52.Биологическая продуктивность экосистем и энергетический метаболизм консументов. Первичная и вторичная продукция.

Лучистая энергия солнца, усваиваемая зелеными автотрофными растениями, превращается в энергию химических связей синтезируемого вещества. Скорость фиксации солнечной энергии определяет продуктивность сообществ. Продуктивность автотрофных организмов представляет собой первичную продуктивность. Продуктивность представителей других трофических уровней составляет вторичную продуктивность. Основной показатель продуктивности – биомасса организмов, составляющих экосистему. Биомасса - выраженное в единицах массы или энергии количество живого вещества организмов, приходящееся на единицу площади или объема. Различают растительную биомассу – фитомассу, животную – зоомассу, бактериомассу, либо биомассу каких-либо конкретных групп или организмов отдельных видов. Величина биомассы меняется в зависимости от сезона года, миграций животных, от степени её потребления консументами разных порядков. Биомасса, производимая биоценозом на единице площади за единицу времени, называется биологической продукцией. Она выражается в тех же величинах, что и биомасса, но с указанием времени, за которое она создана (например, кг/га за месяц). Различают два вида продукции – первичную и вторичную.

Биомасса, произведенная автотрофными организмами (зелеными растениями) на единице площади за единицу времени называется первичной продукцией. Ее величина определяет продуктивность всех звеньев гетеротрофных организмов экосистемы. Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной валовой продукцией. Это вся химическая энергия в форме произведённого органического вещества. При этом часть энергии может идти на поддержание жизнедеятельности самих производителей энергии. Если мы изымаем ту часть энергии, которая тратится растениями на дыхание, то получим чистую первичную продукцию.

Вторичная продукция – это биомасса, созданная всеми консументами биоценоза за единицу времени. При ее подсчете производят вычисления отдельно для каждого трофического уровня, потому что при движении энергии от одного трофического уровня к другому она прирастает за счет поступления с предыдущего уровня. При изучении общей продуктивности экосистемы ее нельзя оценить простой арифметической суммой первичной и вторичной продукции, т.к. прирост вторичной продукции всегда происходит не параллельно росту первичной, а за счёт уничтожения какой-то её части. Поэтому оценку продуктивности экосистем всегда производят по первичной продукции.

54.Агроэкосистемы и их особенности.

А-ма (с/х экосистема)- биотическое сообщество, созданное и регулярно поддерживаемое человеком с целью получения с/х продукции. Характерная особенность - малая экологическая надежность, но высокая урожайность одного или нескольких видов растений. Относятся поля, сады, огороды, крупные животноводческие комплексы с прилегающими пастбищами и т.д. В аг-ме существуют те же цепи питания, что и в естественных экосистемах. Но в отличие от естест. экосистем, в аг-ме обязательным звеном пищевой цепи является человек. Аг-мы представляют собой искусственные системы и отличаются от естественных рядом особенностей:

1.разнообразие живых организмов в них резко снижено для получения максимально высокой продукции. На ржаном или пшеничном поле кроме злаковой монокультуры можно встретить разве что несколько видов малообильных сорняков. На естественном лугу биологическое разнообразие значительно выше, но биологическая продуктивность уступает засеянному полю во много раз.

2.пути отбора организмов в агроценозе. Виды с/х растений и животных получены в результате действия искусственного отбора, что в значительной мере влияет на сужение их генетической базы. Такие культуры крайне чувствительны к массовым размножениям вредителей и болезням.

3. Получение дополнительной энергии для нормального функционирования. Под дополнительной понимается любой тип энергии, привносимый в агроэкосистему. Это может быть мускульная сила человека или животных, различные виды горючего для работы сельскохозяйственных машин, удобрения, пестициды, ядохимикаты и т.д.

4. характерна большая открытость. В естественных экосистемах первичная продукция растений потребляется в многочисленных цепях питания и вновь возвращается в систему биологического круговорота в виде углекислого газа, воды и элементов минерального питания. Агроценозы же более открыты, и из них изымается вещество и энергия с урожаем, животноводческой продукцией, а также в результате разрушения почв. Смена растительного покрова в агроценозах происходит не естественным путём, а по воле человека, что не всегда хорошо отражается на качестве входящих в агроэкосистему абиотических факторов. Особенно это касается почвенного плодородия.