ผลผลิตรองของระบบนิเวศ การผลิตขั้นปฐมภูมิและขั้นทุติยภูมิ

ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการสร้างมวลชีวภาพใหม่เรียกว่า ผลผลิต. อัตราการเกิดมวลชีวภาพต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่เรียกว่า สินค้า. ผลิตภัณฑ์ชีวภาพแสดงเป็นจูลต่อ 1 ม. 2 ต่อวัน แคลอรี่ต่อ 1 ม. 2 ต่อวัน กิโลกรัมต่อ 1 เฮกตาร์ต่อหนึ่งปี

มวลอินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยพืชต่อหน่วยเวลาเรียกว่าปฐมภูมิ สินค้า. การผลิตขั้นต้นขั้นต้นคือปริมาณสสารและพลังงานทั้งหมดที่ผลิตโดยออโตโทรฟของระบบนิเวศ การผลิตขั้นต้นสุทธิ – อัตราการสะสมของอินทรียวัตถุในเนื้อเยื่อพืชหลังหักค่าใช้จ่ายในการหายใจ ผู้บริโภคสามารถใช้ผลิตภัณฑ์หลักบริสุทธิ์เท่านั้น

ผลิตภัณฑ์ทุติยภูมิในระบบนิเวศเกิดจากผู้บริโภค การผลิตทุติยภูมิของชุมชนจะน้อยกว่าการผลิตขั้นต้นเสมอ จากปิรามิดของการผลิตทางชีวภาพในแต่ละระดับโภชนาการก่อนหน้านี้ ปริมาณของชีวมวลที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาจะมากกว่าในครั้งถัดไป

ปริมาณพลังงานที่จ่ายต่อปีไปยังพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่นี้และบนเมฆปกคลุม เช่น จากปัจจัยที่ส่งเสริมการสังเคราะห์ด้วยแสง ผลผลิตเฉลี่ยของพื้นที่ดินสอดคล้องกับการดูดซึมประมาณ 0.3% ของพลังงานแสงที่มาถึงพื้นผิวโลก

มีการระบุพื้นที่สี่กลุ่มที่แตกต่างกันในผลผลิตหลักของระบบนิเวศ:

1) ทะเลเปิดและทะเลทราย (ผลผลิตมักจะน้อยกว่า 500-1,000 kcal / m 2 ต่อปี

2) ต้นไม้ล้มลุกกึ่งแห้งแล้ง, agrocenoses บางแห่ง, ทะเลสาบลึก, ป่าอัลไพน์, ชายฝั่งทะเล (500-3,000 กิโลแคลอรี/ม. 2 ต่อปี;

3) ป่าชื้น ทะเลสาบน้ำตื้น ทุ่งหญ้า และพืชไร่ส่วนใหญ่ (300-10,000 กิโลแคลอรี/ลูกบาศก์เมตรต่อปี)

4) ปากแม่น้ำบางแห่ง แนวปะการัง (มากกว่า 10,000 กิโลแคลอรี/ตร.ม. ต่อปี)

คุณภาพของอาหารและการกระจายพลังงานเพื่อทำหน้าที่ต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตเป็นตัวกำหนดธรรมชาติของการไหลของพลังงานผ่านชุมชน ความแตกต่างที่ชัดเจนที่สุดในเรื่องนี้มีอยู่ระหว่างระบบนิเวศในน้ำและบนบก ผลผลิตถึงระดับสูงสุดในสถานที่ซึ่งมีแสง ความร้อน น้ำ และสารอาหารแร่ธาตุมากมาย

ความชื้นและอุณหภูมิมักเป็นปัจจัยสำคัญอันดับแรกที่จำกัดผลผลิตของระบบภาคพื้นดิน และองค์ประกอบแร่ธาตุเป็นปัจจัยที่สอง ความพร้อมของความชื้นเพื่อชดเชยการสูญเสียดังกล่าวเป็นปัจจัยหลักของผลผลิตที่ดิน มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างปริมาณน้ำฝนและผลผลิตขั้นต้นสุทธิ โดยเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปี ในระบบนิเวศเขตอบอุ่นและเขตอาร์กติก อุณหภูมิในฤดูหนาวที่ต่ำและกลางคืนที่ยาวนานทำให้ผลผลิตลดลง ระบบนิเวศของหนองน้ำและที่ลุ่มอยู่ในระยะใกล้ระหว่างที่อยู่อาศัยบนบกและในน้ำ และในแง่ของผลผลิตพืชพวกมันสอดคล้องกับป่าเขตร้อน พืชที่อาศัยอยู่ตามทางเดินมีผลผลิตสูง เนื่องจากรากของมันอยู่ใต้น้ำตลอดเวลา และใบของมันอยู่ในแสงและในอากาศ นอกจากนี้พวกมันยังได้รับสารอาหารอย่างมากมายเนื่องจากเศษซากที่ถูกชะล้างเข้าไปในทางเดินจะถูกแบคทีเรียย่อยสลายอย่างรวดเร็ว

ใน ระบบนิเวศทางน้ำพลังงานถูกถ่ายโอนอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากจากระดับโภชนาการหนึ่งไปยังอีกระดับหนึ่ง ซึ่งสร้างความเป็นไปได้สำหรับการก่อตัวของห่วงโซ่อาหารที่ยาว ปัจจัยหลักที่จำกัดผลผลิตของระบบนิเวศทางน้ำคือแร่ธาตุอาหารในปริมาณเล็กน้อย สิ่งนี้จำกัดผลผลิตเกือบหนึ่งลำดับความสำคัญเมื่อเทียบกับผลผลิตของป่าเขตอบอุ่น ฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่ขาดสารอาหารมากที่สุดในน่านน้ำของมหาสมุทรเปิด

ในโซนของ upwelling (ที่ซึ่งสารอาหารถูกพัดพาไปที่ผิวน้ำจากส่วนลึกของทะเลโดยกระแสน้ำในแนวดิ่ง) และไหล่ทวีป (ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนอย่างแข็งขันระหว่างตะกอนด้านล่างและน้ำผิวดิน) การผลิตจะสูงขึ้น โดยเฉลี่ย 500 และ 360 g/m2 ต่อปี ตามลำดับ การผลิตบริเวณปากแม่น้ำตื้น แนวปะการัง และแนวสาหร่ายทะเลชายฝั่งนั้นใกล้เคียงกับที่อยู่อาศัยบนบกที่อยู่ใกล้เคียง ระบบนิเวศน้ำจืดมีผลิตภัณฑ์ค่อนข้างหลากหลาย ผลผลิตสูงสุดที่ส่วนต่อประสานระหว่างบกกับน้ำ: ในชุมชนบนบกหรือในน้ำบางแห่ง และในชุมชนชายฝั่งและชุมชนน้ำตื้นของระบบนิเวศทางน้ำ

ผลผลิตทางชีวภาพ - การเพิ่มขึ้นของอินทรียวัตถุของมวลชีวภาพที่ผลิตโดย biocenosis ต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่[ ...]

ผลผลิตหลักของระบบนิเวศ ชุมชน หรือส่วนหนึ่งส่วนใดของระบบนิเวศถูกกำหนดให้เป็นอัตราที่พลังงานแสงอาทิตย์ถูกดูดซับโดยการผลิตสิ่งมีชีวิต (ส่วนใหญ่เป็นพืชสีเขียว) ในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการสังเคราะห์ทางเคมี (ผู้ผลิตเคมี) พลังงานนี้เกิดขึ้นในรูปของสารอินทรีย์ของผู้ผลิตเนื้อเยื่อ[ ...]

ผลผลิต (การผลิต) ระดับประถมศึกษา - ผลผลิตทางชีวภาพ (การผลิต) ของผู้ผลิต (ส่วนใหญ่เป็นไฟโตซีโนซิส) ผลิตภัณฑ์ - ดูผลิตภัณฑ์ชีวภาพ[ ...]

สารมลพิษหลัก - สารมลพิษที่เข้ามาหรือปล่อยออกมาโดยตรง สิ่งแวดล้อมจากแหล่งกำเนิดมลพิษ P.z.v. สามารถนำไปสู่การก่อตัวและการสะสมของสารมลพิษทุติยภูมิในสิ่งแวดล้อม การระบายน้ำทิ้ง (แม่น้ำ) - การเปลี่ยนแปลงในทิศทางธรรมชาติของการไหลของแม่น้ำด้วยการถอนตัวไปยังแอ่งเก็บกักอื่นด้วยความช่วยเหลือของโครงสร้างไฮดรอลิก (GOST 19185-73) OVERGRADING, overgrazing - การเลี้ยงปศุสัตว์ที่ไม่มีการควบคุมซึ่งนำไปสู่การเสื่อมโทรมของพืชทุ่งหญ้าและผลผลิตและผลผลิตที่ลดลง (ที่เรียกว่าการพูดนอกเรื่องทุ่งหญ้า) และการก่อตัวของการฆ่า[ ... ]

ผลผลิตขั้นต้น - ดู ผลผลิตขั้นต้น[ ...]

ผลผลิตหลักของพืช (ผู้ผลิต) ของระบบนิเวศกำหนดพลังงานทั้งหมดของกระบวนการทางชีวเคมีในระบบนิเวศ และเป็นผลให้ความเข้มของวัฏจักรชีวธรณีเคมีของทั้งคาร์บอนและองค์ประกอบทางชีวภาพอื่นๆ วัฏจักรชีวธรณีเคมีของคาร์บอนซึ่งเป็นองค์ประกอบที่กำหนดระบบของสิ่งมีชีวิต ได้รับการศึกษาดีกว่าวัฏจักรขององค์ประกอบอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับวัฏจักรไบโอเจนิกโดยมีส่วนค่อนข้างน้อยใน เปลือกโลกหรือบรรยากาศ. อย่างไรก็ตาม วัฏจักรชีวธรณีเคมีของไนโตรเจนและออกซิเจนได้รับการศึกษาค่อนข้างครบถ้วน อย่างน้อยก็ในแง่ของการแลกเปลี่ยนในระบบนิเวศและบรรยากาศ[ ...]

ข้อมูลหลักของการสังเกตการณ์ระยะยาวซึ่งดำเนินการตามโปรแกรมที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวดนั้นถูกป้อนลงใน "พงศาวดารแห่งธรรมชาติ" ของเขตสงวนแต่ละแห่ง ในแต่ละปีวันที่เปิดของแม่น้ำ, เวลาของการออกดอกของพืช, การมาถึงของนก, ข้อมูลเกี่ยวกับจำนวนของสัตว์หลัก, พืชผลจากเมล็ด, ผลเบอร์รี่, เห็ดและปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆจะถูกบันทึกไว้ในปี ถึงปี สิ่งนี้ช่วยให้เราสามารถตัดสินระดับความคงตัวของปรากฏการณ์เหล่านี้ เข้าใจรูปแบบการเปลี่ยนแปลง คาดการณ์และพัฒนาวิธีการเพิ่มผลผลิตทางชีวภาพของไบโอจีโอซีโนสตามธรรมชาติ[ ...]

ผลผลิตของระบบนิเวศสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการไหลของพลังงานที่ไหลผ่านระบบนิเวศ ในแต่ละระบบนิเวศ ส่วนหนึ่งของพลังงานที่เข้าสู่สายใยอาหารจะถูกเก็บไว้ในรูปของสารประกอบอินทรีย์ การผลิตแบบไม่หยุดยั้งของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ (สิ่งมีชีวิต) เป็นหนึ่งในกระบวนการพื้นฐานของชีวมณฑล สารอินทรีย์ที่ผู้ผลิตสร้างขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการสังเคราะห์ด้วยเคมีเรียกว่าการผลิตขั้นต้นของระบบนิเวศ (ชุมชน) ในเชิงปริมาณจะแสดงเป็นมวลของพืชดิบหรือแห้งหรือในหน่วยพลังงาน - จำนวนแคลอรี่หรือจูลที่เท่ากัน การผลิตเบื้องต้นกำหนดการไหลของพลังงานทั้งหมดผ่านองค์ประกอบทางชีวภาพของระบบนิเวศ และเป็นผลให้มวลชีวภาพของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในระบบนิเวศ (รูปที่ 12.44)[ ...]

ผลผลิตขั้นต้น - มวลชีวภาพ (อวัยวะบนดินและใต้ดิน) รวมถึงพลังงานและสารระเหยทางชีวภาพที่ผลิตโดยผู้ผลิตต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลา เนื่องจาก P. p. ขึ้นอยู่กับความเข้มของการสังเคราะห์ด้วยแสงและอย่างหลังขึ้นอยู่กับเนื้อหาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศ จึงสันนิษฐานว่าผลผลิตขั้นต้นเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเข้มข้นของ CO2 ในชั้นบรรยากาศโลกเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เนื่องจากผลกระทบอื่น ๆ ของมนุษย์ (มลพิษทางสิ่งแวดล้อม ฯลฯ) และการแทนที่ของชุมชนชีวภาพที่มีประสิทธิผลมากขึ้นด้วยชุมชนที่มีประสิทธิผลน้อยกว่า ผลผลิตทางชีวภาพบนโลกจึงลดลงกว่า เมื่อเร็วๆ นี้เพิ่มขึ้น 20%[ ...]

ผลผลิตขั้นต้นสุทธิ (NPP) - อัตราการสะสมของสารอินทรีย์โดยพืชลบด้วยการบริโภคเพื่อการหายใจและการหายใจด้วยแสง[ ...]

ผลผลิตขั้นต้นสุทธิ - อัตราการสะสมของอินทรียวัตถุในเนื้อเยื่อพืชลบด้วยส่วนที่ใช้สำหรับการหายใจ (R) ของพืชในช่วงเวลาที่ทำการศึกษา: Рl / = Рv R.[ ...]

ผลผลิตขั้นต้นขั้นต้น (GPP) คืออัตราที่พืชกักเก็บพลังงานเคมีไว้ […]

ผลผลิตเบื้องต้นขั้นต้นคืออัตราการสะสมของสารอินทรีย์ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง รวมถึงส่วนหนึ่งของสารอินทรีย์ที่จะใช้ในการหายใจระหว่างการวัด มันถูกกำหนดให้เป็น Ra และแสดงเป็นหน่วยของมวลหรือพลังงานต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตรต่อหน่วยเวลา[ ...]

ผลผลิตระดับตติยภูมิในระดับผู้ล่ามีประมาณ 10% ของผลผลิตทุติยภูมิและแทบจะไม่ถึง 20% ดังนั้น พลังงานปฐมภูมิจะลดลงอย่างรวดเร็วในการเปลี่ยนจากระดับต่ำไปสู่ระดับสูง[ ...]

มวลชีวภาพและผลผลิตขั้นต้นของระบบนิเวศประเภทหลักแสดงไว้ในตาราง 12.7 และรูปที่ 12.45 น.[ ...]

ในพื้นที่ที่มีประสิทธิผลมากที่สุด การสังเคราะห์สารอินทรีย์เกิดขึ้นอย่างเข้มข้นมาก ดังนั้น ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน การผลิตเบื้องต้นในเดือนเมษายนโดยเฉลี่ยอยู่ที่ระดับ 10 มก. C/(ตร.ม.-วัน) ในชั้นผิวน้ำ และ 210 มก./(ตร.ม.-วัน) ในชั้นการสังเคราะห์ด้วยแสงทั้งหมด ประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้นอย่างมาก - สูงถึง 580 มก. C/(ตร.ม. ■ วัน) ในชั้นการสังเคราะห์ด้วยแสง สังเกตได้ในเขตของการไหลเวียนแบบไซโคลน ค่าที่คล้ายกันนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับพื้นที่ที่มีน้ำตื้นขึ้น: การผลิตเฉลี่ยต่อวันที่ระดับความลึก 0-2,000 ม. ในมหาสมุทรแปซิฟิกนอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียอยู่ที่ระดับ 560 มก. C/ตร.ม.[ ...]

ตัวบ่งชี้ผลผลิตหลักและรองสำหรับระบบนิเวศหลักแสดงไว้ในตาราง 6.1.[ ...]

สำหรับพืช ผลผลิตของสภาพแวดล้อมสามารถขึ้นอยู่กับทรัพยากรหรือเงื่อนไขใดก็ตามที่จำกัดการเติบโตมากที่สุด ในชุมชนบนบกอุณหภูมิที่ลดลงและการลดลงของระยะเวลาของฤดูปลูกที่มีความสูงโดยทั่วไปนำไปสู่การลดลงของการผลิตในขณะที่ในแหล่งน้ำตามกฎแล้วจะลดลงตามความลึกควบคู่ไปกับอุณหภูมิและแสงสว่าง ผลผลิตมักจะลดลงอย่างรวดเร็วในสภาวะแห้งแล้ง ซึ่งการเจริญเติบโตอาจถูกจำกัดโดยการขาดความชื้น และการเพิ่มขึ้นเกือบจะทุกครั้งเมื่อการไหลเข้าของสารอาหารหลัก เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม เพิ่มขึ้น ในความหมายที่กว้างที่สุด ผลผลิตของสิ่งแวดล้อมสำหรับสัตว์เป็นไปตามรูปแบบเดียวกัน เนื่องจากขึ้นอยู่กับปริมาณของทรัพยากรในฐาน ห่วงโซ่อาหาร, อุณหภูมิ และสภาวะอื่นๆ […]

ผลผลิตทางชีวภาพ - ทั้งหมดสารอินทรีย์ (ชีวมวล) ที่ผลิตโดยประชากรหรือชุมชนต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ในเวลาเดียวกัน มีการสร้างความแตกต่างระหว่างมวลชีวภาพปฐมภูมิที่เกิดขึ้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยออโตโทรฟ (พืชสีเขียว) และมวลชีวภาพทุติยภูมิที่ได้จากเฮเทอโรโทรฟต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ การผลิตเบื้องต้นแบ่งออกเป็นขั้นต้น (เท่ากับจำนวนผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ด้วยแสงทั้งหมดในช่วงเวลาหนึ่ง) และสุทธิ (เท่ากับผลต่างระหว่างขั้นต้นกับส่วนที่ใช้สำหรับการหายใจของพืช) ในไม้ล้มลุกจะใช้การหายใจ 40-50% และในต้นไม้ - 70-80% ของการผลิตเบื้องต้นขั้นต้น[ ...]

การผลิตขั้นต้นสุทธิเกือบทั้งหมดของโลกทำหน้าที่สนับสนุนชีวิตของสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันทั้งหมด พลังงานที่ผู้บริโภคใช้น้อยไปจะถูกเก็บไว้ในร่างกาย ซากพืชในดินและตะกอนอินทรีย์ในแหล่งน้ำ โภชนาการของมนุษย์ส่วนใหญ่มาจากพืชผลทางการเกษตรซึ่งกินพื้นที่ประมาณ 10% ของพื้นที่ การเติบโตของพืชที่เพาะปลูกในแต่ละปีมีประมาณ 16% ของผลผลิตที่ดินทั้งหมด ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในป่า[ ...]

Morozov G.F. ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญหลักเบื้องต้นของสิ่งแวดล้อมในการกำหนดองค์ประกอบและผลผลิตของป่าเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว ทำหน้าที่เป็นผู้บุกเบิกระบบนิเวศวิทยาและชีววิทยาสมัยใหม่ในป่าไม้[ ...]

จากบรรทัดที่ 1a-b ของตาราง รูปที่ 6.4 แสดงให้เห็นว่าการผลิตขั้นต้นของมวลชีวภาพจากพืช (แสดงเป็นคาร์บอน) ในมหาสมุทรมีประมาณครึ่งหนึ่งของการผลิตบนบก ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เกือบทั้งหมดเกี่ยวข้องกับแพลงก์ตอนพืช การกระจายผลผลิตทางชีวภาพของมหาสมุทรสำหรับสิ่งมีชีวิตประเภทต่างๆ แสดงไว้ในตาราง 6.6 (อ้างอิงจากสถาบันสมุทรศาสตร์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งสหภาพโซเวียต)[ ...]

จากตาราง 1.3 แสดงให้เห็นชัดเจนว่าระบบนิเวศบนบกมีผลผลิตมากที่สุด แม้ว่าพื้นที่บนบกจะมีพื้นที่ครึ่งหนึ่งของมหาสมุทร แต่ระบบนิเวศก็มีการผลิตคาร์บอนหลักต่อปีมากกว่าสองเท่าของมหาสมุทรโลก (52.8 พันล้านตันและ 24.8 พันล้านตันตามลำดับ) โดยมีผลผลิตสัมพัทธ์ของระบบนิเวศบนบก 7 เท่าของผลผลิตของ ระบบนิเวศของมหาสมุทร โดยเฉพาะอย่างยิ่ง จากนี้ ความหวังที่ว่าการพัฒนาทรัพยากรชีวภาพของมหาสมุทรอย่างเต็มรูปแบบจะช่วยให้มนุษยชาติสามารถแก้ปัญหาด้านอาหารนั้นยังไม่ได้รับการพิสูจน์อย่างดีนัก เห็นได้ชัดว่าโอกาสในพื้นที่นี้มีน้อย - แม้ตอนนี้ระดับการแสวงหาผลประโยชน์ของประชากรปลา, สัตว์จำพวกวาฬ, สัตว์จำพวกพินนิพีดจำนวนมากนั้นใกล้จะวิกฤตแล้วสำหรับสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเชิงพาณิชย์จำนวนมาก - หอย, ครัสเตเชียนและอื่น ๆ เนื่องจากจำนวนลดลงอย่างมากใน ประชากรตามธรรมชาติกลายเป็นผลกำไรทางเศรษฐกิจในการเพาะพันธุ์พวกมันในฟาร์มทางทะเลที่เชี่ยวชาญ การพัฒนาของการเลี้ยงปลาทะเล สถานการณ์ใกล้เคียงกันกับสาหร่ายที่กินได้ เช่น เคลป์ (สาหร่ายทะเล) และฟูคัส เช่นเดียวกับสาหร่ายที่ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อให้ได้วุ้นและสารมีค่าอื่นๆ อีกมากมาย[ ...]

ในดินแดนของรัสเซียในเขตที่มีความชื้นเพียงพอผลผลิตหลักจะเพิ่มขึ้นจากเหนือจรดใต้โดยมีความร้อนเพิ่มขึ้นและระยะเวลาของฤดูปลูก (ฤดูกาล) การเจริญเติบโตของพืชในแต่ละปีแตกต่างกันไปตั้งแต่ 20 เซ็นต์/เฮกตาร์บนชายฝั่งและเกาะต่างๆ ในมหาสมุทรอาร์กติกไปจนถึงมากกว่า 200 เซ็นต์/เฮกตาร์ใน ดินแดนครัสโนดาร์บนชายฝั่งทะเลดำของเทือกเขาคอเคซัส (รูปที่ 12.46)[ ...]

ความเสถียรของชุมชนพืชสามารถกำหนดลักษณะได้จากผลผลิตทางชีวภาพขั้นต้น (PBP) ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยของมวลอินทรีย์เหนือพื้นดินและใต้ดินที่เพิ่มขึ้นตลอดทั้งปี ซึ่งวัดเป็นมวลแห้ง (c/ha) GGBP ขึ้นอยู่กับทรัพยากรความร้อนและความชื้นรวมถึงธรรมชาติของดินซึ่งมีจำนวนในรัสเซียสำหรับทุนดราอาร์กติก 10 c / เฮกตาร์สำหรับทุ่งหญ้าสเตปป์ 100-110 และสำหรับพื้นที่ที่มีความชื้นต่ำ (กึ่งทะเลทราย ) 7-10 ลบ.ม./ไร่ [ . ..]

ไม่เพียง แต่ซากอินทรีย์ของพืชที่ตายแล้ว (อินทรียวัตถุหลัก) เท่านั้นที่เข้าสู่ดิน แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์จากการเปลี่ยนแปลงทางจุลชีววิทยาของพวกมันด้วย เช่นเดียวกับซากสัตว์ (อินทรียวัตถุทุติยภูมิ) ผลผลิตหลักของระบบนิเวศบนบกต่างๆ นั้นไม่เหมือนกัน และอยู่ในช่วง 1-2 ตัน/เฮกแตร์ต่อปีของอินทรียวัตถุแห้ง ( ชนิดต่างๆทุนดรา) ถึง 30-35 ตัน/เฮกตาร์ต่อปี (ป่าเขตร้อนชื้น) (ดูตารางที่ 3) ในระบบนิเวศเกษตร เศษซากพืชเข้าสู่ดินตั้งแต่ 2-3 ตัน/เฮกตาร์ต่อปี (พืชแถว) ถึง 7-9 ตัน/เฮกตาร์ต่อปี (หญ้ายืนต้น) อินทรียวัตถุในดินเกือบทั้งหมดได้รับการประมวลผลโดยจุลินทรีย์และตัวแทนของสัตว์ในดิน ผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการนี้คือสารประกอบแร่ อย่างไรก็ตาม แนวทางที่เป็นรูปธรรมการเปลี่ยนแปลงของสารประกอบอินทรีย์ขั้นต้นและการก่อตัวของผลิตภัณฑ์อินทรีย์ที่มีความเสถียรและความซับซ้อนต่างๆ การมีส่วนร่วมในขั้นตอนต่างๆ ของการเปลี่ยนแปลงในการก่อตัวของดินและธาตุอาหารพืชส่วนใหญ่ยังไม่ได้สำรวจ[ ...]

อิทธิพลของมนุษย์ประเภทที่สอง - การเสริมปริมาณอ่างเก็บน้ำด้วยสารไบโอจีนิก - เพิ่มผลผลิตของแพลงก์ตอนพืชไม่เพียง แต่ยังรวมถึงชุมชนสัตว์น้ำอื่น ๆ รวมถึงปลาและควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นกระบวนการที่เอื้ออำนวยจากมุมมองทางเศรษฐกิจ . อย่างไรก็ตาม ในหลายกรณี การเพิ่มปริมาณตามธรรมชาติของแหล่งน้ำด้วยสารอาหารหลักนั้นเกิดขึ้นเองในระดับที่ร่างกายของน้ำในฐานะระบบนิเวศวิทยามีสารอาหารมากเกินไป ผลที่ตามมาคือการพัฒนาแพลงก์ตอนพืชอย่างรวดเร็วมากเกินไป (“การบาน” ของน้ำ) ในระหว่างการสลายตัวซึ่งปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือสารพิษอื่นๆ ออกมา สิ่งนี้นำไปสู่การเสียชีวิตของประชากรสัตว์ในอ่างเก็บน้ำและทำให้น้ำไม่สามารถดื่มได้[ ...]

BGCs ที่ศึกษาทั้งหมดได้รับการจำแนกประเภท หลังจากนั้นจึงจัดลำดับตามการไล่ระดับผลผลิตและปัจจัยอายุที่ต่อเนื่องกัน บนระบบนิเวศน์ที่แห้งแล้ง มีการระบุแถวต่อเนื่องกัน 4 แถวด้วยรูปแบบทั่วไป: ป่าวิลโลว์แม่น้ำ - ■ ประเภทป่าที่ราบน้ำท่วมถึง (ป่าสน, ป่าเบิร์ช, ป่าโอ๊ค, ป่าออลเดอร์สีเทา) - ■ ป่าสนที่ราบน้ำท่วมถึง -»■ ป่าสนสีน้ำตาลแดง (จุดสูงสุด) . สำหรับลำดับการสืบทอดแต่ละชุด คอมพิวเตอร์จะประมาณและปรับค่าของ P การผลิตสุทธิปฐมภูมิ สต็อคของไฟโตมวล M ที่มีชีวิต และสต็อคชีวมวล B ทั้งหมดตามลำดับอายุที่ต่อเนื่องกัน (g) เมื่อคำนวณอนุพันธ์อันดับหนึ่งของฟังก์ชัน M และ B เทียบกับ m เราได้รับการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันในสต็อกของมวลพืชสดของ DM และมวลชีวภาพทั้งหมดของ DW จากนั้น ในแต่ละทศวรรษของอายุต่อเนื่อง ค่าเฉลี่ยของครอกต่อปีและอัตราการตายของมวลพืช L ถูกคำนวณโดยใช้สูตร A = P - DM และต้นทุนของการหายใจแบบเฮเทอโรโทรฟิก H/1 โดยใช้สูตร R = P - DV . ค่าของ b แสดงถึงการกระจาย (การกระเจิง) ของพลังงานสำรองของบล็อก autotrophic และ d/ - บล็อกเฮเทอโรโทรฟิคของ BHC ค่าของ b ยังแสดงลักษณะของการไหลของพลังงานเคมีเข้าสู่บล็อกเฮเทอโรโทรฟิก หลังจากการประมาณค่าของสารอินทรีย์ที่ตายแล้วใน BGC และมวลชีวภาพของตัวทำลาย (เศษซาก) - £detr ที่ได้จากสมการ detr = V - M ค่าของ DAde™ - การเปลี่ยนแปลงปัจจุบันในสต็อค ของมวลชีวภาพที่ตายแล้วและตัวทำลาย ตรวจสอบความเพียงพอโดยการเปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าที่ได้จากสมการ

ไบโอจีโอซีโนซิสแต่ละชนิดมีลักษณะเฉพาะด้วยความหลากหลายของสปีชีส์ ขนาดและความหนาแน่นของประชากรแต่ละสปีชีส์ มวลชีวภาพ และผลผลิต จำนวนถูกกำหนดโดยปศุสัตว์ของสัตว์หรือจำนวนพืชในพื้นที่ที่กำหนด (ลุ่มแม่น้ำ พื้นที่ทะเล ฯลฯ) นี่คือการวัดความอุดมสมบูรณ์ของประชากร ความหนาแน่นมีลักษณะตามจำนวนบุคคลต่อหน่วยพื้นที่ ตัวอย่างเช่น ต้นไม้ 800 ต้นต่อพื้นที่ป่า 1.เฮกตาร์ หรือจำนวนคนต่อพื้นที่ 1 ตร.ม. ผลผลิตขั้นต้นคือการเพิ่มขึ้นของมวลชีวภาพของพืชต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ ผลผลิตทุติยภูมิคือมวลชีวภาพที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ มวลชีวภาพคือชุดรวมของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่มีอยู่ใน biogeocenosis ณ เวลาที่สังเกต[ ...]

แนวทางหนึ่งที่มีแนวโน้มในการประเมินสภาวะของสิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติคือการควบคุมวัฏจักรทางชีวภาพของสารและผลผลิตของสิ่งมีชีวิต สถานะของ biogeocenosis ตาม D.A. Krivolutsky และ E.A. Fedorov (1984) กำหนดลักษณะของตัวบ่งชี้อย่างเป็นกลางเช่นสต็อกของสารอาหารที่มีให้สำหรับพืช (ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส); ผลผลิตหลักและรองของระบบนิเวศ ด้วยการสัมผัสกับสารมลพิษเป็นเวลานาน แม้ในความเข้มข้นที่ต่ำมาก เป็นไปได้ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอาจปรากฏขึ้นหลังจากผ่านไปนาน ในการทำนายผลที่ตามมาและการป้องกันอย่างทันท่วงที เราสามารถใช้ตัวบ่งชี้ที่ละเอียดอ่อน เช่น ปริมาณละอองเรณูและเมล็ดพืช ความถี่ของความผิดปกติของโครโมโซมในเซลล์เนื้อเยื่อ องค์ประกอบที่เป็นเศษส่วนของโปรตีนเนื้อเยื่อพืช[ ...]

ดังที่กล่าวไปแล้ว ปริมาณสารทั้งหมดที่เกิดขึ้นระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่าการผลิตขั้นปฐมขั้นต้นขั้นต้น ส่วนหนึ่งของการผลิตขั้นต้นถูกใช้โดยพืชเป็นแหล่งพลังงาน ความแตกต่างระหว่างการผลิตเบื้องต้นขั้นต้นและเศษส่วนของอินทรียวัตถุที่พืชใช้เรียกว่าการผลิตขั้นต้นสุทธิ และพร้อมสำหรับการบริโภคโดยสิ่งมีชีวิตในระดับโภชนาการที่สูงขึ้น ในตาราง 17.1 แสดงข้อมูลเกี่ยวกับผลผลิตของทะเลเหนือ ปริมาณปลาที่จับได้ทั้งหมดมีน้อยกว่า 0.1% ของมูลค่าพลังงานในการผลิตเบื้องต้นขั้นต้น เมื่อมองแวบแรก ข้อเท็จจริงที่น่าประหลาดใจนี้อธิบายได้ด้วยการสูญเสียพลังงานจำนวนมากในแต่ละระดับของห่วงโซ่อาหารและระดับโภชนาการจำนวนมากระหว่างระดับโภชนาการแรกกับระดับที่คนใช้ผลิตภัณฑ์ ในกรณีนี้คือปลา . อัตราส่วนของการผลิตขั้นต้นสุทธิต่อสต็อกที่ติดตั้งเรียกว่าค่าคงที่อัตราการต่ออายุ ซึ่งแสดงว่าจำนวนประชากรเปลี่ยนแปลงปีละกี่ครั้ง[ ...]

กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นแหล่งที่มาหลักของการปรากฏตัวของสารอินทรีย์ทั้งหมดในแหล่งน้ำธรรมชาติ ช่วงและความเข้มข้นของสารอินทรีย์ ดังที่ทราบกันดีว่าแพลงก์ตอนพืชมีลักษณะเด่นคือผลผลิตสูงสุดซึ่งรวมถึงป่าไม้เป็นตัวกำหนดปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศ การทำลายแพลงก์ตอนพืช (เศษซากและผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว) เป็นแหล่งแรกและแหล่งสำคัญของสารอินทรีย์ในแหล่งน้ำธรรมชาติ ดังนั้นจึงไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่รายการทั่วไปของตัวบ่งชี้น้ำที่จะพิจารณา สถานที่สำคัญจะถูกครอบครองโดยการวัดการผลิตขั้นต้นและการทำลายล้าง และการกำหนดจำนวนเซลล์แบคทีเรียและแพลงก์ตอนพืชที่เกี่ยวข้องกับการวัดนี้ เห็นได้ชัดว่าขนาดของการผลิตขั้นต้นและการทำลายจะกำหนดขนาดของความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำซึ่งกำหนดโดยอิสระ แหล่งที่สองของอินทรียวัตถุในแหล่งน้ำธรรมชาติคือน้ำที่ไหลบ่าบนผิวดินและใต้ผิวดิน ซึ่งมีผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายจากใบไม้และพืชปกคลุม ภาพประกอบที่ชัดเจนเกี่ยวกับความสำคัญของแหล่งที่มานี้สามารถเป็นแควฝั่งซ้ายของแม่น้ำโวลก้าที่มีสีสูงไหลผ่านพื้นที่พรุรวมถึงสารอินทรีย์ในปริมาณสูงในน้ำที่ละลายจากน้ำท่วม[ ... ]

ควรเน้นว่าในตาราง ตารางที่ 5 แสดงข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการถ่ายโอนพลังงาน "ระยะยาว" เช่น หนึ่งปีหรือระยะเวลาที่นานกว่านั้น ในช่วงเวลาที่มีผลผลิตมากที่สุดในฤดูปลูกโดยเฉพาะในช่วงยาว วันในฤดูร้อนในภาคเหนือ มากกว่า 5% ของปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่ป้อนเข้าต่อวันทั้งหมดสามารถเปลี่ยนเป็นผลผลิตรวม และมากกว่า 50% ของผลผลิตรวมสามารถเปลี่ยนเป็นการผลิตขั้นต้นสุทธิต่อวัน (ตารางที่ 6) แต่แม้ภายใต้เงื่อนไขที่เอื้ออำนวยที่สุด ผลผลิตรายวันที่สูงเช่นนี้ก็ไม่สามารถรักษาไว้ได้ตลอดทั้งปี และเป็นไปไม่ได้ที่จะได้ผลผลิตสูงเช่นนี้ในพื้นที่เกษตรกรรมขนาดใหญ่ (เปรียบเทียบข้อมูลที่ให้ไว้ในตารางที่ 6 กับตัวเลขในคอลัมน์สุดท้ายของตาราง 11).[ ... ]

มวลชีวภาพหมายถึงจำนวนสิ่งมีชีวิตตามปกติ (โดยมวลหรือปริมาตร) ต่อ 1 ลบ.ม. หรือต่อพื้นที่ 1 ตร.ม. ปริมาณของมวลชีวภาพที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งเรียกว่าผลผลิต ในยุคสมัยใหม่ ผลผลิตหลักของสิ่งมีชีวิตถูกกำหนดโดยการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืชออโตโทรฟิค แต่ทุกอย่างเกี่ยวข้องกับการเก็บรักษาและการเปลี่ยนแปลงของแหล่งพลังงานที่สร้างขึ้นโดยพืช autotrophic สิ่งมีชีวิตดาวเคราะห์ มวลรวมของสิ่งมีชีวิตในโลกตามการคำนวณของ V. I. Vernadsky มีจำนวนหลายแสนล้านตันและรวมถึงพืช 500,000 ชนิดและสัตว์ประมาณ 2 ล้านชนิด[ ... ]

ในป่าเบญจพรรณและป่าใบกว้าง มีอินทรียวัตถุสำรองอยู่เป็นจำนวนมาก ซึ่งมวลชีวภาพของสิ่งมีชีวิตมีอยู่ประมาณ 45% (90% ของพืช) ป่าไม้มีความอุดมสมบูรณ์ของดินสูง มูลค่าของผลผลิตหลักของไฟโตแมสมีความสำคัญมาก ป่าใบกว้างสามารถรักษาระบอบออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพ[ ...]

ดินของระบบนิเวศเกษตรเสื่อมโทรมลงถึงขีดสุด สาเหตุของสภาวะที่ไม่เสถียรของระบบนิเวศเกษตรเกิดจากไฟโตซีโนซิสแบบง่าย ซึ่งไม่ได้ให้การควบคุมตนเอง โครงสร้าง และผลผลิตที่คงที่อย่างเหมาะสม และถ้าในระบบนิเวศตามธรรมชาติ ผลผลิตทางชีวภาพได้รับการประกันโดยการกระทำของกฎธรรมชาติของธรรมชาติ ผลผลิตของการผลิตขั้นต้น (พืชผล) ในระบบนิเวศเกษตรจะขึ้นอยู่กับปัจจัยส่วนตัวเช่นบุคคล ระดับความรู้ทางการเกษตร อุปกรณ์ทางเทคนิค สภาพทางเศรษฐกิจและสังคม ฯลฯ จึงไม่สอดคล้องกัน[ ...]

มีการระบุข้อกำหนดหลักสำหรับกระบวนการสร้างหลุมให้เสร็จสมบูรณ์ เทคโนโลยีและเทคนิคในการเปิด ซ่อม และทดสอบการพัฒนาหลุม มีการอธิบายคุณสมบัติของการขุดเจาะและซีเมนต์ผสม วัสดุ และสารเคมีที่เกี่ยวข้องกับการเปิดหลักและรองของชั้นก่อรูปที่มีประสิทธิผล มีการเน้นวิธีการกระตุ้นการไหลเข้าและการสำรวจหลุมวิธีการที่มีอิทธิพลต่อโซนก้นหลุม วิธีการประเมินคุณภาพของการเปิด การแก้ไข การทดสอบ และการพัฒนาของหลุมมีระบุไว้ ความสนใจเป็นพิเศษจะจ่ายให้กับการรักษาคุณสมบัติของอ่างเก็บน้ำของวัตถุที่มีประสิทธิผล[ ...]

อินพุตของระบบคือการไหลของพลังงานแสงอาทิตย์ ส่วนใหญ่จะกระจายเป็นความร้อน พลังงานส่วนหนึ่งที่พืชดูดซึมได้อย่างมีประสิทธิภาพจะถูกเปลี่ยนในระหว่างการสังเคราะห์ด้วยแสงให้เป็นพลังงานของพันธะเคมีของคาร์โบไฮเดรตและสารอินทรีย์อื่นๆ นี่คือการผลิตเบื้องต้นขั้นต้นของระบบนิเวศ พลังงานส่วนหนึ่งสูญเสียไประหว่างการหายใจของพืช และส่วนหนึ่งถูกใช้ในกระบวนการทางชีวเคมีอื่นๆ ในพืช และสุดท้ายก็สลายไปในรูปของความร้อน ส่วนที่เหลือของอินทรียวัตถุที่เกิดขึ้นใหม่จะเป็นตัวกำหนดการเพิ่มขึ้นของมวลชีวภาพของพืช ซึ่งเป็นผลผลิตหลักสุทธิของระบบนิเวศ[ ...]

กว่าพันล้านปีของวิวัฒนาการ ธรรมชาติได้พัฒนามากที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพการฟื้นฟูหลักการของ Le Chatelier ในเวลาที่สั้นที่สุด บทบาทชี้ขาดในกระบวนการนี้แสดงโดยดินแดนบริสุทธิ์ที่มีสิ่งมีชีวิตที่ไม่ถูกบิดเบือน ลักษณะเด่นคือมีการปิดการไหลเวียนของสารอย่างสมบูรณ์และให้ผลผลิตสูง ดังนั้นเพื่อลดการรบกวนของมนุษย์และฟื้นฟูการทำงานของหลักการ Le Chatelier ในชีวมณฑลจึงจำเป็นต้องหยุดการขยายตัวของกิจกรรมทางเศรษฐกิจในระดับโลกและหยุดการพัฒนาพื้นที่ธรรมชาติของชีวมณฑลที่ยังไม่ได้รับการ ถูกบิดเบือนโดยอารยธรรมซึ่งควรจะกลายเป็นแหล่งฟื้นฟูชีวมณฑลที่แท้จริง ชุมชนที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในทวีปต่างๆ ได้แก่ ป่าและหนองน้ำ ซึ่งชุมชนในเขตร้อนมีผลผลิตสูงสุด ผลผลิตของชุมชนเหล่านี้สูงกว่าผลผลิตของชุมชนในเขตอบอุ่นถึง 4 เท่า ดังนั้นจากมุมมองของประสิทธิภาพการชดเชยการรบกวน สภาพแวดล้อมภายนอกตามหลักการของ Le Chatelier พื้นที่หนึ่งหน่วยของป่าเขตร้อนและหนองน้ำปฐมภูมิเทียบเท่ากับพื้นที่สี่หน่วยที่ถูกครอบครองโดยป่าและหนองน้ำในเขตอบอุ่น ป่าทุติยภูมิที่เติบโตบนที่โล่งมีการปิดวัฏจักรของสารที่แย่กว่าพันเท่าและความสามารถในการชดเชยการรบกวนสิ่งแวดล้อมมากกว่าป่าบริสุทธิ์และหนองน้ำ เพียงประมาณ 300 ปีหลังจากการตัดไม้ กระบวนการฟื้นฟูจะสิ้นสุดลงและป่าจะกลับคืนสู่สภาพดั้งเดิมที่ไม่ถูกรบกวน การตัดไม้ทำลายป่าเป็นระยะๆ ซึ่งปัจจุบันเกิดขึ้นโดยเฉลี่ยในอีก 50 ปีต่อมา เนื่องจากมีการสร้างไม้ที่มีมูลค่าทางเศรษฐกิจขึ้น ขัดขวางกระบวนการฟื้นฟูป่าปฐมภูมิด้วยวงจรปิดของสารและความสามารถในการชดเชยการรบกวนจากภายนอก[ ...]

มีการคำนวณที่แสดงว่า 1 เฮกตาร์ของป่าบางแห่งได้รับพลังงานแสงอาทิตย์เฉลี่ย 2.1 109 กิโลจูลต่อปี อย่างไรก็ตาม หากสสารพืชทั้งหมดที่เก็บไว้ในระหว่างปีถูกเผา ผลก็คือเราจะได้รับพลังงานเพียง 1.1 106 กิโลจูล ซึ่งน้อยกว่า 0.5% ของพลังงานที่ได้รับ ซึ่งหมายความว่าผลผลิตที่แท้จริงของการสังเคราะห์ด้วยแสง (พืชสีเขียว) หรือผลผลิตหลักไม่เกิน 0.5% ผลผลิตทุติยภูมิต่ำมาก: พลังงาน 90-99% สูญเสียไประหว่างการถ่ายโอนจากแต่ละลิงค์ก่อนหน้าของห่วงโซ่อาหารไปยังถัดไป ตัวอย่างเช่น หากต่อพื้นที่ 1 ตร.ม. ของพื้นผิวดิน พืชสร้างปริมาณของสารเทียบเท่ากับประมาณ 84 กิโลจูลต่อวัน การผลิตของผู้บริโภคหลักจะอยู่ที่ 8.4 กิโลจูล และการผลิตรองจะไม่เกิน 0.8 กิโลจูล มีการคำนวณเฉพาะสำหรับการสร้างเนื้อวัว 1 กิโลกรัม เช่น ต้องใช้หญ้าสด 70-90 กิโลกรัม[ ...]

พลังงานแสงอาทิตย์สามารถเปลี่ยนเป็นพลังงานของสารอินทรีย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกัน อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงที่สังเกตได้นั้นต่ำกว่าค่านี้มาก เหตุผลของสถานการณ์นี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในระบบนิเวศตามธรรมชาติ ประสิทธิภาพของการสังเคราะห์ด้วยแสงถูกจำกัดโดยปัจจัยอื่นๆ ดังนั้น ในมหาสมุทร ผลผลิตขั้นต้นจึงถูกจำกัดด้วยความเข้มข้นของไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ซึ่งสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพไม่สามารถเพิ่มขึ้นได้ บนบก ผลผลิตของพืชถูกจำกัดด้วยความชื้น ปริมาณสำรองถูกควบคุมโดยสิ่งมีชีวิตเฉพาะภายในขอบเขตที่กำหนดเท่านั้น[ ...]

เห็นได้ชัดว่าวิธีที่มีเหตุผลที่สุดในการควบคุมประชากรคืออาณาเขตของสัตว์ แต่ละดินแดนเป็นของบุคคลที่สืบพันธุ์ได้เองเพียงคนเดียว ซึ่งปกป้องจากคู่แข่งทั้งหมด (โดย สัญญาณเสียง, ผ่านเครื่องหมายกลิ่น ฯลฯ) ขนาดของพื้นที่และความสัมพันธ์ที่เป็นไปได้กับผลผลิตหลักได้รับการแก้ไขโดยพันธุกรรม[ ...]

การไหลของพลังงานทั้งหมดที่แสดงลักษณะของระบบนิเวศประกอบด้วยรังสีดวงอาทิตย์และรังสีความร้อนคลื่นยาวที่ได้รับจากวัตถุใกล้เคียง รังสีทั้งสองประเภทกำหนดสภาพอากาศของสิ่งแวดล้อม (อุณหภูมิ อัตราการระเหยของน้ำ การเคลื่อนที่ของอากาศ ฯลฯ) แต่การสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งให้พลังงานแก่ส่วนประกอบที่มีชีวิตในระบบนิเวศนั้นใช้พลังงานเพียงส่วนน้อยของ รังสีดวงอาทิตย์ เนื่องจากพลังงานนี้ ผลิตภัณฑ์หลักหรือผลิตภัณฑ์หลักของระบบนิเวศจึงถูกสร้างขึ้น ดังนั้นผลผลิตหลักของระบบนิเวศจึงถูกกำหนดให้เป็นอัตราที่ผู้ผลิตใช้พลังงานรังสีในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง โดยสะสมในรูปของพันธะเคมีของสารอินทรีย์ ผลผลิตขั้นต้น P แสดงเป็นหน่วยมวล พลังงาน หรือหน่วยเทียบเท่าต่อหน่วยเวลา[ ...]

การพัฒนาของการแบ่งชั้นโดยทั่วไปทำให้เกิดการรั่วไหลของออกซิเจนจากไฮโปลิมเนียน ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการก่อตัวของน้ำก้นบ่อแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งไม่สามารถเกิดออกซิเดชันได้ ตะกอนด้านล่าง. ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าวสามารถรักษาอินทรียวัตถุจำนวนมากไว้ได้ น้ำผิวดินของทะเลสาบแบ่งชั้นมักจะสูญเสียฟอสฟอรัสและไนโตรเจนเนื่องจากการรวมตัวกันขององค์ประกอบเหล่านี้ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน ซึ่งจมและสะสมอยู่ใต้เทอร์โมไคลน์ การกำจัดสารอาหารออกจาก ผิวน้ำส่งผลกระทบอย่างมากต่อผลผลิตหลักของพวกเขา ผลผลิตขั้นต้นของ Lake Kivu ซึ่งมีเทอร์โมไคลน์คงที่ที่กำหนดไว้อย่างดี เป็นเพียงหนึ่งในสี่ของ Lake Edward หรือ Mobutu Sese Seko ในแอฟริกาตะวันออก ซึ่งมีขนาดใกล้เคียงกันและมีลักษณะทางเคมีใกล้เคียงกัน แต่มีการแบ่งชั้นน้อยกว่า

ผลิตโดยระบบนิเวศ แยกแยะ: การผลิตขั้นต้นทั้งหมด(การผลิตรวม) - ปริมาณสารอินทรีย์และพลังงานทั้งหมดที่บันทึกโดย autotrophs ทั้งหมดของระบบนิเวศ หลักบริสุทธิ์ สินค้า(การผลิตสุทธิ) - เหมือนกันลบสารที่ใช้ในการหายใจโดยออโตโทรฟ ผลิตภัณฑ์รอง- ปริมาณสารอินทรีย์ที่ผลิตโดยผู้บริโภค (ไฟโตโทรฟและซูโทรฟ) ผลิตภัณฑ์ทุติยภูมิสุทธิ- เหมือนกัน ลบด้วยสารที่ใช้ในการหายใจของผู้บริโภค สต็อกสินค้า- ปริมาณมวลชีวภาพที่สะสมโดยสิ่งมีชีวิตในชุมชน จากมุมมองทางเศรษฐกิจ มีความแตกต่างระหว่างผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในรูปของอินทรียวัตถุที่มีคุณค่า ผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์ และสต็อกของผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์

ระบบนิเวศ พจนานุกรมสารานุกรม. - คีชีเนา: ฉบับหลักของมอลโดเวียน สารานุกรมโซเวียต . ครั้งที่สอง คุณปู่ 2532

ดูว่า "ECOSYSTEM PRODUCTION" คืออะไรในพจนานุกรมอื่นๆ:

พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

ดูศิลปะ ผลิตภัณฑ์ระบบนิเวศ พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา. คีชีเนา: สารานุกรมโซเวียตมอลโดวาฉบับหลัก ครั้งที่สอง คุณปู่ 2532... พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

1) การผลิตขั้นต้นสุทธิของระบบนิเวศ 2) ปริมาณไฟโตมวลที่มนุษย์ใช้เพิ่มขึ้น พจนานุกรมสารานุกรมนิเวศวิทยา. คีชีเนา: สารานุกรมโซเวียตมอลโดวาฉบับหลัก ครั้งที่สอง คุณปู่ 2532. การผลิตสุทธิของไบโอซีโนซิส ... พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

- (ขั้นต้น) เช่นเดียวกับการผลิตทางชีวภาพของระบบนิเวศ พจนานุกรมศัพท์นิเวศน์ พ.ศ. 2544 ... พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

- (ป.) ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการผลิตอินทรียวัตถุในการดำรงชีวิต. บีพี วัดจากปริมาณสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ (ตัน/เฮกตาร์/ปี, กรัม/ตร.ม./วัน เป็นต้น) แยกแยะ… … พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

ความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการผลิตสารอินทรีย์ในช่วงชีวิตของพวกเขา บีพี วัดจากปริมาณสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่ (ตัน/เฮกตาร์/ปี, กรัม/ตร.ม./วัน เป็นต้น) แยกแยะระหว่างหลัก... คำศัพท์ทางธุรกิจ

- (สหภาพโซเวียต) ระบบนิเวศที่แปลกประหลาดที่สุด แต่มีผลผลิตค่อนข้างต่ำในภูมิอากาศที่แห้งแล้งของทวีป ต้นไม้กึ่งซีโรฟิลิกต่ำ, พีซัมโมซีโรฟิลิกและฮาลอกเซโรฟิลลิก (สูงไม่เกิน 8 ม.), กึ่งไม้พุ่มและไม้พุ่มเด่น,… … พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

- ระบบนิเวศ (สหภาพโซเวียต) ของภูมิอากาศแบบทวีปที่แห้งแล้งซึ่งถูกครอบงำด้วยหญ้าใบแคบ xerophilous (หญ้าขน, ข้าวโอ๊ต, พุ่มไม้) กลุ่มย่อยเป็นสายพันธุ์ forb และในพื้นที่ส่วนใหญ่ของทวีปและพุ่มไม้ซีโรฟิลัสต่ำที่หายาก ... ... พจนานุกรมเชิงนิเวศน์

แนวปะการัง โครงสร้างที่เป็นหินปูนจมอยู่ใต้น้ำหรือบางส่วนเกิดจากโครงกระดูกของติ่งปะการังในยุคอาณานิคม (ดู CORAL POLYPS) ในบริเวณน้ำตื้นของทะเลเขตร้อน ภายในระบบนิเวศ (ดู ... ... พจนานุกรมสารานุกรม

ระบบนิเวศหรือระบบนิเวศ (จากภาษากรีก οἶκος ที่อยู่อาศัย ที่ตั้ง และระบบ σύστημα) ระบบชีวภาพที่ประกอบด้วยชุมชนของสิ่งมีชีวิต (ไบโอซีโนซิส) ที่อยู่อาศัย (ไบโอโทป) ระบบการเชื่อมต่อ ... ... วิกิพีเดีย

ทุกๆ ปี ผู้คนกำลังใช้ทรัพยากรของโลกจนหมดลงเรื่อยๆ ไม่น่าแปลกใจที่เมื่อเร็ว ๆ นี้การประเมินจำนวนทรัพยากรที่ biocenosis สามารถจัดหาได้นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่ง วันนี้ผลผลิตของระบบนิเวศมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเลือกวิธีการจัดการเนื่องจากความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของงานโดยตรงขึ้นอยู่กับปริมาณการผลิตที่สามารถรับได้

ต่อไปนี้เป็นคำถามหลักที่นักวิทยาศาสตร์เผชิญอยู่ในปัจจุบัน:

• พลังงานแสงอาทิตย์มีอยู่เท่าใดและพืชดูดซึมได้มากน้อยเพียงใด วัดได้อย่างไร
• ตัวไหนให้ผลผลิตสูงสุด และตัวไหนให้ผลผลิตขั้นต้นมากที่สุด?
• ปริมาณในประเทศและทั่วโลกคืออะไร?
• พลังงานที่พืชเปลี่ยนให้มีประสิทธิภาพเป็นอย่างไร
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างประสิทธิภาพการดูดซึม การผลิตสุทธิ และประสิทธิภาพของระบบนิเวศ?
• ระบบนิเวศแตกต่างกันอย่างไรในปริมาณหรือปริมาตรของมวลชีวภาพ
• คนเราใช้พลังงานได้เท่าไหร่และเราใช้พลังงานไปเท่าไหร่?

เราจะพยายามตอบคำถามอย่างน้อยบางส่วนภายในกรอบของบทความนี้ ขั้นแรกให้จัดการกับแนวคิดพื้นฐาน ดังนั้นผลผลิตของระบบนิเวศคือกระบวนการสะสมสารอินทรีย์ในปริมาณที่กำหนด สิ่งมีชีวิตใดบ้างที่รับผิดชอบงานนี้?

ออโตโทรฟและเฮเทอโรโทรฟ

เรารู้ว่าสิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถสังเคราะห์โมเลกุลอินทรีย์จากสารตั้งต้นอนินทรีย์ได้ พวกเขาเรียกว่า autotrophs ซึ่งหมายถึง "การให้อาหารตัวเอง" ที่จริงแล้ว ผลผลิตของระบบนิเวศขึ้นอยู่กับกิจกรรมของระบบนิเวศ Autotrophs เรียกอีกอย่างว่าผู้ผลิตหลัก สิ่งมีชีวิตที่สามารถผลิตโมเลกุลอินทรีย์ที่ซับซ้อนจากสารอนินทรีย์อย่างง่าย (น้ำ, CO2) ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในกลุ่มของพืช แต่แบคทีเรียบางชนิดก็มีความสามารถเช่นเดียวกัน กระบวนการที่พวกเขาสังเคราะห์สารอินทรีย์เรียกว่าการสังเคราะห์ด้วยแสง ตามชื่อที่สื่อความหมาย การสังเคราะห์ด้วยแสงจำเป็นต้องมีแสงแดด

เราต้องพูดถึงวิถีที่เรียกว่าการสังเคราะห์ทางเคมีด้วย ออโตโทรฟบางชนิดซึ่งเป็นแบคทีเรียที่เชี่ยวชาญเป็นพิเศษสามารถเปลี่ยนสารอาหารอนินทรีย์ได้ สารประกอบอินทรีย์โดยไม่มีแสงแดดส่องถึง มีหลายกลุ่มในการเดินเรือและ น้ำจืดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณไฮโดรเจนซัลไฟด์หรือกำมะถันสูง เช่นเดียวกับพืชที่มีคลอโรฟิลล์และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่สามารถสังเคราะห์โฟโตเคมีคอลได้ สิ่งมีชีวิตที่สังเคราะห์ด้วยเคมีคือออโตโทรฟ อย่างไรก็ตามผลผลิตของระบบนิเวศนั้นค่อนข้างจะเป็นกิจกรรมของพืชเนื่องจากเป็นผู้รับผิดชอบการสะสมสารอินทรีย์มากกว่า 90% การสังเคราะห์ทางเคมีมีบทบาทน้อยลงอย่างมากในเรื่องนี้

ในขณะเดียวกัน สิ่งมีชีวิตจำนวนมากสามารถรับพลังงานที่จำเป็นได้โดยการกินสิ่งมีชีวิตอื่นเท่านั้น เรียกว่า heterotrophs โดยหลักการแล้วสิ่งเหล่านี้รวมถึงพืชชนิดเดียวกันทั้งหมด (พวกมันยัง "กิน" อินทรียวัตถุสำเร็จรูปด้วย) สัตว์ จุลินทรีย์ เชื้อรา และจุลินทรีย์ Heterotrophs เรียกอีกอย่างว่า "ผู้บริโภค"

บทบาทของพืช

ตามกฎแล้วคำว่า "ผลผลิต" ในกรณีนี้หมายถึงความสามารถของพืชในการเก็บสารอินทรีย์จำนวนหนึ่ง และไม่น่าแปลกใจเนื่องจากสิ่งมีชีวิตในพืชเท่านั้นที่สามารถเปลี่ยนสารอนินทรีย์เป็นสารอินทรีย์ได้ หากไม่มีพวกมัน สิ่งมีชีวิตบนโลกของเราจะเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นผลผลิตของระบบนิเวศจึงถูกพิจารณาจากตำแหน่งนี้ โดยทั่วไปแล้ว คำถามนั้นง่ายมาก: พืชสามารถเก็บสารอินทรีย์ได้มากแค่ไหน?

biocenoses ใดที่มีประสิทธิผลมากที่สุด?

ผิดปกติพอสมควร แต่ biocenoses ที่มนุษย์สร้างขึ้นนั้นยังห่างไกลจากประสิทธิภาพสูงสุด ป่า หนองน้ำ แม่น้ำเขตร้อนขนาดใหญ่อยู่ห่างไกลจากพวกเขาในเรื่องนี้ นอกจากนี้ยังเป็น biocenoses ที่ทำให้สารพิษจำนวนมากเป็นกลางซึ่งเข้าสู่ธรรมชาติอีกครั้งอันเป็นผลมาจาก กิจกรรมของมนุษย์และยังผลิตออกซิเจนมากกว่า 70% ที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลกของเราอีกด้วย อย่างไรก็ตาม ตำราหลายเล่มยังคงระบุว่ามหาสมุทรของโลกเป็น "อู่ข้าวอู่น้ำ" ที่มีประสิทธิผลมากที่สุด ผิดปกติพอสมควร แต่ข้อความนี้อยู่ไกลจากความจริงมาก

"โอเชี่ยนพาราด็อกซ์"

คุณรู้หรือไม่ว่าผลผลิตทางชีวภาพของระบบนิเวศของทะเลและมหาสมุทรนั้นเทียบได้กับอะไร? กับกึ่งทะเลทราย! มวลชีวภาพปริมาณมากอธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่ามันคือผืนน้ำที่กินพื้นที่ส่วนใหญ่ของพื้นผิวโลก ดังนั้นการคาดการณ์ซ้ำๆ ว่าการใช้ท้องทะเลเป็นแหล่งสารอาหารหลักสำหรับมวลมนุษยชาติในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าจึงแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เนื่องจากความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของสิ่งนี้ต่ำมาก อย่างไรก็ตาม, ผลผลิตต่ำระบบนิเวศประเภทนี้ไม่มีทางลดความสำคัญของมหาสมุทรต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ดังนั้นพวกมันจึงจำเป็นต้องได้รับการปกป้องอย่างระมัดระวังที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมสมัยใหม่กล่าวว่าความเป็นไปได้ของที่ดินเพื่อเกษตรกรรมนั้นยังห่างไกลจากความสิ้นหวัง และในอนาคตเราจะสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตจากพวกมันได้มากขึ้น มีความหวังเป็นพิเศษที่จะสามารถผลิตอินทรียวัตถุที่มีค่าจำนวนมากเนื่องจากลักษณะพิเศษเฉพาะของพวกมัน

ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับผลผลิตของระบบชีวภาพ

โดยทั่วไป ผลผลิตของระบบนิเวศถูกกำหนดโดยอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงและการสะสมของสารอินทรีย์ในไบโอซีโนซิสหนึ่งๆ มวลของสารอินทรีย์ที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาเรียกว่าการผลิตขั้นปฐมภูมิ สามารถแสดงได้สองวิธี: ในจูลหรือในมวลแห้งของพืช การผลิตรวมคือปริมาตรที่สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตของพืชในหน่วยเวลาหนึ่ง ด้วยอัตราคงที่ของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ควรจำไว้ว่าส่วนหนึ่งของสารนี้จะไปทำกิจกรรมที่สำคัญของพืชเอง สารอินทรีย์ที่เหลืออยู่หลังจากนี้คือผลผลิตหลักสุทธิของระบบนิเวศ เธอเป็นคนที่ไปเลี้ยง heterotrophs ซึ่งรวมถึงคุณและฉันด้วย

มี "ขีดจำกัดบน" สำหรับการผลิตขั้นต้นหรือไม่?

ในระยะสั้นใช่ มาดูกันอย่างรวดเร็วว่าโดยหลักการแล้วกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงนั้นมีประสิทธิภาพเพียงใด จำได้ว่าความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลกนั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งเป็นอย่างมาก: การคืนพลังงานสูงสุดเป็นลักษณะเฉพาะของเขตเส้นศูนย์สูตร มันลดลงอย่างทวีคูณเมื่อเข้าใกล้เสา ประมาณครึ่งหนึ่งของพลังงานแสงอาทิตย์ถูกสะท้อนโดยน้ำแข็ง หิมะ มหาสมุทรหรือทะเลทราย และถูกดูดซับโดยก๊าซในชั้นบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น ชั้นโอโซนของบรรยากาศดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตไว้เกือบทั้งหมด! แสงเพียงครึ่งเดียวที่ตกกระทบใบพืชถูกใช้ในปฏิกิริยาการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้นผลผลิตทางชีวภาพของระบบนิเวศจึงเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจากดวงอาทิตย์ส่วนที่ไม่มีนัยสำคัญ!

การผลิตทุติยภูมิคืออะไร?

ดังนั้น การผลิตทุติยภูมิคือการเพิ่มขึ้นของผู้บริโภค (นั่นคือ ผู้บริโภค) ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง แน่นอนว่าผลผลิตของระบบนิเวศขึ้นอยู่กับพวกมันในระดับที่น้อยกว่ามาก แต่ชีวมวลนี้มีบทบาทสำคัญที่สุดในชีวิตมนุษย์ ควรสังเกตว่าสารอินทรีย์ทุติยภูมิจะถูกคำนวณแยกกันในแต่ละระดับโภชนาการ ดังนั้น ประเภทของผลผลิตในระบบนิเวศจึงแบ่งออกเป็นสองประเภท: หลักและรอง

อัตราส่วนของการผลิตหลักและรอง

อย่างที่คุณคาดเดา อัตราส่วนของมวลชีวภาพต่อมวลพืชทั้งหมดนั้นค่อนข้างต่ำ แม้แต่ในป่าและหนองน้ำ ตัวเลขนี้ก็แทบจะไม่เกิน 6.5% ยิ่งมีไม้ล้มลุกในชุมชนมากเท่าใดอัตราการสะสมของอินทรียวัตถุก็จะยิ่งสูงและความคลาดเคลื่อนก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ต่ออัตราและปริมาณการก่อตัวของสารอินทรีย์

โดยทั่วไป อัตราจำกัดของการก่อตัวของอินทรียวัตถุจากแหล่งกำเนิดหลักนั้นขึ้นอยู่กับสถานะของอุปกรณ์สังเคราะห์แสงของพืช (PAR) ค่าสูงสุดของประสิทธิภาพการสังเคราะห์ด้วยแสงซึ่งทำได้ในสภาพห้องปฏิบัติการคือ 12% ของค่า PAR ภายใต้สภาพธรรมชาติ ค่า 5% ถือว่าสูงมากและไม่เกิดขึ้นจริง เชื่อกันว่าบนโลกการดูดซึมแสงแดดไม่เกิน 0.1%

การกระจายการผลิตขั้นต้น

ควรสังเกตว่าผลผลิต ระบบนิเวศทางธรรมชาติ- สิ่งนี้ไม่สม่ำเสมออย่างมากในระดับของโลกทั้งใบ มวลรวมของสารอินทรีย์ทั้งหมดซึ่งก่อตัวขึ้นทุกปีบนพื้นผิวโลกนั้นอยู่ที่ประมาณ 150-200 พันล้านตัน จำสิ่งที่เราพูดเกี่ยวกับผลผลิตของมหาสมุทรข้างต้นได้หรือไม่? ดังนั้น 2/3 ของสารนี้เกิดขึ้นบนบก! ลองจินตนาการดู: ไฮโดรสเฟียร์ปริมาตรมหึมาเหลือเชื่อก่อให้เกิดอินทรียวัตถุน้อยกว่าพื้นที่เล็กๆ ของแผ่นดินถึงสามเท่า ซึ่งส่วนใหญ่เป็นทะเลทราย!

มากกว่า 90% ของอินทรียวัตถุที่สะสมในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งถูกใช้เป็นอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน มีเพียงเศษเสี้ยวของพลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้นที่ถูกเก็บสะสมไว้ในรูปของซากพืชในดิน (เช่นเดียวกับน้ำมันและถ่านหิน ในดินแดนของประเทศของเรา การเพิ่มขึ้นของการผลิตทางชีววิทยาขั้นต้นนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ 20 เซ็นต์ต่อเฮกตาร์ (ใกล้มหาสมุทรอาร์กติก) ไปจนถึงมากกว่า 200 เซ็นต์ต่อเฮกตาร์ในคอเคซัส ในพื้นที่ทะเลทราย ค่านี้ไม่เกิน 20 c/ha

โดยหลักการแล้วในห้าทวีปที่อบอุ่นของโลกของเราความเข้มของการผลิตเกือบจะเท่ากัน: ในอเมริกาใต้พืชจะสะสมวัตถุแห้งมากกว่าหนึ่งเท่าครึ่งซึ่งเป็นผลมาจากความยอดเยี่ยม สภาพภูมิอากาศ. ผลผลิตของระบบนิเวศธรรมชาติและเทียมนั้นสูงสุด

อะไรฟีดคน?

พื้นที่ประมาณ 1.4 พันล้านเฮกตาร์ถูกปลูกพืชบนพื้นผิวโลกของเราด้วยพืชที่เพาะปลูกซึ่งให้อาหารแก่เรา นี่เป็นประมาณ 10% ของระบบนิเวศทั้งหมดบนโลก ผิดปกติพอสมควร แต่เพียงครึ่งหนึ่งของผลิตภัณฑ์ที่ได้จะถูกส่งตรงไปยังอาหารของมนุษย์ อย่างอื่นใช้เป็นอาหารสัตว์เลี้ยงและเป็นไปตามความต้องการ การผลิตภาคอุตสาหกรรม(ไม่เกี่ยวกับการผลิตอาหาร). นักวิทยาศาสตร์ส่งเสียงเตือนมานานแล้ว: ผลผลิตและมวลชีวภาพของระบบนิเวศของโลกสามารถให้โปรตีนได้ไม่เกิน 50% ของความต้องการของมนุษยชาติ พูดง่ายๆ ก็คือ ครึ่งหนึ่งของประชากรโลกอยู่ในสภาพอดอยากโปรตีนเรื้อรัง

ผู้ถือบันทึก Biocenoses

ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วว่าป่าเส้นศูนย์สูตรมีลักษณะที่ให้ผลผลิตสูงสุด ลองคิดดูสิ: วัตถุแห้งมากกว่า 500 ตันสามารถตกลงบน biocenosis หนึ่งเฮกตาร์ได้! และนี่ยังห่างไกลจากขีด จำกัด ตัวอย่างเช่น ในบราซิล ป่าหนึ่งเฮกตาร์ผลิตอินทรียวัตถุได้ตั้งแต่ 1,200 ถึง 1,500 ตัน (!) ต่อปี! แค่คิด: มีอินทรียวัตถุมากถึงสองเซ็นต์ต่อตารางเมตร! ในทุ่งทุนดราบนพื้นที่เดียวกันไม่เกิน 12 ตันและในป่าของแถบกลาง - ภายใน 400 ตัน ผู้ประกอบการด้านการเกษตรในส่วนเหล่านั้นใช้สิ่งนี้อย่างแข็งขัน: ผลผลิตของระบบนิเวศเทียมในรูปแบบของอ้อย ซึ่งสามารถสะสมวัตถุแห้งได้มากถึง 80 ตันต่อเฮกตาร์ ซึ่งไม่มีที่ไหนอีกแล้วที่สามารถสร้างผลผลิตทางกายภาพได้เช่นนี้ อย่างไรก็ตาม อ่าว Orinoco และ Mississippi รวมถึงพื้นที่บางส่วนของชาดมีความแตกต่างกันเล็กน้อย ที่นี่เป็นเวลาหนึ่งปี ระบบนิเวศ "ปล่อย" สสารมากถึง 300 ตันต่อเฮกตาร์!

ผลลัพธ์

ดังนั้นการประเมินผลผลิตควรดำเนินการบนพื้นฐานของสารหลักอย่างแม่นยำ ความจริงก็คือการผลิตทุติยภูมิไม่เกิน 10% ของมูลค่านี้ มูลค่าของมันผันผวนอย่างมาก ดังนั้น การวิเคราะห์โดยละเอียดตัวบ่งชี้นี้เป็นไปไม่ได้เลย

ระบบนิเวศของ autotrophic สามารถเปรียบเทียบได้กับองค์กรอุตสาหกรรมที่ผลิตสารอินทรีย์ต่างๆ ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ คาร์บอนไดออกไซด์ และแร่ธาตุอาหาร ระบบนิเวศผลิตผลิตภัณฑ์ชีวภาพ - ไม้ มวลใบของพืช ผลไม้ มวลชีวภาพของสัตว์ ผลผลิตของระบบนิเวศที่วัดได้จากปริมาณอินทรียวัตถุที่สร้างขึ้นต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยพื้นที่เรียกว่า ผลผลิตทางชีวภาพ. หน่วยผลผลิต: g/m 2 ต่อวัน, kg/m 2 ต่อปี, t/km 2 ต่อปี

บนมะเดื่อ มีการแสดงโครงสร้างการผลิตทางชีวภาพของระบบนิเวศ

ข้าว. โครงสร้างของผลิตภัณฑ์ทางชีวภาพของระบบนิเวศ

มีระดับการผลิตที่แตกต่างกันซึ่งผลิตภัณฑ์หลักรองจะถูกสร้างขึ้น มวลอินทรีย์ที่สร้างขึ้นโดยผู้ผลิตต่อหน่วยเวลาเรียกว่า ผลิตภัณฑ์หลัก, และการเพิ่มขึ้นต่อหน่วยเวลาของมวลผู้บริโภค - ผลิตภัณฑ์รอง.

การผลิตเบื้องต้นแบ่งย่อยออกเป็นสองระดับ - การผลิตขั้นต้นและการผลิตสุทธิ การผลิตขั้นต้นขั้นต้นคือมวลรวมของอินทรียวัตถุขั้นต้นที่สร้างโดยพืชต่อหน่วยเวลาตามอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงที่กำหนด รวมถึงต้นทุนการหายใจ

พืชใช้เวลาในการหายใจ 40 ถึง 70% ของผลผลิตรวม สาหร่ายแพลงก์ตอนใช้พลังงานน้อยที่สุด - ประมาณ 40% ของพลังงานทั้งหมดที่ใช้ไป ส่วนของผลผลิตรวมที่ไม่ได้ใช้ "เพื่อการหายใจ" เรียกว่า การผลิตขั้นต้นสุทธิ: มันแสดงถึงคุณค่าของการเจริญเติบโตของพืชและเป็นผลิตภัณฑ์นี้ที่บริโภคโดยผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย

การผลิตทุติยภูมิจะไม่ถูกแบ่งออกเป็นขั้นต้นและสุทธิอีกต่อไป เนื่องจากผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย กล่าวคือ heterotrophs ทั้งหมดเพิ่มมวลเนื่องจากการผลิตขั้นต้นเช่น ใช้ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นก่อนหน้านี้

ในระหว่างการเปลี่ยนผ่านของพลังงานจากระดับโภชนาการหนึ่งไปสู่อีกระดับหนึ่ง (จากพืชสู่ไฟโตฟาจ จากไฟโตฟาจสู่ผู้ล่าลำดับที่หนึ่ง จากผู้ล่าลำดับที่หนึ่งไปสู่ผู้ล่าอันดับสอง) ประมาณ 90% ของพลังงานสูญเสียไปกับอุจจาระและค่าใช้จ่ายในการหายใจ นอกจากนี้ไฟโตฟาจยังกินเพียงประมาณ 10% ของมวลชีวภาพของพืช ส่วนที่เหลือจะเติมเศษซากพืชเข้าไปและจากนั้นจะถูกทำลายโดยผู้ย่อยสลาย ดังนั้นการผลิตทางชีวภาพทุติยภูมิจึงน้อยกว่าปฐมภูมิ 20-50 เท่า

ระบบนิเวศแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามผลผลิต

1. ระบบนิเวศของผลผลิตทางชีวภาพที่สูงมาก - มากกว่า 2 กก./ม.2 ต่อปี เหล่านี้รวมถึงพุ่มไม้หนาทึบในบริเวณสันดอนของแม่น้ำโวลก้า ดอน และอูราล ในแง่ของผลผลิตนั้นใกล้เคียงกับระบบนิเวศของป่าเขตร้อนและแนวปะการัง

2. ระบบนิเวศของผลผลิตทางชีวภาพสูง - 1 - 2 กก. / ตร.ม. ต่อปี เหล่านี้คือป่าลินเด็น - โอ๊ก, พุ่มไม้หนาทึบชายฝั่งหรือกกในทะเลสาบ, พืชผลข้าวโพดและหญ้ายืนต้นที่มีการชลประทานและการปฏิสนธิด้วยปุ๋ยแร่ธาตุในปริมาณสูง

3. ระบบนิเวศของผลผลิตทางชีวภาพระดับปานกลาง - 0.25 - 1 กก. / ตร.ม. ต่อปี พืชผลหลายชนิด ป่าสนและต้นเบิร์ช ทุ่งหญ้าหญ้าแห้งและทุ่งหญ้าสเตปป์ ทะเลสาบที่รกไปด้วยพืชน้ำ และ "ทุ่งหญ้าทะเล" ของสาหร่ายในทะเลญี่ปุ่นมีผลผลิตดังกล่าว

4. ระบบนิเวศของผลผลิตทางชีวภาพต่ำ - น้อยกว่า 0.25 กก. / ตร.ม. ต่อปี เหล่านี้คือทะเลทรายอาร์กติกของหมู่เกาะในมหาสมุทรอาร์กติก, ทุนดรา, ทะเลทราย, กึ่งทะเลทรายของทะเลแคสเปียน, ทุ่งหญ้าสเตปป์ที่ถูกเหยียบย่ำโดยปศุสัตว์ที่มีพืชสมุนไพรต่ำและเบาบาง, สเตปป์บนภูเขา ผลผลิตต่ำแบบเดียวกันนี้พบได้ในระบบนิเวศทางทะเลส่วนใหญ่

ผลผลิตเฉลี่ยของระบบนิเวศของโลกไม่เกิน 0.3 กก. / ตร.ม. ต่อปี เนื่องจากโลกถูกครอบงำโดยระบบนิเวศที่มีผลผลิตต่ำของทะเลทรายและมหาสมุทร

ผลผลิตทางชีวภาพของระบบนิเวศนั้นแตกต่างจาก สต็อกชีวมวล. สิ่งมีชีวิตบางชนิดในระบบนิเวศมีชีวิตอยู่ได้หลายปี (ต้นไม้ สัตว์ใหญ่) และมวลชีวภาพของพวกมันจะผ่านไปทุกปีในฐานะทุนชนิดหนึ่ง

บนมะเดื่อ มีการแสดงอัตราส่วนของสต็อกชีวมวลและผลผลิตทางชีวภาพในบางระบบนิเวศ

ข้าว. อัตราส่วนของสต็อกชีวมวลกับผลผลิตทางชีวภาพในบางระบบนิเวศ

มวลชีวภาพของป่าอยู่ในระดับสูงเนื่องจากส่วนต่าง ๆ ของต้นไม้ - ลำต้น, กิ่งก้าน, ราก ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์ชีวภาพประจำปี - ใบไม้ใหม่, กิ่งอ่อนและราก, วงแหวนต้นไม้ประจำปีถัดไปและหญ้าปกคลุม - น้อยกว่าปริมาณสำรองชีวมวล 30-50 เท่า ในทุ่งหญ้ามีปริมาณสำรองชีวมวลน้อยกว่ามากและส่วนใหญ่เกิดจากรากที่อาศัยอยู่ในดินเป็นเวลาหลายปีและเหง้าของพืช มากกว่าผลผลิตทางชีวภาพเพียง 3-5 เท่า ในไร่นา ผลผลิตทางชีวภาพและสต็อกชีวมวลเกือบจะเท่ากัน เนื่องจากมีการเก็บเกี่ยวพืชในส่วนที่อยู่เหนือพื้นดิน (และใต้ดิน หากเป็นพืชราก) และเศษพืชที่เหลือจากข้าวไรย์หรือข้าวสาลีจะถูกไถพรวนดิน พวกเขาเน่าในฤดูใบไม้ผลิ ทั้งในระบบทุ่งหญ้าและในระบบนิเวศภาคสนาม อายุขัยของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในดินจำนวนมากจะวัดเป็นสัปดาห์และเดือน ผลผลิตทางชีวภาพของพวกมันจะเท่ากับสต็อกชีวมวลหรือมากกว่านั้น สาหร่ายและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังขนาดเล็กในแหล่งน้ำมีชีวิตอยู่ได้หลายวันหรือหลายสัปดาห์ ดังนั้นจึงให้กำเนิดหลายชั่วอายุคนในช่วงฤดูร้อน ในช่วงเวลาใดก็ตาม มวลชีวภาพของสิ่งมีชีวิตในทะเลสาบหรือสระน้ำมีปริมาณน้อยกว่าการผลิตทางชีวภาพของพวกมันในช่วงฤดูปลูก

ในระบบนิเวศทางน้ำบางแห่ง เนื่องจากข้อเท็จจริงที่ว่าปลามีชีวิตอยู่ได้หลายปี และแพลงก์ตอนพืชมีอายุสั้น สต็อกของมวลชีวภาพจากสัตว์อาจสูงกว่าสต็อกของมวลชีวภาพจากพืช ส่วนเกินของมวลชีวภาพของสัตว์มากกว่ามวลชีวภาพของพืชในระบบนิเวศทางทะเล (ไม่รวม "ทุ่งหญ้าสาหร่าย") เป็นกฎ

ส่วนประกอบที่มีชีวิตทั้งหมดของระบบนิเวศ - ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย - ประกอบขึ้นเป็นองค์ประกอบเดียวกัน ชีวมวล("น้ำหนักสด") ของชุมชนโดยรวมหรือเฉพาะส่วน กลุ่มของสิ่งมีชีวิตบางกลุ่ม โดยปกติแล้ว มวลชีวภาพจะแสดงในรูปของน้ำหนักเปียกและแห้ง แต่ยังสามารถแสดงเป็นหน่วยพลังงาน เช่น แคลอรี จูล เป็นต้น ซึ่งทำให้สามารถเปิดเผยความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณพลังงานที่รับเข้ามาและตัวอย่างเช่น มวลชีวภาพเฉลี่ย .

พลังงานทั้งหมดไม่ได้ถูกใช้ไปกับการก่อตัวของมวลชีวภาพ แต่พลังงานที่ใช้นั้นสร้างการผลิตขั้นปฐมภูมิและสามารถนำไปใช้ได้แตกต่างกันในระบบนิเวศต่างๆ หากอัตราการกำจัดโดยผู้บริโภคช้ากว่าอัตราการเติบโตของพืช สิ่งนี้จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นทีละน้อยในมวลชีวภาพของผู้ผลิตและส่วนเกินของสารอินทรีย์ที่ตายแล้ว ประการหลังนำไปสู่การพรุของหนองน้ำ, การเจริญเติบโตของแหล่งน้ำตื้น, การสร้างแหล่งอาหารจำนวนมากในป่าไทกาและอื่น ๆ

ในชุมชนที่มั่นคง การผลิตเกือบทั้งหมดถูกใช้ไปกับใยอาหาร และชีวมวลยังคงที่