Валовая и чистая первичная продукция

Валовая первичная продукция характеризует общую скорость фотосинтеза. Чистая первичная продукция складывается из разности между валовой (энергия фотосинтеза) и той частью, которая использовалась на дыхании растений. Чистая продукция = Ефотосинтеза – Едыхание, она дает представление об итоге процессов построения и разрушения органических веществ за рассматриваемое время. У травянистых растений на дыхание используется 40–50%, а у древесных растений – 70–80% валовой первичной продукции. Суммарный прирост органического вещества (валовая первичная продукция) Земли за год составляет около 230 млрд. т сухой массы. Эффективность использования солнечной радиации в процессе фотосинтеза невелика. В среднем, на синтез органического вещества тратится 0,1–0,2% от приходящей энергии Солнца – 1,2 1020 кДж за год.

Концентрация живого вещества (биомасса) и скорость ее нарастания (продуктивность) в различных участках биосферы различна.

Цикл углерода в наземных экосистемах определяется балансом между поглощением углекислого газа растительностью и выделением С02 в процессе дыхания растений и эмиссии углекислого газа и метана из почвы. Режим углекислого газа почвы определяется в основном двумя процессами: образованием СО2 в результате дыхания корней растений и жизнедеятельности микроорганизмов и отводом углекислого газа из почвы. Выделение углекислого газа экосистемой называется валовым дыханием экосистемы - оно складывается из эмиссии С02 из почвы, дыхания растительного сообщества и потока С02, образующегося при разложении наземного растительного опада.

Возврат в пределы хозяйственной емкости биосферы, верхним пределом которой является потребление не более 1 % чистой первичной продукции биоты (фотосинтеза), есть одно из главных условий сохранения жизни на планете.

Скорость накопления вещества экологической системой за вычетом того вещества, которое израсходовано на дыхание, образует фактическую, или чистую первичную, продуктивность сообщества. Чистая первичная продукция оказывается доступной консументам - растительноядным организмам и через них - плотоядным. Они тоже образуют органическое вещество за счет чистой первичной продукции, но сами создавать органику из неорганического вещества они не могут. Продуктивность (и продукция) консументов носит название вторичной продуктивности.

Оставшаяся часть называется чистой первичной продукцией.

Первичная продукция экосистемы - это количество ассимилированной ней энергии. Общая продукция экосистемы - это вся энергия, ассимилирована в ходе фотосинтеза.

Чистая продукция экосистемы - это часть общей продукции, которая выражается в приросте биомассы. Показатели чистой продукции наземных и водных экосистем существенно различаются. Среди наземных экосистем больше ее образуется в тропических лесах, а наименьшее - в тундре и пустынях; среди водных - всего в открытом океане.

B Биосферный цикл углерода. Почему цикл углерода является ведущим для остальных биогенных элементов? Причины современного возрастания концентрации диоксида углерода в атмосфере и его последствия.

Условная цель живых организмов – построить свои тела и поддерживать их существование. Для этого нужно много С и энергии. Революция фотосинтеза в том, что организмы научились для этого использовать энергию Солнца (переводить ее в доступную форму в виде орг. в-в) и усваивать С в виде СО2, а Н - брать из Н2О. Только растения и другие автотрофы создают органическое в-во из неорганики (они – продуценты или автотрофы), остальные организмы берут его у них в готовом виде и расходуют на себя (они – консументы и редуценты, или гетеротрофы). Дыхание служит только для получения энергии, т.е. производит обратный Ф. процесс. Оно есть у всех, включая растения.