Продуктивність спільноти - спільнота, екосистема, біогеоценоз

Продуктивність. Важливим функціональним показником спільнот є їх здатність до створення (продукування) нової біомаси. Це властивість лежить в основі поняття продуктивність. схожого за змістом з поняттям родючість.

Приріст біомаси співтовариства висловлюють сумарним приростом біомаси його елементів. Продукцією називають кількість речовини, яке утворено організмами за певний проміжок часу. Для швидко розмножуються планктонних водоростей продукцію зручно оцінювати за добу, для наземних рослин, як правило, за рік або вегетаційний сезон, тобто період, коли можливе зростання. Слід, однак, враховувати, що за проміжок часу, який використовується для оцінки продукції, сама продукція може і не накопичуватися, а споживатися рослиноїдних тваринами. Особливо сильно цей ефект проявляється в водних екосистемах, де, незважаючи на високу продукцію фітопланктону, її активно виїдають планктонні тварини. Це може привести до того, що біомаса за деякий проміжок часу практично не зросте або навіть знизиться.

Продукція буває загальною і чистою. Загальна продукція складається з приростів маси не тільки вижили, а й загиблих протягом цього інтервалу особин, тому що вони теж росли і тим самим брали участь у формуванні продукції співтовариства. Чиста продукція завжди менша, ніж загальна енергії, отриманої організмами з їжею, тому що деяка її частина втрачається при відмирання організмів або витрачається на виконувану ними роботу. В екології ці витрати називають диханням.

Як і енергія, продукція різко зменшується при переході від нижчих трофічних рівнів до вищих.

Продукцію найчастіше висловлюють в енергетичних еквівалентах (наприклад, в джоулях або калоріях на 1 м 2 за одну добу) або в кількості сухого (зневодненого) органічної речовини (наприклад, в кілограмах на 1 га за один рік.

Первинна продукція - це швидкість синтезу органічних сполук первинними продуцентами (рослинами). Кількість органічної речовини оцінюється його масою або енергією, запасеної в цій речовині. Загальна маса живих організмів називається біомасою. Відповідно первинну продукцію оцінюють величиною біомаси, виробленої за одиницю часу. Чистий первинна продукція (тобто фактичний приріст біомаси рослин) завжди менше енергії, зафіксованої в процесі фотосинтезу. Саме первинну продукцію рослин споживають гетеротрофи - бактерії, гриби, тварини.

Вторинною продукцією називають швидкість продукування біомаси гетеротрофами.

Загальна річна продукція наземної рослинності оцінюється приблизно в 180-200 млрд. Т, основна частка її доводиться на тропічну зону. Річна продукція фітомаси океану становить близько 50 - 100 млрд. Т.

Таким чином, хоча океан займає більше 2/3 поверхні земної кулі, він дає тільки 1/3 всієї продукції біосфери.

Екологічна сукцессія.Екологіческой сукцесій (буквально - спадкоємність) називають закономірну послідовну зміну одних спільнот іншими на певній території.

Спільнота, в якому загальний приріст біомаси автотрофів за одиницю часу в енергетичному вираженні точно відповідає кількості енергії, необхідного для підтримки життя всіх складових його організмів, називається рівноважної системою.

Головна особливість екологічної сукцесії полягає в тому, що зміни спільноти завжди відбуваються в напрямку, повертає його до рівноважного стану. Якщо припинити обробляти колись відвойоване у ліси орне поле, то ліс, який раніше обіймав цю територію, знову повернеться сюди. При цьому відбудеться послідовна зміна спільнот, які, змінюючи один одного, підготують дорогу лісі.

Розвиток лісу на залишеному поле є прикладом сукцесії, що відбувається в ясно вираженому Автотрофне стані, тому що в перший момент з'являються автотрофні організми.

Кожна стадія сукцесій є певна спільнота з переважанням тих чи інших видів і життєвих форм. Вони змінюють один одного, поки не настане стан рівноваги. Сукцесія, яка починається на позбавленому життя місці (наприклад, поселення накипних і листоватих лишайників на каменях), називається первинної сукцесії. Термін вторинна сукцесія відноситься до спільнот, які розвиваються на місці вже існуючого раніше сформованого спільноти (прикладом може служити розглянуте раніше розвиток лісу на покинутому поле).

Значення сукцесій. В ході сукцесії вигляд спільноти постійно змінюється. Змінюється і функціонування екосистеми. Сукцесія - це закономірний і спрямований процес, тому загальні зміни, що відбуваються на тій чи іншій її стадії, властиві будь-якому суспільству і не залежать від його видового складу або географічного розташування. В якості головних можна назвати наступні чотири властивості сукцессіонних змін.

Перше: види рослин і тварин в процесі сукцесії безперервно змінюються (рис. 5).

Друге: сукцессіонние зміни завжди супроводжуються підвищенням видового багатства, тобто різноманітності організмів. Це пояснюється тим, що відбуваються в ході сукцесії зміни екосистеми створюють сприятливі умови для колонізації спільноти новими видами.

До третього слід віднести збільшення біомаси органічної речовини. Населення як би ущільнюється в міру збільшення видового багатства.

Нарешті, четверта зміна полягає в зниженні швидкості приросту біомаси співтовариства (продукції співтовариства) і в збільшенні кількості енергії, необхідної для підтримки його життя. Це найбільш важливе явище сукцессии.

Тривалість сукцессии. Тривалість сукцессии багато в чому визначається структурою спільноти. Вивчення первинної сукцесії на таких місцях, як піщані дюни, свідчить про те, що в цих умовах для досягнення рівноваги потрібно багато сотень років. Вторинні сукцесії, наприклад на вирубках, протікають набагато швидше. Все ж потрібно не менше 200 років, щоб в умовах помірного вологого клімату зміг відновитися лісовий масив.

Якщо клімат особливо суворий (клімат пустелі, тундри або степу), тривалість сукцесій невелика, тому що спільнота не може істотно змінити несприятливий фізичне оточення. Вторинна сукцесія в степу, наприклад, триває близько 50 років.

Зрілі стадії сукцесії є більш стійкими в порівнянні з ранніми. Засуха може сильно вплинути на ранню стадію сукцесії, наприклад, на посіви жита або пшениці. На лісовій біоценоз в стійкою фазі існування вона робить набагато менший вплив.

Значення екологічної сукцесії. Зріле суспільство відрізняється від молодого високою насиченістю організмами, їх різноманітністю, більш розвиненою трофічної структурою, врівноваженістю між енергією, що отримується ззовні і використовується для підтримки життя. Це дозволяє йому протистояти змінам багатьох фізичних факторів і навіть деяким видам хімічних забруднень. Молоді спільноти, навпаки, більш уразливі по відношенню до зовнішніх впливів. Однак молоде співтовариство здатне продукувати нову біомасу в набагато більших кількостях, ніж зріле. Екологічна сукцесія, перетворюючи молоде співтовариство в зріле, тим самим підвищує його стійкість.

Надзвичайно важливо, щоб людина приділяв однакову увагу обом типам спільнот. Якщо знищити ліс в гонитві за тимчасовим доходом від деревини, зменшаться запаси води і грунт буде знесена зі схилів. Це знизить продуктивність рівнинних районів. Іншими словами, ліси представляють для людини цінність не тільки як постачальники деревини або джерело додаткових площ, які можуть бути зайняті культурними рослинами.

Люди все ще слабо усвідомлюють наслідки екологічних порушень, скоєних в гонитві за економічною вигодою. Навіть тих знань, які накопичені екологією в даний час, досить для впевненості в тому, що перетворення нашої біосфери в один великий килим орних земель таїть в собі величезну небезпеку. Для нашого власного виживання певні ландшафти повинні бути представлені природними спільнотами.

співтовариство біогеоценоз екологічна сукцесія