Биологическая продукция, биологическая продуктивность и биомасса лесной экосистемы. Динамика лесных экосистем

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

 

Факультет Лесного хозяйства

Кафедра Лесная таксация и лесоустройство

 

 

Реферат

по дисциплине: «Основы устойчивого лесоуправления»

 

на тему: «Биологическая продукция, биологическая продуктивность и биомасса лесной экосистемы. Динамика лесных экосистем».

 

Выполнила:

Студентка факультета Лесного хозяйства,

4 курса з/о

Шифр 179243

92 группы Петрунина Е.В.

Проверил: к.б.н., доцент

Лебедев Е.В.

 

Нижний Новгород, 2020

СОДЕРЖАНИЕ

Вопрос	Стр.
Биологическая продукция, биологическая продуктивность и биомасса лесной экосистемы. Динамика лесных экосистем.	3
Список литературы	44

 

Биологическая продукция, биологическая продуктивность и биомасса лесной экосистемы. Динамика лесных экосистем.

Способность организмов производить органическое вещество в процессе своей жизнедеятельности называется биологической продукцией.

Биологическую продукцию (далее — продукция), которую создают продуценты, называют первичной, а создаваемую консументами и редуцентами — вторичной.

Суммарная продукция, образующаяся в процессе жизнедеятельности всех организмов, называется полной или валовой. Существенная часть вещества и энергии, произведенных любыми организмами, тратится ими на дыхание.

Валовая продукция за вычетом потерь на дыхание — это чистая продукция.

Способность организмов поддерживать определенную скорость производства продукции называется биологической продуктивностью (далее — продуктивность). Измеряется она обычно количеством продукции (биомассы), создаваемой за единицу времени на единице площади (т/га/год, г/м2/день и т. д.). Аналогично с продукцией различают первичную и вторичную продуктивность. Самая высокая биопродуктивность на суше во влажных тропических лесах (2200 г/м2 в год), самая низкая — в сухих и арктических пустынях (3 г/м2 в год). Самых высоких значений в биосфере этот показатель достигает на океанических рифах среди водорослей(2500 г/м2 в год).В лесных экосистемах основная часть первичной продукции создается деревьями, причем она накапливается как их надземными частями, так и корнями. Кустарники, травы и другие растения создают по сравнению с деревьями незначительную часть продукции лесной экосистемы.

Валовая продукция экосистем максимальна в благоприятных условиях, при наличии больших потоков энергии, достаточном количестве питательных веществ и влаги (для наземных экосистем). Так, чистая первичная продукция максимальна в тропической зоне и закономерно снижается по мере продвижения в высокие широты. На скорость создания первичной продукции влияют прежде всего количество солнечного света и воды, суммарная температура и доступность биогенных элементов (в частности, входящих в состав минеральных солей). Из всех почвенных биогенных элементов наиболее существенное влияние на продуктивность растений оказывает азот. Так как все эти характеристики не одинаковы в разных природных зонах и ландшафтах, биомасса биологическая продуктивность экосистем сильно варьируют. Среди лесных экосистем наибольшей продуктивностью обладают влажные тропические леса, наименьшей — леса умеренного пояса.

Экосистемы влажных тропических и субтропических лесов имеют очень высокую продуктивность даже на сравнительно бедных почвах. Это достигается за счет большого количества разнообразных взаимосвязей между организмами и высокой эффективности использования питательных веществ. В случае разрушения всех этих взаимосвязей такая система уже не сможет заново воссоздать себя, даже если имеются все необходимые компоненты. Тропические и субтропические леса дают в год в совокупности около 37,4 млрд т чистой продукции, и в целом первичная продуктивность лесов земного шара является наибольшей по сравнению с продуктивностью других типов экосистем. Продуктивность северных лесных экосистем относительно невелика, но значительная масса органического вещества накапливается в виде мертвых остатков в почве, подстилке, валеже и в сухостое. Это важно учитывать в лесоуправлении для того, чтобы минимизировать эмиссию парниковых газов при нарушении почвы.

Биомасса и продуктивность — важнейшие характеристики лесной экосистемы, причем не только с точки зрения заготовки древесины. В частности, чем больше биомасса данной лесной экосистемы, тем больше в ней связано углерода. Чем больше продуктивность, тем выше скорость связывания углерода углекислого газа. Это важнейшие функции лесных экосистем с точки зрения поддержания климата. Так, при образовании 1 т продукции поглощается1,5–1,8 т углекислого газа с выделением 1,2–1,4 т кислорода. Итоговый вклад лесной экосистемы в связывание органического углерода определяется и скоростью разложения органического вещества, и запасами его неразложившейся части. От биомассы и продуктивности зависит также пылеосаждающая способность леса. Суммарная поверхность листьев в лесу в 10–15 раз превышает занимаемую им площадь, благодаря чему осенью(во время листопада) на землю осаждается до 50–60 т пыли с 1 га. Биомасса влияет также и на водорегулирующую функцию леса, его способность очищать атмосферу от вредных химических агентов и др. Биомасса, биологическая продуктивность, скорость разложения или накопления мертвых остатков — важные характеристики лесных экосистем, причем они важны прежде всего для понимания и оценки средообразующих и биосферных функций леса: аккумуляции углерода, смягчения климата, стабилизации водного режима, очистки води воздуха от вредных химических веществ и пыли.