. История отечества. Тест. Вариант 5 131 KB
  Вариант №5 Часть 1 А1. Какое из указанных событий произошло раньше других 1 битва на реке Воже 3 Куликовская битва 2 разорение Москвы ханом Тохтамышем 4 Грюнвальдская битва А2. Кто из назва...
13739. История отечества. Тест. Вариант 6 130.5 KB
  Вариант №6 Часть 1 А1. Позже других событий произошло 1 воцарение династии Романовых 3 крещение Руси 2 начало феодальной раздробленности 4 введение опричнины А2. Начало государственности ...
13740. История отечества. Тест. Вариант 7 128.5 KB
  Вариант №7 Часть 1 А1. Позже других событий произошло 1 начало Смутного времени 2 первое упоминание о Москве в летописи 3 установление монголотатарского ига 4 завершение образования Российс
13741. История отечества. Тест. Вариант 9 126 KB
  Вариант №9 Часть 1 А1. Кто из перечисленных князей правил позднее других 1 Игорь Старый 3 Владимир Мономах 2 Василий Темный 4 Александр Невский А2. В Новгородской боярской республике высш
13742. История отечества. Тест. Вариант 10 123 KB
  Вариант №10 Часть 1 А1. Какое из перечисленных событий произошло позднее других 1 битва на Калке 3 первое упоминание о Москве в летописях 2 восстание древлян 4 поход князя Игоря Святославича на половце
13743. История отечества. Тест. Вариант 11 121 KB
  Вариант №11 Часть 1 А1. Какое событие древнейшая русская летопись Повесть временных лет относит к 945 г. 1 восстание древлян 3 призвание варягов в Новгород 2 крещение князя Владимира 4 поход князя Олег
13744. История отечества. Тест. Вариант 12 123.5 KB
  Вариант №12 Часть 1 А1.Установление монголотатарского ига на Руси произошло в 1 XI в. 2 XII в. 3 XIII в. 4 XIV в. А2. Соседями восточных славян в период Древней Руси являлись ...
13745. История отечества. Тест. Вариант 13 128.5 KB
  Вариант №13 Часть 1 А1. Какое из названных событий произошло в XV в. 1 основание славяногреколатинской академии 2 церковнообрядовая реформа патриарха Никона 3 издание печатной книги Апостол ...
13746. История отечества. Тест. Вариант 14 120.5 KB
  Вариант №14 Часть 1 А1. В XIII в. произошло событие 1 сражение на реке Калке 3 Грюнвальдская битва 2 взятие Казани 4 Куликовская битва А2. Избранию царя из династии Романовых предшествовало с