Cynhyrchiant Biolegol ecosystemau

Bob blwyddyn mae pobl yn gynyddol depletes adnoddau'r blaned. Nid yw'n syndod bod bwysigrwydd enfawr yn y blynyddoedd diwethaf er mwyn asesu sut y gall llawer o adnoddau roi biocoenosis penodol. Heddiw, cynhyrchiant ecosystem yn hanfodol wrth ddewis y dull o reoli, gan fod y nifer o gynhyrchion y gellir ei gael yn dibynnu gwaith dichonoldeb economaidd yn uniongyrchol.

Dyma'r prif faterion ar hyn o bryd yn wynebu gwyddonwyr:

• Faint o ynni solar sydd ar gael a faint sy'n cael ei cymhathu gan blanhigion fel y mae'n cael ei fesur?
• Mewn rhai mathau o ecosystemau yw'r perfformiad uchaf ac sy'n darparu'r rhan fwyaf o'r cynhyrchu sylfaenol?
• Pa ffactorau sy'n cyfyngu ar y nifer o gynhyrchion sylfaenol yn lleol ac yn fyd-eang?
• Beth yw effeithlonrwydd ynni yn cael ei drawsnewid â hwy gan blanhigion?
• Beth yw'r gwahaniaeth rhwng effeithlonrwydd cymathu, cynhyrchu glanach a pherfformiad amgylcheddol?
• Wrth i ecosystemau yn wahanol o ran swm neu faint o fiomas o organebau awtotroffig?
• Faint o ynni ar gael i bobl a faint rydym yn ei ddefnyddio?

Byddwn yn ceisio eu hateb o leiaf yn rhannol yn yr erthygl hon. Yn gyntaf, gadewch i ni ymdrin â'r cysyniadau sylfaenol. Felly, mae'r cynhyrchiant y ecosystem yw'r broses o gasglu deunydd organig i ryw raddau. Pa organebau sy'n gyfrifol am y gwaith hwn?

Autotrophs a heterotrophs

Gwyddom fod rhai organebau yn gallu cyfosod moleciwlau organig o ragflaenwyr anorganig. Fe'u gelwir yn autotrophs, sy'n golygu "hunan-bwydo". Yn wir, mae'r cynhyrchiant ecosystemau dibynnu'n union ar eu gweithgareddau. cyfeirio Autotrophs hefyd i gynhyrchwyr fel gynradd. Organebau sy'n gallu cynhyrchu moleciwlau organig cymhleth o sylweddau syml anorganig (dŵr, CO2), mae'r rhan fwyaf yn perthyn i'r dosbarth o blanhigion, ond ar yr un galluoedd sydd gan rai bacteria. Y broses lle maent yn syntheseiddio deunydd organig, a elwir yn synthesis ffotocemegol. Gan ei bod yn hawdd i'w deall gan yr enw, ffotosynthesis yn gofyn golau'r haul.

Dylem hefyd sôn am y ffordd, a elwir yn chemosynthesis. Mae rhai autotrophs arbenigol yn bennaf bacteria a all droi anorganig maetholion i mewn i gyfansoddion organig heb fynediad golau'r haul. Mae sawl grŵp o facteria chemosynthetic mewn môr a dŵr croyw, ac mae'r rhan fwyaf yn aml maent yn cael eu gweld mewn amgylchedd gyda chynnwys uchel o hydrogen sylffid neu sylffwr. Fel planhigion cloroffyl ac organebau eraill sy'n gallu synthesis ffotocemegol, organebau chemosynthetic - autotrophs. Fodd bynnag, mae'r cynhyrchiant y ecosystem a elwir y gweithgaredd mwyaf o lystyfiant, gan ei fod yn gyfrifol am y casgliad o fwy na 90% o ddeunydd organig. Chemosynthesis chwarae rôl anghymesur llai.

Yn y cyfamser, gall llawer o organebau gael y ynni angenrheidiol, ond bwyta organebau eraill. Maent yn elwir heterotrophs. Mewn egwyddor, maent i gyd yr un fath planhigion (maent hefyd yn "bwyta" organig yn barod), anifeiliaid, bacteria, ffyngau a micro-organebau. cyfeirio heterotroffig hefyd fel "defnyddwyr."

Rôl planhigion

Yn nodweddiadol, mae'r gair "cynhyrchiant" yn yr achos hwn yn cyfeirio at y gallu planhigion i storio swm penodol o fater organig. Ac nid yw hyn yn syndod, gan y gall dim ond organebau planhigion drosi sylweddau anorganig mewn i organig. Hebddynt, byddai bywyd ei hun ar ein planed yn amhosibl, ac felly mae'r cynhyrchiant yr ecosystem yn cael ei ystyried o'r safbwynt hwn. Yn gyffredinol, mae'r cwestiwn yn syml iawn: felly yr hyn y gall llawer o ddeunydd organig stoc i fyny planhigion?

Pa biocenoses yw'r rhai mwyaf cynhyrchiol?

Yn rhyfedd ddigon, ond o wneuthuriad dyn biocenoses yw'r rhai mwyaf cynhyrchiol. Jyngl, corsydd, afonydd trofannol jyngl fawr yn hyn o beth maent yn bell ar y blaen. Yn ogystal, biocenoses hyn niwtraleiddio llawer iawn o sylweddau gwenwynig sydd, unwaith eto, yn perthyn i'r natur gweithgareddau dynol, yn ogystal â chreu mwy na 70% o'r ocsigen a gynhwysir yn yr atmosffer ein planed. Gyda llaw, mewn llawer o werslyfrau yn dal yn dadlau bod y mwyaf cynhyrchiol "breadbasket" y Ddaear yn y cefnforoedd. Yn rhyfedd ddigon, ond mae y datganiad hwn yn bell iawn o'r gwir.

"Ocean paradocs"

Rydych yn gwybod, yn cael ei gymharu â'r cynhyrchiant biolegol y ecosystem y moroedd a'r cefnforoedd? Gyda'r lled-anialwch! symiau mawr o biomas oherwydd y ffaith ei bod yn llefydd dŵr yn meddiannu rhan helaeth o wyneb y blaned. Felly, mae llawer o weithiau y defnydd a ragwelir y môr fel y brif ffynhonnell o faetholion ar gyfer y cyfan o ddynoliaeth yn y blynyddoedd nesaf, mae'n prin bosibl, oherwydd bod y dichonoldeb economaidd o hyn yn isel iawn. Fodd bynnag, mae'r effeithlonrwydd isel y math hwn o ecosystem mewn unrhyw ffordd yn lleihau pwysigrwydd y moroedd ar gyfer bywyd pob peth byw, felly mae angen iddynt gael eu diogelu fel ffordd fwy trylwyr posibl.

amgylcheddwyr Modern yn dweud bod y capasiti o dir amaethyddol yn bell o fod wedi blino'n lân, ac yn y dyfodol y byddwn yn gallu derbyn eu cynaeafau fwy niferus. gobeithion arbennig yn cael eu pinio ar y caeau reis, a all ddarparu cyfoeth o fater organig gwerthfawr oherwydd ei nodweddion unigryw.

Gwybodaeth sylfaenol am yr cynhyrchiant systemau biolegol

Yn gyffredinol, mae'r ecosystem yn cael ei ddiffinio cyfradd cynhyrchiant ffotosynthesis ac y casgliad o ddeunydd organig mewn biocenosis roddir. Gelwir bod màs organig, sy'n cael ei greu fesul uned o amser yn cynhyrchu sylfaenol. Ei fynegi mewn dwy ffordd: naill ai yn Joules neu mewn pwysau sych o blanhigion. cynnyrch crynswth a elwir yn ei gyfaint creu organebau planhigion ar gyfer uned penodol o amser, ar gyfradd gyson o ffotosynthesis. dylid cofio y bydd rhai o'r deunydd hwn yn mynd ar fywyd y planhigion eu hunain. Mae'r gweddill Yna organig - cynhyrchiant cynradd net yr ecosystem. Ei fod yn dod i heterotroffig bwyd, sy'n cynnwys chi a mi.

A oes "terfyn uchaf" cynhyrchu sylfaenol?

Yn gryno, y "ie." Gadewch i ni edrych yn fras ar ba mor effeithiol, mewn egwyddor, y broses o ffotosynthesis. Cofiwch fod y dwysedd o ymbelydredd solar yn cyrraedd wyneb y ddaear, mae llawer yn dibynnu ar y lleoliad: Uchafswm y nodwedd allbwn pŵer y parth gyhydeddol. Mae'n lleihau gynt a chynt wrth i ni nesáu at polion. Mae tua hanner y ynni solar adlewyrchu gan rew, eira, cefnforoedd neu anialwch, amsugno nwyon yn yr atmosffer. Er enghraifft, haen osôn atmosfferig yn amsugno bron pob ymbelydredd UV! Dim ond hanner y goleuni sy'n syrthio ar ddail planhigion a ddefnyddir yn yr adwaith ffotosynthesis. Fel bod y cynhyrchiant biolegol ecosystemau - y canlyniad o drawsnewid rhan ddi-nod o ynni'r haul!

Beth yw cynhyrchu uwchradd?

Yn unol â hynny, mae'r cynnyrch eilaidd a elwir twf consuments (hy, cwsmeriaid) am unrhyw gyfnod penodol o amser. Wrth gwrs, mae'r cynhyrchiant yr ecosystem yn dibynnu arnynt i raddau llawer llai, ond mae'n union biomas hwn yn chwarae rhan bwysig mewn bywyd dynol. Noder bod y organig eilaidd eu cyfrif ar wahân ar bob lefel troffig. Felly, mathau ecosystem cynhyrchiant yn cael eu rhannu'n ddau fath: sylfaenol ac eilaidd.

Mae'r gymhareb o gynhyrchu sylfaenol ac eilaidd

Fel y gallech ddyfalu, y gymhareb o fiomas a chyfanswm màs planhigion yn gymharol fach. Hyd yn oed yn y jungles a chorsydd o gyfradd hon anaml iawn yn fwy na'r marc o 6.5%. Mae'r planhigion yn fwy llysieuol yn y gymuned, po uchaf y gyfradd gronni o fater organig a po fwyaf yr anghysondeb.

Mae'r gyfradd o ffurfio a faint o sylweddau organig

Yn gyffredinol, gyfyngu ar y gyfradd o ffurfio o darddiad sylfaenol fater organig gwbl ddibynnol ar gyflwr y cyfarpar ffotosynthetig o blanhigion (PAR). Mae gwerth mwyaf o effeithlonrwydd ffotosynthesis, a gyflawnwyd yn y labordy, yn 12% o'r PAR. Mewn amodau naturiol, mae'r gwerth 5% yn ystyried yn uchel iawn ac yn ymarferol yn yn digwydd. Credir bod nifer yn yr haul byd yn fwy na 0.1%.

Mae dosbarthiad cynhyrchu sylfaenol

Dylid nodi bod y cynhyrchiant yr ecosystem naturiol - darn anwastad iawn ar draws y blaned. Mae cyfanswm pwysau'r holl sylwedd organig sy'n ffurfio ar wyneb y ddaear bob blwyddyn yn y drefn 150-200,000,000,000 tunnell. Cofiwch yr hyn a ddywedodd yr ydym am y cynhyrchiant y cefnforoedd uchod? Felly, 2/3 o sylwedd hwn ei ffurfio ar y tir! Dychmygwch: mawr symiau, enfawr o ffurf hydrosffer dair gwaith yn llai organig nag y darn bach o dir, rhan fawr ohonynt yn anialwch!

Mae mwy na 90% o'r deunydd organig cronedig ar ryw ffurf neu'i gilydd yn dod i organebau heterotroffig fwyd. Dim ond rhan fechan iawn o'r ynni solar storio yn y ffurf hwmws pridd (yn ogystal â olew a glo, ffurfio sydd hyd yn oed heddiw). Ar y diriogaeth enillion cynhyrchu sylfaenol ein gwlad yn amrywio o 20 kg / ha (ger y Cefnfor yr Arctig) i fwy na 200 kg / ha yn y Cawcasws. Mewn ardaloedd anialwch, nid yw gwerth hyn yn uwch na 20 d / ha.

Mewn egwyddor, bron yn union i bum cyfandir ein byd dwyster cynnes o gynhyrchu, mae bron: mewn llystyfiant Ne America cronni a hanner gwaith yn fwy o ddeunydd sych, oherwydd yr amodau hinsoddol ardderchog. Mae cynhyrchiant mwyaf posibl naturiol ac ecosystemau artiffisial.

Mae hynny'n rhoi grym i'r bobl?

Mae tua 1.4 biliwn hectar ar wyneb ein planed planhigfeydd trin gan blanhigion dyn a rhoi eich bwyd. Mae'n - tua 10% o ecosystemau'r blaned. Yn rhyfedd ddigon, ond dim ond hanner eu derbyn cynhyrchu yn mynd yn uniongyrchol i'w bwyta gan bobl. Mae pob un o'r gweddill yn cael ei ddefnyddio fel porthiant ar gyfer da byw a yw anghenion y sector (a heb fod yn cynhyrchu bwyd). Mae gwyddonwyr wedi hir wedi'u seinio larwm: Gall y cynhyrchiant a biomas ecosystemau ein planed yn darparu dim mwy na 50% o anghenion y ddynoliaeth yn y protein. Yn syml, hanner poblogaeth y byd yn byw mewn amodau diffyg protein cronig.

Biocenosis-hyrwyddwyr

Fel yr ydym wedi dweud yn barod, mae'r cynhyrchiant mwyaf yn cael eu nodweddu gan goedwigoedd cyhydeddol. Meddyliwch: ar un hectar o gymuned ecolegol yn gallu ymdrin â mwy na 500 tunnell o ddeunydd sych! Ac nid yw hyn yn y cyfyngiad. Yn Brasil, er enghraifft, un hectar o goedwig yn cynhyrchu rhwng 1,200 a 1,500 o dunelli (!) O'r deunydd organig am flwyddyn! Meddyliwch: fesul metr sgwâr hyd at ddau quintals o organig! Yn twndra ar yr un ardal yn cael ei ffurfio mwy na 12 m, ac mae coedwigoedd stribed canolrif - o fewn 400 m Mae hyn yn weithredol yn defnyddio ffermydd da byw yn y rhannau hynny :. Cynhyrchiant ecosystem artiffisial mewn cae o cansen siwgr, a all gronni hyd at 80 tunnell o ddeunydd sych Ni fydd hectar o gnydau yn unman arall yn gallu corfforol. Fodd bynnag, ychydig yn wahanol i'w baeau Orinoco, Mississippi, yn ogystal â rhai maes Chad. Yma, ar gyfer y flwyddyn yr ecosystem "rhoi" hyd at 300 tunnell o ddeunydd yr hectar!

canlyniadau

Felly, dylai asesu cynhyrchiant cael ei gynnal yn union ar y sylwedd sylfaenol. Mae'r ffaith nad yw'r cynnyrch uwchradd yn fwy na 10% o'r gwerth hwn, ei werth yn amrywio'n fawr, ac felly yn gwneud dadansoddiad manwl o'r dangosydd hwn, yn syml, yn amhosibl.