Поиск по сайту:


Продуктивность (продукция) чистая

ПРОДУКТИВНОСТЬ БИОЛОГИЧЕСКАЯ - общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади. При этом различают первичную - биомассу, производимую в процессе фотосинтеза автотрофами (зелеными растениями); и вторичную - биомассу, полученную гетеротрофами за едйницу времени на единицу площади. Первичную продукцию разделяют на валовую (равную общему количеству продуктов фотосинтеза за определенный отрезок времени) и чистую (равную разности между валовой и той ее частью, которая использовалась на дыхание растений). У травянистых растений на дыхание используется 40-50%, а у деревьев - 70-80% валовой первичной продукции. Первичную продукцию наземных экосистем обычно оценивают по годовому приросту растительной биомассы (чистая продукция). Каждая экосистема с учетом природных факторов характеризуется определенными величинами первичной биологической продуктивности. Из табл. 10 видно, что ежегодная первичная продукция биосферы составляет 170 109 т, причем 2/з ее производится экосистемами суши. Благоприятное сочетание многих природных факторов делает наиболее продуктивной наземной экосистемой влажные тропические леса: их чистая первичная продукция составляет 1000-3500 г/м2 в год, а минимальные значения приходятся на аридные районы (пустыни, полупустыни). Наземные экосистемы намного продуктивнее морских.[ ...]

Продуктивность зоопланктона ниже, чем продуктивность фитопланктона. Причин этому несколько. Животное потребляет только ту часть продукции, которая остается после дыхания растений, то есть чистую первичную продукцию. Из этой чистой продукции только часть может быть потреблена животными в живом состоянии, если, разумеется, они не уничтожают чрезмерным поеданием источники своего питания. Только часть растительного материала, который поедается животными, может быть переварена и ассимилирована. Для большинства животных кремнистые стенки диатомей и целлюлозные оболочки клеток наземных растений, хотя последние и являются органическими соединениями, беспо лезны как корм. По этим причинам продуктивность второго трофического уровня растительноядных животных составляет обычно одну десятую или даже ниже от продукции растений первого уровня. По тем же причинам продукция плотоядных оказывается меньшей, чем продукция растительноядных животных, а продукция вторичных плотоядных должна быть меньше, чем продукция первичных.[ ...]

Продуктивность моря получена умножением чистой продукции углерода по оценкам Райтера (НуШег, 1969) на 10 (чтобы перейти к килокалориям), последующего умножения на 2 для получения валовой продукции и прибавления к ней оценки продукции эстуариев (не рассчитанной Райтером).[ ...]

Общая чистая первичная продукция биосферы, то есть продукция всех входящих в сообщества организмов земной поверхности, составляет 170X Ю9 т сухого органического вещества в год. Сообщества суши в среднем более продуктивны, чем сообщества океана: около двух третей глобальной продукции производится ими. Поскольку биомасса сообществ суши интенсивно аккумулируется в древесных тканях, различия в биомассе суши и моря еще более разительны: биомасса сообществ суши составляет около 1800 X Ю9 т, то есть более чем в тысячу раз превышает биомассу растений морского планктона. Глобальная эффективность первичной продукции составляет около 0,27% для чистой и 0,6% для валовой первичной продукции по отношению к энергии видимой части солнечного света, поступающего на поверхность Земли. Человек получает ежегодно около 1200ХЮ6 т растительной и 90 X Ю6 т животной пищи из биосферы. Это использование биосферы и высвобождение энергии в процессе промышленного производства пока еще малы по сравнению с продукцией биосферы в целом, однако давление человека на биосферу возрастает по экспоненте.[ ...]

Цифры продуктивности наземных экосистем основаны на полученных Лайетом и Уиттэкером оценках чистой продукции. Чтобы получить валовую продуктивность, эти оценки удвоены для систем с низкой биомассой и утроены для систем с большой биомассой (и интенсивным дыханием). Данные по тропическим лесам увеличены в соответствии с результатами последних исследований; данные по индустриализированному (субсидируемому горючим) сельскому хозяйству Европы, Северной Америки и Японии в таблице приведены отдельно от данных по доинду-стриальному сельскому хозяйству, характерному для большой доли возделывав- мых площадей мира.[ ...]

Современная чистая первичная продуктивность растительности суши по расчетам на начало 1970-х годов составляла 52,6 млрд.т в пересчете на углерод (примерно 115 млрд.т сухого органического вещества). Главную работу по поддержанию жизни на суше выполняют леса: 68% продукции растительности, причем соотношение продуктивности тропических лесов и лесов умеренно-холодной зоны составляет примерно 2:1.[ ...]

При изучении чистой продукции природных лесов и кустарниковых сообществ, образованных растениями разного возраста, необходимо применение различных методов. Измерение продуктивности лесов включает следующие элементы.[ ...]

Биологическая продуктивность — общее количество органического вещества (биомассы), производимое популяцией или сообществом за единицу времени на единицу площади. При этом различают первичную биомассу, производимую в процессе фотосинтеза автотро-фами (зелеными растениями), и вторичную — биомассу, полученную гетеротрофами за единицу времени на единицу площади. Первичную продукцию разделяют на валовую (равную общему количеству продуктов фотосинтеза за определенный отрезок времени) и чистую (равную разности между валовой и той частью, которая использовалась на дыхание растений). У травянистых растений на дыхание используется 40—50%, а у деревьев — 70—80% валовой первичной продукции.[ ...]

Практически вся чистая первичная продукция Земли служит для поддержки жизни всех гетеротрофных организмов. Энергия, недоиспользованная консументами, запасается в их телах, гумусе почв и органических осадках водоемов. Питание людей большей частью обеспечивается сельскохозяйственными культурами, занимающими около 10% площади суши. Годовой прирост культурных растений равен примерно 16% от всей продуктивности суши, большая часть которой приходится на леса.[ ...]

ПРОДУКТ ЭКОЛОГИЧЕСКИ чистый [лат. рго 1с1и — произведе-ный] — продукт, полностью удовлетворяющий условиям и требованиям, установленным в соответствующем сертификате экологическом.[ ...]

Распределение первичной продукции. Вертикальное распределение первичной продукции и ее отношение к биомассе показано на рис. 3.6. Здесь сравниваются лес (рис. 3.6,А), для которого время оборота (отношение биомассы к продуктивности) измеряется в годах, и море, для которого время оборота измеряется днями. Даже если в лесу «продуцентами» считать только зеленые листья, масса которых составляет всего 1—5% всей биомассы, и сравнивать с фитопланктоном только их, то время замещения продуцентов в лесу все же больше. В более плодородных прибрежных водах первичная продукция приурочена к верхнему слою воды толщиной около 30 м, а в более чистых, но бедных водах открытого моря зона первичной продукции может простираться вниз на 100 м и ниже. Вот почему прибрежные воды кажутся темно-зелеными, а океанские — синими. Во всех водах пик фотосинтеза приходится на слой воды, лежащий непосредственно под поверхностным слоем, так как циркулирующий в воде фитопланктон адаптирован к сумеречному освещению и яркий солнечный свет тормозит процессы его жизнедеятельности. В лесу, где фотосинтезирующие единицы (листья) неподвижны, листья на вершинах деревьев адаптированы к солнечному свету, а листья подлеска — к тени (см. рис. 3.8).[ ...]

Потребность в «экологически чистых» продуктах питания, поддержанная ужесточением предельно допустимых норм содержания вредных веществ и совершенствованием контроля качества продовольственных товаров, заставила обратиться к традиционным методам ведения сельского хозяйства. Ясно, однако, что их более низкая продуктивность не может удовлетворить потребности в продовольствии выросшего человечества. Необходимо насыщение традиционных для каждого народа почвосберегающих методов ведения сельского хозяйства достижениями современной науки. Следует признать, что «лобовая» химическая атака на урожайность провалилась — она привела к снижению естественного плодородия почв и качества продукции. Очевидно, нужно постепенно переходить к методам, сочетающим достижения селекции, физиологии растений и экологии с традиционными технологиями обработки почв.[ ...]

Величина первичной биологической продукции - это общее количество органического вещества, создаваемого в ходе фотосинтеза за единицу времени (обычно за год) на определенной площади. Как правило, в литературе рассматривается “чистая ” первичная биологическая продуктивность, представляющая общую биопродуктивность за вычетом расходов синтезированного органического вещества на дыхание растений.[ ...]

На ранних стадиях сукцессионной серии чистой продукции получается значительно больше и при ее изъятии человеком сукцессия только приостанавливается, но основа продуктивности на этих этапах не подрывается. Другое дело в кли-максных сериях — здесь чистая продуктивность снижается и в принципе становится константой. В этом случае очень важно знать величину этой константы с тем, чтобы четко представлять себе ту величину чистой продукции, которую можно изъять из системы, сохранив ее способность к самовозобновлению.[ ...]

Мощность биоты экосистемы определяется её продукцией, выраженной в энергетических единицах. Скорость, с которой растения в процессе фотосинтеза ассимилируют энергию солнечного света и накапливают органические вещества, составляет биологическую продуктивность экосистемы, разность которой выражается как энергия/площадь, время или масса / площадь, время. Не все органические вещества, синтезированные в процессе фотосинтеза, включаются в растительную биомассу, т.е. не все они идут на увеличение размеров и числа растений. Некоторая часть их должна быть разложена самими растениями в процессе дыхания с тем, чтобы высвободить энергию, необходимую для биосинтеза и поддержания функций жизнедеятельности самих растений. Следовательно, первичная чистая биологическая продукция экосистемы Пч будет равна всей валовой продукции растений экосистемы Пв за вычетом потерь на дыхание самих растений Пд, т.е.[ ...]

Рыбный пруд — удачный пример того, как вторичная продукция зависит от 1) длины пищевой цепи, 2) первичной продуктивности и 3) природы и величины привносимой извне энергии в систему пруда. Как показано в табл. 3.11, большие озера и моря дают на 1 м2 меньше рыбы, чем небольшие продуктивные удобряемые пруды при интенсивном ведении хозяйства, и дело не только в том, что в крупных водоемах первичная продуктивность ниже и пищевые цепи длиннее, но и в том, что в этих крупных водоемах человек собирает лишь часть популяции консументов, а именно ту часть, которая ему выгодна. Кроме того, выход продукции в несколько раз выше при разведении растительноядных видов (например, карпа), чем при разведении хищных (окуней и др.); последним, разумеется, нужна более длинная пищевая цепь. Высокие выходы продукции, указанные в табл. 3.11. Поэтому при расчете продукции на единицу площади в таких случаях следовало бы включать и площадь той земли, с которой поступает дополнительная пища. Многие неправильно оценивают высокую продуктивность водоемов в странах Востока, сравнивая ее с продуктивностью рыбных прудов в США, куда обычно дополнительной пищи не поступает. Естественно, что способ ведения прудового хозяйства зависит от плотности населения в данном районе.[ ...]

Для условий ненарушенной биосферы подсчитана также чистая первичная продукция (нетто-продуктивность), которая почти вся рано или поздно потребляется гетеротрофными организмами. На суше ежегодно могло бы создаваться фотосинтетиками 180 млрд. т органического вещества, а в океане 80 млрд. т в пересчете на его сухой вес.[ ...]

Поэтому правильные представления о величине первичной продукции и факторах, ее определяющих, имеют важное значение при разработке путей повышения продуктивности водоемов. Интенсивность первичного продуцирования выражают двумя величинами — валовой и чистой первичной продукцией. Первая — это все количество органического вещества, образующегося в процессе фотосинтеза. Чистая продукция равна валовой за вычетом той ее части, которая тратится на дыхание самих растений. Первичная продукция водоемов, поверхность которых освещается примерно одинаково, может различаться в десятки и сотни раз. Она зависит от видового состава растений в водоеме, их количества и распределения в толще воды, оптических свойств воды, концентрации биогенов и температуры. С увеличением концентрации водорослей величина первичной продукции обычно возрастает, но до определенного предела. Это связано с самозатенением водорослей при их высокой концентрации.[ ...]

Один из самых чувствительных и распространенных методов измерения продукции водных растений — измерение в закрытых сосудах, в которые добавлен радиоактивный углерод ( 4С) в форме карбоната. Через короткое время планктон или другие растения отделяют от воды, высушивают и помещают в счетчик. С помощью соответствующих формул и поправки на «темновое поглощение» (адсорбцию 14С в темной склянке) нетрудно по числу импульсов от счетчика частиц определить количество двуокиси углерода, фиксированной при фотосинтезе. Метод разработан Стеман-Нильсеном (1952), который применил его в серии измерений в тропических областях океанов. Полученные нм величины оказались ниже данных многочисленных предыдущих работ, основанных на изменении количества кислорода в склянках с водой (метод светлых и темных бутылей). Райтер (1954) и другие исследователи позже показали, что радиоуглеродный метод, в отлнчие от кислородного позволяет измерить не валовую, а чистую продукцию, или, во всяком, случае, получающаяся величина ближе к чистой, чем к валовой продукции. Поглощение меченого вещества, конечно, соответствует тому накапливающемуся избытку органической материи, который не будет немедленно израсходован на дыхание. В тропических водах интенсивность дыхания высока (вспомните, что говорилось выше об интенсивном дыхании тропических культурных растений и тропических сообществ вообще), вследствие чего чистая продукция сильно снижена — этим и объясняются заниженные результаты, полученные Стеман-Нильсеном. Оценки общей продуктивности океана, приведенные в табл. 9, основаны на методе с применением 14С. Подробные указания о его использовании см. у Стрикленда и Парсонса (1968); критическая оценка метода дана Томасом (1964).[ ...]

На отдельных особенно благоприятных участках экосистем каждого типа продукция может быть вдвое (а то и в несколько раз) выше средних величин, указанных в табл. 3.6. За верхний предел валовой продукции фотосинтеза для практических расчетов следует принять величину 50 000 ккал-м -год-1. Человеку придется подгонять свои нужды под этот предел, пока не удастся убедительно доказать, что усвоение солнечной энергии путем фотосинтеза можно сильно повысить, не подвергая при этом опасности равновесия других, более важных ресурсов жизненного круговорота. Годовая продукция большинства сельскохозяйственных культур невелика, поскольку однолетние зерновые продуктивны лишь на протяжении нескольких месяцев (менее полугода). Получение двойных урожаев за счет выращивания таких культур, которые дают продукцию в течение всего года, может приблизить валовую продуктивность к уровню лучших природных сообществ. Вспомним, что чистая первичная продукция составляет около половины валовой продуктивности и что урожай зерновых, доступный человеку, не превышает одной трети валовой продуктивности.[ ...]

Стратегия человека в управлении агробиогеоценозами предназначена для увеличения чистой продукции. Люди с помощью почвообрабатывающих орудий и машин, удобрений и орошения увеличивают продуктивность сельскохозяйственных угодий; иными словами, забирают энергию, накапливаемую в сельскохозяйственных растениях и домашних животных, и путем соответствующей переработки делают ее доступной для использования.[ ...]

Однако на самом деле такой расчет выполнить вовсе не просто, Потому что сезонное распределение осадков, качество корма (особенно соотношение белков и углеводов), его поедаемость, сезон роста и т. п. усложняют картину. Исследования с применением фистулы пищевода и методов микропереваривания (см. Кук, 1964; ван Дайн и Мейер, 1964) показывают, что корова проявляет избирательность к корму. Если не обратить внимания на этот сигнал, то пастбище могут захватить несъедобные «сорняки» (однолетники) и такие характерные для пустыни кустарники, как полынь, мескит и т. п. Если продолжать чрезмерный выпас, то его результатом будет пустыня, созданная человеком. После того как пустынная растительность утвердилась, искоренить ее очень трудно. Перевыпас приводит также к повышению численности грызунов и саранчовых. Излишняя борьба с хищниками еще более осложняет проблему грызунов. Попытки восстановить пастбище путем одной лишь борьбы с грызунами или насекомыми представляют собой хороший пример того, что Леопольд назвал «осуществлением изолированного проекта», игнорирующего главную причину возникновения проблемы.[ ...]

Вследствие работы потоков свободной энергии и недостатка в реках и водохранилищах с низкой продуктивностью легкоусвояемых органических веществ и биогенных элементов биомасса одноклеточных организмов и связанная с ними продукция органического вещества остаются на уровне, необходимом для сохранения окислительных условий среды и формирования чистой воды.[ ...]

На рис. 6-4 приведены данные о переносе и запасах Кальция в молодом дубово-сосновом лесу Брукхейвен, измерения продуктивности для которого уже приводились выше. В этом лесу чистая продукция экосистемы в 540 г/м2-год, аккумулируемая в древесине и коре, включает 1,8 г/м2-год кальция. По этому показателю сообщество не является устойчивым, хотя принос кальция с атмосферными осадками и в результате выветривания должен восполнять его потери в связи с выщелачиванием и аккумуляцией в новых тканях.[ ...]

Человек в XX веке направил в антропогенный канал поток биосферной энергии. В начале XX века человечество потребляло примерно 1% чистой биосферной продукции, в конце того же века эта цифра увеличилась в 10 раз. В результате деятельности человека нарушаются биогеохимические циклы: нарушаются фитоценозы и уменьшается их продуктивность; увеличивается доля гетеротрофного звена в экосистемах, часть биомассы растений изымается из круговорота в пользу человека. Кроме того, накапливается громадное количество отходов, деструкция которых природными редуцентами невозможна. Катастрофически нарастают процессы деградации природной среды. В 1900 году естественные экосистемы были разрушены на 20% суши, сейчас - на 63% суши. Разрушаются также морские экосистемы, начиная, прежде всего, с внутренних морей. Многие виды живых организмов исчезают с лица Земли. Перечни редких и исчезающих биологических видов («красные книги») содержат тысячи наименований.[ ...]

Экосистемный подход обогащает агробиологию принципами и средствами рациональной эксплуатации земельных ресурсов, повышения продуктивности и получения экологически чистой продукции.[ ...]

Следует иметь в виду еще одно важное соображение, которым мы, к сожалению, мало руководствуемся. До определенного уровня урожайности или продуктивности продукция, получаемая на 1 голову скота или на 1 га земельной площади, служит только для возмещения производственных затрат, и только после того, как они будут возмещены, дальнейший рост производства будет давать чистый доход. Например, затраты на содержание молочной коровы независимо от ее продуктивности составляют определенную сумму (корма, помещение, оплата труда и др.), и, чтобы перекрыть их, нужно иметь надой, скажем, 2500 кг. Все остальное молоко, полученное сверх этого уровня (за вычетом сравнительно небольших дополнительных затрат, в основном на концентраты), будет приносить фермеру чистый доход. То же самое можно сказать и об урожайности. Совсем не случайно в США, как и в странах Западной Европы, урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность скота очень высоки. Фермер там просто не может иметь урожайность и продуктивность ниже, чем у основной массы окрестных хозяйств, ибо в этом случае его доход не будет перекрывать издержки, и он неминуемо разорится.[ ...]

Как уже говорилось, общее количество вещества, образующееся при фотосинтезе за определенный отрезок времени, называется валовой первичной продукцией. Часть первичной продукции используется растениями в качестве источника энергии. Разница между валовой первичной продукцией и частью органического вещества, используемого растениями, называется чистой первичной продукцией, она доступна для потребления организмами более высоких трофических уровней. В табл. 17.1 приведены данные о продуктивности Северного моря. Суммарный общий улов рыбы содержит менее 0,1% величины энергии в валовой первичной продукции. Этот удивительный, на первый взгляд, факт объясняется большой потерей энергии на каждом уровне пищевой цепи и большим числом трофических уровней между первым трофическим уровнем и уровнем, продукция которого используется людьми, в данном случае рыбой. Отношение чистой первичной продукции к установленному запасу называется константой скорости обновления, которая показывает сколько раз в год происходит смена популяции.[ ...]

И у наземных и водных растений фотосинтез связан с интенсивностью света линейной зависимостью до оптимального уровня светового насыщения, за которым во многих случаях следует падение фотосинтеза при очень сильных интенсивностях света (Рабинович, 1951; Томас, 1955). Крайние значения светового насыщения показаны на фиг. 49. Диатомовые, живущие в песке пляжей или на илистой литорали, интересны тем, что максимальный фотосинтез достигается у них при интенсивности света менее 5% интенсивности прямого солнечного овета и чистая продукция образуется при интенсивности света менее 1% полной (Тейлор, 1964). Однако при высокой интенсивности света продукция у этих диатомовых подавляется лишь незначительно. Морской фитопланктон также адаптирован к низкой интенсивности света; свет высокой интенсивности очень сильно его подавляет, и в результате максимум продукции в океане приходится обычно не на поверхностный слой, а на слой, лежащий несколько ниже. На другом полюсе — солнцелюбивые хлебные злаки, для которых световое насыщение достигается только при ярком солнечном свете (фиг. 49).[ ...]

Следует подчеркнуть, что в табл. 5 приведены обобщенные данные по «долговременным» переносам энергии, т. е. за год или за еще больший промежуток времени. В самое продуктивное время вегетационного периода, особенно в длинные летние дни на севере, в валовую продукцию может превращаться более 5% общего дневного поступления солнечной энергии и за сутки более 50% валовой продукции может перейти в чистую первичную продукцию (табл. 6). Но даже в самых благоприятных условиях столь высокая дневная продуктивность не может сохраняться весь год, и невозможно получать такие высокие урожаи на больших сельскохозяйственных площадях (сравните данные, приведенные в табл. 6, с цифрами в последней колонке табл. 11).[ ...]

АГРОЭКОСИСТЕМА (агробиоценоз) - неустойчивая, искусственно созданная и регулярно поддерживаемая человеком экосистема с целью производства сельскохозяйственной продукции (поля, пастбища, огороды, сады, виноградники и др.). По сравнению с естественными биоценозами агроэкосистемы имеют отличия: в них резко снижено разнообразие живых организмов; виды, культивируемые человеком, поддерживаются искусственным отбором и обладают слабо выраженными механизмами саморегуляции; получают дополнительный поток энергии благодаря деятельности человека и т.п. Как правило, агроэкосистемы характеризуются высокой биологической продуктивностью по сравнению с природными экосистемами. Так, чистая первичная продукция естественных биоценозов умеренной зоны составляет для лесов 600-2500 г/м2 год, для степей - 150-1500 г/м2, а для возделываемых земель - до 4000 г/м2, в частности для сахарного тростника на Гавайских островах - до 7000 г/м2 в год (Уиттекер, 1980).[ ...]

В настоящее время промышленной гидропоникой занимаются во многих странах мира (Голландия, Япония, США, Израиль, Россия и др.). Этот метод имеет ряд существенных преимуществ: высокая продуктивность на единицу площади (использование многоярусных установок), значительная экономия воды, удобрений, возможность получения экологически чистой продукции, интродукция ценных растений с повышенным содержанием биологически активных веществ и т. д.[ ...]

Другая функция продуцентов - превращение простейших неорганических биогенных элементов в сложные органические соединения, необходимые для функционирования жизни, выражающееся в валовой продукции биосферы. При постоянной мощности внешней энергии максимально возможная валовая продуктивность продуцентов будет определяться наличием в необходимом количестве биогенных элементов в форме, доступной для фотосинтеза неорганических соединений. Реально в биосфере количество биогенов для фотосинтеза ограничивается в континентальной суше нехваткой для их транспирации воды, а в океанах- недостаточностью количества растворенных биогенов. По-этому самыми продуктивными экосистсмами на суше являются тропи-ческие леса с обильными дождями, а в водных экосистемах - тропические эстуарии - прибрежные участки океанов, в которые впадают реки, несущие большое количество питательных веществ. У большинства растений-продуцентов чистая продукция составляет примерно половину от валовой.[ ...]

В растении питательные вещества перемещаются внутри корней по их разветвлениям к основанию ствола и далее движутся вверх по стволу к листьям и другим надземным тканям. Мы отмечали, что около половины чистой первичной продукции дерева идет на формирование древесины и коры ствола и ветвей и около трети — на создание листьев. Распределение элементов минерального питания в листьях совершенно ииое. Листья являются сложно построенными органами, состоящими почти целиком из живы клеток, которые специализированы для фотосинтеза и других метаболических процессов и характеризуются достаточно высоким содержанием протоплазмы и питательных веществ, используемых протоплазмой. Древесина между тем приспособлена поддерживать растение и транспортировать воду и другие вещества. Большая часть древесины состоит из мертвых водопроводящих сосудов ксилемы и в целом менее насыщена протоплазмой, чем листья. Неодинаковость использования различными тканями растений питательных веществ отражена в табл. 6-1. В ее последней колонке приведено соотношение концентрации элементов минерального питания в листьях и древесине. Содержание многих элементов в листьях (на единицу сухого веса) в 6—20 раз выше,’чем в древесине. Обобщая, можно считать, что около трех четвертей всех находящихся в обращении минеральных элементов, используемых растением для формирования чистой надземной первичной продуктивности, содержится в листьях. В камбии и живой коре заключено минеральных веществ больше, чем в древесине и мертвой коре. Содержание питательных веществ в других непродолжительно живущих частях растений (цветках, плодах и почечных чешуях) на единицу их массы является относительно высоким.[ ...]

Ключевое слово в приведенных выше определениях — спорость. Всегда необходимо учитывать элемент времени, т. е. речь должна идти о количестве энергии, фиксированной за определенное время. Таким образом, биологическая продуктивность отличается от «выхода» в химии или промышленности. В двух последних случаях процесс заканчивается появлением определенного количества того пли иного продукта, но в биологических сообществах процесс непрерывен во времени, так что обязательно надо относить продукцию к выбранной единице времени (например, говорить о количестве пищи, произведенном за день или за год). В общем продуктивность экосистемы говорит о ее «богатстве». В богатом, или продуктивном, сообществе может быть больше организмов, чем в менее продуктивном, но иногда это бывает и не так, если организмы в продуктивном сообществе быстрее изымаются или «оборачиваются». Так, на богатом пастбище, выедаемом скотом, урожай травы на корню, очевидно, будет гораздо меньше, чем на менее продуктивном пастбище, на которое в период измерений не выгоняли скот. Наличную биомассу или урожай на корню за данное время нельзя путать с продуктивностью. Студенты, изучающие экологию, часто путают эти две величины. Первичную продуктивность системы или продукцию компонента популяции обычно нельзя определить простым подсчетом и взвешиванием (т. е. «переписью») имеющихся организмов, хотя по данным об урожае на корню можно получить верные оценки чистой первичной продуктивности, если размеры организмов велики и живое вещество некоторое время накапливается, не расходуясь (пример — сельскохозяйственные культуры).[ ...]

Как и при всех других типах стресса, радиационный стресс вызывает уменьшение видового разнообразия. В другом эксперименте, проведенном в Брукхейвене (см. Вудвелл, 1965), на залежную растительность действовали дозой 1000 рад в день. Продукция сухого вещества в облученном сообществе оказалась выше, чем в необлученном контроле, но видовое разнообразие катастрофически понизилось. Вместо обычной смеси многих видов разнотравья и злаков на облученной залежи вырос почти чистый травостой Panicum sanguinale (это, вероятно, не удивило бы горожан, которые борются с этой травой на своих газонах!).[ ...]

Вход системы - поток солнечной энергии. Большая часть ее рассеивается в виде теплоты. Часть энергии, эффективно поглощенная растениями, преобразуется при фотосинтезе в энергию химических связей углеводов и других органических веществ. Это - валовая первичная продукция экосистемы. Часть энергии теряется в процессе дыхания растений, а часть используется в других биохимических процессах в растении и в конечном счете также рассеивается в виде тепла. Оставшаяся часть новообразованных органических веществ обусловливает прирост биомассы растений - чистую первичную продуктивность экосистемы.[ ...]

В условиях Нечерноземья даже при высокой стрессовой нагрузке почвы (повышенная кислотность, большое содержание в почвенном растворе алюмосиликатов при резком дефиците фосфора) доза биогумуса в 5 % снижает накопление нитратов в растениях почти в 10 раз. Возможность получения экологически чистой продукции растениеводства заслуживает повышенного внимания к этому направлению экологизации сельского хозяйства и свидетельствует о больших потенциальных возможностях вермикультивирования с точки зрения повышения скорости процесса миграции, концентрации и рассеивания элементов в ходе малого круговорота веществ и энергии, особенно с ненарушенным биотическим комплексом, и повышения продуктивности агроландшафтов.[ ...]

Сельскохозяйственная экология в своей значительной части сливается с биологическими основами земледелия (агроэкология) и животноводства (экология сельскохозяйственных животных). Экосистемный подход обогащает агробиологию принципами и средствами рациональной эксплуатации земельных ресурсов, повышения продуктивности и получения экологически чистой продукции.[ ...]

Классификация степени загрязнения водоемов органическими веществами в зависимости от обитания в них разных групп гидробионтов предложена Р. Кольквитцем и М. Марсоном.[ ...]

Разработанная ВНИИ земледелия и защиты почв от эрозии система севооборотов предусматривает рациональное размещение посевов с учетом плодородия почв, уклонов местности и почвозащитной способности культур. При этом соблюдается научно обоснованное чередование культур в севооборотах, обеспечиваются благоприятные условия для полосного размещения чистого пара, зерновых бобовых культур и однолетних трав, создания кулис из высокостебельных культур, применения дифференцированной системы обработки почвы, удобрений, борьбы с сорняками, вредителями и болезнями, движения почвообрабатывающих, посевных и других орудий и машин по горизонтали. Освоение специализированных севооборотов с короткой ротацией, особенно в верхней части склона, позволяет повысить уровень внутрихозяйственной специализации и концентрации производства продукции земледелия, улучшить использование техники, снизить себестоимость продукции, а также повысить продуктивность склоновых земель и производительность труда (Д. Е. Ванин, А. В. Посохов и др., 1981).[ ...]

Органическое вещество разными путями покидает биосферу и формирует глобальный запас мертвой органической массы, которую можно назвать некросферой. Одна из ее фракций приведена в табл. 5-3 как подстилка на поверхности почвы сообществ суши. Количество подстилки на единицу площади убывает от влажных к сухим местообитаниям (поскольку в этом же направлении убывает продуктивность) и от холодного к теплому климату (поскольку в теплом климате быстрее протекает ее разложение). Общая масса подстилки, по-видимому, значительно меньше, чем «живая» биомасса суши (с включением в живую массу древесины стволов и мертвых сучьев на живом стволе), и примерно равна чистой годовой первичной продукции. Масса гумуса в почве варьирует, и ее трудно оценить, но полагают, что она много больше массы подстилки и, возможно, в глобальном масштабе имеет порядок от 2 до ЗХЮ12т. Имеются и другие, значительно большие вместилища органического вещества. Подсчитано, что оно составляет 10 X Ю12 т.) Органические массы содержатся также в ископаемом топливе: в нефти (5ХЮпт) и угле (5ХЮ12т). Ископаемое топливо — это результат аккумуляции чистой продукции экосистем в прошедшие геологические времена. Нефть, возможно, формировалась и жира диатомей и других морских организмов, которые постепенно аккумулировались в отложениях на дне океанов, где химические процессы преобразовывали их в углеводороды. Последние накапливались в некоторых горизонтах, откуда человек и извлекает сегодня нефть при помощи скважин. Угли формировались в больших заболоченных лесах из деревьев вымерших типов в условиях, когда их ткани не могли разлагаться, подобно тому, как это происходит в современных лесах. Некоторая часть чистой продукции экосистем может и сегодня накапливаться как жиры, представляющие ступень к превращению в нефть, и как отложения торфа в болотах, одиако возможности для образования угля в современных лесах отсутствуют полностью.[ ...]