 |
|
Біомаса. Продуктивність екосистем. Продукція первинна та вторинна. Чиста та валова продукція
Біомаса — це кількість живої речовини (в одиницях маси), що припадає на одиницю площі або об'єму (т/м кв, г/м кв). Біомаса може бути також виражена в енергетичних одиницях, які містяться у відповідній одиниці маси живої речовини (в джоулях). Залежно від походження розрізняють фіто-, зоо- та бактеріомасу.
Продуктивність екосистем — це кількість органічної речовини (в одиницях маси або енергії), що виробляється з одиниці поверхні за одиницю часу. Наприклад, продуктивність тропічного лісу — кг / на м кв за рік тощо.
Продуктивність біологічна (екосистем) буває первинною, вторинною, чистою й валовою.
Первинна продуктивність (або продукція) — це біомаса або енергія, створена продуцентами за одиницю часу на одиницю простору. Розрізняють валову первинну продуктивність (ВПП) — швидкість, з якою сонячна енергія перетворюється продуцентами на органічну сполуку під час фотосинтезу (її виражають в кал / м кв в годину), і чисту первинну продуктивність (ЧПП) — енергію, що іде на приріст або поглинається деструкторами:
Вторинна продуктивність (або вторинна продукція) — загальна кількість органічної речовини, яка вироблена всіма гетеротрофами(консументи) на одиницю площі за одиницю часу. Вторинна продуктивність також поділяється на валову й чисту.
Найбільш продуктивними є: екваторіальні ліси, мангрові ліси, дощові тропічні ліси, болота, естуарії, коралові рифи. їх продуктивність — 3500-4000 г/м кв • рік.
Фактори, що лімітують первинну продукцію на суходолі: світло, СO2, Н2O, мінеральні речовини, низький рівень фотосинтетичних процесів (рідко буває більшим, ніж 10% ФАР).
Фактори, що лімітують первинну продукцію водних екосистем: біогенні елементи, світло, температура. Високопродуктивні водні екосистеми (естуарії, внутрішній шельф, зони океанічних апвелінгів мають велику кількість біогенних елементів у воді.
Є три основних типи пірамід:
— піраміда чисел показує чисельність окремих організмів;
— піраміда біомаси характеризує загальну суху вагу, калорійність або іншу міру загальної кількості живої речовини;
— піраміда енергії відповідає величині потоку енергії або "продуктивності" на послідовних трофічних рівнях.
Піраміди чисел і біомаси можуть бути оберненими (або частково оберненими), тобто основа може бути меншою, ніж один або кілька верхніх поверхів. Так буває, коли середні розміри продуцентів(автотрофи) менші ніж розміри консументів(гетеротрофи).
Навпаки, екологічна енергетична піраміда завжди звужується догори за умови, що будуть враховані усі джерела енергії живлення в системі.
В основі екологічної піраміди розміщуються організми першого трофічного рівня, а на її вершині – організми кінцевого для даної екосистеми трофічного рівня. З точки зору оцінки загальної ефективності біоценозів найбільшу інформацію дають екологічні піраміди енергії. Вони відображають швидкість утворення біомас та показують, скільки енергії утримується на кожному з трофічних рівнів за певний період часу (звичайно за рік).
Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози — агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового складу і не здатні до саморегуляції.
Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних (пеньок, калюжа, город) до дуже великих, що вимірюються гектарами (ліс, озеро, поле). Кожний біогеоценоз характеризується власним колообігом речовин, трансформацією сонячної енергії і продуктивністю біомаси.