Биологическая продуктивность экосистем

2. Поступление фотосинтетически активной радиации (ФАР) на поверхность планеты.

Цель работы: Изучить поступление солнечной радиации на поверхность Земли в течение года в различных географических зонах, познакомиться с коэффициентом полезного действия солнечной радиации, ознакомиться с понятием продуктивности экосистемы.

Биологическая продуктивность экосистем.

Продуктивность и динамика экосистем тесно связана с потоком энергии, проходящим через ту или иную экосистему. Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях, определяет продуктивность экосистемы.

Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза, называют первичной продукцией экосистемы. Как известно, лишь часть энергии света, получаемой зеленой поверхностью, может быть использована растениями в процессе фотосинтеза. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию в результате фотосинтеза, называется валовой первичной продукцией. Часть этой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (траты на дыхание). Оставшуюся часть созданной органической массы называют чистой первичной продукцией.

Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией экосистемы. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, т.к. прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего трофического уровня.

Всем экосистемам свойственны определенные количественные соотношения первичной и вторичной продукции, получившие название правила пирамиды продукции: на каждом предыдущем трофическом уровне количество продукции, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем. Пирамида продукции отражает законы расходования энергии в пищевых цепях.

В большинстве наземных экосистем действует также правило пирамиды биомасс, т.е. суммарная масса растений превышает биомассу всех травоядных, а их масса превышает всю биомассу хищников.

В тех трофических цепях, где передача энергии происходит в основном через связи хищник - жертва, часто выдерживается правило пирамиды чисел: общее число особей, участвующих в цепях питания, с каждым звеном уменьшается. Это правило неприменимо к паразитическим цепям, размеры которых с каждым звеном уменьшаются, а число особей увеличивается.

Задание:

1. Рассчитать первичную продукцию агроценоза с 1 м², используя следующие данные (т. 1).

2. Используя данные таблицы 1, рассчитать вторичную продукцию сообщества, создаваемую консументами I порядка и занести ее значение в таблицу 2.

Таблица 1. Эффективность фотосинтеза и первичная продукция сельскохозяйственных культур

Таблица 2. Эффективность потребления и вторичная продукция консументов 1 порядка