Продуктивность экосистем

Содержание

Слайд 2

Человек научился получать энергию для своих производственных и бытовых нужд самыми

Человек научился получать энергию для своих производственных и бытовых нужд самыми

различными способами,
но энергию для собственного питания он может получать только через фотосинтез
Слайд 3

Продуктивность экосистемы - способность живых организмов и в целом экосистем производить

Продуктивность экосистемы
- способность живых организмов и в целом экосистем производить

органическое вещество

ПЕРВИЧНАЯ продуктивность

валовая

чистая

ВТОРИЧНАЯ продуктивность

Слайд 4

– это органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза.

– это органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза.

Единицы

измерения
в единицах сырой или сухой массы растений (г,кг,т)
в энергетических единицах (ккал или Дж)

Первичная продуктивность экосистемы

Слайд 5

Валовая первичная продуктивность (валовой фотосинтез) общее количество продуктов фотосинтеза, производимое экосистемой

Валовая первичная продуктивность (валовой фотосинтез)

общее количество продуктов фотосинтеза, производимое экосистемой
на единицу

площади за единицу времени,
г/м2/год
Слайд 6

Чистая первичная продуктивность продуктивность экосистемы за вычетом расхода энергии растениями на

Чистая первичная продуктивность

продуктивность экосистемы
за вычетом расхода энергии растениями на дыхание,
г/м2/год

дыхание

дыхание

дыхание

В

тропических лесах и зрелых лесах умеренной полосы часть производимой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (так называемые затраты на дыхание) составляет 40-70% валовой продукции.
Около 40% составляют затраты на дыхание у большинства сельскохозяйственных культур.
Слайд 7

биомасса, а также энергия и биогенные летучие вещества, производимые всеми консументами

биомасса, а также энергия и биогенные летучие вещества,
производимые всеми консументами
на

единицу площади за единицу времени,
г/м2/год

Вторичная продуктивность

Слайд 8

Турбинная модель продуктивности биосферы Низкий уровень продук-ти – 0,1 …0,5 г/м2

Турбинная модель продуктивности биосферы

Низкий уровень продук-ти
– 0,1 …0,5 г/м2 в сутки
характерна

для зоны пустынь и арктического пояса

Средний уровень продук-ти
– 0,5 …3,0 г/м2 в сутки
характерен для тундры, лугов, полей и некоторых лесов умеренной зоны

Высокий уровень продук-ти
– более 3,0 г/м2 в сутки
характерен для тропических лесов, для пашни, морских мелководий

Слайд 9

Первичная биологическая продуктивность различных типов экосистем (Реймерс, 1990)

Первичная биологическая продуктивность различных типов экосистем (Реймерс, 1990)

Слайд 10

Эстуарий (от лат. aestuarium — затопляемое устье реки) — однорукавное, воронкообразное

Эстуарий

(от лат. aestuarium — затопляемое устье реки)
— однорукавное, воронкообразное устье реки,

расширяющееся в сторону моря.
Слайд 11

Продуктивность океана В настоящее время, и во все прошлые геологические времена

Продуктивность океана

В настоящее время, и во все прошлые геологические времена жизнь

в океане была сосредоточена главным образом у морских побережий.
Об этом со всей определённостью свидетельствуют сохранившиеся на континентах биогенные барьерные рифы (например вдоль Карпат – остатки миоценового моря)
Слайд 12

Основными продуцентами в океане являются одноклеточные водоросли, отличающиеся высокой скоростью оборота

Основными продуцентами в океане являются одноклеточные водоросли, отличающиеся высокой скоростью оборота

генераций.
Поэтому их годовая продукция может в десятки и даже сотни раз превышать запас биомассы на данный момент времени.

Вся чистая первичная продукция так быстро вовлекается в цепи питания, то есть поедается, что накопление биомассы водорослей весьма мало вероятно.
Однако из-за высоких темпов размножения небольшой их запас вполне достаточен для поддержания скорости воссоздания органического вещества.
Поэтому для океана правило пирамиды биомасс имеет перевернутый вид.

Слайд 13

На высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы, поскольку длительность

На высших трофических уровнях преобладает тенденция к накоплению биомассы, поскольку длительность

жизни крупных хищников (например, кита-касатки) велика,
скорость оборота этих генераций (поколений), наоборот, мала, и в их телах задерживается значительная часть вещества, поступающего по цепям питания.
Слайд 14

Слайд 15

Биопродуктивность агроэкосистем Агроэкосистема — это искусственно созданная с целью получения сельскохозяйственной

Биопродуктивность агроэкосистем

Агроэкосистема —
это искусственно созданная с целью получения сельскохозяйственной продукции


и регулярно поддерживаемая человеком экосистема
(поле, пастбище, огород, сад, защитное лесное насаждение, животноводческие комплексы и т.д.)

Агросистема не способна саморегулироваться, в отличии от природной

Слайд 16

При прогнозе продуктивности агросистем необходимо учитывать УТЕЧКИ энергии Потери, связанные со

При прогнозе продуктивности агросистем необходимо учитывать УТЕЧКИ энергии

Потери, связанные со сбором

урожая

связанные с загрязнением среды

связанные с неблагоприятными климатическими условиями

связанные с другими типами стрессовых воздействий, способствующим отведению энергии от экосистем

Слайд 17

Энергетические субсидии - это дополнительный источник энергии, уменьшающий затраты на самоподдержание

Энергетические субсидии
- это дополнительный источник энергии,
уменьшающий затраты на самоподдержание экосистемы


и увеличивающий ту долю энергии, которая может перейти в продукцию
Синоним вспомогательного потока энергии

При прогнозе продуктивности агросистем необходимо учитывать ПОСТУПЛЕНИЯ энерги

Слайд 18

механизация сельского хозяйства химизация сельского хозяйства мелиорация ирригация создание новых сортов

механизация сельского хозяйства
химизация сельского хозяйства
мелиорация
ирригация
создание новых сортов растений и пород животных
и

др.

Энергетические субсидии

Энергетические субсидии

Слайд 19

ЗАКОН (ЗАКОНОМЕРНОСТЬ) РАСТУЩЕГО ПЛОДОРОДИЯ — УРОЖАЙНОСТИ агротехнические и другие прогрессивные приемы

ЗАКОН (ЗАКОНОМЕРНОСТЬ) РАСТУЩЕГО ПЛОДОРОДИЯ — УРОЖАЙНОСТИ

агротехнические и другие прогрессивные приемы ведения

сельского хозяйства,
появляющиеся в практике земледелия,
ведут к увеличению урожайности полей
Слайд 20

ЗАКОН СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ с ходом исторического времени при получении

ЗАКОН СНИЖЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

с ходом исторического времени
при получении из

природных систем полезной продукции на ее единицу
в среднем затра­чивается все больше энергии
Увеличиваются и энергетические расходы на одного человека
Слайд 21

Расход энергии на одного человека

Расход энергии на одного человека

Слайд 22

ЗАКОН СНИЖЕНИЯ ПРИРОДОЕМКОСТИ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ удельное содержание природного вещества в усредненной

ЗАКОН СНИЖЕНИЯ ПРИРОДОЕМКОСТИ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

удельное содержание природного вещества
в усредненной

единице общественного продукта
исторически неуклонно снижается
Реймерс Н.Ф.
Слайд 23

Пути экологизации агросистем Применение экологизированных агротехнологических приемов Восстановление и поддержание гумусового

Пути экологизации агросистем

Применение экологизированных агротехнологических приемов
Восстановление и поддержание гумусового слоя (органическое

земледелие)
Увеличение биоразнообразия агросистем
возделывание культур разных видов
сортосмеси
Мозаичность сельского хозяйства
Отказ от ядохимикатов и использование биологических средств защиты растений
Слайд 24

Для повышения биопродуктивности агросистем необходимо знать принципы и законы функционирования биосистем, и уметь ими пользоваться

Для повышения биопродуктивности агросистем
необходимо знать принципы и законы функционирования биосистем,


и уметь ими пользоваться
Слайд 25

Биогеоценоз — устойчивая система, которая может существовать на протяжении длительного времени.

Биогеоценоз — устойчивая система, которая может существовать на протяжении длительного времени.


Равновесие в живой системе динамично,
т.е. представляет собой постоянное движение вокруг определенной точки устойчивости.
Слайд 26

Круговороты веществ Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере

Круговороты веществ

Все доступные для живых организмов химические соединения в биосфере ограничены.
Исчерпаемость

пригодных для усвоения химических веществ часто тормозит развитие тех или иных групп организмов в локальных участках суши или океана.
По выражению академика В.Р. Вильямса, единственный способ придать конечному свойства бесконечного состоит в том,
чтобы заставить его вращаться по замкнутой кривой.
Следовательно, функциональность биосферы поддерживается благодаря круговороту веществ и потокам энергии.
Слайд 27

Круговороты веществ БОЛЬШОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ обусловлен взаимодействием солнечной (экзогенной) энергии с

Круговороты веществ

БОЛЬШОЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ
обусловлен взаимодействием солнечной (экзогенной) энергии с глубинной

(эндогенной) энергией Земли.
Он перераспределяет вещества между биосферой и более глубокими горизонтами нашей планеты.

Имеются два основных круговорота веществ:
большой, или геологический
малый, биологический (биотический)

Слайд 28

Слайд 29

Большим круговоротом называется и круговорот воды между гидросферой, атмосферой и литоферой

Большим круговоротом называется и круговорот воды между гидросферой, атмосферой и литоферой

Слайд 30

БИОТИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ С возникновением жизни на Земле круговорот веществ ускорился в

БИОТИЧЕСКИЙ КРУГОВОРОТ
С возникновением жизни на Земле круговорот веществ ускорился в результате

жизнедеятельности живых организмов.
Биотический круговорот
это явление непрерывного, циклического, но неравномерного во времени и пространстве закономерного перераспределения вещества,
в пределах экологических систем различного уровня организации - от биогеоценоза до биосферы.

Круговороты веществ

Слайд 31

Биотический круговорот веществ называют еще малым, за то что он происходит

Биотический круговорот веществ называют еще малым, за то что он происходит

еще в меньшем пространстве, чем геологический круговорот – в биосфере.
Время, необходимое для прохождения полного цикла оборота веществ в биотическом круговороте, гораздо меньше, чем в большом геологическом.
Живые организмы в биотическом круговороте выступают своеобразными катализаторами,
которые быстро синтезируют новые, трансформируют и разрушают имеющиеся органические соединения.

Круговороты веществ

Слайд 32

продуценты консументы редуценты минеральные вещества

продуценты

консументы

редуценты

минеральные вещества

Слайд 33

Оба круговорота взаимно связаны и представляют единый процесс, формирующий функциональные свойства

Оба круговорота взаимно связаны и представляют единый процесс,
формирующий функциональные свойства

экосистем и биосферы в целом

Круговороты веществ

Слайд 34

Свойства экосистем, характеризующие их функционирование Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов

Свойства экосистем, характеризующие их функционирование

Соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов
Целостность
Устойчивость
Динамика экосистем
Саморегуляция

экосистем
Экологическая структура биоценоза
Видовая
Пространственная
Экологические ниши
Закономерности динамического равновесия экосистем
Слайд 35

соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов Свойства экосистем Отношение концентраций СО2

соотношение скоростей автотрофных и гетеротрофных процессов

Свойства экосистем

Отношение концентраций СО2 и О2

отражает соотношение скоростей этих процессов в экосистемах,
т. е. соотношение аккумулированной продуцентами
и рассеянной консументами энергии
Слайд 36

При этом в разных экосистемах баланс этих процессов может быть либо положительным, либо отрицательным Свойства экосистем

При этом в разных экосистемах баланс этих процессов может быть либо

положительным, либо отрицательным

Свойства экосистем