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

94 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

65866. Проблема определения слова 103.5 KB
  Несмотря на то что для носителей всех языков слово является несомненной реальностью что носители языка на интуитивном уровне чувствуют границы слова дать научное определение слова чрезвычайно трудно В истории науки было предложено более 70 различных критериев определения слова в основе которых...
65867. Сущность и функции языка 154 KB
  Считается что понимание сущности языка связано с ответом по крайней мере на два вопроса: идеален язык или материален является ли язык биологическим психическим социальным или индивидуальным явлением В истории языкознания известны разные ответы на эти вопросы...
65869. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ 47 KB
  Энергетические условия процесса кристаллизации При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка возникают кристаллы. Эта температура ts и есть равновесная или теоретическая температура кристаллизации.
65870. Культура Київської Русі у контексті загальноєвропейського культурного розвитку (IX – ХІІІ ст.) 546.8 KB
  Складність вивчення культури Київської Русі, особливо її ранніх етапів, пояснюється браком писемних джерел. Античні автори, які добре знали Середземномор'я, щонайбільше лише згадували про наших далеких предків, про місцевості і народи, які жили на північ від Дунаю і Чорного моря.
65871. Использование PhpMyAdmin в базе данных Mysql 1.46 MB
  Программа PHPMYADMIN получив, на вход имя создаваемой базы, проверит по своему внутреннему справочнику отсутствие подобного имени и сформирует (зарезервирует) на диске место для будущих таблиц этой базы данных.
65872. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ 88.5 KB
  Применительно к задачам исследования качества системы математическая модель должна обеспечивать адекватное описание влияния параметров и условий функционирования на показатели ее качества. Подавая на вход системы различные входные процессы и измеряя процесс на ее выходе исследователь получает...
65873. Микросхемы и их функционирование 202.5 KB
  Если схема строится на основе микросхем то должны быть показаны номера выводов всех входов и выходов этих микросхем. Все узлы блоки части элементы микросхемы показываются в виде прямоугольников с соответствующими надписями.
65874. ПЕРВОБЫТНАЯ КУЛЬТУРА 29 KB
  Новая техника обработки камня. Гончарное производство и строительное дело говорят об оседлости. Переход от матриархата к патриархату. Развиваются условно-орнаментальные формы изображения, украшаются предметы, находившиеся в распоряжении человека.