23. Биологическая продуктивность экосистем

Биологическая продуктивность -биомасса производимая популяцией или сообществом на единицу площади за единицу времени; полная или валовая первичная продукция должна включать также энергию и биогенные летучие вещества (газы, аэрозоли) Продуктивность экосистем тесно связана с потоком энергии, проходящим через ту или иную экосистему. В каждой экосистеме часть приходящей энергии, попадающей в трофическую сеть, накапливается в виде органических соединений Безостановочное производств биомассы - один из фундаментальных процессов биосферы Органическое веществе создаваемое продуцентами в процессе фото или хемосинтеза, называют первичной продукцией экосистемы. Количественно ее выражают в сырой или сухой массе растений или в энергетических единицах - эквивалентном числе калорий или джоулей. Первично продукцией определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы, следовательно, и биомасса живых организмов, которые могут существовать в экосистеме. Теоретически возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. Из коротковолновой излучения Солнца только 44% относится к фотосинтетической активной радиации (ФАР' максимально достигаемый в природе КПД фотосинтеза 10-12% энергии ФАР. К.П} фотосинтеза в 5% считается очень высоким для фитоценоза В целом по земному шар усвоение растениями солнечной энергии не превышает 0,1% из-за ограничений фотосинтетической активности растений недостатком тепла и влаги, неблагоприятным; физическими и химическими свойствами почвы и т.д. (для России - 0,8%) Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, называют валовой первичной продуктивностью (ВПП). Около 20% этой энергии расходуется растениями н дыхание и фотодыхание. Скорость накопления органического вещества за вычетом этой расхода называется чистой первичной продуктивностью Это энергия, которую могу использовать организмы следующих трофических уровней Количество органической вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как; прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, в конечном итоге живут за счет чисто первичной продукции сообщества. Мировое распределение первичной биологической продукции весьма не равномерно. По продуктивности все сообщества на 4 класса (Р Уиттекер):

1.высшей продуктивности 3000-2000 г/м2/год - тропические леса, посевы риса, сахарной тростника.

2.высокой продуктивности 2000-1000 листопадные леса умеренной зоны, луга, посевы кукурузы.

3. умеренной продуктивности 1000-250 - основная масса возделываемых с/х культур кустарники, степи.

4. низкой продуктивности ниже 250 - пустыни, полупустыни, тундры.

26.Принципы и методы неистощительного пп

ПП-е; совокупность всех форм эксплуатации природно-ресурсного потенциала и мер его сохранения. Включает 1) извлечение и переработку природных ресурсов, их возобновление I воспроизводство 2) использование и охрана природных условий среды жизни 3) сохранение воспроизводство и рациональное изменение экологического баланса природных систем, что служит основой сохранения природно-ресурсного потенциала, развития общества. Неистощительное природопользование более всего приемлемо в областях биологической природопользования, т.е. когда оно касается использования ресурсов живой природы - с/х ное ПП-е, лесохозяйственное, охотничье хозяйство, рекреация. В этих видах ПП-я должны учитываться свойства живых объектов, т.е. компонентов живой природы- микроорганизмов грибов, растений, животных. Принципы неистощительного ПП-я были разработаны применительно к лесному хозяйству. Эти принципы базируются на продукционных и физиологических особенностях древесины: пород. Это такие особенности как прирост биомассы куб метров в год, возраст физиологической спелости древесины Например, возраст спелости дуба и сосны - 100-121 лет, березы - 60-70 лет. Соответственно, при использовании дубового леса в год можно вырубить одну сотую его часть, которая после этого засаживается молодняком Т.о. через 100 лет мы вернемся на тоже место с которого начали и здесь снова будет спелая древесина. лес от этого не будет сильно страдать. В рекреации - важно устанавливать нагрузку на экосистему, не приводящую к деградации ее. Рыбное хозяйство – принципы неистощ. ПП-я устанавливаются путем назначения размеров ячейки в рыболовных снастях В с/х достигается различными путями но главное - соблюдение принципа давления на почву со стороны почвообрабатывающей техники. В этом смысле техника на гусеничном ходу намного экологичнее, она меньше уплотняет почву. В использовании пастбищ важно регулирование нагрузки при выпасе скот: и учет биологических особенностей различных видов животных. В недропользовании принципам неистощительного ПП-я отвечает принцип комплексной добычи руды. В водопользовании необходимо соблюдение установленных нормативов набора воды из водных источников (из поверхностных водных источников разрешается забор не более 7% годового прихода).

Из наземных экосистем люди могут извлекать не >1% первичной биологической продукции. Т.к. 10% - необходимо другим позвоночным животным, 89% - беспозвоночным. Однако этот принцип уже около 100 лет как нарушается. Люди потребляют вместо 1% - 10%, а с учетом древесины – от30%. Отсюда проблема вымирания животных, проблема исчезновения видов, проблема биоразнообразия.