أخبار والمجتمعبيئة

الإنتاجية البيولوجية للنظم الإيكولوجية

كل شخص في العام بشكل متزايد يستنزف موارد الكوكب. فإنه ليس من المستغرب أنه في السنوات الأخيرة أهمية كبيرة لتقييم مدى العديد من الموارد يمكن أن تعطي تعايشية معينة. اليوم، إنتاجية النظم الايكولوجية حاسمة عند اختيار أسلوب الإدارة، وعدد من المنتجات التي يمكن الحصول عليها بشكل مباشر عمل جدوى اقتصادية.

وفيما يلي القضايا الرئيسية التي تواجه حاليا العلماء:

  • مقدار الطاقة الشمسية متوفرة وكم استيعابها من النباتات كما يتم قياس ذلك؟
  • في بعض أنواع النظم الإيكولوجية هو أعلى مستوى من الأداء والتي توفر معظم الإنتاج الأولي؟
  • ما العوامل تحد من عدد من المنتجات الأولية محليا وعالميا؟
  • ما هي الكفاءة التي يتم تحويل الطاقة من النباتات؟
  • ما هو الفرق بين كفاءة الاستيعاب والإنتاج الأنظف والأداء البيئي؟
  • كما تختلف النظم الإيكولوجية في كمية أو حجم الكتلة الحيوية من الكائنات ذاتية التغذية؟
  • مقدار الطاقة غير المتاحة للناس، وكم لا نستخدمها؟

سنحاول الإجابة جزئيا على الأقل منها في هذه المقالة. أولا، دعونا التعامل مع المفاهيم الأساسية. وهكذا، فإن إنتاجية النظام البيئي هو عملية تراكم المواد العضوية إلى حد ما. ما الكائنات هي المسؤولة عن هذا العمل؟

Autotrophs وكائن غيري التغذية

ونحن نعلم أن بعض الكائنات الحية قادرة على تجميع الجزيئات العضوية من السلائف غير العضوية. ودعوا autotrophs، وهذا يعني "الرضاعة النفس". في الواقع، فإن إنتاجية النظم الإيكولوجية تعتمد على وجه التحديد على أنشطتها. وأشار Autotrophs أيضا للمنتجين كما الابتدائي. الكائنات التي تكون قادرة على إنتاج جزيئات عضوية معقدة من مواد بسيطة غير العضوية (الماء، CO2)، ومعظم تنتمي إلى فئة من النباتات، ولكن نفس القدرات التى يمتلكها بعض أنواع البكتيريا. عملية التي من خلالها تجميع المواد العضوية، ودعا التوليف الضوئي. لأنه من السهل أن نفهم من اسمها، التركيب الضوئي يتطلب ضوء الشمس.

ينبغي ان نذكر ايضا الطريق، والمعروفة باسم التخليق الكيميائي. بعض autotrophs متخصصة أساسا البكتيريا التي يمكن تحويل غير العضوية المواد الغذائية إلى المركبات العضوية دون وصول أشعة الشمس. هناك عدة مجموعات من البكتيريا التخليق الكيميائي في البحر والمياه العذبة، وغالبا ما يتم العثور عليهم في بيئات ذات المحتوى العالي من كبريتيد الهيدروجين أو الكبريت. كما النباتات الكلوروفيل وغيرها من الكائنات القادرة على تخليق الضوئي، والكائنات التخليق الكيميائي - autotrophs. ومع ذلك، فإن إنتاجية النظام البيئي تسمى معظم النشاط الغطاء النباتي، لأنه هو المسؤول عن تراكم المواد العضوية أكثر من 90٪. يلعب التخليق الكيميائي دورا أصغر بشكل غير متناسب.

وفي الوقت نفسه، يمكن للعديد من الكائنات الحصول على الطاقة اللازمة، ولكن يأكل الكائنات الحية الأخرى. فهي تسمى كائن غيري التغذية. من حيث المبدأ، لأنها جميعا نفس النباتات (هم أيضا "أكل" العضوية جاهزة)، والحيوانات، والبكتيريا والفطريات والكائنات الحية الدقيقة. يشار عضوية التغذية أيضا باسم "المستهلكين".

دور النباتات

عادة، فإن كلمة "الإنتاجية" في هذه الحالة تشير إلى قدرة النبات على تخزين كمية معينة من المواد العضوية. وهذا ليس مستغربا، لأن فقط الكائنات الحية النباتية يمكن تحويل المواد غير العضوية في العضوية. بدونها، فإن الحياة نفسها على كوكبنا يكون مستحيلا، وبالتالي تعتبر إنتاجية النظام البيئي من هذا المنظور. بشكل عام، والسؤال هو بسيط جدا: وماذا في ذلك الكثير من المواد العضوية يمكن بتخزين النباتات؟

ما biocenoses هي الأكثر إنتاجا؟

الغريب بما فيه الكفاية، ولكن من صنع الإنسان biocenoses ليست هي الأكثر إنتاجا. الغابات والمستنقعات والأنهار الاستوائية كبيرة الغاب في هذا الصدد فهي متقدما بفارق كبير. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه biocenoses تحييد كمية هائلة من المواد السامة التي، مرة أخرى، تقع في طبيعة الأنشطة البشرية، فضلا عن توليد أكثر من 70٪ من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي لكوكبنا. بالمناسبة، في كثير من الكتب لا يزال يجادل بأن "سلة الخبز" الأكثر إنتاجية الأرض والمحيطات. ومن الغريب، ولكن هذا البيان لا يزال بعيدا جدا عن الحقيقة.

"المفارقة المحيط"

كما تعلمون، يجري مقارنة مع الإنتاجية البيولوجية للنظام البيئي للبحار والمحيطات؟ مع شبه الصحراوية! كميات كبيرة من الكتلة الحيوية يرجع ذلك إلى حقيقة أنه من مساحات المياه تحتل جزءا كبيرا من سطح الكوكب. مرات عديدة استخدام توقع على البحر كمصدر رئيسي من المواد المغذية للبشرية جمعاء في السنوات القادمة، فإنه لا يكاد يكون ممكنا، لأن الجدوى الاقتصادية لهذا منخفض جدا. ومع ذلك، فإن انخفاض كفاءة هذا النوع من النظم الإيكولوجية في أي وسيلة تقلل من أهمية المحيطات للحياة جميع الكائنات الحية، لذلك هم بحاجة إلى الحماية باعتبارها وسيلة أكثر دقة ممكنة.

ويقول خبراء البيئة الحديثة أن قدرة الأراضي الزراعية بعيدة كل البعد عن النضوب، وفي المستقبل سوف تكون قادرة على استقبالهم محاصيل أكثر وفرة. تعلق الآمال الخاصة على حقول الأرز، التي يمكن أن توفر ثروة من المواد العضوية قيمة نظرا لخصائصها الفريدة.

معلومات أساسية حول إنتاجية النظم البيولوجية

بشكل عام، يتم تعريف النظام البيئي معدل إنتاجية الضوئي وتراكم المواد العضوية في تعايشية معين. ويسمى هذا كتلة العضوية، والذي يتم إنشاؤه في وحدة زمنية الإنتاج الأولي. للتعبير عن ذلك بطريقتين: إما في جول أو في الوزن الجاف للنباتات. الناتج يسمى حجم خلق الكائنات مصنعها لوحدة معينة من الزمن، بمعدل ثابت من عملية التمثيل الضوئي. وينبغي أن نتذكر أن بعض هذه المواد سوف تذهب على حياة النباتات أنفسهم. بقية ثم العضوية - صافي الإنتاجية الأولية للنظام الإيكولوجي. أنه يأتي إلى عضوية التغذية الغذائية، والتي تشمل لي ولكم.

هل هناك "الحد الأعلى" الإنتاج الأولي؟

وباختصار، فإن "نعم". دعونا نلقي نظرة سريعة على مدى فعالية، من حيث المبدأ، على عملية التمثيل الضوئي. تذكر أن شدة الإشعاع الشمسي التي تصل إلى سطح الأرض، ويعتمد كثيرا على الموقع: الحد الأقصى سمة انتاج الطاقة من المنطقة الاستوائية. أنه يقلل بشكل كبير ونحن نقترب من القطبين. استيعاب ما يقرب من نصف الطاقة الشمسية التي تعكسها الجليد والثلج والمحيطات أو الصحارى والغازات في الغلاف الجوي. على سبيل المثال، طبقة الأوزون في الغلاف الجوي تمتص الأشعة فوق البنفسجية كلها تقريبا! فقط نصف الضوء الذي يسقط على أوراق النباتات المستخدمة في رد فعل من التمثيل الضوئي. بحيث الإنتاجية البيولوجية للنظم الايكولوجية - نتيجة لتحويل جزء ضئيل من الطاقة من الشمس!

ما هو الإنتاج الثانوي؟

وفقا لذلك، ودعا المنتجات الثانوية النمو consuments (أي العملاء) لأية فترة معينة من الزمن. بطبيعة الحال، فإن إنتاجية النظام البيئي تعتمد عليها بدرجة أقل من ذلك بكثير، ولكن هذا هو بالضبط هذه الكتلة الحيوية تلعب دورا هاما في حياة الإنسان. لاحظ أن العضوية الثانوية احصي بشكل منفصل في كل مستوى غذائي. وهكذا، وتنقسم أنواع النظم الإيكولوجية الإنتاجية إلى نوعين: الابتدائية والثانوية.

نسبة الإنتاج الأولي والثانوي

كما قد يتبادر إلى ذهنك، فإن نسبة الكتلة الحيوية ومجموع كتلة محطة صغيرة نسبيا. حتى في أدغال ومستنقعات هذه النسبة نادرا ما يتجاوز علامة 6.5٪. النباتات العشبية أكثر في المجتمع، وارتفاع معدل تراكم المواد العضوية وكلما زاد التباين.

معدل تكوين وكمية من المواد العضوية

الحد عموما معدل تكوين المادة العضوية الأصول الأولية التي تعتمد كليا على حالة الجهاز الضوئي للنباتات (PAR). الحد الأقصى لقيمة كفاءة التمثيل الضوئي، والذي تم تحقيقه في المختبر، هو 12٪ من PAR. في الظروف الطبيعية، ويعتبر قيمة 5٪ عال جدا، وعمليا لا يحدث. ويعتقد أن امتصاص أشعة الشمس في العالم لا يتجاوز 0.1٪.

توزيع الإنتاج الأولي

وتجدر الإشارة إلى أن إنتاجية النظام البيئي الطبيعي - قطعة بشكل غير متساو للغاية في جميع أنحاء المعمورة. الوزن الكلي لجميع المواد العضوية التي تشكل على سطح الأرض كل عام هو النظام 150-200 مليار طن. نتذكر ما قلناه عن إنتاجية المحيطات أعلاه؟ لذا، 2/3 من هذه المادة تشكلت على الأرض! ولكم أن تتخيلوا: كميات هائلة عملاقة من النموذج المائي ثلاث مرات أقل العضوية من قطعة صغيرة من الأرض، وجزء كبير منها من الصحراء!

أكثر من 90٪ من المواد العضوية المتراكمة في شكل واحد أو آخر تأتي على الكائنات متغايرة الغذاء. جزء صغير من الطاقة الشمسية المخزنة في شكل الدبال في التربة فقط (وكذلك النفط والفحم، وتشكيل والذي هو حتى اليوم). على أراضي مكاسب الإنتاج الأولي بلدنا تتراوح بين 20 كجم / هكتار (بالقرب من المحيط المتجمد الشمالي) إلى أكثر من 200 كجم / هكتار في منطقة القوقاز. في المناطق الصحراوية، لا تتجاوز هذه القيمة 20 ج / هكتار.

من حيث المبدأ، متطابقة تقريبا إلى القارات الخمس لدينا كثافة الدافئة عالم الإنتاج، تقريبا: في أمريكا الجنوبية النباتات يتراكم مرة ونصف قدر أكبر من المادة الجافة، وذلك بسبب الظروف المناخية الممتازة. الإنتاجية هناك من الحد الأقصى الطبيعي والنظم الإيكولوجية الاصطناعية.

التي توفر السلطة للشعب؟

ما يقرب من 1.4 مليار هكتار على سطح كوكبنا المزارع المزروعة بالنباتات الرجل الذي تزويدنا طعامك. هو - حوالي 10٪ من النظم البيئية على كوكب الأرض. ومن الغريب، ولكن فقط إنتاج تلقى نصف يذهب مباشرة للاستهلاك البشري. ويستخدم كل ما تبقى كعلف للمواشي وهو احتياجات القطاع (أ المنتجة غير الغذائية). العلماء منذ فترة طويلة تدق ناقوس الخطر: الإنتاجية والكتلة الحيوية من النظم الإيكولوجية كوكبنا يمكن أن توفر ما لا يزيد عن 50٪ من احتياجات البشرية في البروتين. ببساطة، نصف سكان العالم يعيشون في ظروف نقص البروتين المزمن.

تعايشية-بطل

كما سبق أن قلنا، وتتميز أعظم الإنتاجية من خلال الغابات الاستوائية. مجرد التفكير: في هكتار واحد من المجتمع البيئي يمكن أن تغطي أكثر من 500 طن من مادة جافة! وليس هذا هو الحد المسموح به. في البرازيل، على سبيل المثال، هكتار واحد من الغابات تنتج ما بين 1200 و 1500 طن (!) من المادة العضوية لمدة سنة! مجرد التفكير: للمتر المربع الواحد ما يصل الى اثنين قنطار من العضوية! في التندرا في نفس المنطقة تتشكل لا يزيد عن 12 م، وغابات قطاع متوسط - ضمن 400 متر هذا استخدام بنشاط مزارع الماشية في تلك الأجزاء :. النظام البيئي الصناعي الإنتاجية في حقل قصب السكر، والتي يمكن أن تتراكم تصل إلى 80 طن من المادة الجافة سوف هكتار من المحاصيل في أي مكان آخر لن تكون قادرة على جسديا. ومع ذلك، يختلف قليلا من الخلجان على أورينوكو، ميسيسيبي، وكذلك بعض المناطق من تشاد. هنا، للسنة للنظام الإيكولوجي "إعطاء" ما يصل إلى 300 طنا من المواد في الهكتار الواحد!

النتائج

وبالتالي، ينبغي إجراء تقييم الإنتاجية على وجه الدقة في مضمون الأولية. حقيقة أن المنتجات الثانوية ليست أكثر من 10٪ من هذه القيمة، والقيمة التي تختلف اختلافا كبيرا، وهكذا تفعل تحليلا مفصلا لهذا المؤشر هو ببساطة مستحيل.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ar.delachieve.com. Theme powered by WordPress.