Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Біологічна продуктивність

   
 

Біологічна продуктивність, екологічне та загальнобіологічне поняття, що означає відтворення біомаси рослин, мікроорганізмів і тварин, що входять в склад екосистеми ; в більш вузькому сенсі - відтворення диких тварин і рослин, використовуваних людиною. Б. п. реалізується в кожному окремому випадку через відтворення видових популяцій рослин і тварин, що йде з деякою швидкістю, що може бути виражено певною величиною - продукцією за рік (або в іншу одиницю часу) на одиницю площі (для наземних і донних водних організмів) або на одиницю об'єму (для організмів, що живуть у товщі води і в грунті). Продукція певної видової популяції може бути віднесена також до її чисельності або біомасі . Б. п. різних наземних і водних екосистем виявляється в багатьох формах. Відповідно різноманітні і використовуються людиною продукти, що відтворюються в природних співтовариствах (наприклад, деревина, риба, хутра і багато ін.). Людина зазвичай зацікавлений у підвищенні Б. п. екосистем, т.к. це збільшує можливості використання біологічних ресурсів природи. Проте у ряді випадків висока Б. п. може призводити до шкідливих наслідків (наприклад, надмірний розвиток в високопродуктивних водах фітопланктону певного видового складу - синьо-зелених водоростей у прісних водах, токсичних видів перідіней - в морях).

Поняття Б. п. у багатьох відношеннях аналогічно поняттю родючість грунту , але за змістом і обсягом ширше останнього, т.к. може бути віднесено до будь-якого біогеоценозу , чи екосистемі. Зрідка термін "Б. п." застосовується по відношенню до культурних співтовариствам (див. Агро-біоценоз , Агрофітоценоз ), продуктивність яких великою мірою - результат додатка суспільної праці. Однак і природні наземні і водні екосистеми перебувають під прямим чи непрямим впливом людини. Тому із зростанням чисельності та науково-технічної озброєності людства Б. п. все більш різноманітних екосистем відображає не тільки їх вихідні природно-історичні особливості, але і результат впливів людини.

Загальної та адекватною мірою Б. п. служить продукція, але не біомаса співтовариства або його компонентів. Біомаса окремих видів або всього населення в цілому може служити для оцінки продукції та продуктивності тільки при порівнянні екосистем однаковою або схожою структури і видового складу, але абсолютно непридатна в якості загальної міри Б. п. Наприклад, в результаті високої інтенсивності фотосинтезу одноклітинних водоростей планктону в найбільш продуктивних ділянках океану за рік синтезується на одиницю площі приблизно стільки ж органічних речовин, скільки і в високопродуктивних лісах, хоча їх біомаса в сотні тисяч разів більше біомаси фітопланктону.

Продукція кожної популяції за певний час являє собою суму приростів всіх особин, що включає приріст відокремилися від організмів утворень і приріст особин, усунених (елімінувати) з тих чи інших причин зі складу популяції за розглянутий час. У граничному випадку, якщо немає елімінації і всі особини доживають до кінця досліджуваного періоду, продукція дорівнює приросту біомаси. Якщо ж початкова (B1) і кінцева (B2) біомаси рівні, то це означає, що приріст компенсований елімінацією, тобто що за цієї умови продукція (Р) дорівнює елімінації (Е). У загальному випадку P = | B 2 - B 1 | + E.

Іноді визначену таким чином продукцію називають "чистою продукцією", протиставляючи їй "валову продукцію", до якої включають не тільки прирости, а й витрати на енергетичний обмін. Терміни "чиста" і "валова продукція" зміцнилися по відношенню до рослин. У додатку до тварин "валова продукція" являє собою засвоєну їжу, або "асиміляцію", а термін "продукція" вживається в сенсі чистої продукції.

Продукцію автотрофніорганізмів , здатних до фото-або хемосинтезу, називають первинною продукцією, а самі організми - продуцентами. Основна роль у створенні первинної продукції належить зеленим рослинам, вищим - на суші, нижчим - у водному середовищі. Продукцію гетеротрофних організмів зазвичай відносять до вторинної продукції, а самі організми називають консументами. Всі види вторинної продукції виникають на основі утилізації речовини і енергії первинної продукції; при цьому енергія, на відміну від речовини, багаторазово що повертається в круговорот, може бути використана для виконання роботи тільки один раз. Схематично складні трофічні зв'язки можна представити у вигляді "потоку енергії" через екосистему, тобто ступеневої процесу утилізації енергії сонячної радіації і речовини первинної продукції. Перший трофічний рівень утилізації сонячної енергії складають фотосинтезуючі організми, що створюють первинну продукцію, другий - споживають їх рослиноїдні тварини, третій - м'ясоїдні тварини, четвертий - хижаки другого порядку. Кожен наступний трофічний рівень споживає продукцію попереднього, причому частина енергії спожитої і асимільованої їжі йде на потреби енергетичного обміну і розсіюється. Тому продукція кожного наступного трофічного рівня менше продукції попереднього (наприклад, вихід на основі однієї і тієї ж первинної продукції рослиноїдних тварин завжди більше, ніж живуть за їх рахунок хижаків). Часто при переході від нижчих трофічних рівнів до вищих знижується не тільки продукція, але і біомаса. Однак, на відміну від продукції, біомаса подальшого рівня може бути і вище біомаси попереднього (наприклад, біомаса фітопланктону менше сумарної біомаси всього який живе за його рахунок тваринного населення океану). Чільне місце в механізмі Б. п. займають гетеротрофні мікроорганізми, які утилізують надходить з усіх трофічних рівнів мертве органічна речовина, частково мінералізуя його, частково перетворюючи на речовину мікробних тел. Останні служать важливим джерелом живлення для багатьох водних (фильтратори і детритофаги бентоса і планктону) і сухопутних (грунтова фауна) тварин.

За іншим принципом продукцію ділять на проміжну і кінцеву. До проміжної відносять продукцію, споживану іншими членами екосистеми, речовина якої знов повертається в здійснюваний в її межах круговорот; до кінцевої - продукцію, в тій чи іншій формі відчужується від екосистеми, тобто що виходить за її межі. До кінцевої продукції відносяться і використовувані людиною види продукції, які можуть належати до будь-якого трофічного рівня, включаючи перший, зайнятий рослинами.

Зростаючі потреби і зростаюча технічна потужність людства швидко збільшують можливості його впливу на живу природу. Виникає необхідність управління екосистемами. Всі засоби впливу на Б. п. екосистем і управління нею направлені або на підвищення корисної первинної продукції (різні: форми добрива, меліорації, регулювання чисельності та складу споживачів первинної продукції і пр.), або на підвищення ефективності утилізації первинної продукції на подальших трофічних рівнях в потрібному для людини напрямі. Це вимагає хорошого знання видового складу і структури екосистем і екології окремих видів. Найбільші перспективи мають такі форми господарської експлуатації живої природи і управління нею, які засновані на знанні особливостей місцевих екосистем і характерних для них форм Б. п.

Літ.: Зенкевич Л. А., Фауна і біологічна продуктивність моря, т. 1-2, М., 1947-51; Макфедьен Е., Екологія тварин, пер. з англ., М., 1965; Наумов Н.П. Екологія тварин 2 вид. М 1963; Основи лісової біогеоценологиі, під ред. В. Н. Сукачова і Н. В. Диліса, М., 1964; Дювіньо П., Танг М., Біосфера і місце в ній людини, пер. з франц. М., 1968.

© Г. Г. Вінберг.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua