Biolojia uzalishaji wa mazingira

Kila mwaka watu wanazidi depletes rasilimali sayari. Si ajabu kwamba katika miaka ya hivi karibuni umuhimu mkubwa sana ili kuchunguza kiwango cha rasilimali nyingi inaweza kutoa biocoenosis fulani. Leo, uzalishaji mazingira ni muhimu wakati wa kuchagua njia ya usimamizi, na idadi ya bidhaa ambazo zinaweza kupatikana moja kwa moja unategemea uchumi uwezekano wa kazi.

Hapa ni mambo muhimu ambayo kwa sasa inakabiliwa na wanasayansi:

• Kiasi gani nishati ya jua nishati ya inapatikana na kiasi gani ni assimilated na mimea kama ni kipimo?
• Katika baadhi ya aina ya mazingira ni utendaji ya juu na ambayo hutoa zaidi ya uzalishaji msingi?
• Nini sababu za kupunguza idadi ya bidhaa za msingi nchini na kimataifa?
• Ni nini ufanisi na ambayo nishati kubadilishwa na mimea?
• ni tofauti kati ya ufanisi assimilation, uzalishaji safi na mazingira ya utendaji gani?
• Kama mazingira tofauti katika kiasi au kiwango cha majani ya viumbe ototrofiki?
• Kiasi gani nishati inapatikana kwa watu na kiasi gani tunatumia?

Tutajaribu angalau nusu kujibu yao katika makala hii. Kwanza, hebu kushughulikia dhana ya msingi. Hivyo, uzalishaji wa mazingira ni mchakato wa mkusanyiko wa viumbe hai kwa kiasi fulani. Nini viumbe ni wajibu kwa ajili ya kazi hii?

Autotrofu na heterotrophs

Tunajua kwamba baadhi ya viumbe wanaweza kuunganisha molekuli hai kutoka precursors isokaboni. Wao ni kuitwa autotrofu, maana yake "binafsi kulisha". Kwa kweli, uzalishaji wa mazingira unategemea usahihi katika shughuli zao. Autotrofu pia inajulikana wazalishaji kama msingi. Viumbe ambavyo uwezo wa kuzalisha tata molekiuli ya ogani na dutu rahisi isokaboni (maji, CO2), wengi ni ya darasa ya mimea, lakini uwezo huo mwendawazimu na baadhi ya bakteria. utaratibu ambao wao kuunganisha viumbe hai, aitwaye photochemical awali. Kama ni rahisi kuelewa na jina, photosynthesis inahitaji jua.

Tunapaswa pia kutaja njia, inayojulikana kama chemosynthesis. Baadhi autotrofu hasa maalumu bakteria ambayo unaweza kubadilisha isokaboni virutubisho katika misombo ya kikaboni bila kupata jua. Kuna makundi kadhaa ya bakteria chemosynthetic katika bahari na maji safi, na mara nyingi wao ni zinazopatikana katika mazingira na maudhui ya juu ya sulfidi hidrojeni au sulfuri. Kama mimea chlorophyll na viumbe wengine wenye uwezo wa awali photochemical, viumbe chemosynthetic - autotrofu. Hata hivyo, uzalishaji wa mazingira kuitwa shughuli nyingi za mimea, kwa vile ni wajibu wa mkusanyiko wa jambo zaidi ya 90% ya kikaboni. Chemosynthesis ina jukumu oproportionerligt ndogo.

Wakati huo huo, viumbe wengi wanaweza kupata nishati muhimu, lakini kula viumbe wengine. Wao ni kuitwa heterotrophs. Kimsingi, ni mimea yote sawa (pia "kula" hai tayari), wanyama, na bakteria, kuvu na vijidudu. Heterotrofiki pia inajulikana kama "watumiaji."

nafasi ya mimea

Kwa kawaida, neno "tija" katika kesi hii inaonyesha uwezo wa kuhifadhi mimea kiasi fulani ya viumbe hai. Na hii si ajabu, kwa kuwa tu kupanda viumbe unaweza kubadilisha isokaboni katika viumbe hai. Bila hizo, maisha yenyewe juu ya dunia yetu itakuwa vigumu, na kwa hiyo uzalishaji wa mazingira ni kuchukuliwa kwa mtazamo huu. Kwa ujumla, swali ni rahisi sana: hivyo ni nini mengi ya viumbe hai unaweza hisa juu mimea?

Nini biocenoses ni uzalishaji zaidi?

Oddly kutosha, lakini mwanadamu biocenoses si uzalishaji zaidi. Misitu, mabwawa, msitu kubwa mito hari katika hali hii ni mbali mbele. Aidha, biocenoses hizi neutralize kiasi kubwa ya sumu ambayo, kwa mara nyingine tena, kuanguka katika hali ya shughuli za binadamu, na pia kuzalisha zaidi ya 70% ya oksijeni zilizomo katika hali ya dunia yetu. Kwa njia, katika vitabu wengi bado anasema kuwa uzalishaji zaidi "mzalishaji mkuu wa chakula" ya dunia ni bahari. Oddly kutosha, lakini taarifa hii ni mbali sana na ukweli.

"Ocean PARADOX"

Unajua, kuwa ikilinganishwa na tija ya kibiolojia ya mazingira ya bahari na bahari? Pamoja na nusu majangwa! Kiasi kikubwa cha majani kutokana na ukweli kwamba ni maeneo ya maji kuchukua sehemu kubwa ya uso wa sayari. Hivyo mara nyingi matumizi alitabiri ya bahari kama chanzo kikuu cha virutubisho kwa ajili ya binadamu katika miaka ijayo, ni vigumu inawezekana, kwa sababu uwezekano wa uchumi wa hii ni chini sana. Hata hivyo, ufanisi chini cha aina hii ya mazingira kwa vyovyote hupungua umuhimu wa bahari kwa ajili ya maisha ya viumbe hai wote, hivyo haja ya kuwa na ulinzi kama njia ya uhakika zaidi iwezekanavyo.

wanamazingira kisasa wanasema kuwa uwezo wa ardhi ya kilimo mbali nimechoka, na katika siku zijazo tutakuwa na uwezo wa kupokea yao mavuno mengi zaidi. matumaini maalum yamebandikwa kwenye mashamba ya mpunga, ambayo inaweza kutoa utajiri wa jambo muhimu hai kutokana na tabia yake ya kipekee.

Taarifa za msingi kuhusu uzalishaji wa mifumo ya kibiolojia

Kwa ujumla, mazingira hufafanuliwa cha uzalishaji wa usanisinuru na mkusanyiko wa viumbe hai katika biocenosis huo. Hiyo habari ya kikaboni, ambayo ni iliyoundwa kwa kitengo cha muda inaitwa uzalishaji msingi. Kueleza ni kwa njia mbili: ama katika Joules au katika uzito kavu ya mimea. Jumla ya pato la kuitwa kiasi kuundwa yake kupanda viumbe kwa halisi ya idara ya muda, kwa kiwango mara kwa mara ya photosynthesis. Ikumbukwe kwamba baadhi ya nyenzo hii watakwenda juu ya maisha ya mimea wenyewe. wengine kisha hai - wavu msingi uzalishaji wa mfumo wa ikolojia. Hiyo ni suala la chakula heterotrophic, ambayo ni pamoja na wewe na mimi.

Je, kuna "juu ya kikomo" uzalishaji msingi?

Kwa kifupi, "ndiyo." Hebu tuangalie kwa kifupi jinsi ufanisi, katika kanuni, mchakato wa usanisinuru. Kumbuka kwamba ukubwa wa mionzi ya jua kufikia uso wa dunia, mengi inategemea mahali: upeo nguvu pato tabia ya ukanda Ikweta. Ni itapungua exponentially kama sisi mbinu fito. Takriban nusu ya nishati ya jua yalijitokeza na barafu, theluji, bahari au jangwa, kufyonzwa gesi katika anga. Kwa mfano, anga ozoni safu kufyonza karibu wote UV mionzi! Nusu tu ya mwanga kwamba iko juu ya majani ya mimea kutumika katika hisia za photosynthesis. Ili tija kibiolojia ya mazingira - ni matokeo ya kuwabadili sehemu ndogo ya nishati ya jua!

Je uzalishaji sekondari?

Kwa hiyo, bidhaa ya sekondari iitwayo consuments ukuaji (yaani, wateja) kwa kipindi fulani cha wakati. Bila shaka, uzalishaji wa mazingira inategemea yao kwa kiwango gani cha chini, lakini ni kwa usahihi majani hii ina jukumu muhimu katika maisha ya binadamu. Kumbuka kuwa ogani sekondari walikuwa kuhesabiwa tofauti katika kila ngazi trophic. Hivyo, aina ya uzalishaji mazingira ni kugawanywa katika aina mbili: ya msingi na sekondari.

uwiano wa uzalishaji msingi na sekondari

Kama unaweza nadhani, uwiano wa majani na mimea kwa wingi jumla ni ndogo. Hata katika misitu na mabwawa ya kasi hiyo mara chache unazidi alama ya 6.5%. mimea zaidi herbaceous katika jamii, kiwango cha juu ya mkusanyiko wa viumbe hai na zaidi tofauti.

kiwango cha malezi na kiasi cha dutu hai

Kwa ujumla kupunguza kasi ya malezi ya viumbe hai jambo asili ya msingi hutegemea hali ya vifaa vya photosynthetic ya mimea (PAR). thamani ya upeo wa ufanisi wa usanisinuru, ilikuwa mafanikio katika maabara, ni 12% ya PAR. Katika hali ya kawaida, thamani ya 5% ni kuchukuliwa juu sana na kivitendo haina kutokea. Inaaminika kuwa matumizi katika jua dunia hayazidi 0.1%.

usambazaji wa uzalishaji msingi

Ikumbukwe kwamba uzalishaji wa mazingira ya asili - kipande unevenly sana katika dunia. uzito jumla ya mali yote ya kikaboni ambayo hutengeneza juu ya uso wa dunia kila mwaka ni ya utaratibu wa tani bilioni 150-200. Kumbuka nini cha kusema kuhusu uzalishaji wa bahari juu? Kwa hiyo, 2/3 ya dutu hii sumu ya nchi! Hebu fikiria: kubwa, kiasi kikubwa cha aina hydrosphere mara tatu chini hai kuliko kipande kidogo cha ardhi, sehemu kubwa ya ambayo ni jangwa!

Zaidi ya 90% ya jambo kusanyiko kikaboni katika mfumo mmoja au mwingine suala la chakula viumbe heterotrofiki. Tu sehemu ndogo ya nishati ya jua kuhifadhiwa katika mfumo wa humus udongo (pamoja na mafuta na makaa ya mawe, malezi ya ambayo ni hata leo). Katika eneo la uzalishaji msingi faida ya nchi yetu kuanzia kilo 20 / ha (karibu Bahari ya Aktiki) kwa kilo zaidi ya 200 / ha katika Caucasus. Katika maeneo ya jangwa, thamani hii hayazidi 20 c / ha.

Kimsingi, karibu kufanana na mabara matano duniani joto kiwango yetu ya uzalishaji, karibu: katika Amerika ya Kusini uoto hujilimbikiza na mara nusu zaidi jambo kavu, kutokana na hali ya bora ya hali ya hewa. tija Kuna ya asili na mazingira ya bandia kiwango cha juu.

Inayotoa mamlaka ya watu?

Takriban bilioni 1.4 hekta ni juu ya uso wa dunia mashamba makubwa zetu kilimo na mimea mtu kwamba sisi na kutoa chakula yako. Ni - kuhusu 10% ya mazingira ya sayari. Oddly kutosha, lakini nusu tu ya kupokea uzalishaji unaendelea moja kwa moja kwa matumizi ya binadamu. Wengine wote ni kutumika kama chakula kwa ajili ya mifugo na ni mahitaji ya sekta (kuzalisha zisizo chakula). Wanasayansi kwa muda mrefu wamekuwa sounding alarm: tija na majani wa mazingira ya dunia yetu inaweza kutoa si zaidi ya 50% ya mahitaji ya binadamu katika protini. Kwa kifupi, nusu ya idadi ya watu duniani anaishi katika hali ya upungufu wa muda mrefu protini.

Biocenosis-mabingwa

Kama sisi tayari alisema, uzalishaji mkubwa ni sifa kwa misitu Ikweta. Hebu fikiria: katika hekta moja ya jamii ya kiikolojia unaweza cover tani zaidi ya 500 wa mambo kavu! Na hii si kikomo. Nchini Brazil, kwa mfano, hekta moja ya misitu hutoa kati ya 1,200 na 1,500 tani (!) Ya viumbe hai kwa mwaka! Hebu fikiria: kwa mita za mraba hadi quintals wawili hai! Katika tundra katika eneo moja inaundwa na si zaidi ya 12 m, na misitu ya wastani strip - ndani ya 400m Hii huutumia mashamba ya mifugo katika wale sehemu :. Uzalishaji bandia mazingira katika uwanja wa miwa, ambayo inaweza kujilimbikiza hadi tani 80 ya jambo kavu hekta ya mazao mahali popote si kuwa na uwezo wa kimwili. Hata hivyo, tofauti kidogo kutoka bays yao Orinoco, Mississippi, na pia baadhi ya eneo la Chad. Hapa, kwa mwaka wa mazingira "kutoa" hadi tani 300 za vifaa kwa hekta!

matokeo

Hivyo, tija tathmini ufanyike kwa usahihi juu ya mali ya msingi. ukweli kwamba bidhaa ya sekondari si zaidi ya 10% ya thamani hii, thamani yake hutofautiana sana, na hivyo kufanya uchambuzi wa kina wa kiashiria hii ni tu haiwezekani.