పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకత అంటే ఏమిటి? పర్యావరణ వ్యవస్థల జీవ ఉత్పాదకత

ఆటోట్రోఫిక్ జీవులు, అంటే ప్రధానంగా క్లోరోఫిల్-బేరింగ్ మొక్కలు, రసాయన శక్తిగా మార్చబడిన రేడియంట్ ఎనర్జీ మొత్తాన్ని అంటారు. బయోసెనోసిస్ యొక్క ప్రాధమిక ఉత్పాదకత.

ఉత్పాదకత మధ్య వ్యత్యాసం ఉంది: స్థూల, ఉత్పత్తి చేయబడిన సేంద్రీయ పదార్థం రూపంలో మొత్తం రసాయన శక్తిని కవర్ చేస్తుంది, దానిలో భాగం శ్వాస సమయంలో ఆక్సీకరణం చెందుతుంది మరియు మొక్కల జీవితాన్ని నిర్వహించడానికి ఖర్చు చేస్తుంది మరియు సేంద్రీయ పెరుగుదలకు అనుగుణంగా నికరం. మొక్కలలో పదార్థం.

నికర ఉత్పాదకత చాలా సులభమైన మార్గంలో సిద్ధాంతపరంగా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది చేయుటకు, ఒక నిర్దిష్ట వ్యవధిలో పెరిగిన మొక్కల ద్రవ్యరాశిని సేకరించి, ఎండబెట్టి మరియు బరువుగా ఉంచుతారు. వాస్తవానికి, ఈ పద్ధతిని మొక్కలు నాటిన క్షణం నుండి పంట వరకు వర్తింపజేస్తే మాత్రమే మంచి ఫలితాలను ఇస్తుంది. నికర ఉత్పాదకతను హెర్మెటిక్‌గా మూసివున్న నాళాలను ఉపయోగించి కూడా నిర్ణయించవచ్చు, ఒక వైపు యూనిట్ సమయానికి గ్రహించిన కార్బన్ డయాక్సైడ్ మొత్తాన్ని లేదా కాంతిలో విడుదలయ్యే ఆక్సిజన్‌ను కొలవడం, మరోవైపు చీకటిలో, క్లోరోఫిల్ యొక్క సమీకరణ చర్య ఆగిపోతుంది. ఈ సందర్భంలో, యూనిట్ సమయానికి శోషించబడిన ఆక్సిజన్ పరిమాణం మరియు విడుదలైన కార్బన్ డయాక్సైడ్ మొత్తం కొలుస్తారు మరియు తద్వారా గ్యాస్ మార్పిడి మొత్తం అంచనా వేయబడుతుంది. పొందిన విలువలను నికర ఉత్పాదకతకు జోడించడం ద్వారా, స్థూల ఉత్పాదకత పొందబడుతుంది. మీరు రేడియోధార్మిక ట్రేసర్ పద్ధతిని కూడా ఉపయోగించవచ్చు లేదా యూనిట్ లీఫ్ ఉపరితల వైశాల్యానికి క్లోరోఫిల్ మొత్తాన్ని నిర్ణయించవచ్చు. ఈ పద్ధతుల సూత్రం చాలా సులభం, కానీ ఆచరణలో వారి అప్లికేషన్ తరచుగా ఆపరేషన్లలో గొప్ప జాగ్రత్త అవసరం, ఇది లేకుండా ఖచ్చితమైన ఫలితాలను పొందడం అసాధ్యం.

ఈ పద్ధతుల ద్వారా పొందిన వ్యక్తిగత బయోసెనోస్‌లపై కొంత డేటా ప్రదర్శించబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, స్థూల మరియు నికర ఉత్పాదకత రెండింటినీ ఏకకాలంలో కొలవడం సాధ్యమైంది. సహజ పర్యావరణ వ్యవస్థలలో (మొదటి రెండు), శ్వాసక్రియ ఉత్పాదకతను సగానికి పైగా తగ్గిస్తుంది. ప్రయోగాత్మక అల్ఫాల్ఫా ఫీల్డ్‌లో, తీవ్రమైన పెరుగుతున్న కాలంలో యువ మొక్కల శ్వాసక్రియ కొద్దిగా శక్తిని తీసుకుంటుంది; ఎదగడం పూర్తయిన వయోజన మొక్కలు అవి ఉత్పత్తి చేసేంత శక్తిని వినియోగిస్తాయి. మొక్క వయస్సు పెరిగే కొద్దీ, శక్తి కోల్పోయే నిష్పత్తి పెరుగుతుంది. అందువల్ల వృద్ధి కాలంలో మొక్కల గరిష్ట ఉత్పాదకతను సాధారణ నమూనాగా పరిగణించాలి.

అనేక జల సహజ బయోసెనోస్‌లలో గ్యాస్ మార్పిడిని కొలవడం ద్వారా ప్రాథమిక స్థూల ఉత్పాదకతను నిర్ణయించడం సాధ్యమైంది.

సిల్వర్ స్ప్రింగ్స్ కోసం ఇప్పటికే పేర్కొన్న డేటాతో పాటు, అత్యధిక ఉత్పాదకత పగడపు దిబ్బలలో కనుగొనబడింది. ఇది జూక్లోరెల్లా ద్వారా ఏర్పడుతుంది - పాలిప్స్ యొక్క చిహ్నాలు మరియు ముఖ్యంగా సున్నపు అస్థిపంజరాల శూన్యాలలో నివసించే ఫిలమెంటస్ ఆల్గే, దీని మొత్తం ద్రవ్యరాశి పాలిప్‌ల ద్రవ్యరాశికి దాదాపు మూడు రెట్లు ఎక్కువ. మురుగునీటిలో ఇంకా ఎక్కువ ఉత్పాదకత కలిగిన బయోసెనోస్‌లు కనుగొనబడ్డాయి. ఇండియానా USAలో ఉంది, కానీ చాలా తక్కువ సమయం మరియు సంవత్సరంలో అత్యంత అనుకూలమైన సీజన్‌లో మాత్రమే ఉంది.

ఈ డేటా ప్రజలకు అత్యంత ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది. వాటిని విశ్లేషించడం, ఉత్తమ వ్యవసాయ పంటల ఉత్పాదకత సహజ ఆవాసాలలో మొక్కల ఉత్పాదకతను అధిగమించదని గమనించాలి; వాటి దిగుబడి వాతావరణంలోని బయోసెనోస్‌లలో పెరుగుతున్న మొక్కల దిగుబడితో పోల్చవచ్చు. ఈ పంటలు తరచుగా వేగంగా పెరుగుతాయి, కానీ వాటి పెరుగుతున్న కాలం సాధారణంగా కాలానుగుణంగా ఉంటుంది. ఈ కారణంగా, వారు ఏడాది పొడవునా పనిచేసే పర్యావరణ వ్యవస్థల కంటే సౌరశక్తిని తక్కువగా ఉపయోగించుకుంటారు. అదే కారణంగా, సతత హరిత అడవులు ఆకురాల్చే అడవుల కంటే ఎక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటాయి.

20 g/(m 2 ·day) కంటే ఎక్కువ ఉత్పాదకత కలిగిన నివాసాలను మినహాయింపుగా పరిగణించాలి. ఆసక్తికరమైన డేటా లభించింది. పరిమితి కారకాలు వేర్వేరు వాతావరణాలలో విభిన్నంగా ఉన్నప్పటికీ, భూసంబంధ మరియు జల పర్యావరణ వ్యవస్థల ఉత్పాదకత మధ్య చాలా తేడా లేదు. తక్కువ అక్షాంశాల వద్ద, ఎడారులు మరియు బహిరంగ సముద్రం తక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటాయి. ఇది నిజమైన జీవ శూన్యత, అతిపెద్ద స్థలాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. అదే సమయంలో, వాటి పక్కన అత్యధిక ఉత్పాదకత కలిగిన బయోసెనోసెస్ ఉన్నాయి - పగడపు దిబ్బలు, ఈస్ట్యూరీలు, ఉష్ణమండల అడవులు. కానీ అవి పరిమిత ప్రాంతాన్ని మాత్రమే ఆక్రమించాయి. వారి ఉత్పాదకత సుదీర్ఘ పరిణామంలో అభివృద్ధి చెందిన చాలా క్లిష్టమైన సంతులనం యొక్క ఫలితం అని కూడా గమనించాలి, దానికి వారు వారి అసాధారణమైన సామర్థ్యానికి రుణపడి ఉంటారు. ప్రాథమిక అడవులను నిర్మూలించడం మరియు వాటి స్థానంలో వ్యవసాయ భూమిని మార్చడం వల్ల ప్రాథమిక ఉత్పాదకత గణనీయంగా తగ్గుతుంది. స్పష్టంగా, చిత్తడి ప్రాంతాలు వాటి అధిక ఉత్పాదకత కారణంగా సంరక్షించబడాలి.

ఉత్తర మరియు దక్షిణ ధ్రువ ప్రాంతాలలో, భూమిపై ఉత్పాదకత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే సౌరశక్తి సంవత్సరంలో కొన్ని నెలలు మాత్రమే ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది; దీనికి విరుద్ధంగా, తక్కువ నీటి ఉష్ణోగ్రత కారణంగా, సముద్ర కమ్యూనిటీలు, వాస్తవానికి, నిస్సార లోతుల వద్ద, జీవ పదార్థంలో ప్రపంచంలోని అత్యంత ధనిక ఆవాసాలలో ఒకటి. మధ్య అక్షాంశాలలో చాలా స్థలం ఉంది, ఉత్పత్తి చేయని స్టెప్పీలు ఆక్రమించబడ్డాయి, కానీ అదే సమయంలో చాలా విస్తారమైన ప్రాంతాలు ఇప్పటికీ అడవులతో కప్పబడి ఉన్నాయి. ఈ ప్రాంతాల్లోనే పంటలు ఉత్తమ దిగుబడిని ఇస్తాయి. ఇది సాపేక్షంగా అధిక సగటు ఉత్పాదకత కలిగిన ప్రాంతం.

సమర్పించిన డేటా ఆధారంగా, వివిధ రచయితలు మొత్తం భూగోళం యొక్క ప్రాధమిక ఉత్పాదకతను అంచనా వేయడానికి ప్రయత్నించారు. భూమిపై సంవత్సరానికి పొందే సౌరశక్తి సుమారుగా 5·10 20 కిలో కేలరీలు, లేదా 15.3·10 5 కిలో కేలరీలు/(మీ 2 ·సంవత్సరం); అయినప్పటికీ, వాటిలో 4·10 5 మాత్రమే, అంటే 400,000 కిలో కేలరీలు భూమి యొక్క ఉపరితలం చేరుకుంటాయి, మిగిలిన శక్తి వాతావరణంలో ప్రతిబింబిస్తుంది లేదా గ్రహించబడుతుంది. సముద్రం భూమి యొక్క ఉపరితలంలో 71% లేదా 363 మిలియన్ కిమీ 2, భూమి 29% లేదా 148 మిలియన్ కిమీ 2 ఆక్రమించింది. భూమిపై, కింది ప్రధాన రకాల ఆవాసాలను వేరు చేయవచ్చు: అడవులు 40.7 మిలియన్ కిమీ 2 లేదా భూమిలో 28%; స్టెప్పీలు మరియు ప్రేరీలు 25.7 మిలియన్ కిమీ 2 లేదా 17% భూమి; వ్యవసాయ యోగ్యమైన భూమి 14 మిలియన్ కిమీ 2 లేదా భూమిలో 10%; సహజ మరియు కృత్రిమ ఎడారులు (పట్టణ స్థావరాలతో సహా), ఎత్తైన ప్రాంతాలు మరియు ధ్రువ ప్రాంతాల శాశ్వత మంచు - 67.7 మిలియన్ కిమీ 2 (వీటిలో 12.7 మిలియన్ కిమీ 2 అంటార్కిటికాలో ఉన్నాయి) లేదా 45% భూమి.

ఈ జాబితాను డువిగ్నో రూపొందించారు. అమెరికన్ పరిశోధకులు రెండింతలు గణాంకాలను పొందారు. వ్యత్యాసం, కాబట్టి, సంపూర్ణ విలువలలో మాత్రమే ఉంటుంది. సముద్రం మొత్తం ఉత్పాదకతలో సగం, అడవులు - మూడవ వంతు మరియు వ్యవసాయ యోగ్యమైన భూమి - కేవలం పదవ వంతు మాత్రమే అందిస్తుంది. ఈ డేటా అంతా వాతావరణంలోని కార్బన్ డయాక్సైడ్ కంటెంట్ ఆధారంగా పొందబడింది, ఇందులో దాదాపు 700 బిలియన్ టన్నుల కార్బన్ ఉంటుంది. సూర్యుని నుండి భూమికి సరఫరా చేయబడిన శక్తికి సంబంధించి కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క సగటు దిగుబడి సుమారు 0.1%. ఇది చాలా తక్కువ. అయినప్పటికీ, సేంద్రీయ పదార్థం యొక్క మొత్తం వార్షిక ఉత్పత్తి మరియు దానిపై ఖర్చు చేసే శక్తి మొత్తం మానవ కార్యకలాపాలలో ఈ సూచికలను మించిపోయింది.

ప్రాధమిక ఉత్పాదకతపై సాపేక్షంగా నమ్మదగిన డేటా ఉన్నప్పటికీ, దురదృష్టవశాత్తు, ఇతర ట్రోఫిక్ స్థాయిల ఉత్పాదకతపై చాలా తక్కువ డేటా ఉంది. అయితే, ఈ సందర్భంలో ఉత్పాదకత గురించి మాట్లాడటం పూర్తిగా చట్టబద్ధమైనది కాదు; వాస్తవానికి, ఇక్కడ ఉత్పాదకత లేదు, కానీ కొత్త జీవపదార్థాన్ని రూపొందించడానికి ఆహారాన్ని మాత్రమే ఉపయోగించడం. ఈ స్థాయిలకు సంబంధించి సమీకరణ గురించి మాట్లాడటం మరింత సరైనది.

వ్యక్తులను కృత్రిమ పరిస్థితుల్లో ఉంచడం విషయానికి వస్తే సమీకరణ మొత్తాన్ని గుర్తించడం చాలా సులభం. అయితే, ఇది పర్యావరణ పరిశోధన కంటే శరీరధర్మానికి సంబంధించిన విషయం. ఒక నిర్దిష్ట కాలానికి (ఉదాహరణకు, యూనిట్ సమయానికి) జంతువు యొక్క శక్తి సమతుల్యత క్రింది సమీకరణం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, దీని నిబంధనలు గ్రాములలో కాకుండా శక్తి సమానమైన వాటిలో, అంటే కేలరీలలో వ్యక్తీకరించబడతాయి: J = NA + PS + ఆర్,

ఇక్కడ J అనేది తినే ఆహారం; NA - విసర్జనతో విస్మరించబడిన ఆహారంలో ఉపయోగించని భాగం; PS - జంతు కణజాలాల ద్వితీయ ఉత్పాదకత (ఉదాహరణకు, బరువు పెరుగుట); R అనేది జంతువు యొక్క జీవితాన్ని నిర్వహించడానికి ఉపయోగించే శక్తి మరియు శ్వాసక్రియతో ఖర్చు చేయబడుతుంది.

J మరియు NA బాంబు కెలోరీమీటర్ ఉపయోగించి నిర్ణయించబడతాయి. అదే సమయంలో శోషించబడిన ఆక్సిజన్ మొత్తానికి విడుదలయ్యే కార్బన్ డయాక్సైడ్ మొత్తం నిష్పత్తి ద్వారా R విలువను నిర్ణయించవచ్చు. శ్వాసకోశ గుణకం R ఆక్సిడైజ్డ్ అణువుల రసాయన స్వభావాన్ని మరియు వాటిలో ఉన్న శక్తిని ప్రతిబింబిస్తుంది. దీని నుండి మనం PS యొక్క ద్వితీయ ఉత్పాదకతను పొందవచ్చు. చాలా సందర్భాలలో, సంశ్లేషణ కణజాలం యొక్క శక్తి విలువ సుమారుగా తెలిసినట్లయితే, ఇది సాధారణ బరువు ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. సమీకరణం యొక్క నాలుగు పదాలను కొలిచే సామర్థ్యం వాటి విలువలు పొందిన ఉజ్జాయింపు స్థాయిని అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది. చాలా ఎక్కువ డిమాండ్లు చేయవలసిన అవసరం లేదు, ప్రత్యేకించి మీరు చిన్న జంతువులతో పని చేస్తే.

PS/J నిష్పత్తి ముఖ్యంగా పశువుల ఉత్పత్తికి అత్యంత ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది. ఇది సమీకరణ యొక్క పరిమాణాన్ని వ్యక్తపరుస్తుంది. కొన్నిసార్లు అవి సమీకరణ దిగుబడి (PS + R)/Jని కూడా ఉపయోగిస్తాయి, ఇది జంతువు సమర్థవంతంగా ఉపయోగించే ఆహార శక్తి నిష్పత్తికి అనుగుణంగా ఉంటుంది, అంటే మైనస్ విసర్జన. హానికరమైన జంతువులలో ఇది తక్కువగా ఉంటుంది: ఉదాహరణకు, సెంటిపెడ్ గ్లోమెరిస్‌లో ఇది 10%, మరియు దాని సమీకరణ దిగుబడి 0.5 మరియు 5% మధ్య ఉంటుంది. శాకాహారులకు కూడా ఈ సంఖ్య తక్కువగా ఉంటుంది: మిశ్రమ ఆహారం తినే పందికి, దిగుబడి 9%, ఇది ఇప్పటికే ఈ ట్రోఫిక్ స్థాయికి మినహాయింపు. గొంగళి పురుగులు వాటి పోకిలోథర్మి కారణంగా ఈ విషయంలో ప్రయోజనం పొందుతాయి: వాటి సమీకరణ విలువ 17% కి చేరుకుంటుంది. ద్వితీయ ఉత్పాదకత తరచుగా మాంసాహారులలో ఎక్కువగా ఉంటుంది, కానీ ఇది చాలా వేరియబుల్. టెస్టర్ మెటామార్ఫోసిస్ సమయంలో డ్రాగన్‌ఫ్లై లార్వాలో సమ్మేళనం తగ్గడాన్ని గమనించింది: అనాక్స్ పార్థినోప్‌లో 40 నుండి 8% వరకు, మరియు ఎష్నా సువాపియాలో, నెమ్మదిగా వృద్ధి చెందుతుంది, 16 నుండి 10% వరకు. దోపిడీ హార్వెస్ట్‌మ్యాన్ మైటోపస్‌లో, సమీకరణ సగటున 20%కి చేరుకుంటుంది, అనగా, ఇది చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రయోగశాలలో పొందిన డేటాను సహజ జనాభాకు బదిలీ చేసేటప్పుడు, వారి జనాభా నిర్మాణాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. యువకులలో, ద్వితీయ ఉత్పాదకత పెద్దలలో కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. పునరుత్పత్తి యొక్క విశేషములు కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి, ఉదాహరణకు, దాని కాలానుగుణత మరియు నిర్దిష్ట వేగం. వోల్స్ మైక్రోటస్ పెన్సిల్వానికస్ మరియు ఆఫ్రికన్ ఏనుగుల జనాభాను పోల్చి చూస్తే, మేము చాలా భిన్నమైన సమీకరణ దిగుబడిని కనుగొన్నాము: వరుసగా 70 మరియు 30%. ఏదేమైనప్పటికీ, సంవత్సరానికి తినే ఆహారం మరియు జీవపదార్ధాల నిష్పత్తి వోల్‌కి 131.6 మరియు ఏనుగుకి 10.1. దీనర్థం వోల్ జనాభా ఏటా దాని అసలు ద్రవ్యరాశిని రెండున్నర రెట్లు ఉత్పత్తి చేస్తుంది, అయితే ఏనుగు జనాభా 1/20 వంతు మాత్రమే ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క ద్వితీయ ఉత్పాదకతను నిర్ణయించడం చాలా కష్టం, మరియు మాకు పరోక్ష డేటా మాత్రమే ఉంది, ఉదాహరణకు, వివిధ ట్రోఫిక్ స్థాయిలలో బయోమాస్. సంబంధిత ఉదాహరణలు ఇప్పటికే పైన ఇవ్వబడ్డాయి. ప్రాథమిక మొక్కల ఉత్పత్తిని శాకాహారులచే ఉపయోగించబడుతుందని కొన్ని ఆధారాలు సూచిస్తున్నాయి, ఇంకా ఎక్కువగా గ్రానివోర్స్ ద్వారా ఉపయోగించబడతాయి.

జంతువులు చాలా అసంపూర్ణంగా ఉన్నాయి. సరస్సులు మరియు చెరువుల పెంపకంలో మంచినీటి చేపల ఉత్పాదకతను క్షుణ్ణంగా అధ్యయనం చేశారు. శాకాహార చేపల ఉత్పాదకత ఎల్లప్పుడూ నికర ప్రాథమిక ఉత్పత్తిలో 10% కంటే తక్కువగా ఉంటుంది; దోపిడీ చేపల ఉత్పాదకత వారు తినే శాకాహారులకు సంబంధించి సగటున 10% ఉంటుంది. సహజంగానే, అభివృద్ధి చెందిన చేపల పెంపకానికి అనువుగా ఉన్న చెరువులలో, చైనాలో వలె, శాకాహార జాతులు పెంచబడతాయి. వాటిలో దిగుబడి, ఏ సందర్భంలోనైనా, మేత పశువుల పెంపకం కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఇది చాలా సహజమైనది, ఎందుకంటే క్షీరదాలు హోమియోథర్మిక్ జంతువులు. స్థిరమైన శరీర ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడానికి ఎక్కువ శక్తి వ్యయం అవసరం మరియు మరింత తీవ్రమైన శ్వాసతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది మరియు ఇది ద్వితీయ ఉత్పాదకతను ప్రభావితం చేస్తుంది. అయినప్పటికీ, పరిమిత ఆహార వనరులు ఉన్న అనేక దేశాలలో, జంతువుల ఆహార వినియోగం భరించలేని విలాసవంతమైనది, ఎందుకంటే పర్యావరణ వ్యవస్థలకు శక్తి ఖర్చుల పరంగా ఇది చాలా ఖరీదైనది. మనిషి పైభాగాన్ని ఆక్రమించే శక్తుల పిరమిడ్‌లోని నేలను తొలగించడం మరియు ప్రత్యేకంగా ధాన్యాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం అవసరం. భారతదేశం మరియు దూర ప్రాచ్య దేశాలలోని బహుళ-మిలియన్ జనాభా ధాన్యాలు మరియు ముఖ్యంగా బియ్యం దాదాపు పూర్తిగా తింటారు.

పర్యావరణ వ్యవస్థలు వాటిలో విభిన్నంగా ఉంటాయి ఉత్పాదకత, ఇది మొదటగా, భూగోళం యొక్క ఉపరితలంపై వారి భౌగోళిక స్థానంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. అత్యంత ఉత్పాదక భూమి బయోమ్‌లు ఉష్ణమండల వర్షారణ్యాలు, మరియు ప్రపంచ మహాసముద్రం - పగడపు దిబ్బలు. ఈ పర్యావరణ వ్యవస్థలలోనే అత్యంత సేంద్రీయ పదార్థం యూనిట్ సమయానికి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది మరియు రవాణా చేయబడుతుంది. ఈ పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క అధిక సంభావ్యత భూమధ్యరేఖకు దగ్గరగా ఉండటం ద్వారా వివరించబడింది - ఇక్కడ అత్యధిక సౌర వికిరణం మరియు నిరంతరం అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉంటుంది, కాబట్టి, కణాలలో జీవరసాయన ప్రతిచర్యలు చాలా త్వరగా జరుగుతాయి మరియు కిరణజన్య సంయోగక్రియ సంవత్సరం పొడవునా జరుగుతుంది.

బయోసెనోస్‌లు వాటిలో భిన్నంగా ఉండవచ్చు ఉత్పాదకతమరియు అదే బయోమ్ లోపల. బహుళ-అంచెల పరిపక్వ పర్యావరణ వ్యవస్థలు, వివిధ పర్యావరణ సముదాయాలను ఆక్రమించే పెద్ద సంఖ్యలో జీవుల జాతులను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి పేలవమైన జాతుల కూర్పుతో ఒకే-అంచెల కంటే ఎక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటాయి. ఏది ఏమైనప్పటికీ, జాతుల పరంగా అత్యంత ఉత్పాదక మరియు సంపన్నమైనవి రెండు బయోమ్‌ల సరిహద్దులలోని జీవుల సంఘాలు (ఉదాహరణకు, విస్తృత-ఆకులతో కూడిన అటవీ మరియు స్టెప్పీ యొక్క మండలాలు), ప్రకృతి దృశ్యాలు (అడవులు మరియు పొలాలు) మరియు ఆవాసాలు (సముద్ర మరియు మంచినీరు). అటువంటి ప్రదేశాలు చాలా జనసాంద్రత కలిగి ఉండటమే దీనికి కారణం. ఇక్కడ మీరు ప్రతి రకమైన పర్యావరణ వ్యవస్థతో అనుబంధించబడిన రెండు జాతులను, అలాగే అటువంటి సరిహద్దు ప్రాంతాలలో మాత్రమే నివసించే జీవులను కనుగొనవచ్చు. ఉపాంత ప్రాంతాలలో జాతుల వైవిధ్యం మరియు ఉత్పాదకత పెరుగుదలను తరచుగా "అంచు ప్రభావం"గా సూచిస్తారు మరియు అటువంటి ప్రాంతాలు ఎకోటోన్స్(గ్రీకు నుండి ఓయికోస్- గృహ మరియు స్వరం- వోల్టేజ్). అవి నిర్దిష్ట నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు జాతుల పరిరక్షణకు మరియు జీవ వైవిధ్యానికి చాలా ముఖ్యమైనవి (Fig. 138). సైట్ నుండి మెటీరియల్

ఎకోటోన్స్- అటవీ అంచులు మాత్రమే కాదు, నది వరద మైదానాలు, సముద్ర తీరాలు మరియు ఈస్ట్యూరీలు - తాజా నది మరియు ఉప్పు సముద్రపు నీరు ఢీకొనే ప్రదేశాలు. ఇటువంటి డీశాలినేషన్ చేయబడిన ప్రాంతాలలో సముద్ర, వలస మరియు మంచినీటి చేపలు కూడా ఉన్నాయి. ఉక్రెయిన్‌లో అతిపెద్ద ఎకోటోన్ అజోవ్ సముద్రం. ఈ నీటి శరీరాన్ని సముద్రం కాదు, డాన్ యొక్క భారీ ఈస్ట్యూరీ అని పిలవడం మరింత సరైనది. పురాతన గ్రీకులు దీనిని మెయోటియన్ చిత్తడి అని పిలవడం యాదృచ్చికం కాదు.

పర్యావరణ వ్యవస్థలు వాటిలో విభిన్నంగా ఉంటాయి ఉత్పాదకత. అత్యంత ఉత్పాదకమైనవి ఉష్ణమండల పర్యావరణ వ్యవస్థలు, అలాగే ఎకోటోన్‌లలోని జీవుల సరిహద్దు సంఘాలు - వివిధ పర్యావరణ వ్యవస్థలు, ప్రకృతి దృశ్యాలు లేదా ఆవాసాల మధ్య పరివర్తన మండలాలు.

ఈ పేజీలో కింది అంశాలపై మెటీరియల్ ఉంది:

• అత్యంత ఉత్పాదక సంఘాలు ఎకోటోన్‌లలో ఎందుకు సేకరిస్తాయి

• ఏ పర్యావరణ వ్యవస్థ ఎక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటుంది?

• పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క అత్యంత ఉత్పాదక రకం

• అడవి ఎందుకు ఎక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంది?

• ఏ పర్యావరణ వ్యవస్థలు ఎక్కువ ఉత్పాదకతను కలిగి ఉంటాయి మరియు ఎందుకు?

ఈ మెటీరియల్ గురించి ప్రశ్నలు:

సూర్యుని యొక్క ప్రకాశవంతమైన శక్తి, ఆకుపచ్చ ఆటోట్రోఫిక్ మొక్కలచే గ్రహించబడుతుంది, సంశ్లేషణ చేయబడిన పదార్ధం యొక్క రసాయన బంధాల శక్తిగా మార్చబడుతుంది. సౌరశక్తిని సంగ్రహించే రేటు కమ్యూనిటీల ఉత్పాదకతను నిర్ణయిస్తుంది. ఆటోట్రోఫిక్ జీవుల ఉత్పాదకత ప్రాథమిక ఉత్పాదకత. ఇతర ట్రోఫిక్ స్థాయిల ప్రతినిధుల ఉత్పాదకత ద్వితీయ ఉత్పాదకత.

ఉత్పాదకత యొక్క ప్రధాన సూచిక పర్యావరణ వ్యవస్థను రూపొందించే జీవుల (మొక్కలు మరియు జంతువులు) బయోమాస్. జీవ ద్రవ్యరాశి- ఇది యూనిట్ వైశాల్యం లేదా వాల్యూమ్‌కు ద్రవ్యరాశి లేదా శక్తి యూనిట్లలో వ్యక్తీకరించబడిన జీవుల జీవ పదార్థం (ఉదాహరణకు, g/m2, g/m3, kg/ha, t/km2, మొదలైనవి). ముడి లేదా, చాలా తరచుగా, పొడి పదార్థం యొక్క ద్రవ్యరాశి ఉపయోగించబడుతుంది. మొక్కల బయోమాస్ (ఫైటోమాస్), యానిమల్ బయోమాస్ (జూమాస్), బాక్టీరియోమాస్ లేదా ఏదైనా నిర్దిష్ట సమూహాలు లేదా వ్యక్తిగత జాతుల జీవుల బయోమాస్ ఉన్నాయి.

సంవత్సరం సీజన్, జంతువుల వలసలు మరియు దాని వినియోగం స్థాయిని బట్టి బయోమాస్ మొత్తం మారుతుంది.

యూనిట్ సమయానికి యూనిట్ ప్రాంతానికి బయోసెనోసిస్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన బయోమాస్ అంటారు జీవ ఉత్పత్తులు. ఇది బయోమాస్ వలె అదే పరిమాణంలో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, అయితే ఇది సృష్టించబడిన సమయాన్ని సూచిస్తుంది (ఉదాహరణకు, నెలకు కిలో/హెక్టార్).

2 రకాల ఉత్పత్తులు ఉన్నాయి - ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ.

ప్రాథమిక ఉత్పత్తిఆటోట్రోఫిక్ జీవులు (ఆకుపచ్చ మొక్కలు) యూనిట్ సమయానికి యూనిట్ ప్రాంతానికి ఉత్పత్తి చేసే బయోమాస్.

కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క మొత్తం ఉత్పత్తిని అంటారు ప్రాథమిక స్థూల ఉత్పత్తి. ఇది ఉత్పత్తి చేయబడిన సేంద్రియ పదార్థం రూపంలో ఉన్న మొత్తం రసాయన శక్తి. ఈ సందర్భంలో, శక్తి యొక్క కొంత భాగాన్ని ఉత్పత్తిదారుల యొక్క ముఖ్యమైన కార్యకలాపాలను (శ్వాసక్రియ) నిర్వహించడానికి ఉపయోగించవచ్చు - మొక్కలు. శ్వాసక్రియకు మొక్కలు ఖర్చు చేసే శక్తిలో ఆ భాగాన్ని తొలగిస్తే, మనకు లభిస్తుంది స్వచ్ఛమైన ప్రాథమిక ఉత్పత్తి.

గ్రీన్ ప్లాంట్లు అందుకున్న సౌరశక్తిలో 1 నుండి 5% వరకు ప్రాసెస్ చేయగలవు. మొక్కలను తినే జంతువులు తమ శరీర బయోమాస్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి మొక్కల పదార్థాలలో ఉన్న శక్తిలో 1% మాత్రమే ఉపయోగిస్తాయి.

ద్వితీయ ఉత్పత్తులు- ఇది ఒక యూనిట్ సమయానికి పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క వినియోగదారులందరూ సృష్టించిన బయోమాస్.

సాధారణంగా, ద్వితీయ ఉత్పత్తి జంతువు యొక్క లక్షణాలు మరియు తినే ఆహారం యొక్క లక్షణాలపై ఆధారపడి 1 నుండి 10% వరకు ఉంటుంది.

పర్యావరణ వ్యవస్థలోని పదార్ధాల జీవ చక్రంలో వారి భాగస్వామ్యం ఆధారంగా, జీవుల యొక్క మూడు సమూహాలు ప్రత్యేకించబడ్డాయి.

• 1 నిర్మాతలు(ఆటోట్రోఫిక్ జీవులు). ఉత్పాదక జీవులుగా, ఆటోట్రోఫ్‌లు CO2 మరియు H2O నుండి సేంద్రీయ సమ్మేళనాలను సంశ్లేషణ చేస్తాయి, అలాగే అకర్బన నేల లవణాలు, సూర్యరశ్మిని ఉపయోగించి, కాంతి శక్తిని రసాయన శక్తిగా మారుస్తాయి. అవి బయోసెనోసిస్ యొక్క మొత్తం జీవన జనాభాకు సేంద్రీయ పదార్థాలు మరియు శక్తిని అందిస్తాయి.
• 2 వినియోగదారులు(వినియోగదారులు). వారు తమ శరీరంలోని పదార్థాలను అకర్బన భాగాల నుండి సంశ్లేషణ చేయలేరు. మొక్కలు లేదా ఇతర జంతువులను తినడం ద్వారా తయారుచేసిన ఆహారం నుండి అవసరమైన శక్తిని సేకరించే అన్ని జంతువులు వీటిలో ఉన్నాయి. ప్రాథమిక వినియోగదారులు శాకాహార జంతువులు (ఫైటోఫేజెస్), ఇవి గడ్డి, విత్తనాలు, పండ్లు, మొక్కల భూగర్భ భాగాలను తింటాయి - మూలాలు, దుంపలు, గడ్డలు మరియు కలప (కొన్ని కీటకాలు). ద్వితీయ వినియోగదారులలో మాంసాహారులు (మాంసాహారులు) ఉన్నారు.

3 డికంపోజర్స్(lat నుండి. తగ్గించడం, తగ్గింపు - తిరిగి రావడం, పునరుద్ధరించడం) - చనిపోయిన సేంద్రీయ పదార్థాన్ని నాశనం చేసే సూక్ష్మజీవులు మరియు శిలీంధ్రాలు మరియు ఇతర జీవులను (ఉత్పత్తిదారులు) సమీకరించగల నీరు, CO2 మరియు అకర్బన పదార్ధాలుగా మారుస్తాయి. ప్రధాన డీకంపోజర్లు బ్యాక్టీరియా, శిలీంధ్రాలు, ప్రోటోజోవా, అనగా. హెటెరోట్రోఫిక్ సూక్ష్మజీవులు.

ఆహార పరస్పర చర్యలను నిర్వహించడం, బయోసెనోసిస్ యొక్క జీవులు నిర్వహిస్తాయి 3 విధులు:

• 1) శక్తి- ప్రాధమిక సేంద్రీయ పదార్థం యొక్క రసాయన బంధాల రూపంలో శక్తి నిల్వలో వ్యక్తీకరించబడింది; ఇది జీవులను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది;
• 2) ఆహార శక్తి యొక్క పునఃపంపిణీ మరియు బదిలీ- ఇది వినియోగదారులచే నిర్వహించబడుతుంది;
• 3) కుళ్ళిపోవడం సేంద్రీయ పదార్థాలుసాధారణ ఖనిజ సమ్మేళనాలకు డీకంపోజర్లు, జీవులను ఉత్పత్తి చేయడం ద్వారా మళ్లీ జీవ చక్రంలో పాల్గొంటాయి.

పదార్థాల బదిలీ మరియు వాటిలో ఉన్న శక్తిని ఆటోట్రోఫ్‌ల నుండి హెటెరోట్రోఫ్‌లకు బదిలీ చేయడం, ఇది ఒక జీవి మరొకటి తినడం వల్ల సంభవిస్తుంది. ఆహార ప్రక్రియ పరిణామక్రమం. దానిలోని లింక్‌ల సంఖ్య మారవచ్చు, కానీ సాధారణంగా 3 నుండి 5 వరకు ఉంటాయి.

ఒక రకమైన పోషకాహారం ద్వారా ఐక్యమై ఆహార గొలుసులో ఒక నిర్దిష్ట స్థానాన్ని ఆక్రమించే జీవుల సమితిని అంటారు. ట్రోఫిక్ స్థాయి. అదే సంఖ్యలో మెట్ల ద్వారా సూర్యుని నుండి శక్తిని పొందే జీవులు ఒకే ట్రోఫిక్ స్థాయికి చెందినవి.

ఆటోట్రోఫిక్ కిరణజన్య సంయోగ జీవులతో ప్రారంభమయ్యే ఆహార గొలుసులను అంటారు మేత, లేదా మేత గొలుసులు.

ఒక ఆహార గొలుసు చనిపోయిన మొక్కల పదార్థం, మృతదేహాలు మరియు జంతువుల విసర్జన (డెట్రిటస్)తో ప్రారంభమైతే, దానిని అంటారు. హానికరమైన, లేదా కుళ్ళిన గొలుసు.

బయోసెనోస్‌లలో సాధారణంగా అనేక సమాంతర ఆహార గొలుసులు ఉంటాయి - ఆహార వెబ్. ఒక జాతికి చెందిన వ్యక్తుల సంఖ్యలో తగ్గుదల - ఆహార గొలుసులోని లింక్, మానవ కార్యకలాపాలు లేదా ఇతర కారణాల వల్ల, అనివార్యంగా పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క సమగ్రత ఉల్లంఘనలకు దారితీస్తుంది.

ఆహార గొలుసులలో శక్తి పరివర్తనల క్రమం ఫలితంగా, జీవుల యొక్క ప్రతి సంఘం ఒక నిర్దిష్ట ట్రోఫిక్ నిర్మాణాన్ని పొందుతుంది. ట్రోఫిక్ నిర్మాణం సాధారణంగా పర్యావరణ పిరమిడ్ల రూపంలో గ్రాఫికల్ నమూనాలచే సూచించబడుతుంది.

ఇటువంటి నమూనాల రూపంలో పిరమిడ్ ప్రభావం 1927లో ఆంగ్ల జంతుశాస్త్రజ్ఞుడు చార్లెస్ ఎల్టన్ చే అభివృద్ధి చేయబడింది. పిరమిడ్ యొక్క ఆధారం మొదటి ట్రోఫిక్ స్థాయి - నిర్మాతల స్థాయి, మరియు తదుపరి స్థాయిలు వివిధ ఆర్డర్‌ల వినియోగదారులను ఏర్పరుస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, అన్ని బ్లాక్‌ల ఎత్తు ఒకే విధంగా ఉంటుంది మరియు పొడవు సంబంధిత స్థాయిలో సంఖ్య, బయోమాస్ లేదా శక్తికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. పర్యావరణ పిరమిడ్లను నిర్మించడానికి మూడు మార్గాలు ఉన్నాయి.

• 1 సంఖ్యల పిరమిడ్(సమృద్ధి) ప్రతి స్థాయిలో వ్యక్తిగత జీవుల సంఖ్యను ప్రతిబింబిస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఒక తోడేలుకు ఆహారం ఇవ్వడానికి, అతనికి వేటాడేందుకు కనీసం అనేక కుందేళ్ళు అవసరం; ఈ కుందేళ్ళకు ఆహారం ఇవ్వడానికి, మీకు చాలా పెద్ద రకాల మొక్కలు అవసరం. కొన్నిసార్లు సంఖ్యల పిరమిడ్‌లు తిరగబడవచ్చు లేదా తలక్రిందులుగా ఉంటాయి. ఇది అటవీ ఆహార గొలుసులకు వర్తిస్తుంది, ఇక్కడ చెట్లు ఉత్పత్తిదారులుగా మరియు కీటకాలు ప్రాథమిక వినియోగదారులుగా పనిచేస్తాయి. ఈ సందర్భంలో, ప్రాథమిక వినియోగదారుల స్థాయి ఉత్పత్తిదారుల స్థాయి కంటే సంఖ్యాపరంగా ధనికమైనది (ఒక చెట్టుపై పెద్ద సంఖ్యలో కీటకాలు తింటాయి).
• 2 బయోమాస్ పిరమిడ్- వివిధ ట్రోఫిక్ స్థాయిల (నిర్మాతలు, వినియోగదారులు మరియు డికంపోజర్లు) జీవుల మధ్య సంబంధం, వాటి ద్రవ్యరాశిలో వ్యక్తీకరించబడింది. సాధారణంగా భూసంబంధమైన బయోసెనోస్‌లలో ఉత్పత్తిదారుల మొత్తం ద్రవ్యరాశి ప్రతి తదుపరి లింక్ కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. ప్రతిగా, మొదటి ఆర్డర్ యొక్క వినియోగదారుల మొత్తం ద్రవ్యరాశి రెండవ ఆర్డర్ యొక్క మొత్తం వినియోగదారుల ద్రవ్యరాశి కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. జీవుల పరిమాణంలో చాలా తేడా లేకుంటే, గ్రాఫ్ సాధారణంగా టేపరింగ్ టిప్‌తో స్టెప్డ్ పిరమిడ్‌గా మారుతుంది. కాబట్టి, 1 కిలోల గొడ్డు మాంసం ఉత్పత్తి చేయడానికి మీకు 70-90 కిలోల తాజా గడ్డి అవసరం.

నీటి పర్యావరణ వ్యవస్థలలో, మీరు బయోమాస్ యొక్క విలోమ (లేదా విలోమ) పిరమిడ్‌ను కూడా పొందవచ్చు, ఉత్పత్తిదారుల బయోమాస్ వినియోగదారుల బయోమాస్ కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు మరియు కొన్నిసార్లు డీకంపోజర్లు. ఉదాహరణకు, సముద్రంలో, ఫైటోప్లాంక్టన్ యొక్క అధిక ఉత్పాదకతతో, ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో దాని మొత్తం ద్రవ్యరాశి వినియోగదారుల ద్రవ్యరాశి (తిమింగలాలు, పెద్ద చేపలు, షెల్ఫిష్) కంటే తక్కువగా ఉండవచ్చు.

3. శక్తి పిరమిడ్ శక్తి ప్రవాహం మొత్తాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది, ఆహార గొలుసు ద్వారా ఆహార ద్రవ్యరాశి యొక్క వేగం. బయోసెనోసిస్ యొక్క నిర్మాణం స్థిరమైన శక్తి పరిమాణం ద్వారా కాకుండా ఆహార ఉత్పత్తి రేటు ద్వారా ఎక్కువ మేరకు ప్రభావితమవుతుంది.

శక్తి యొక్క పిరమిడ్, సంఖ్యలు మరియు బయోమాస్ యొక్క పిరమిడ్ల వలె కాకుండా, ఎల్లప్పుడూ పైకి ఇరుకైనది.

ప్రతి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో తినే ఆహారం పూర్తిగా సమీకరించబడదు. దానిలో గణనీయమైన భాగం జీవక్రియ కోసం ఖర్చు చేయబడుతుంది. మేము ఆహార గొలుసులోని ప్రతి తదుపరి లింక్‌కు వెళ్లినప్పుడు, తదుపరి అధిక ట్రోఫిక్ స్థాయికి బదిలీ చేయబడిన వినియోగించదగిన శక్తి మొత్తం తగ్గుతుంది. ప్రతి తదుపరి స్థాయి ఉత్పత్తి మునుపటి ఉత్పత్తి కంటే సుమారు 10 రెట్లు తక్కువగా ఉంటుంది.

1942లో, R. లిండెమాన్ సూత్రీకరించారు శక్తి పిరమిడ్ చట్టం(లేదా 10 శాతం చట్టం), దీని ప్రకారం సగటున, పర్యావరణ పిరమిడ్ యొక్క మునుపటి స్థాయిలో పొందిన శక్తిలో సుమారు 10% ఒక ట్రోఫిక్ స్థాయి నుండి ఆహార గొలుసుల ద్వారా మరొక ట్రోఫిక్ స్థాయికి వెళుతుంది.. మిగిలిన భాగం థర్మల్ రేడియేషన్ రూపంలో పోతుంది. జీవక్రియ ప్రక్రియల ఫలితంగా, జీవులు ఆహార గొలుసులోని ప్రతి లింక్‌లో మొత్తం శక్తిని 90% కోల్పోతాయి, ఇది వారి ముఖ్యమైన విధులను నిర్వహించడానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది.

అందుకే ఆహార గొలుసులు సాధారణంగా 3-5 (అరుదుగా 6) లింక్‌లను కలిగి ఉండకూడదు మరియు పర్యావరణ పిరమిడ్‌లు పెద్ద సంఖ్యలో అంతస్తులను కలిగి ఉండవు.

పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకతజీవావరణ వ్యవస్థ దాని జీవిత ప్రక్రియలో సేంద్రీయ పదార్ధం చేరడం. పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకత యూనిట్ ప్రాంతానికి యూనిట్ సమయానికి సృష్టించబడిన సేంద్రియ పదార్ధం ద్వారా కొలుస్తారు.

ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ ఉత్పత్తులు సృష్టించబడే వివిధ స్థాయిల ఉత్పత్తి ఉన్నాయి. యూనిట్ సమయానికి ఉత్పత్తిదారులు సృష్టించిన సేంద్రీయ ద్రవ్యరాశి అంటారు ప్రాథమిక ఉత్పత్తులు, మరియు యూనిట్ సమయానికి వినియోగదారుల ద్రవ్యరాశి పెరుగుదల ద్వితీయ ఉత్పత్తులు.

ప్రాథమిక ఉత్పత్తి రెండు స్థాయిలుగా విభజించబడింది - స్థూల మరియు నికర ఉత్పత్తి. స్థూల ప్రాథమిక ఉత్పత్తి అనేది కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క నిర్దిష్ట రేటుతో ఒక యూనిట్ సమయానికి ఒక మొక్క ద్వారా సృష్టించబడిన స్థూల సేంద్రియ పదార్థం యొక్క మొత్తం ద్రవ్యరాశి, శ్వాసక్రియపై ఖర్చుతో సహా.

మొక్కలు వాటి స్థూల ఉత్పత్తిలో 40 నుండి 70% వరకు శ్వాసక్రియకు ఖర్చు చేస్తాయి. ప్లాంక్టోనిక్ ఆల్గే తక్కువ శక్తిని ఖర్చు చేస్తుంది - మొత్తం శక్తిలో 40%. "శ్వాసక్రియపై" ఖర్చు చేయని స్థూల ఉత్పత్తిలో ఆ భాగాన్ని నికర ప్రాధమిక ఉత్పత్తి అని పిలుస్తారు, ఇది మొక్కల పెరుగుదల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది మరియు ఈ ఉత్పత్తిని వినియోగదారులు మరియు కుళ్ళిపోయేవారు వినియోగిస్తారు.

ద్వితీయ ఉత్పత్తి ఇకపై స్థూల మరియు నికరగా విభజించబడదు, ఎందుకంటే వినియోగదారులు మరియు డీకంపోజర్లు, అనగా. అన్ని హెటెరోట్రోఫ్‌లు ప్రాథమిక ఉత్పత్తి కారణంగా వాటి ద్రవ్యరాశిని పెంచుతాయి, అనగా. గతంలో సృష్టించిన ఉత్పత్తులను ఉపయోగించండి.

సెకండరీ ఉత్పత్తి ప్రతి ట్రోఫిక్ స్థాయికి విడిగా లెక్కించబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇది మునుపటి స్థాయి నుండి వచ్చే శక్తి కారణంగా ఏర్పడుతుంది.

పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క అన్ని జీవ భాగాలు - ఉత్పత్తిదారులు, వినియోగదారులు మరియు కుళ్ళిపోయేవారు - తయారు చేస్తారు మొత్తం బయోమాస్ (ప్రత్యక్ష బరువు)సమాజం మొత్తం లేదా దాని వ్యక్తిగత భాగాలు, జీవుల యొక్క కొన్ని సమూహాలు. బయోమాస్ సాధారణంగా తడి మరియు పొడి బరువు పరంగా వ్యక్తీకరించబడుతుంది, కానీ శక్తి యూనిట్లలో కూడా వ్యక్తీకరించబడుతుంది - కేలరీలు, జూల్స్, మొదలైనవి, ఇది ఇన్కమింగ్ శక్తి మొత్తం మరియు ఉదాహరణకు, సగటు బయోమాస్ మధ్య సంబంధాన్ని గుర్తించడం సాధ్యం చేస్తుంది. .

జీవ ఉత్పాదకత ఆధారంగా, పర్యావరణ వ్యవస్థలు 4 తరగతులుగా విభజించబడ్డాయి:

1. అధిక ఉత్పాదకత కలిగిన పర్యావరణ వ్యవస్థలు ->2 kg/m2సంవత్సరానికి (ఉష్ణమండల అడవులు, పగడపు దిబ్బలు);
2. అధిక ఉత్పాదకత యొక్క పర్యావరణ వ్యవస్థలు - సంవత్సరానికి 1-2 kg/m2 (లిండెన్-ఓక్ అడవులు, సరస్సులపై కాట్టెయిల్స్ లేదా రెల్లు తీరప్రాంత దట్టాలు, నీటిపారుదల మరియు అధిక మోతాదులో ఎరువులతో మొక్కజొన్న మరియు శాశ్వత గడ్డి పంటలు);
3. ఆధునిక ఉత్పాదకత యొక్క పర్యావరణ వ్యవస్థలు - 0.25-1 kg/m2సంవత్సరానికి (పైన్ మరియు బిర్చ్ అడవులు, ఎండుగడ్డి పచ్చికభూములు మరియు స్టెప్పీలు, జల మొక్కలతో నిండిన సరస్సులు);
4. తక్కువ ఉత్పాదకత యొక్క పర్యావరణ వ్యవస్థలు -< 0,25 кг/м 2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м 2 в год.

ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ ఉత్పత్తులు.పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క ముఖ్యమైన లక్షణాలలో ఒకటి సేంద్రీయ పదార్థాన్ని సృష్టించే సామర్ధ్యం, దీనిని పిలుస్తారు ఉత్పత్తులు. పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకతయూనిట్ ప్రాంతానికి (చదరపు మీటర్, హెక్టార్) లేదా వాల్యూమ్ (జల పర్యావరణ వ్యవస్థలలో) యూనిట్ సమయం (గంట, రోజు, సంవత్సరం)కి ఉత్పత్తి ఏర్పడే రేటు. యూనిట్ సమయానికి ఉత్పత్తిదారులు సృష్టించిన సేంద్రీయ ద్రవ్యరాశిని అంటారు ప్రాథమిక ఉత్పత్తులుసంఘాలు. ఇది విభజించబడింది స్థూలమరియు శుభ్రంగాఉత్పత్తులు. స్థూల ప్రాథమిక ఉత్పత్తికిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క ఒక యూనిట్ సమయానికి మొక్కలు సృష్టించిన సేంద్రీయ పదార్థం మొత్తం. ఈ ఉత్పత్తిలో కొంత భాగం మొక్కల యొక్క ముఖ్యమైన కార్యకలాపాలను నిర్వహించడానికి వెళుతుంది (శ్వాసక్రియపై ఖర్చు చేయడం). సమశీతోష్ణ మరియు ఉష్ణమండల అడవులలో, మొక్కలు వాటి స్థూల ఉత్పత్తిలో 40 నుండి 70% వరకు శ్వాసక్రియకు ఖర్చు చేస్తాయి. సృష్టించబడిన సేంద్రీయ ద్రవ్యరాశి యొక్క మిగిలిన భాగం వర్గీకరించబడుతుంది స్వచ్ఛమైన ప్రాథమిక ఉత్పత్తి, ఇది మొక్కల పెరుగుదల మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది. ఆహార గొలుసులలో ప్రాసెస్ చేయబడి, హెటెరోట్రోఫిక్ జీవుల ద్రవ్యరాశిని తిరిగి నింపడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

ద్వితీయ ఉత్పత్తులుయూనిట్ సమయానికి వినియోగదారుల ద్రవ్యరాశి పెరుగుదల. ఇది ప్రతి ట్రోఫిక్ స్థాయికి విడిగా లెక్కించబడుతుంది. కమ్యూనిటీ యొక్క నికర ప్రాథమిక ఉత్పత్తి నుండి వినియోగదారులు జీవిస్తున్నారు. వివిధ పర్యావరణ వ్యవస్థలలో వారు దానిని వివిధ పరిపూర్ణతకు వినియోగిస్తారు. ఆహార గొలుసులలోని ప్రాధమిక ఉత్పత్తుల తొలగింపు రేటు మొక్కల పెరుగుదల రేటు కంటే వెనుకబడి ఉంటే, ఇది ఉత్పత్తిదారుల బయోమాస్‌లో క్రమంగా పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. జీవ ద్రవ్యరాశిఇచ్చిన సమూహం లేదా మొత్తం సంఘం యొక్క మొత్తం జీవుల ద్రవ్యరాశి. పదార్ధాల సమతుల్య చక్రంతో స్థిరమైన కమ్యూనిటీలలో, అన్ని ఉత్పత్తులు ఆహార గొలుసులలో ఖర్చు చేయబడతాయి మరియు బయోమాస్ స్థిరంగా ఉంటుంది.

పర్యావరణ వ్యవస్థల ఉత్పత్తులు మరియు బయోమాస్ ఆహారం కోసం ఉపయోగించే వనరు మాత్రమే కాదు; పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క పర్యావరణం-ఏర్పాటు మరియు పర్యావరణ-స్థిరీకరణ పాత్ర నేరుగా ఈ సూచికలపై ఆధారపడి ఉంటుంది: కార్బన్ డయాక్సైడ్ శోషణ మరియు మొక్కల ద్వారా ఆక్సిజన్ విడుదల యొక్క తీవ్రత, నీటి సమతుల్యత నియంత్రణ. భూభాగాలు, నాయిస్ డంపింగ్ మొదలైనవి. చనిపోయిన సేంద్రీయ పదార్థంతో సహా బయోమాస్ భూమిపై కార్బన్ సాంద్రత యొక్క ప్రధాన రిజర్వాయర్. ప్రాథమిక జీవ ఉత్పత్తుల సృష్టి యొక్క సిద్ధాంతపరంగా అంచనా వేసిన రేటు మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియ ఉపకరణం యొక్క సామర్థ్యాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. తెలిసినట్లుగా, కేవలం 44% సౌర వికిరణం కిరణజన్య సంయోగక్రియకు అనువైన తరంగదైర్ఘ్యం - కిరణజన్య సంయోగక్రియ క్రియాశీల రేడియేషన్ (PAR). ప్రకృతిలో సాధించిన కిరణజన్య సంయోగక్రియ యొక్క గరిష్ట సామర్థ్యం PAR శక్తిలో 10-12%, ఇది సిద్ధాంతపరంగా సాధ్యమయ్యే సగం. ఇది అత్యంత అనుకూలమైన పరిస్థితులలో జరుపుకుంటారు. సాధారణంగా, ప్రపంచవ్యాప్తంగా, మొక్కల ద్వారా సౌరశక్తిని గ్రహించడం 0.1% మించదు, ఎందుకంటే మొక్కల కిరణజన్య సంయోగక్రియ అనేక కారకాలచే పరిమితం చేయబడింది: వేడి మరియు తేమ లేకపోవడం, అననుకూల నేల పరిస్థితులు మొదలైనవి. వృక్ష ఉత్పాదకత ఒక శీతోష్ణస్థితి జోన్ నుండి మరొకదానికి పరివర్తన సమయంలో మాత్రమే కాకుండా, ప్రతి జోన్‌లో కూడా మారుతుంది (టేబుల్ 2.) రష్యా భూభాగంలో, తగినంత తేమ ఉన్న మండలాల్లో, ప్రాధమిక ఉత్పాదకత ఉత్తరం నుండి దక్షిణానికి పెరుగుతుంది, పెరుగుతున్న ఉష్ణ ప్రవాహంతో మరియు పెరుగుతున్న సీజన్ వ్యవధి. వృక్షసంపద యొక్క వార్షిక పెరుగుదల ఆర్కిటిక్ మహాసముద్రం తీరంలో 20 c/ha నుండి కాకసస్ నల్ల సముద్ర తీరంలో 200 c/ha వరకు ఉంటుంది. మొక్కల ద్రవ్యరాశిలో అతిపెద్ద పెరుగుదల చాలా అనుకూలమైన పరిస్థితులలో రోజుకు సగటున 25 g/m2 చేరుకుంటుంది, నీరు, కాంతి మరియు ఖనిజాలతో మొక్కల అధిక సరఫరాతో. పెద్ద ప్రాంతాలలో, మొక్కల ఉత్పాదకత 0.1 g/m2 మించదు: వేడి మరియు ధ్రువ ఎడారులు మరియు సముద్రాల యొక్క విస్తారమైన అంతర్గత ప్రదేశాలలో ఆల్గే కోసం పోషకాల యొక్క తీవ్ర లోపంతో.

పట్టిక 2

జీవపదార్ధం మరియు ప్రధాన రకాల పర్యావరణ వ్యవస్థల యొక్క ప్రాధమిక ఉత్పాదకత

(T.A. అకిమోవా, V.V. ఖస్కిన్, 1994 ప్రకారం)

పర్యావరణ వ్యవస్థలు	బయోమాస్, t/ha	ఉత్పత్తులు, t/ha సంవత్సరం
ఎడారులు	0,1 – 0,5	0,1 – 0,5
మధ్య సముద్ర మండలాలు	0,2 – 1,5	0,5 – 2,5
ధ్రువ సముద్రాలు	1 – 7	3 – 6
టండ్రా	1 – 8	1 – 4
స్టెప్పీస్	5 – 12	3 – 8
అగ్రోసెనోసెస్	–	3 – 10
సవన్నా	8 – 20	4 – 15
టైగా	70 – 150	5 – 10
ఆకురాల్చే అడవి	100 – 250	10 – 30
ఉష్ణమండల వర్షారణ్యం	500 – 1500	25 – 60
పగడపు దిబ్బ	15 – 50	50 – 120

ప్రపంచంలోని ఐదు ఖండాలకు, పర్యావరణ వ్యవస్థల సగటు ఉత్పాదకత చాలా తక్కువగా ఉంటుంది (సంవత్సరానికి 82–103 c/ha). మినహాయింపు దక్షిణ అమెరికా (సంవత్సరానికి 209 c/ha), వీటిలో చాలా వరకు వృక్షసంపద కోసం పరిస్థితులు చాలా అనుకూలంగా ఉంటాయి.

భూమిపై పొడి సేంద్రీయ పదార్థం యొక్క మొత్తం వార్షిక ఉత్పత్తి 150-200 బిలియన్ టన్నులు. దానిలో మూడింట ఒక వంతు మహాసముద్రాలలో మరియు మూడింట రెండు వంతుల భూమిపై ఏర్పడుతుంది.

భూమి యొక్క దాదాపు అన్ని నికర ప్రాథమిక ఉత్పత్తి అన్ని హెటెరోట్రోఫిక్ జీవుల జీవితానికి మద్దతునిస్తుంది. మానవ పోషణ ప్రధానంగా వ్యవసాయ పంటల ద్వారా అందించబడుతుంది, ఇది దాదాపు 10% భూభాగాన్ని ఆక్రమిస్తుంది. వ్యవసాయ ప్రాంతాలు, వాటి హేతుబద్ధ వినియోగం మరియు ఉత్పత్తుల పంపిణీతో, ప్రస్తుత జనాభా కంటే గ్రహం యొక్క సుమారు రెట్టింపు జనాభాకు మొక్కల ఆహారాన్ని అందించగలవు. ద్వితీయ ఉత్పత్తులతో జనాభాను అందించడం చాలా కష్టం. భూమిపై లభించే వనరులు, పశువుల ఉత్పత్తులు మరియు భూమిపై మరియు సముద్రంలో చేపల వేట ఫలితాలతో సహా, భూమి యొక్క ఆధునిక జనాభా అవసరాలలో ఏటా 50% కంటే తక్కువగా అందించగలవు. పర్యవసానంగా, ప్రపంచ జనాభాలో ఎక్కువ మంది దీర్ఘకాలిక ప్రోటీన్ ఆకలితో ఉన్నారు. ఈ విషయంలో, పర్యావరణ వ్యవస్థలు మరియు ముఖ్యంగా ద్వితీయ ఉత్పత్తుల యొక్క జీవ ఉత్పాదకతను పెంచడం మానవాళి యొక్క అత్యంత ముఖ్యమైన పనులలో ఒకటి.

పర్యావరణ పిరమిడ్లు.ప్రతి పర్యావరణ వ్యవస్థ ఒక నిర్దిష్ట ట్రోఫిక్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ప్రతి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో వ్యక్తుల సంఖ్య ద్వారా లేదా వారి బయోమాస్ ద్వారా లేదా ప్రతి తదుపరి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో యూనిట్ సమయానికి యూనిట్ ప్రాంతానికి నమోదు చేయబడిన శక్తి పరిమాణం ద్వారా వ్యక్తీకరించబడుతుంది. గ్రాఫికల్‌గా, ఇది సాధారణంగా పిరమిడ్‌గా సూచించబడుతుంది, దీని ఆధారం మొదటి ట్రోఫిక్ స్థాయి, మరియు తదుపరివి పిరమిడ్ యొక్క అంతస్తులు మరియు పైభాగాన్ని ఏర్పరుస్తాయి.

అన్నం. 17. జనాభా పిరమిడ్ యొక్క సరళీకృత రేఖాచిత్రం (G.A. నోవికోవ్, 1979 ప్రకారం)

పర్యావరణ పిరమిడ్లలో మూడు ప్రధాన రకాలు ఉన్నాయి - సంఖ్యలు, బయోమాస్ మరియు ఉత్పత్తి (లేదా శక్తి).

సంఖ్యల పిరమిడ్ట్రోఫిక్ స్థాయిలలో వ్యక్తుల పంపిణీని ప్రతిబింబిస్తుంది. ట్రోఫిక్ చైన్‌లలో, ప్రధానంగా ప్రెడేటర్-ఎర కనెక్షన్ల ద్వారా శక్తి బదిలీ జరిగే చోట, ఈ క్రింది నియమం తరచుగా అనుసరించబడుతుందని నిర్ధారించబడింది: ప్రతి తదుపరి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో ఆహార గొలుసులోని వ్యక్తుల మొత్తం సంఖ్య తగ్గుతుంది(Fig. 17).

వేటాడే జంతువులు సాధారణంగా తమ ఆహారం కంటే పెద్దవిగా ఉంటాయి మరియు ఒక ప్రెడేటర్ తన జీవితాన్ని కొనసాగించడానికి అనేక మంది బాధితులు అవసరమని ఇది వివరించబడింది. ఉదాహరణకు, ఒక సింహానికి సంవత్సరానికి 50 జీబ్రాలు అవసరం. అయితే, ఈ నియమానికి మినహాయింపులు ఉన్నాయి. తోడేళ్ళు, కలిసి వేటాడేటప్పుడు, తమ కంటే పెద్ద ఎరను చంపగలవు (ఉదాహరణకు, జింకలు). సాలెపురుగులు మరియు పాములు, విషం కలిగి, పెద్ద జంతువులను చంపుతాయి.

బయోమాస్ పిరమిడ్ప్రతి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో జీవుల మొత్తం ద్రవ్యరాశిని ప్రతిబింబిస్తుంది. చాలా భూసంబంధమైన పర్యావరణ వ్యవస్థలలో, మొక్కల మొత్తం ద్రవ్యరాశి అన్ని శాకాహార జీవుల జీవపదార్ధాల కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు తరువాతి ద్రవ్యరాశి, అన్ని వేటాడే జంతువుల ద్రవ్యరాశిని మించిపోయింది (Fig. 18)

			Z F

కోరల్ రీఫ్ డిపాజిట్ పెలాజియల్

అన్నం. 18. కొన్ని బయోసెనోస్‌లలోని బయోమాస్ పిరమిడ్‌లు (F. డ్రూక్స్, 1976 ప్రకారం):

P – ఉత్పత్తిదారులు, RK – మొక్కల వినియోగదారులు, PC – మాంసాహార వినియోగదారులు, F – ఫైటోప్లాంక్టన్, Z – జూప్లాంక్టన్

మహాసముద్రాలు మరియు సముద్రాలలో, ప్రధాన ఉత్పత్తిదారులు ఏకకణ ఆల్గే, బయోమాస్ పిరమిడ్ విలోమ రూపాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇక్కడ, అన్ని నికర ప్రాధమిక ఉత్పత్తి త్వరగా ఆహార గొలుసులో పాల్గొంటుంది, ఆల్గే బయోమాస్ చేరడం చాలా తక్కువగా ఉంటుంది మరియు వారి వినియోగదారులు చాలా పెద్దవారు మరియు ఎక్కువ ఆయుర్దాయం కలిగి ఉంటారు, కాబట్టి, అధిక ట్రోఫిక్ స్థాయిలలో బయోమాస్ పేరుకుపోయే ధోరణి ప్రబలంగా ఉంటుంది.

ఉత్పత్తుల పిరమిడ్ (శక్తి)కమ్యూనిటీ యొక్క క్రియాత్మక సంస్థ యొక్క పూర్తి చిత్రాన్ని ఇస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది ఆహార గొలుసులలో శక్తి వినియోగం యొక్క చట్టాలను ప్రతిబింబిస్తుంది: ఆహార గొలుసు యొక్క ప్రతి తదుపరి ట్రోఫిక్ స్థాయిలో జీవులలో ఉన్న శక్తి మొత్తం మునుపటి స్థాయి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

అన్నం. 19. ఉత్పత్తి పిరమిడ్

వివిధ ట్రోఫిక్ స్థాయిలలో యూనిట్ సమయానికి ఉత్పత్తి చేయబడిన ఉత్పత్తుల మొత్తం శక్తి యొక్క లక్షణం అయిన అదే నియమాన్ని పాటిస్తుంది: ఆహార గొలుసు యొక్క ప్రతి తదుపరి స్థాయిలో, యూనిట్ సమయానికి సృష్టించబడిన ఉత్పత్తుల మొత్తం మునుపటి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. ఈ నియమం సార్వత్రికమైనది మరియు అన్ని రకాల పర్యావరణ వ్యవస్థలకు వర్తిస్తుంది (Fig. 19). శక్తి యొక్క పిరమిడ్లు ఎప్పుడూ తలక్రిందులుగా ఉండవు.

పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకత యొక్క చట్టాల అధ్యయనం మరియు శక్తి ప్రవాహాన్ని పరిమాణాత్మకంగా లెక్కించే సామర్థ్యం ఆచరణాత్మక పరంగా చాలా ముఖ్యమైనవి, ఎందుకంటే మానవులచే దోపిడీ చేయబడిన అగ్రోసెనోసెస్ మరియు సహజ సమాజాల ప్రాథమిక ఉత్పత్తి మానవాళికి ఆహార సరఫరాలకు ప్రధాన వనరు. వ్యవసాయ జంతువుల నుండి పొందిన ద్వితీయ ఉత్పత్తులు తక్కువ ముఖ్యమైనవి కావు. పర్యావరణ వ్యవస్థ ఉత్పాదకత స్థాయిలో శక్తి ప్రవాహం యొక్క ఖచ్చితమైన గణనలు మానవులకు ప్రయోజనకరమైన ఉత్పత్తుల యొక్క గొప్ప దిగుబడిని సాధించే విధంగా వాటిలోని పదార్థాల చక్రాన్ని నియంత్రించడం సాధ్యపడుతుంది. చివరగా, సహజ వ్యవస్థల నుండి మొక్కలు మరియు జంతు జీవపదార్ధాల తొలగింపుకు ఆమోదయోగ్యమైన పరిమితుల గురించి మంచి అవగాహన కలిగి ఉండటం చాలా ముఖ్యం, తద్వారా వాటి ఉత్పాదకతను అణగదొక్కకూడదు.