Ekosistemlərin bioloji məhsuldarlığı. Əsas məhsuldarlıq

Canlı orqanizmlərin yeni biokütlə yaratmaq qabiliyyəti deyilir məhsuldarlıq . Vahid ərazidə biokütlənin əmələ gəlmə sürəti adlanır məhsullar . Bioloji məhsullar gündə 1 m 2 üçün joul, gündə 1 m 2 üçün kalori, bir ildə 1 ha üçün kiloqramla ifadə edilir.

Bitkinin zaman vahidi üçün yaratdığı üzvi kütləyə deyilir ilkin istehsal . Ümumi ilkin istehsal ekosistemin avtotrofları tərəfindən istehsal olunan maddə və enerjinin ümumi miqdarı adlanır. Xalis ilkin istehsal - yığılma dərəcəsi üzvi maddələr tənəffüs xərcləri çıxıldıqdan sonra bitki toxumalarında. İstehlakçılar yalnız təmiz əsas məhsullardan istifadə edə bilərlər.

ikincil istehsal ekosistemlərdə istehlakçılar tərəfindən formalaşır. İcmanın təkrar istehsalı həmişə ilkin istehsaldan az olur. Hər bir əvvəlki trofik səviyyədə bioloji istehsal piramidasına görə, zaman vahidi üçün yaranan biokütlənin miqdarı növbəti ilə müqayisədə daha çoxdur.

6.4. Homeostaz və Ekosistem Dinamikası

Ekosistemlərdə baş verən proseslərin sabitliyi və tarazlığı onların ümumiyyətlə bir vəziyyətlə xarakterizə olunduğunu söyləməyə imkan verir. homeostaz , onların tərkib populyasiyaları və hər bir canlı orqanizm kimi. Ekosistemlərdə yaşayış mühitinin qeyri-sabitliyi biosenotik adaptiv mexanizmlərlə kompensasiya edilir.

Ekosistemlərin qeyri-sabitliyinin əsas səbəbi aşağıdakılardır: maddələrin dövriyyəsinin balanssızlığı. Əsas kütləvi növlərin biosenozun tərkibindən itirilməsi aşağıdakılara gətirib çıxarır: biosenozun məhv edilməsi, biosenozun dəyişməsi.

Ətraf mühitin təkrarlanması qaydası: ekoloji piramidanın bir səviyyəsi daxilində yoxa çıxan və ya məhv olan canlı növü digər funksional-biosenotik oxşarı əvəz edir. Ən sabitləri böyük növ müxtəlifliyinin olduğu ekosistemlərdir; qeyri-ixtisaslaşdırılmış növlərin olması; qonşu ekosistemlərdən nisbi təcrid; böyük biokütlə; çoxlu sayda təchizat zəncirləri.

Ekosistem parametrləri, bütün bioloji obyektlər kimi, dövri tsiklik dəyişiklikləri yaşayır: gündəlik və mövsümi dalğalanmalar. dalğalanmalar- dövrü 10 ildən az olan ekosistemlərdə qısamüddətli geri dönən dəyişikliklər. Xarakterik olaraq, belə dinamika ilə ekosistemin əsas xüsusiyyətləri, o cümlədən bütövlüyü və funksional sabitliyi qorunur.

Suksessiyalar zamanı ekosistemlərin funksional xassələri müəyyən istiqamətdə dəyişir. varislik ətraf mühitin müəyyən bir sahəsində bəzi icmaların digərləri tərəfindən zamanla yönəldilmiş ardıcıl dəyişməsi deyilir.

Varisliyin başlanmasının səbəbi yaşayış mühitinin əsas xüsusiyyətlərində dəyişikliklərdir: vulkan püskürmələri, yanğınlar, meşə torpaqlarının təmizlənməsi, çöl sahələrinin şumlanması, açıq mədən hasilatı faydalı qazıntılar, gölməçələrin və su anbarlarının yaradılması.

ardıcıllıq seriyası- bir-birini əvəz edən biosenozlar zənciri. Varislik prosesləri müəyyən vaxt tələb edir. Çox vaxt bunlar illər və on illərdir, lakin icmalarda, məsələn, müvəqqəti su anbarlarında çox sürətli dəyişikliklər və Yerdəki təkamüllə əlaqəli ekosistemlərdə çox yavaş, dünyəvi dəyişikliklər var.

Ardıcıl sıralarda yetişməmiş (aralıq) və yetkin icmalar fərqləndirilir. Yetişməmiş icmalar ilə xarakterizə olunur: qeyri-sabitlik; məhdud sayda növ; sadə qida zəncirləri; artıq bitki istehsalı. Yetkin icmalar ilə xarakterizə olunur: sabitlik; növ müxtəlifliyi; kompleks qida zəncirləri; ümumi biokütlənin və istehsalın artması. Yetkin icmalar mövcud olanlar kompleksinə ən uyğunlaşdırılmışdır iqlim şəraiti bu məhəllə.

Ümumi xarakterinə görə varisliklər ilkin və ikincili bölünür. birincil ardıcıllıq başlayır qaya torpaqdan məhrum; əvvəllər avtotrofların olmadığı səthlər (çılpaq qayanın likenlərlə çirklənməsi, dağ təpələrində dənli bitkilərin məskunlaşması). İkinci dərəcəli varislər mövcud olan canlı orqanizmlər kompleksinin fəaliyyəti ilə əvvəlcə dəyişdirilmiş bir substratda inkişaf edir bu yerəvvəllər - yanğından, daşqından, təmizləmədən və s. (gölün bataqlığa çevrilməsi, bataqlığın yaş çəmənliyə çevrilməsi, çəmənliyin meşəyə çevrilməsi, ağcaqayın meşəsinin palıd meşəsinə çevrilməsi, tərk edilmiş ərazidə meşənin inkişafı) sahə).

Özünə nəzarət üçün suallar

1) Hansı anlayış daha genişdir, biogeosenoz və ya ekosistem?

Canlı orqanizmlərin yeni biokütlə yaratmaq qabiliyyəti deyilir məhsuldarlıq. Vahid ərazidə biokütlənin əmələ gəlmə sürəti adlanır məhsullar. Bioloji məhsullar gündə 1 m 2 üçün joul, gündə 1 m 2 üçün kalori, bir ildə 1 ha üçün kiloqramla ifadə edilir.

Bitkinin zaman vahidi üçün yaratdığı üzvi kütləyə ilkin deyilir məhsullar. Ümumi ilkin istehsal ekosistemin avtotrofları tərəfindən istehsal olunan maddə və enerjinin ümumi miqdarıdır. Xalis ilkin istehsal – tənəffüs xərcləri çıxıldıqdan sonra bitki toxumalarında üzvi maddələrin yığılma sürəti. İstehlakçılar yalnız təmiz əsas məhsullardan istifadə edə bilərlər.

Ekosistemlərdə ikinci dərəcəli məhsullar istehlakçılar tərəfindən formalaşır. İcmanın təkrar istehsalı həmişə ilkin istehsaldan az olur. Hər bir əvvəlki trofik səviyyədə bioloji istehsal piramidasına görə, zaman vahidi üçün yaranan biokütlənin miqdarı növbəti ilə müqayisədə daha çoxdur.

Müəyyən bir əraziyə ildə verilən enerjinin miqdarı bu ərazinin eninə və bulud örtüyünə bağlıdır, yəni. fotosintezi təşviq edən amillərdən. Torpaq sahələrinin orta məhsuldarlığı Yer səthinə çatan işıq enerjisinin təxminən 0,3%-nin mənimsənilməsinə uyğundur.

Ekosistemlərin ilkin məhsuldarlığına görə fərqlənən dörd sahə qrupu müəyyən edilmişdir:

1) açıq dənizlər və səhralar (məhsuldarlıq adətən ildə 500-1000 kkal/m 2-dən azdır;

2) otlu yarımquraq formasiyalar, bəzi aqrosenozlar, dərin göllər, alp meşələri, dəniz sahili (ildə 500-3000 kkal/m 2);

3) rütubətli meşələr, dayaz göllər, otlaqlar və əksər aqrosenozlar (ildə 300-10000 kkal/m 2);

4) bəzi estuariyalar, mərcan rifləri (ildə 10000 kkal/m2-dən çox).

Qidanın keyfiyyəti və orqanizmlərin müxtəlif funksiyalarını yerinə yetirmək üçün enerjinin paylanması icma vasitəsilə enerji axınının xarakterini müəyyən edir. Bu baxımdan ən güclü fərqlər su və quru ekosistemləri arasında mövcuddur. İşıq, istilik, su və mineral qidaların bol olduğu yerlərdə məhsuldarlıq ən yüksək səviyyəyə çatır.

Rütubət və temperatur adətən yerüstü sistemlərin məhsuldarlığını məhdudlaşdıran birinci mühüm amillərdir, mineral elementlər isə ikincidir. Belə itkiləri kompensasiya etmək üçün rütubətin olması torpağın məhsuldarlığını təyin edən əsas amildir. Yağıntı və xalis ilkin hasilat arasında demək olar ki, xətti əlaqə var və orta illik yağıntının artması ilə artır. Mülayim və arktik ekosistemlərdə qışın aşağı temperaturu və uzun gecələr məhsuldarlığı azaldır. Bataqlıqların və bataqlıqların ekosistemləri quru və su yaşayış yerləri arasında sərhəddədir və bitki məhsuldarlığı baxımından tropik meşələrə uyğundur. Yürüşlərdə yaşayan bitkilər yüksək məhsuldardır, çünki kökləri daim su altında, yarpaqları işıqda və havada olur. Bundan əlavə, onlar qida maddələri ilə bol təmin olunurlar, çünki yürüşlərə yuyulan detrit bakteriyalar tərəfindən tez parçalanır.

Su ekosistemlərində enerji tez və çox səmərəli şəkildə bir trofik səviyyədən digərinə ötürülür ki, bu da uzun qida zəncirlərinin əmələ gəlməsinə imkan yaradır. Su ekosistemlərinin məhsuldarlığını məhdudlaşdıran əsas amil az miqdarda mineraldır qida maddələri. Bu, mülayim meşələrin məhsuldarlığı ilə müqayisədə məhsuldarlığı demək olar ki, bir miqyasda məhdudlaşdırır. Fosfor sularda mineral qidalanmanın ən əskik elementlərindən biridir. açıq okean.

Yuxarı qalxma zonalarında (qida maddələrinin dənizin dərinliklərindən şaquli axınlarla səthə daşındığı yerlərdə) və kontinental şelfdə (dib çöküntüləri ilə səth suları) istehsal daha yüksəkdir, orta hesabla ildə 500 və 360 q/m 2 təşkil edir. Dayaz estuarların, mərcan riflərinin və sahil laminariyasının yataqlarının istehsalı qonşu yerüstü yaşayış yerlərinin istehsalına yaxınlaşır. ekosistemlər şirin su geniş məhsul çeşidinə malikdir. Məhsuldarlıq quru-su sərhədində ən yüksəkdir: bəzi yaş və ya su quru quru icmalarında və su ekosistemlərinin bəzi sahil və dayaz su icmalarında.

İlkin və ikincili istehsal. Ekosistemlərin ən vacib xüsusiyyətlərindən biri üzvi maddələr yaratmaq qabiliyyətidir ki, bu da adlanır məhsullar. Ekosistem məhsuldarlığı- bu, zaman vahidi (saat, gün, il) üzrə (kvadrat metr, hektar) və ya həcmdə (su ekosistemlərində) istehsalın formalaşma sürətidir. İstehsalçıların zaman vahidi üçün yaratdığı üzvi kütlə adlanır ilkin məhsullar icmalar. bölünür kobud və təmiz məhsullar. Ümumi ilkin istehsal müəyyən bir fotosintez sürətində zaman vahidi başına bitkilərin yaratdığı üzvi maddələrin miqdarıdır. Bu istehsalın bir hissəsi bitkilərin öz həyatını təmin etmək üçün istifadə olunur (tənəffüs üçün xərcləmə). Mülayim və tropik meşələrdə bitkilər tənəffüs üçün ümumi məhsulun 40-70% -ni sərf edirlər. Yaradılmış üzvi kütlənin qalan hissəsi xarakterizə olunur xalis ilkin istehsal, bitkilərin böyümə sürətini təmsil edir. Qida zəncirlərində emal edilərək, heterotrof orqanizmlərin kütləsini doldurmağa gedir.

ikincil istehsal zaman vahidi üçün istehlakçı kütləsinin artmasıdır. Hər bir trofik səviyyə üçün ayrıca hesablanır. İstehlakçılar cəmiyyətin xalis ilkin istehsalı hesabına yaşayırlar. Fərqli ekosistemlərdə onu fərqli tamlıqla keçirirlər. Qida zəncirlərində ilkin istehsalın geri çəkilmə sürəti bitkilərin böyümə sürətindən geri qalırsa, bu, istehsalçıların biokütləsinin tədricən artmasına səbəb olur. Biokütlə müəyyən bir qrupun və ya bütövlükdə bütün cəmiyyətin orqanizmlərinin ümumi kütləsidir. Maddələrin balanslaşdırılmış dövrü ilə sabit icmalarda bütün məhsullar qida zəncirlərində sərf olunur və biokütlə sabit qalır.

Ekosistemlərin istehsalı və biokütləsi təkcə qida üçün istifadə olunan resurs deyil, ekosistemlərin ətraf mühiti əmələ gətirən və sabitləşdirən rolu birbaşa bu göstəricilərdən asılıdır: bitkilər tərəfindən karbon qazının udulmasının və oksigenin ayrılmasının intensivliyi, su balansının tənzimlənməsi. ərazilərin, səs-küyün qarşısının alınması və s. Biokütlə, o cümlədən ölü üzvi maddələr, quruda karbon konsentrasiyalarının əsas anbarıdır. İlkin bioloji məhsulların yaradılmasının nəzəri olaraq proqnozlaşdırılan sürəti bitkilərin fotosintetik aparatının imkanları ilə müəyyən edilir. Məlumdur ki, cəmi 44% günəş radiasiyası fotosintetik aktiv şüalanmaya (PAR) istinad edin - fotosintez üçün uyğun dalğa uzunluğunda. Təbiətdə əldə edilən fotosintezin maksimum səmərəliliyi PAR enerjisinin 10-12%-ni təşkil edir ki, bu da nəzəri cəhətdən mümkün olanın təxminən yarısıdır. Ən əlverişli şəraitdə qeyd olunur. Ümumiyyətlə, üçün Qlobus günəş enerjisinin bitkilər tərəfindən mənimsənilməsi 0,1% -dən çox deyil, çünki bitkilərin fotosintetik fəaliyyəti bir çox amillərlə məhdudlaşır: istilik və rütubətin olmaması, əlverişsiz torpaq şəraiti və s. Bitki örtüyünün məhsuldarlığı təkcə birindən keçiddə dəyişmir iqlim zonası digərinə, həm də hər bir zona daxilində (Cədvəl 2.) Rusiya ərazisində kifayət qədər rütubətli zonalarda ilkin məhsuldarlıq şimaldan cənuba, istilik axınının artması və böyümək mövsümünün müddəti ilə artır. Şimal sahillərində bitki örtüyünün illik artımı 20 c/ha arasında dəyişir şimal Buzlu okeanıüçün 200 c/ha qədər Qara dəniz sahili Qafqaz. Bitki kütləsinin ən böyük artımı çox əlverişli şəraitdə, bitkilərin su, işıq və minerallarla yüksək təchizatı ilə gündə orta hesabla 25 q / m 2-ə çatır. Üstündə böyük ərazilər bitki məhsuldarlığı 0,1 q / m 2-dən çox deyil: isti və qütb səhralarında və geniş ərazilərdə daxili boşluqlar yosunlar üçün həddindən artıq qida çatışmazlığı olan okeanlar.

cədvəl 2

Əsas ekosistem növlərinin biokütləsi və ilkin məhsuldarlığı

(T.A.Akimova, V.V.Xaskinə görə, 1994)

Dünyanın beş qitəsi üçün ekosistemlərin orta məhsuldarlığı nisbətən az fərqlənir (ildə 82-103 c/ha). İstisnadır Cənubi Amerika(ildə 209 c/ha), onların əksəriyyətində bitki örtüyünün yaşaması üçün şərait çox əlverişlidir.

Yer üzündə quru üzvi maddələrin ümumi illik istehsalı 150-200 milyard ton təşkil edir. Bunun üçdə birindən çoxu okeanlarda, təxminən üçdə ikisi quruda əmələ gəlir.

Yerin demək olar ki, bütün xalis ilkin istehsalı bütün heterotrof orqanizmlərin həyatını təmin etməyə xidmət edir. İnsanların qidalanması əsasən torpaq sahəsinin təxminən 10%-ni tutan kənd təsərrüfatı bitkiləri hesabına təmin edilir. Kənd təsərrüfatı sahələri rasional istifadəsi və məhsulların paylanması ilə indiki əhalidən təxminən iki dəfə planet əhalisini bitki qidası ilə təmin edə bilərdi. Əhalini ikinci dərəcəli məhsullarla təmin etmək daha çətindir. Yer üzündə mövcud olan ehtiyatlar, o cümlədən heyvandarlıq məhsulları, quruda və okeanda balıqçılığın nəticələri Yer kürəsinin müasir əhalisinin ehtiyaclarının hər il 50% -dən azını təmin edə bilər. Nəticədə, dünya əhalisinin əksəriyyəti xroniki protein aclığı vəziyyətindədir. Bu baxımdan ekosistemlərin və xüsusilə ikinci dərəcəli məhsulların bioloji məhsuldarlığının artırılması bəşəriyyətin ən mühüm vəzifələrindən biridir.

ekoloji piramidalar. Hər bir ekosistemin spesifik trofik strukturu var, bu, ya hər trofik səviyyədə olan fərdlərin sayı, ya da onların biokütləsi ilə, ya da hər bir sonrakı trofik səviyyədə vahid vaxta düşən enerjinin miqdarı ilə ifadə oluna bilər. Qrafik olaraq, bu, adətən, əsası birinci trofik səviyyə olan bir piramida kimi təmsil olunur, sonrakılar isə piramidanın mərtəbələrini və yuxarı hissəsini təşkil edir.

düyü. 17. Rəqəmlər piramidasının sadələşdirilmiş diaqramı (G.A. Novikova görə, 1979)

Ekoloji piramidaların üç əsas növü var - ədədlər, biokütlə və istehsal (və ya enerji).

Rəqəmlərin piramidası fərdlərin trofik səviyyələrə görə paylanmasını əks etdirir. Müəyyən edilmişdir ki, enerji ötürülməsi əsasən yırtıcı-yırtıcı birləşmələr vasitəsilə baş verən trofik zəncirlərdə tez-tez aşağıdakı qaydaya əməl olunur: ümumi sayı Qida zəncirlərindəki fərdlərin hər bir sonrakı trofik səviyyəsi azalır(şək. 17).

Bu, yırtıcıların, bir qayda olaraq, qurbanlarından daha böyük olması ilə izah olunur və bir yırtıcı həyatını davam etdirmək üçün bir neçə qurbana ehtiyac duyur. Məsələn, bir aslana ildə 50 zebra lazımdır. Bununla belə, bu qaydanın istisnaları var. Birlikdə ov edən canavarlar özlərindən daha böyük bir ovunu (məsələn, maral) öldürə bilərlər. Zəhəri olan hörümçəklər və ilanlar iri heyvanları öldürürlər.

biokütlə piramidası hər trofik səviyyəli orqanizmlərin ümumi kütləsini əks etdirir. Əksər yerüstü ekosistemlərdə bitkilərin ümumi kütləsi bütün ot yeyən orqanizmlərin biokütləsindən, sonuncuların kütləsi isə öz növbəsində bütün yırtıcıların kütləsindən artıqdır (şək. 18).

			Z F

Mərcan rifi Pelagial yatağı

düyü. 18. Bəzi biosenozlarda biokütlənin piramidaları (F.Dre, 1976-cı il):

P - istehsalçılar, RK - bitki istehlakçıları, PC - ətyeyən istehlakçılar, P - fitoplankton, Z - zooplankton

Birhüceyrəli yosunların əsas istehsalçı olduğu okean və dənizlərdə biokütlə piramidası tərs görünüşə malikdir. Burada bütün xalis ilkin istehsal tez bir zamanda qida zəncirlərində iştirak edir, yosunların biokütləsinin toplanması çox kiçikdir və onların istehlakçıları daha böyükdür və uzun ömürlüdür, buna görə də biokütlənin toplanması tendensiyası daha yüksək trofik səviyyələrdə üstünlük təşkil edir.

Məhsulların piramidası (enerji) icmanın funksional təşkili haqqında ən dolğun mənzərəni verir, çünki qida zəncirlərində enerji sərfi qanunlarını əks etdirir: qida zəncirinin hər bir sonrakı trofik səviyyəsində orqanizmlərdə olan enerjinin miqdarı əvvəlki səviyyədən azdır.

düyü. 19. Məhsul piramidası

Müxtəlif trofik səviyyələrdə vaxt vahidi üçün əmələ gələn istehsalın miqdarı enerji üçün xarakterik olan eyni qaydaya tabedir: Qida zəncirinin hər bir sonrakı səviyyəsində vaxt vahidi üçün yaradılan məhsulların miqdarı əvvəlkindən azdır. Bu qayda universaldır və bütün növ ekosistemlərə aiddir (şək. 19). Enerji piramidaları heç vaxt tərsinə çevrilmir.

Ekosistemin məhsuldarlığı qanunlarının öyrənilməsi, enerji axınının kəmiyyətini müəyyən etmək bacarığı praktiki baxımdan son dərəcə vacibdir, çünki aqrosenozların və insan tərəfindən istismar edilən təbii birliklərin ilkin istehsalı bəşəriyyət üçün əsas qida mənbəyidir. Kənd təsərrüfatı heyvanlarından əldə edilən ikinci dərəcəli məhsullar da az əhəmiyyət kəsb etmir. Ekosistemlərin məhsuldarlığı miqyasında enerji axınının dəqiq hesablanması onlarda maddələrin dövranını elə tənzimləməyə imkan verir ki, nəticə əldə edilsin. maksimum çıxış insanlar üçün faydalı məhsullar. Nəhayət, onların məhsuldarlığına xələl gətirməmək üçün təbii sistemlərdən bitki və heyvan biokütləsinin çıxarılmasının icazə verilən hədlərini yaxşı başa düşmək çox vacibdir.

İlkin və ikincili istehsal

Ekosistem istehsalçılarının günəş enerjisini sintez edilmiş üzvi maddələrin kimyəvi bağlarında sabitləmə sürəti icmaların məhsuldarlığını müəyyən edir. Bitkilərin zaman vahidində yaratdığı üzvi kütləyə deyilir ilkin məhsullar icmalar. İstehsal kəmiyyətcə bitkilərin xam və ya quru çəkisində və ya enerji vahidlərində - ekvivalent joul sayı ilə ifadə edilir.

Ümumi ilkin istehsal- müəyyən bir fotosintez sürətində zaman vahidi başına bitkilərin yaratdığı maddənin miqdarı. Bu istehsalın bir hissəsi bitkilərin öz həyatını təmin etmək üçün istifadə olunur (tənəffüs üçün xərcləmə). Bu hissə olduqca böyük ola bilər. Tropik meşələrdə və mülayim zonanın yetkin meşələrində ümumi istehsalın 40-70% -ni təşkil edir. Planktonik yosunlar maddələr mübadiləsi üçün qeydə alınan enerjinin təxminən 40%-ni istifadə edir. Əksər bitkilərdə tənəffüs xərclərinin eyni qaydası. Yaradılmış üzvi kütlənin qalan hissəsi xarakterizə olunur təmiz ilkin istehsal, bu, bitkilərin böyümə sürətidir. Xalis ilkin istehsal istehlakçılar və parçalayıcılar üçün enerji ehtiyatıdır. Qida zəncirlərində emal edilərək, heterotrof orqanizmlərin kütləsini doldurmağa gedir. Vahid vaxtda istehlakçı kütləsinin artımı ikincil istehsal icmalar. İkinci dərəcəli istehsal hər bir trofik səviyyə üçün ayrıca hesablanır, çünki onların hər birində kütlə artımı əvvəlkindən gələn enerji hesabına baş verir.

Trofik zəncirlərə daxil olan heterotroflar son nəticədə cəmiyyətin xalis ilkin istehsalı hesabına yaşayırlar. Fərqli ekosistemlərdə onu fərqli tamlıqla keçirirlər. Qida zəncirlərində ilkin istehsalın geri çəkilmə sürəti bitkilərin böyümə sürətindən geri qalırsa, bu, istehsalçıların ümumi biokütləsinin tədricən artmasına səbəb olur. Altında biokütlə müəyyən bir qrupun və ya bütövlükdə bütün cəmiyyətin orqanizmlərinin ümumi kütləsini başa düşmək. Biokütlə çox vaxt ekvivalent enerji vahidlərində ifadə edilir.

Parçalanma zəncirlərində zibil məhsullarının qeyri-kafi utilizasiyası sistemdə ölü üzvi maddələrin toplanması ilə nəticələnir ki, bu da məsələn, bataqlıqlar torflaşdıqda, dayaz su hövzələrini böyüdəndə, tayqa meşələrində böyük zibil ehtiyatı yaratdıqda və s. baş verir. maddələrin balanslaşdırılmış dövriyyəsi olan bir cəmiyyət nisbətən sabit qalır, çünki demək olar ki, bütün ilkin istehsal qida zəncirlərində və parçalanmada sərf olunur.

piramida qaydası

Ekosistemlər çox müxtəlifdir nisbi sürət hər trofik səviyyədə həm ilkin istehsalın, həm də ikinci dərəcəli istehsalın yaradılması və xərclənməsi. Bununla belə, bütün ekosistemlər, istisnasız olaraq, ilkin və ikincil istehsalın müəyyən kəmiyyət nisbətləri ilə xarakterizə olunur. Məhsul piramidasının qaydaları: hər bir əvvəlki trofik səviyyədə zaman vahidi üçün yaranan biokütlənin miqdarı növbəti ilə müqayisədə daha çoxdur. Qrafik olaraq, bu qayda yuxarıya doğru bükülən və uzunluğu müvafiq trofik səviyyələrdə istehsal miqyasına uyğun gələn bərabər hündürlüyə malik düzbucaqlı düzbucaqlılarla formalaşan piramidalar şəklində ifadə edilir. Məhsul piramidası qida zəncirlərində enerji sərfi qanunlarını əks etdirir.

Üzvi maddələrin yaranma sürəti onun ümumi ehtiyatlarını, yəni hər trofik səviyyəli bütün orqanizmlərin ümumi biokütləsini müəyyən etmir. Müəyyən ekosistemlərdə istehsalçıların və ya istehlakçıların mövcud biokütləsi üzvi maddələrin müəyyən trofik səviyyədə yığılma sürəti ilə onun daha yüksək səviyyəyə keçmə sürəti arasındakı əlaqədən, yəni əmələ gələn ehtiyatların nə qədər istehlak edilməsindən asılıdır. Əsas istehsalçıların və istehlakçıların nəsillərinin dövriyyə sürəti mühüm rol oynayır.

düyü. 150. Bəzi biosenozlarda biokütlənin piramidaları (F.Dre, 1976-cı il): P - istehsalçılar; RK - ot yeyən istehlakçılar; PC - ətyeyən istehlakçılar; F, fitoplankton; 3 - zooplankton

Əksər yerüstü ekosistemlərdə də var biokütlə piramidası qaydası, yəni bitkilərin ümumi kütləsi bütün fitofaqların və ot yeyənlərin biokütləsindən böyük olur, onların kütləsi isə öz növbəsində bütün yırtıcıların kütləsini üstələyir (şək. 150). Quru ekosistemlərində illik bitki artımının biokütlə nisbəti nisbətən kiçikdir. Əsas istehsalçıların müddətinə görə fərqləndiyi müxtəlif fitosenozlarda həyat dövrü, ölçüsü və böyümə sürəti, bu nisbət 2 ilə 76% arasında dəyişir. Müxtəlif zonaların meşələrində biokütlənin nisbi artım templəri xüsusilə aşağıdır, burada illik istehsal uzunömürlü böyük ağacların gövdələrində toplanan bitkilərin ümumi kütləsinin yalnız 2-6% -ni təşkil edir. Ən məhsuldar tropik yağış meşələrində belə bu dəyər 6,5%-i keçmir. Ot formalarının üstünlük təşkil etdiyi icmalarda biokütlənin çoxalma sürəti daha yüksəkdir: çöllərdə illik istehsal 41-55%, bitki mənşəli tuqaylarda və efemer kollu yarımsəhralarda isə hətta 70-76%-ə çatır.

İlkin istehsalın bitki biokütləsinə nisbəti, məhsuldarlığına xələl gətirmədən bir cəmiyyətdə mümkün olan bitki kütləsinin otarılmasının həcmini müəyyən edir. Otlu icmalarda heyvanların istehlak etdiyi ilkin istehsalın nisbi payı meşələrə nisbətən daha yüksəkdir. Çöllərdə dırnaqlı heyvanlar, gəmiricilər, fitofaq həşəratlar bitkilərin illik artımının 70%-ə qədərini, meşələrdə isə orta hesabla 10%-dən çoxunu istifadə etmirlər. Bununla belə, yerüstü birliklərdə heyvanlar tərəfindən bitki kütləsinin özgəninkiləşdirilməsinin mümkün hədləri tam olaraq həyata keçirilmir və illik istehsalın əhəmiyyətli hissəsi tullantılara gedir.

Əsas istehsalçıları nəsillərin yüksək dövriyyə sürətinə malik birhüceyrəli yosunlar olduğu okeanların pelagialında onların illik istehsalı biokütlə ehtiyatını onlarla, hətta yüzlərlə dəfə üstələyə bilər (şək. 151). Bütün təmiz ilkin istehsal qida zəncirində o qədər tez iştirak edir ki, yosunların biokütləsinin yığılması çox azdır, lakin yüksək çoxalma sürətinə görə onların kiçik bir tədarükü üzvi maddələrin çoxalma sürətini saxlamaq üçün kifayətdir.

düyü. 151. Bakteriyalarda istehsal və biokütlə nisbətinin sxemi (1), fitoplankton (2), zooplankton (3), bentos (4) və balıq (5) Barents dənizində (S. A. Zernovdan L. A. Zenkeviçə görə, 1949)

Okean üçün biokütlə piramidası qaydası etibarsızdır (piramida ters çevrilmişdir). Daha yüksək trofik səviyyələrdə biokütlənin yığılması meyli üstünlük təşkil edir, çünki böyük yırtıcıların ömrü uzundur, nəsillərinin dövriyyəsi, əksinə, aşağıdır və qida zəncirlərinə daxil olan maddənin əhəmiyyətli bir hissəsidir. bədənlərində saxlanılır.

Piramidaların hər üç qaydası - istehsal, biokütlə və rəqəmlər son nəticədə ekosistemlərdə enerji münasibətlərini ifadə edir və əgər sonuncu ikisi müəyyən trofik quruluşa malik icmalarda təzahür edirsə, onda birinci (istehsal piramidası) universal xarakter daşıyır.

Ekosistemin məhsuldarlığının qanunauyğunluqlarını bilmək, enerji axınının kəmiyyətini müəyyən etmək bacarığı son dərəcə praktik əhəmiyyət kəsb edir. Aqrosenozların ilkin istehsalı və təbii icmaların insan istismarı bəşəriyyət üçün əsas qida mənbəyidir. Kənd təsərrüfatı və ov heyvanlarından alınan ikinci dərəcəli məhsullar da az əhəmiyyət kəsb etmir, çünki heyvan zülallarına insanlar üçün vacib olan, bitki qidalarında olmayan bir sıra amin turşuları daxildir. Dəqiq hesablamalar enerji axını və ekosistemlərin məhsuldarlıq miqyası onlarda maddələrin dövranını insanlar üçün faydalı olan məhsulların ən böyük məhsuldarlığına nail olmaq üçün tənzimləməyə imkan verir. Bundan əlavə, bitki və heyvan biokütləsinin təbii sistemlərdən çıxarılmasının icazə verilən hədlərini yaxşı başa düşmək lazımdır ki, onların məhsuldarlığına xələl gəlməsin. Bu cür hesablamalar adətən metodoloji çətinliklərə görə çox mürəkkəb olur və daha sadə su ekosistemləri üçün ən dəqiq şəkildə aparılır. Göllərdən birinin ekosistemləri üçün əldə edilən məlumatlar müəyyən bir icmada enerji nisbətlərinə misal ola bilər (Cədvəl 2). P/B nisbəti artım tempini əks etdirir.

cədvəl 2

Eutrofik gölün ekosistemindəki enerji axını (kJ / m 2 ilə) böyümək mövsümü üçün orta hesabla (G. G. Vinberg, 1969-a görə)

Bu su icmasında biokütlə piramidası qaydası tətbiq olunur, çünki ümumi çəki istehsalçılar fitofaqlardan daha yüksəkdir və yırtıcıların nisbəti, əksinə, daha azdır. Ən yüksək məhsuldarlıq fito- və bakterioplankton üçün xarakterikdir. Tədqiq olunan göldə onların P/B nisbətləri kifayət qədər aşağıdır ki, bu da ilkin istehsalın qida zəncirlərində nisbətən zəif iştirakını göstərir. İri mollyuskalara əsaslanan bentosun biokütləsi planktonun biokütləsindən demək olar ki, iki dəfə, hasilatı isə dəfələrlə azdır. Zooplanktonda yırtıcı olmayan növlərin istehsalı onların istehlakçılarının pəhrizindən bir qədər yüksəkdir, buna görə də qida əlaqələri plankton olduqca gərgindir. Yırtıcı olmayan balıqların ümumi istehsalı su anbarının ilkin istehsalının yalnız təxminən 0,5% -ni təşkil edir və buna görə də balıqlar gölün ekosistemində enerji axınında təvazökar yer tutur. Bununla belə, onlar zooplankton və bentos böyüməsinin əhəmiyyətli bir hissəsini istehlak edirlər və buna görə də onların istehsalının tənzimlənməsinə əhəmiyyətli təsir göstərirlər.

Beləliklə, enerji axınının təsviri insanlar üçün faydalı olan son məhsulların bütövlükdə bütün ekoloji sistemin fəaliyyətindən asılılığını müəyyən etmək üçün ətraflı bioloji analizin əsasını təşkil edir.

Bəşəriyyət kimi, ləyaqətli inadkarlıqla ən yaxşı istifadə, Yerin üzünü davamlı antropogen mənzərəyə çevirir, müxtəlif ekosistemlərin məhsuldarlığının qiymətləndirilməsi getdikcə daha praktik xarakter alır. İnsan ən çox sənaye və məişət ehtiyacları üçün enerji əldə etməyi öyrənmişdir fərqli yollar, ancaq öz qidalanması üçün enerjini yalnız fotosintez yolu ilə ala bilir.

İnsan qida zəncirində istehsalçılar demək olar ki, həmişə üzvi maddələrin biokütləsini enerjiyə çevirərək bazada olurlar. Bu, istehlakçıların və xüsusən də insanların sonradan istifadə edə biləcəyi enerjidir. Eyni zamanda, eyni istehsalçılar nəfəs almaq və udmaq üçün lazım olan oksigeni istehsal edirlər karbon qazı, və istehsalçıların qaz mübadiləsi sürəti onların bioməhsuldarlığı ilə düz mütənasibdir. Buna görə də, ümumiləşdirilmiş formada ekosistemlərin səmərəliliyi məsələsi sadə şəkildə tərtib edilir: bitki örtüyü üzvi maddələrin biokütləsi şəklində hansı enerjini saxlaya bilər? Üstdə əncir. 1 əsas növlərin xüsusi (1 m 2 üçün) məhsuldarlığının dəyərlərini göstərir. Bu diaqram insan tərəfindən yaradılmış kənd təsərrüfatı torpaqlarının heç bir halda ən məhsuldar ekosistem olmadığını göstərir. Bataqlıq ekosistemləri ən yüksək spesifik məhsuldarlığı təmin edir - rütubətli tropik cəngəlliklər, çayların estuarları və estuarları və mülayim enliklərin adi bataqlıqları. İlk baxışdan insanlar üçün faydasız olan biokütlə istehsal edirlər, lakin məhz bu ekosistemlər havanı təmizləyir və atmosferin tərkibini sabitləşdirir, suyu təmizləyir və çaylar və qrunt suları üçün su anbarı kimi xidmət edir və nəhayət, insan üçün çoxalma zəminidir. çox sayda balıq və suların digər sakinləri insan qidasında istifadə olunur. Quru ərazisinin 10%-ni tutaraq quruda istehsal olunan biokütlənin 40%-ni yaradırlar. Və bu heç bir insan səyi olmadan! Odur ki, bu ekosistemlərin məhv edilməsi və “becərilməsi” təkcə “qızıl yumurta qoyan qazı öldürmək” deyil, həm də bəşəriyyət üçün intihar ola bilər. Şəkildəki alt diaqrama istinad edərək. 1-dən görünür ki, səhraların və quru çöllərin biosferin məhsuldarlığına verdiyi töhfə cüzidir, baxmayaraq ki, onlar artıq quru səthinin təxminən dörddə birini tutur və antropogen müdaxilələr səbəbindən sürətli artım. Uzunmüddətli perspektivdə səhralaşma və torpaq eroziyasına qarşı mübarizə, yəni qeyri-məhsuldar ekosistemlərin məhsuldar ekosistemlərə çevrilməsi biosferdə antropogen dəyişikliklər üçün ağlabatan üsuldur.

Açıq okeanın spesifik bioməhsuldarlığı, demək olar ki, yarımsəhralar qədər aşağıdır və onun nəhəng ümumi məhsuldarlığı onun Yer səthinin 50%-dən çoxunu, bütün quru sahəsinin iki qatını tutması ilə izah olunur. Yaxın gələcəkdə açıq okeandan ciddi qida mənbəyi kimi istifadə etmək cəhdləri onun aşağı spesifik məhsuldarlığına görə çətin ki, iqtisadi cəhətdən əsaslandırılsın. Lakin Yer kürəsində həyat şəraitinin sabitləşməsində açıq okeanın rolu o qədər böyükdür ki, onun çirklənmədən, xüsusən də neft məhsulları ilə qorunması tamamilə zəruridir.

düyü. 1. Fotosintez prosesində istehsalçılar tərəfindən toplanan enerji kimi ekosistemlərin bioməhsuldarlığı. Dünyada elektrik enerjisi istehsalı təxminən 10 Ekal/il təşkil edir və bütün bəşəriyyət ildə 50-100 Ekal istehlak edir; 1 Ekal (eksakalori) \u003d 1 milyon kkal \u003d K) 18 kal

Mülayim və tayqa meşələrinin biosferin canlılığına verdiyi töhfəni qiymətləndirmək olmaz. Onların antropogen təsirlərə nisbi müqaviməti rütubətli tropik cəngəlliklərlə müqayisədə xüsusilə əhəmiyyətlidir.

Kənd təsərrüfatı torpaqlarının xüsusi məhsuldarlığının hələ də bir çox təbii ekosistemlərin məhsuldarlığından orta hesabla xeyli aşağı olması onu göstərir ki, mövcud sahələrdə ərzaq istehsalının artırılması imkanları tükənməkdən uzaqdır. Buna misal olaraq çəltik çəltik plantasiyalarını, mahiyyət etibarı ilə antropogen bataqlıq ekosistemlərini göstərmək olar, müasir kənd təsərrüfatı texnologiyası ilə əldə edilən böyük məhsuldarlıq.

Ekosistemlərin bioloji məhsuldarlığı

Ekosistem istehsalçılarının günəş enerjisini sintez edilmiş üzvi maddələrin kimyəvi bağlarında sabitləmə sürəti icmaların məhsuldarlığını müəyyən edir. Bitkilərin zaman vahidində yaratdığı üzvi kütləyə deyilir ilkin məhsullar icmalar. İstehsal kəmiyyətcə bitkilərin xam və ya quru kütləsində və ya enerji vahidlərində - ekvivalent joul sayı ilə ifadə edilir.

Ümumi ilkin istehsal- müəyyən bir fotosintez sürətində zaman vahidi başına bitkilərin yaratdığı maddənin miqdarı. Bu istehsalın bir hissəsi bitkilərin öz həyatını təmin etmək üçün istifadə olunur (tənəffüs üçün xərcləmə).

Yaradılmış üzvi kütlənin qalan hissəsi xarakterizə olunur xalis ilkin istehsal, bitkilərin böyümə sürətini təmsil edir. Xalis ilkin istehsal istehlakçılar və parçalayıcılar üçün enerji ehtiyatıdır. Qida zəncirlərində emal edilərək, heterotrof orqanizmlərin kütləsini doldurmağa gedir. İstehlakçı kütləsinin vaxt vahidində artım - ikincil istehsal icmalar. İkinci dərəcəli istehsal hər bir trofik səviyyə üçün ayrıca hesablanır, çünki onların hər birində kütlə artımı əvvəlkindən gələn enerji hesabına baş verir.

Trofik zəncirlərə daxil olan heterotroflar icmanın xalis ilkin istehsalı hesabına yaşayırlar. Fərqli ekosistemlərdə onu fərqli tamlıqla keçirirlər. Qida zəncirlərində ilkin istehsalın geri çəkilmə sürəti bitkilərin böyümə sürətindən geri qalırsa, bu, istehsalçıların ümumi biokütləsinin tədricən artmasına səbəb olur. biokütlə altında müəyyən bir qrupun və ya bütövlükdə bütün cəmiyyətin orqanizmlərinin ümumi kütləsini başa düşmək. Parçalanma zəncirlərində zibil məhsullarının kifayət qədər utilizasiyası sistemdə ölü üzvi maddələrin yığılması ilə nəticələnir, məsələn, bataqlıqlar torf olduqda, dayaz su hövzələrinin həddindən artıq böyüməsi, tayqa meşələrində böyük zibil ehtiyatlarının yaradılması və s. Maddələrin balanslaşdırılmış dövrü olan bir cəmiyyətin biokütləsi nisbətən sabit qalır, çünki demək olar ki, bütün ilkin istehsal qida və çürümə zəncirlərində sərf olunur.

Ekosistemlər hər trofik səviyyədə həm ilkin, həm də ikinci dərəcəli məhsulların yaradılması və istehlakının nisbi sürətinə görə də fərqlənir. Bununla belə, bütün ekosistemlər, istisnasız olaraq, ilkin və ikincil istehsalın müəyyən kəmiyyət nisbətləri ilə xarakterizə olunur. sağ əlli məhsul piramidası: hər bir əvvəlki trofik səviyyədə zaman vahidi üçün yaradılan biokütlənin miqdarı növbəti ilə müqayisədə daha çoxdur. Qrafik olaraq, bu qayda adətən piramidalar şəklində təsvir olunur, yuxarıya doğru bükülür və uzunluğu müvafiq trofik səviyyələrdə istehsal miqyasına uyğun gələn bərabər hündürlükdə yığılmış düzbucaqlılarla formalaşır.

Üzvi maddələrin yaranma sürəti onun ümumi ehtiyatlarını müəyyən etmir, yəni. hər trofik səviyyədə bütün orqanizmlərin ümumi biokütləsi. Müəyyən ekosistemlərdə istehsalçıların və ya istehlakçıların mövcud biokütləsi üzvi maddələrin müəyyən trofik səviyyədə toplanması və daha yüksək səviyyəyə keçmə sürətinin bir-biri ilə necə əlaqəli olmasından asılıdır.

Quru ekosistemlərində illik bitki artımının biokütlə nisbəti nisbətən kiçikdir. Ən məhsuldar tropik yağış meşələrində belə bu dəyər 6,5%-i keçmir. Ot formalarının üstünlük təşkil etdiyi icmalarda biokütlənin çoxalma sürəti daha yüksəkdir. İlkin istehsalın bitki biokütləsinə nisbəti, məhsuldarlığını dəyişmədən bir cəmiyyətdə mümkün olan bitki kütləsi istehlakının həcmini müəyyən edir.

Okean üçün biokütlə piramidası qaydası tətbiq edilmir (piramida tərs formadadır).

Piramidaların hər üç qaydası - istehsal, biokütlə və rəqəmlər son nəticədə ekosistemlərdə enerji münasibətlərini əks etdirir və əgər sonuncu ikisi müəyyən trofik quruluşa malik icmalarda özünü göstərirsə, onda birinci (istehsal piramidası) universal xarakter daşıyır. Rəqəmlərin piramidası ayrı-ayrı orqanizmlərin sayını (şək. 2) və ya məsələn, yaş qrupuna görə əhalinin sayını əks etdirir.

düyü. 2. Ayrı-ayrı orqanizmlərin sayının sadələşdirilmiş piramidası

Ekosistemin məhsuldarlığının qanunlarını bilmək və enerji axınının kəmiyyətini müəyyən etmək bacarığı böyük praktik əhəmiyyət kəsb edir. Aqrosenozların ilkin istehsalı və təbii icmaların insan istismarı bəşəriyyət üçün əsas qida mənbəyidir.

Enerji axınının və ekosistemin məhsuldarlığının miqyasının dəqiq hesablamaları onlarda maddələrin dövranını elə tənzimləməyə imkan verir ki, insanlar üçün faydalı olan məhsulların ən böyük məhsuldarlığına nail olunsun. Bundan əlavə, bitki və heyvan biokütləsinin təbii sistemlərdən çıxarılmasının icazə verilən hədlərini yaxşı başa düşmək lazımdır ki, onların məhsuldarlığına xələl gəlməsin. Bu cür hesablamalar adətən metodoloji çətinliklərə görə çox mürəkkəb olur.

Ekosistemlərin öyrənilməsinə enerji yanaşmasının ən mühüm praktiki nəticəsi alimlər tərəfindən Beynəlxalq Bioloji Proqram üzrə tədqiqatların həyata keçirilməsi olmuşdur. müxtəlif ölkələr Yerin potensial bioloji məhsuldarlığını öyrənmək üçün 1969-cu ildən başlayaraq bir neçə il ərzində dünya.

İlkin bioloji məhsulların yaradılmasının nəzəri mümkün sürəti bitkilərin fotosintetik aparatının (PAR) imkanları ilə müəyyən edilir. Təbiətdə əldə edilən fotosintezin maksimum səmərəliliyi PAR enerjisinin 10-12%-ni təşkil edir ki, bu da nəzəri cəhətdən mümkün olanın təxminən yarısıdır. Fitosenoz üçün 5% fotosintez səmərəliliyi çox yüksək hesab olunur. Ümumiyyətlə, günəş enerjisinin bitkilər tərəfindən mənimsənilməsi bütün dünyada 0,1%-dən çox deyil, çünki bitki fotosintezinin fəaliyyəti bir çox amillərlə məhdudlaşır.

İlkin bioloji məhsulların dünya üzrə paylanması son dərəcə qeyri-bərabərdir. Yer kürəsində quru üzvi maddələrin ümumi illik istehsalı 150-200 milyard ton təşkil edir.Onun üçdə birindən çoxu okeanlarda, təxminən üçdə ikisi quruda əmələ gəlir. Yerin demək olar ki, bütün xalis ilkin istehsalı bütün heterotrof orqanizmlərin həyatını təmin etməyə xidmət edir. İstehlakçılar tərəfindən az istifadə olunan enerji onların orqanizmlərində, su obyektlərinin üzvi çöküntülərində və torpaq humusunda toplanır.

Rusiya ərazisində, kifayət qədər nəmlik zonalarında, ilkin məhsuldarlıq şimaldan cənuba, istilik axınının artması və böyümək mövsümünün müddəti ilə artır. Bitki örtüyünün illik artımı Şimal Buzlu Okeanın sahillərində və adalarında 20 c/ha-dan Qafqazın Qara dəniz sahillərində 200 c/ha-dan çox dəyişir. Orta Asiya səhralarında məhsuldarlıq 20 s/ha-a düşür.

Dünyanın beş qitəsi üçün orta məhsuldarlıq nisbətən az fərqlənir. İstisna Cənubi Amerikadır, onların əksəriyyətində bitki örtüyünün inkişafı üçün şərait çox əlverişlidir.

İnsanların qidalanması əsasən torpaq sahəsinin təxminən 10%-ni (təxminən 1,4 milyard hektar) tutan kənd təsərrüfatı bitkiləri hesabına təmin edilir. Ümumi illik artım mədəni bitkilər bütün torpaq məhsuldarlığının təxminən 16%-ni təşkil edir ki, bunun da böyük hissəsi meşələrin payına düşür. Məhsulun təqribən yarısı birbaşa insan qidasına gedir, qalan hissəsi isə ev heyvanlarının yemi üçün istifadə olunur, sənayedə istifadə olunur və zibildə itirilir.

Yer üzündə mövcud olan ehtiyatlar, o cümlədən heyvandarlıq məhsulları, quruda və okeanda balıqçılığın nəticələri Yer kürəsinin müasir əhalisinin ehtiyaclarının hər il 50% -dən azını təmin edə bilər.

Beləliklə, dünya əhalisinin əksəriyyəti xroniki protein aclığı vəziyyətindədir və insanların əhəmiyyətli bir hissəsi də ümumi qida çatışmazlığından əziyyət çəkir.

Biosenozların məhsuldarlığı

Günəş enerjisinin sabitləşmə sürəti müəyyən edir biosenozların məhsuldarlığı.İstehsalın əsas göstəricisi biosenozu təşkil edən orqanizmlərin (bitki və heyvanların) biokütləsidir. Bitki biokütləsi - fitomas, heyvan biokütləsi - zoomass, bakteriomas və ayrı-ayrı növlərin hər hansı bir xüsusi qrup və ya orqanizmin biokütləsi var.

Biokütlə - müəyyən kəmiyyət vahidlərində və vahid sahəyə və ya həcmə görə ifadə edilən orqanizmlərin üzvi maddələri (məsələn, q / m 2, q / m 3, kq / ha, t / km 2 və s.).

Məhsuldarlıq biokütlənin böyümə sürətidir. Adətən bir il və hektar kimi müəyyən bir dövrə və sahəyə istinad edilir.

Məlumdur ki, yaşıl bitkilər qida zəncirlərinin ilk halqasıdır və yalnız onlar Günəşin enerjisindən istifadə edərək müstəqil şəkildə üzvi maddələr əmələ gətirə bilirlər. Buna görə də, avtotrof orqanizmlər tərəfindən istehsal olunan biokütlə, yəni. bitkilərin üzvi maddələrə çevirdiyi enerjinin miqdarı müəyyən sahə, müəyyən kəmiyyət vahidləri ilə ifadə edilir, deyilir ilkin məhsullar. Onun dəyəri ekosistemdəki heterotrof orqanizmlərin bütün əlaqələrinin məhsuldarlığını əks etdirir.

Fotosintezin ümumi istehsalına deyilir ilkin ümumi məhsul. Bu, əmələ gələn üzvi maddə şəklində olan bütün kimyəvi enerjidir. Enerjinin bir hissəsi məhsul istehsalçılarının özlərinin - bitkilərin həyatını (tənəffüsünü) təmin etmək üçün istifadə edilə bilər. Bitkilərin tənəffüs üçün sərf etdiyi enerjinin həmin hissəsini çıxarsaq, alırıq xalis ilkin istehsal. Bunu asanlıqla nəzərə almaq olar. Bitki kütləsini, məsələn, yığarkən toplamaq, qurutmaq və çəkmək kifayətdir. Beləliklə, xalis ilkin istehsal fotosintez zamanı bitkilərin qəbul etdiyi və tənəffüs üçün istehlak etdiyi atmosfer karbonunun miqdarı arasındakı fərqə bərabərdir.

Maksimum məhsuldarlıq tropik ekvatorial meşələr üçün xarakterikdir. Belə bir meşə üçün 1 ha-ya 500 ton quru maddə həddi deyil. Braziliya üçün rəqəmlər 1500 və hətta 1700 tonda verilir - bu, 1 m 2 üçün 150-170 kq bitki kütləsidir (müqayisə edin: tundrada - 12 ton və mülayim zonanın enli yarpaqlı meşələrində - 400-ə qədər 1 ha-ya ton).

Bərəkətli torpaq yataqları, yüksək illik temperatur və rütubətin bolluğu cənub çaylarının deltalarında, laqunlarda və estuarlarda fitosenozların çox yüksək məhsuldarlığının saxlanmasına kömək edir. Quru maddədə ildə 1 ha-da 20-25 tona çatır ki, bu da ilkin məhsuldarlığı xeyli üstələyir. ladin meşələri(8-12 ton). Şəkər qamışı ildə 1 ha sahədə 78 tona qədər fitomas toplamağa nail olur. Hətta sfagnum bataqlığı, əlverişli şəraitdə, 8-10 ton məhsuldarlığa malikdir ki, bu da bir ladin meşəsinin məhsuldarlığı ilə müqayisə edilə bilər.

Yer kürəsində məhsuldarlığın "rekordçuları" Missisipi, Parana, Qanq adalarının deltalarında, Çad gölünün ətrafında və bəzi digər bölgələrdə qorunub saxlanılan vadi tipli ot-ağac kollarıdır. Burada bir ildə 1 hektardan 300 tona qədər üzvi maddə əmələ gəlir!

ikincil istehsal- bu, zaman vahidi üçün biosenozun bütün istehlakçıları tərəfindən yaradılan biokütlədir. Onu hesablayarkən, hesablamalar hər bir trofik səviyyə üçün ayrıca aparılır, çünki enerji bir trofik səviyyədən digərinə keçdikdə, əvvəlki səviyyədən alınma hesabına artır. Biosenozun ümumi məhsuldarlığını sadə üsulla qiymətləndirmək olmaz arifmetik cəmi ilkin və təkrar istehsal, çünki təkrar istehsalın artımı ilkin artımla paralel olaraq deyil, onun müəyyən hissəsinin məhv olması hesabına baş verir. İlkin istehsalın ümumi məbləğindən təkrar istehsalın çıxarılması, çıxılması var. Buna görə də biosenozun məhsuldarlığının qiymətləndirilməsi ilkin istehsala görə aparılır. İlkin istehsal təkrar istehsaldan dəfələrlə çoxdur. Ümumiyyətlə, ikinci dərəcəli məhsuldarlıq 1-10% arasında dəyişir.

Ekologiya qanunları ot yeyən heyvanların və ilkin yırtıcıların biokütləsindəki fərqləri əvvəlcədən müəyyənləşdirir. Beləliklə, köç edən maral sürüsünü adətən canavar kimi bir neçə yırtıcı izləyir. Bu, sürünün çoxalmasına təsir etmədən canavarların qidalanmasına imkan verir. Əgər canavarların sayı maralların sayına yaxınlaşsa, yırtıcılar sürünü tez bir zamanda məhv edər və yemsiz qalardılar. Bu səbəbdən mülayim zonada yırtıcı məməlilərin və quşların yüksək konsentrasiyası yoxdur.