Біологічна продукція і біомаса

Результатом "роботи" екосистеми є біологічна продукція (рис. 8). Вона вимірюється кількістю органічної речовини, створюваного за одиницю часу на одиницю площі (т / га / рік, г / кв. М / день і т.д.).

Розрізняють первинну (створювану рослинами та іншими автотрофами) і вторинну (створювану гетеротрофами) біологічну продукцію. У складі первинної продукції різниться валова - загальна продукція фотосинтезу і чиста продукція - "прибуток", яка залишається в рослинах після витрат на дихання і виділення органічної речовини з коріння в грунт (для підтримки життєдіяльності сімбіотрофов). Чим сприятливіші умови середовища, тим вище "прибуток". У несприятливих умовах жаркої або арктичної пустелі рослини витрачають на дихання до 80% продукції фотосинтезу, а в сприятливих умовах при рясних ресурсах тепла і вологи - не більше 30%. Вторинна продукція в 20-50 разів менше, ніж первинна.

За первинної біологічної продукції екосистеми РБ можна розділити на три класи:

Екосистеми високої біологічної продукції (1-2 кг / м 2 на рік). Це липово-дубові ліси, прибережні зарості рогозу або очерету на озері, посіви кукурудзи і багаторічних трав, якщо використовуються зрошення і високі дози мінеральних добрив.

Екосистеми помірної біологічної продукції (0,25-1 кг / м 2 на рік). Переважна частина сільськогосподарських посівів, соснові і березові ліси, сіножаті і степи, зарослі водоростями озера.

Екосистеми низької біологічної продукції (менше 0,25 кг / м 2 на рік).

Це витоптані худобою степові пасовища з низьким і рідкісним травостоєм, гірські степи, які розвиваються на грунтах потужністю не більше 5 см і складаються з рослин-камнелюбов, що покривають поверхню субстрату на 20-40%.

Середня біологічна продукція екосистем Землі не перевищує 0,3 кг / м 2 на рік, так як на планеті переважають низькопродуктивні екосистеми пустель і океанів.

Від біологічної продукції відрізняють урожай (кількість органічної речовини, яке має господарську цінність). Наприклад, в урожай луки не входить накопичена за рік маса коренів і надземна маса, розташована нижче лінії скошування або скусиванія трави пасуться тваринами.

Біомаса - це запас (кількість) живої органічної речовини (рослин, тварин, грибів, бактерій), "капітал" екосистеми (на відміну від біологічної продукції - "прибутку"). Біомаса поділяється на фітомасу (масу живих рослин), зоомасси (масу тварин), мікробну масу.

Оскільки тривалість життя різних організмів різна, то біомаса може бути більше річної продукції (в лісах - в 50 разів), дорівнює їй (як в спільнотах однорічних культурних рослин) або менше (в водних екосистемах, де переважають краткожівущіе організми планктону, що дають кілька поколінь за рік). Ці закономірності співвідношення біологічної продукції і біомаси водних екосистем яскраво проявляються на глобальному рівні. Первинна біологічна продукція світового океану становить 33% всієї біологічної продукції біосфери, але біомаса фітопланктону складає менше 1% всієї біомаси рослин.

Зазвичай біомаса рослин більше біомаси тварин, хоча з цього правила є винятки. Наприклад, у водоймах біомаса фітопланктону може бути менше біомаси зоопланктону, так як тривалість життя мікроскопічних водоростей в кілька разів менше, ніж дрібних ракоподібних. Однак біомаса нектону (риб) вже менше, ніж біомаса зоопланктону.

Розрізняють біомасу надземної і підземної частин екосистеми. Як правило, підземна біомаса перевищує надземну, причому у лугових спільнот в 3-10 разів, у степових - в 10-15, у пустельних - в 50-100 разів. В агроценозах надземна і підземна біомаси можуть бути приблизно рівні, а в лісах надземна біомаса перевищує підземну.

Співвідношення біомаси організмів різних трофічних рівнів в екосистемі (а також чисельності організмів або величини енергії, яка накопичена в біомасі) показується екологічними пірамідами.

Для надземної частини сухопутних екосистем екологічні піраміди мають форму "мавзолей": з підвищенням трофічного рівня показники, які відображаються пірамідою, зменшуються. У водних екосистемах екологічна піраміда нагадує "літаючу тарілку": найбільшу біомасу мають організми середніх трофічних рівнів (зоопланктон, рис. 9).

Схожі статті