85.Продуктивність у кормових мережах

Кормові ланцюги можна поділити на два основних типи: пасовищні, які починаються із зеленої рослини і йдуть далі до тих, хто пасеться, та до хижаків (організмів, які поїдають тварин), та детритні, які розпочинаються з мертвої органічної речовини, ідуть до мікроорганізмів, які ними живляться, а потім – до детритофагів та їх хижаків. Кормові ланцюги тісно пов'язані, а їх переплетіння, як уже згадувалося, часто називають кормовою мережею. У складному природному угрупованні організми, які одержують свій корм від рослин через однакову кількість етапів, належать до одного трофічного рівня. Наприклад, зелені рослини займають перший трофічний рівень (рівень продуцентів), травоїдні – другий (рівень первинних консументів), хижаки, що поїдають травоїдних, – третій (рівень вторинних консументів), а вторинні і третинні хижаки – четвертий і п'ятий рівні (рівень третинних і четвертинних консументів). Слід підкреслити, – зауважує Ю.Одум, – що ця трофічна класифікація поділяє на групи не самі види, а їх типи життєдіяльності. Популяція одного виду може займати один і більше трофічних рівнів, залежно від того, якими джерелами енергії вона користується. Наприклад, водоплавні птахи живляться не лише дрібними тваринами, але й листям рослин чи зерном. Сьогодні існує чимало моделей, які пояснюють розподіл енергії кормовими ланцюгами і кормовими мережами. Наприклад, Д.Ф.Оуен (1984) наводить такі дві моделі: Р.Л.Ліндемана, створену ще в 1942 р. і прийняту усіма екологами, і свою власну. До речі, ці схеми екосистем за змістом і обсягом відповідають параметрам біогеоценозу: це відкриті системи із власними межами.

86Біомаса

Біомаса – це сукупна маса рослинних і тваринних організмів, що присутні в біогеоценозі в момент спостереження. Розрізняють видову біомасу, що є масою одного або більше видів, і біомасу популяцій, що є масою всі видів у популяції. Туди можуть входити мікроорганізми, рослини або тварини. Маса може виражатись як середня маса на одиницю території, або як загальна маса популяції. Серед наземних тваринних організмів найбільшу за масою частку складають комахи, членистоногі та подібні до них, що забезпечують життєдіяльність рослинних організмів. (Більше 80-ти відсотків сухопутної біомаси). Люди, як частина ссавців, являють собою менше 1 куб. км, що становить відносно малу частину всієї біомаси Землі.

Біомаса — це кількість живої речовини (в одиницях маси), що припадає на одиницю площі або об'єму (т/м кв, г/м кв). Біомаса може бути також виражена в енергетичних одиницях, які містяться у відповідній одиниці маси живої речовини (в джоулях). Залежно від походження розрізняють фіто-, зоо- та бактеріомасу.

87.Продуктивність екосистем — це кількість органічної речовини (в одиницях маси або енергії), що виробляється з одиниці поверхні за одиницю часу. Наприклад, продуктивність тропічного лісу — кг / на м кв за рік тощо.

Продуктивність біологічна (екосистем) буває первинною, вторинною, чистою й валовою.

Первинна продуктивність (або продукція) — це біомаса або енергія, створена продуцентами за одиницю часу на одиницю простору. Розрізняють валову первинну продуктивність (ВПП) — швидкість, з якою сонячна енергія перетворюється продуцентами на органічну сполуку під час фотосинтезу (її виражають в кал / м кв в годину), і чисту первинну продуктивність (ЧПП) — енергію, що іде на приріст або поглинається деструкторами:

ВПП = ЧПП + Д,

де ВПП — валова первинна продуктивність; ЧПП — чиста первинна продуктивність; Д — енергія дихання.

Можна сказати, що валова первинна продуктивність (ВПП) — це енергія, фіксована в процесі фотосинтезу, а чиста первинна продуктивність (ЧПП) — швидкість приросту біомаси, яка може бути засвоєна гетеротрофними організмами. У тропічних лісах на дихання йде 70-80% енергії, в лісах помірної зони — 50-75% (Одум, 1989).

Вторинна продуктивність (або вторинна продукція) — загальна кількість органічної речовини, яка вироблена всіма гетеротрофами на одиницю площі за одиницю часу. Вторинна продуктивність також поділяється на валову й чисту.

З 1964 по 1974 роки вчені світу брали участь у створенні Міжнародної біологічної програми (МБП). її метою був збір інформації про продуктивність екосистем. За їх даними, чиста первинна продуктивність (ЧПП) екосистем суходолу складає 110-120 мільярдів тонн сухої речовини на рік, а продуктивність водних екосистем морів та океанів — 50-60 мільярдів тонн сухої речовини (Бігон, Харпер, 1989). За даними цієї програми, продуктивність 30% суходолу та 90%площі океанів складає 400 г/м кв • рік. Це фактично біологічні пустелі. Найбільш продуктивними є: екваторіальні ліси, мангрові ліси, дощові тропічні ліси, болота, естуарії, коралові рифи. їх продуктивність — 3500-4000 г/м кв • рік. Фактори, що лімітують первинну продукцію на суходолі: світло, СO2, Н2O, мінеральні речовини, низький рівень фотосинтетичних процесів (рідко буває більшим, ніж 10% ФАР). Фактори, що лімітують первинну продукцію водних екосистем: біогенні елементи, світло, температура. Високопродуктивні водні екосистеми (естуарії, внутрішній шельф, зони океанічних апвелінгів (рис. 31) мають велику кількість біогенних елементів у воді.