Валовая первичная продукция

Cтраница 1

Валовая первичная продукция - количество вещества, которое создается растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Первичную биологическую продукцию экосистем ограничивают или неблагоприятные климатические факторы ( недостаток тепла, влаги), или нехватка биогенных элементов. Можно привести примеры продуктивности различных экосистем ( в граммах сухого вещества на квадратный метр площади за сутки): менее 1 г - пустыни, глубокие моря; 1 - 3 г - луга, горные леса, пашни, мелкие моря, глубокие озера; 3 - 10 г - степи, мелкие озера, леса умеренной полосы, орошаемые поля; 10 - 25 г - тропические леса, интенсивно возделываемые культуры на полях, коралловые рифы. [1]

Рассмотрим баланс между валовой первичной продукцией и дыханием сообщества. Допустим, что вся чистая первичная продукция потребляется консументами первого порядка. [2]

В балансе между валовой первичной продукцией и дыханием сообщества заключен смысл противоречия между хозяйственными устремлениями человека и стратегией развития природы. Человек заинтересован в повышении годового выхода чистой продукции сообщества, а стратегия развития любой экосистемы направлена на то, чтобы не только произвести за годовой цикл как можно больше, но за это же время и потребить все произведенное. Однако равенство между приходом и расходом - явление достаточно редкое; оно наблюдается в наиболее стабильных сообществах, в частности в тропической зоне, причем создает объективные трудности для развития там сельского хозяйства. Человек, выжигая пышный тропический лес, надеется получить на освободившейся территории высокие урожаи. Однако вскоре оказывается, что почвы на обнаженной территории абсолютно бесплодны - вся годовая продукция росшего на этом месте леса потреблялась различными консументами, и в почвах ничего не откладывалось. [3]

Общее изменение с глубиной водоема валовой первичной продукции ( В1Щ), потерь на дыхание ( Д) и чистой первичной продукции ( ЧПП) Компенсационный горизонт ( глубина эвфотическои зоны) расположен на глубине ( Zeu), где ВПП уравновешивает Д и ЧПП равна нулю. [4]

Суммирование равенств показывает, что вся валовая первичная продукция полностью расходуется на автотрофное и гетеротрофное дыхание так, что в конце годового цикла ничего не остается. Подобное равновесие между продуцированием и потреблением наблюдается в наиболее стабильных сообществах, где все произведенное за год органическое вещество утилизируется значительным числом разнообразных консументов. [5]

Продуктивность экосистемы Северного моря. [6]

Как уже говорилось, общее количество вещества, образующееся при фотосинтезе за определенный отрезок времени, называется валовой первичной продукцией. Часть первичной продукции используется растениями в качестве источника энергии. Разница между валовой первичной продукцией и частью органического вещества, используемого растениями, называется чистой первичной продукцией, она доступна для потребления организмами более высоких трофических уровней. В табл. 17.1 приведены данные о продуктивности Северного моря. Суммарный общий улов рыбы содержит менее 0 1 % величины энергии в валовой первичной продукции. Этот удивительный, на первый взгляд, факт объясняется большой потерей энергии на каждом уровне пищевой цепи и большим числом трофических уровней между первым трофическим уровнем и уровнем, продукция которого используется людьми, в данном случае рыбой. Отношение чистой первичной продукции к установленному запасу называется константой скорости обновления, которая показывает сколько раз в год происходит смена популяции. [7]

Однако, чтобы сориентироваться, следует ли вносить в водоем те удобрения, на которые фитопланктон реагирует усилением развития, необходимо определить валовую первичную продукцию планктона в контрольных склянках. Для определения валовой первичной продукции ( Ф) планктона ( в мг 02 / л в сутки) необходимо найти разницу в содержании кислорода между световыми контрольными склянками и затемненными. С помощью внесения удобрений следует стремиться повысить валовую первичную продукцию в южных районах до 8 - 12 мг 02 / л в сутки и в остальных районах до 5 - 8 мг 02 / л в сутки и поддерживать ее на таком уровне до конца вегетационного сезона. Если валовая первичная продукция планктона намного превышает указанные пределы, нужно воздержаться от внесения удобрений независимо от концентрации растворенного в воде азота и фосфора и от реакции планктона на добавление биогенных элементов. [8]

Упрощенная диаграмма потока энергии, показывающая три. [9]

Последовательные потоки энергии: L - общее освещение, LA - свет, поглощенный растительным покровом ( / - поступившая или поглощенная энергия), PG - валовая первичная продукция, PN - чистая первичная продукция, Р - вторичная продукция ( консументов), NU - не используемая энергия, NA - не ассимилированная консументами ( выделенная с экскрементами) энергия, Я - энергия дыхания. [10]

Стремясь получить как можно больший выход полезной продукции, человек в принципе может воздействовать на каждый из членов этого равенства. Во-первых, он может вкладывать энергию и усилия в увеличение валовой первичной продукции, что подразумевает селекционную работу. Данный путь требует высокого научного потенциала и длительного времени. Во-вторых, человек может компенсировать затраты растений на дыхание, вкладывая энергию в форме работы сельскохозяйственных машин и в виде производства удобрений. Этот путь экономически более выгоден, но экологически он дороже, чем предыдущий, так как вызывает загрязнения и другие нарушения среды. В-третьих, человек может способствовать уменьшению вторичной продукции. Экологически данный путь наиболее дорогостоящ, так как борьба с насекомыми, вредящими сельскому хозяйству, связана не только с загрязнением среды пестицидами, но и с уменьшением видового разнообразия и, следовательно, нарушением устойчивости агроценозов. [12]

Продуктивность экосистемы Северного моря. [13]

Страницы: 1 2