Продуктивность и биомасса экосистем

Образование продукции в единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (метры квадратные, гектар) или объема (в водных экосистемах) характеризует продуктивность экосистем.

Продукцию растений называют первичной, а животных - вторичной.

Под биомассой понимают всю живую органическую массу, которая содержится в экосистеме или ее элементах вне зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась.

Продуктивность трофических уровней

Количество энергии, проходящее через трофический уровень на единице площади за единицу времени, называется продуктивностью трофического уровня. Энергия, поступившая на трофический уровень, называется валовой первичной продуктивностью (для продуцентов) или рационом (для консументов).

Разность между валовой первичной продуктивностью (рационом) и затратами на дыхание называется чистой первичной продуктивностью трофического уровня.

Энергия, которая может быть потреблена консументами следующего трофического уровня, называется вторичной продуктивностью рассматриваемого трофического уровня.

При переходе энергии с одного уровня на другой часть ее безвозвратно теряется: В среднем на данный трофический уровень поступает ≈ 10 % энергии, поступившей на предыдущий трофический уровень; эта закономерность называется правилом «десяти процентов», или правилом экологической пирамиды

Экологические пирамиды.

Экологические пирамиды выражают трофическую структуру экосистемы в геометрической форме.

Пирамиды численности. Сначала подсчитывают число организмов на данной территории, сгруппировав их по трофическим уровням и представив в виде прямоугольника, длина (или площадь) которого пропорциональна числу организмов, обитающих на данной площади (или в данном объеме, если это водная экосистема).

Установлено основное правило, которое гласит, что в любой среде растений больше, чем животных, травоядных больше, чем плотоядных, насекомых больше, чем птиц, и т. д.

На рисунке показана пирамида численности, отображающая реальную ситуацию в природе. Хищники, расположенные на высшем трофическом уровне, называются конечными хищниками.

Четвертый трофический уровень Третичные консументы

Третий трофический уровень Вторичные консументы

Второй трофический уровень Первичные консументы

Первый трофический П рвичные продуценты

уровень

Пирамида биомассы. Прямоугольники в пирамидах биомассы отображают массу организмов каждого трофического уровня, отнесенную к единице площади или объема.

Пирамида энергии. Наиболее совершенны. Строятся подсчетом количества энергии (ккал), аккумулированной единицей поверхности за единицу времени и используемой организмами на каждом трофическом уровне.

Стабильность экосистем

Гомеостаз — способность биологических систем противостоять изменениям и сохранять относительное динамическое постоянство своей структуры и свойств.

Равновесие экосистемы - это равновесие популяций. Стабильность экосистемы в течение длительного времени предполагает, что и популяция каждого входящего в нее вида остается более или менее неизменной.

Степень стабильности экосистемы обычно определяется двумя факторами: биотический потенциал – совокупность факторов способствующих увеличению численности популяциии сопротивление окружающей среды – сочетание лимитирующих факторов ограничивающих численность.

Принцип стабильности экосистем: видовое разнообразие обеспечивает стабильность экосистем.