生態系の生物生産

毎年人々はますます地球の資源を枯渇させています。 近年の巨大な重要性は、特定の生物群集を与えることができますどのように多くの資源を評価することは驚くべきことではありません。 管理の方法を選択する際に直接得ることができる製品の数は、経済性の仕事を依存して今日では、生態系の生産性は、非常に重要です。

ここでは、現在の科学者が直面している主な問題点は以下のとおりです。

• どのくらいの太陽エネルギーが利用可能であり、それが測定されたとして、どのくらいは、植物によって同化されますか？
• 生態系のいくつかの種類では最高の性能とその一次生産のほとんどを提供しているのですか？
• どのような要因が制限ローカルおよびグローバル一次産品の数を？
• エネルギーは植物によって変換される効率とは何ですか？
• 同化効率、クリーンな生産と環境性能の違いは何ですか？
• 生態系は、バイオマスの量や音量が異なるとして独立栄養生物の？
• どのくらいのエネルギーが人々に利用可能であり、我々はどのくらいを使うのですか？

私たちは、少なくとも部分的に、この記事でそれらに答えることをしようとします。 まずは、基本的な概念に対処しましょう。 従って、生態系の生産性は、ある程度の有機物の蓄積のプロセスです。 どのような生物は、この仕事に責任がありますか？

独立栄養と従属栄養

私たちは、いくつかの生物は、無機前駆体から有機分子を合成することが可能であることを知っています。 これらは「自給」を意味し、独立栄養と呼ばれています。 実際には、生態系の生産性は、彼らの活動に正確に依存します。 独立栄養生物はまた、一次生産に言及しました。 単純な無機物質（水、CO2）から複雑な有機分子を生成することができる生物は、ほとんどが植物のクラスに属するが、同じ能力がある種の細菌が持ちます。 彼らは有機物を合成するプロセスは、光化学合成と呼ばれます。 それは名前から理解することは簡単であるため、光合成は、太陽光を必要とします。

我々はまた、化学合成として知られている方法は、言及する必要があります。 いくつかの独立栄養生物は、主に無機変換できる細菌専門 栄養素を 日光にアクセスすることなく、有機化合物にします。 あり、いくつかのグループである 化学合成細菌の 海や淡水中では、最も頻繁に彼らは硫化水素や硫黄分の含有量が高い環境で発見されました。 独立栄養 - クロロフィル植物や光化学合成できる他の生物、化学合成生物として。 それは90％以上の有機物の蓄積のために責任があるので、生態系の生産性は、植生のほとんどの活動と呼ばれます。 化学合成は不釣り合いに小さな役割を果たしています。

一方、多くの生物は、必要なエネルギーを得るが、他の生物を食べることができます。 これらは、従属栄養と呼ばれています。 原則として、それらはすべて同じ植物（彼らも有機準備を「食べる」）、動物、細菌、真菌および微生物です。 従属はとも呼ばれる「消費者。」

植物の役割

一般的に、この場合の単語「生産性」とは、有機物質の一定量を格納する植物の能力を指します。 唯一の植物の生物は、有機に無機物質を変換することができるので、これは、驚くべきことではありません。 それらがなければ、地球上の生命そのものが不可能となり、したがって、生態系の生産性は、このような観点から考慮されます。 一般的に、質問は非常に簡単です：だから何有機物の多くは植物を買いだめすることができますか？

最も生産何biocenosesですか？

奇妙なことが、人工biocenoses最も生産的ではありません。 ジャングル、沼地、彼らははるか先ですこの点ではジャングル大熱帯の川。 また、これらのbiocenosesは、再び、人間活動の本質に陥る有害物質の膨大な量を中和するだけでなく、私たちの惑星の大気に含まれる酸素の70％以上を生成します。 ところで、多くの教科書ではまだ地球の最も生産的な「穀倉地帯」は海であることを主張しています。 奇妙なことが、この文は非常に遠く真実からです。

「海のパラドックス」

あなたは海と海洋の生態系の生物生産と比較されて、知っていますか？ 半砂漠で！ それは水のスペースが地球の表面の大部分を占めているという事実のためのバイオマスの大量。 このの経済性は非常に低いため、非常に多くの時間が今後数年間で人類全体のための栄養素の主な情報源として海の予想使用は、それは、ほとんど不可能です。 しかし、決して生態系のこのタイプの低効率は、すべての生きとし生けるものの命のための海洋の重要性を減少させるので、彼らは可能な、より徹底した方法として、保護する必要があります。

現代の環境保護は、農地の能力をはるかに疲れからであると言う、そして将来的には、それらをより豊かな収穫を受け取ることができるようになります。 特別な希望は上固定されている 水田、 、そのユニークな特性のために貴重な有機物の富を提供することができます。

生物学的システムの生産性についての基本情報

一般的に、生態系は、生産性の光合成の速度及び所定の生物群集中の有機物の蓄積を定義されています。 単位時間当たりに作成され、有機質量は、一次生産と呼ばれています。 二つの方法でそれを表現するには、次のジュールや植物の乾燥重量のいずれかで。 グロス製品は、光合成の一定速度で、特定の時間単位のためにそのボリュームに作成植物生物と呼ばれます。 この材料の一部は、植物自身の人生に行くことを忘れてはなりません。 その後、有機休息 - 生態系の純一次生産。 それはあなたと私を含め食品従属に来ること。

「上限」一次生産はありますか？

一言で言えば、「はい。」 のは、原則的に、どのように効果的で簡単に見てみましょう 光合成の過程を。 地表に到達する太陽放射線の強度は、多くの場所に依存していることを覚えている：赤道領域の最大出力特性。 私たちは、極に近づくように、それは指数関数的に減少します。 氷、雪、海や砂漠で反射された太陽エネルギーの約半分は、雰囲気中のガスを吸収します。 例えば、大気中のオゾン層は、ほぼすべての紫外線を吸収します！ 光合成の反応に使用される植物の葉に当たる光の半分だけ。 だから、生態系の生物生産 - 太陽のエネルギーの重要でない部分を変換した結果！

二次生産とは何ですか？

したがって、二次製品は、時間の任意の特定の期間にconsuments成長（すなわち、顧客）と呼ばれます。 もちろん、生態系の生産性は非常に低い程度にそれらに依存しますが、それはまさにこのバイオマスは、人間の生活の中で重要な役割を果たしています。 二次有機物を各栄養段階で別々にカウントしたことに留意されたいです。 一次および二次：したがって、生産性の生態系のタイプは、2つのタイプに分けられます。

一次および二次生産の比率

お察しのとおり、バイオマスおよび総植物質量の比率が比較的小さいです。 でもこのレートのジャングルと沼地でめったに6.5％のマークを超えません。 コミュニティでより多くの草本植物、有機物の蓄積と大きな乖離率が高いです。

有機物質の形成及び量の割合

一般的に、植物の光合成装置（PAR）の状態に完全に依存有機物一次起源の形成速度を制限します。 実験室で達成された光合成の効率の最大値は、PARの12％です。 自然条件では、5％の値が非常に高いと考えられ、実質的には発生しません。 世界の日光での取り込みは0.1％を超えていないと考えられています。

一次生産の分布

なお、自然生態系の生産性 - 非常に不均等に惑星間作品。 毎年、地球の表面に形成すべての有機物質の総重量は150〜200000000000トン程度です。 我々は上記の海洋の生産性について言ったことを覚えていますか？ だから、この物質の2/3は、土地上に形成されました！ 想像：土地の小片よりも3倍少ない有機水圏形の巨大な、莫大な量の大部分が砂漠であります！

1つのフォームまたは別で蓄積した有機物の90％以上は、食品従属栄養生物になります。 太陽土壌腐植の形で蓄積されたエネルギーのごく一部（並びに石油及び石炭の形成は、今日もあります）。 20キロ/ヘクタール（北極海の近く）から複数の200キロ/コーカサスヘクタールに及ぶ我が国の主要な生産性向上の領土に。 砂漠地域では、この値は、HA / 20℃を超えません。

ほとんど、原則として、生産の世界暖かい強度の五大陸と実質的に同じ：南米での植生は、優れた気候条件のために、半倍乾物を蓄積します。 自然と人工の生態系の最大の生産性があり。

それは人々に電力を供給しますか？

約14億ヘクタールは、あなたの食べ物を提供してくれる男の工場で培った私たちの惑星のプランテーションの表面上にあります。 それはある - 地球の生態系の約10％。 奇妙なことが、唯一の半分の生産は人間の消費のために直接行く受け取りました。 すべての残りの部分は、家畜の飼料として使用され、業界のニーズ（非食品プロデュース）です。 科学者たちは長い間、アラームを鳴らしてきた。私たちの惑星の生態系の生産性とバイオマスは、タンパク質における人類のニーズの50％以下を提供することができます。 簡単に言えば、世界の人口の半分が慢性タンパク質欠損の条件に住んでいます。

生物群集-チャンピオン

私たちは、すでに述べたように、最大の生産性は、赤道森林を特徴としています。 ただ、思う：生態系のコミュニティの1ヘクタールに乾物の500トン以上をカバーすることができます！ そして、これは制限ではありません。 ブラジルでは、例えば、森の1ヘクタールは、1200の間と1500トンを生産する（！）有機物の年のために！ ただ、思う：平方メートルあたりの有機の2キンタルまで！ 同じ地域のツンドラ地帯では12メートル以上、及び中央分離帯の森ではないが形成されている - 400メートル以内にこれを積極的に乾物の80トンまで蓄積できるサトウキビの分野におけるそれらの部分:.生産性人工生態系に畜産農家を使用どこか他の作物のヘクタールは、物理的にできなくなります。 しかし、少しそのベイオリノコ、ミシシッピ州と異なるだけでなく、チャドの一部地域。 ここでは、生態系の年間ヘクタール当たりの材料の300トンまでの「与えます」！

結果

このため、生産性の評価は、主物質に正確に行われるべきです。 二次製品がこの値の10％以上ではないという事実は、その値が大きく変化するので、このインジケータの詳細な分析は、単に不可能で行います。