Біомаса - це термін, який використовується для характеристики будь-якої органічної речовини, створеної під час фотосинтезу. Дане визначення передбачає наземну та водну рослинність та чагарники, а також водні рослини та мікроорганізми.
Особливості
Біомаса – це залишки життєдіяльності тварин (гній), промислові та сільськогосподарські відходи. Цей продукт має промислове значення, він затребуваний в енергетиці. Біомаса - це природний продукт, в якому вміст вуглецю настільки високий, що його можна використовувати як альтернативний вид палива.
склад
Біомаса – це суміш зелених рослин, мікроорганізмів, тварин. Щоб відновити її, необхідний незначний часовий проміжок. Біомаса живих організмів є єдиним джерелом енергії, здатним виділяти у процесі переробки вуглекислий газ. Заснована її частина зосереджена у лісах. На суші до неї входять зелені чагарники, дерева, а їх обсяг оцінюється приблизно 2 400 мільярдів тонн. В океанах біомаса організмів утворюється набагато швидше, тут вона представлена мікроорганізмами та тваринами.
Нині розглядають поняття, як приріст кількості зелених рослин. На деревну рослинність припадає приблизно два відсотки. Більшу частину (близько сімдесят відсотків) від загального складу вносять ріллі, зелені луки, дрібна рослинність.
Близько п'ятнадцяти відсотків усієї біомаси посідає морський фітопланктон. Завдяки тому, що процес його поділу відбувається за короткий часовий проміжок, можна говорити про суттєвий оборот рослинності світового океану. Вчені наводять цікаві факти, згідно з якими достатньо трьох діб, щоб повністю оновити зелену частину океану.
На суші цей процес протікає приблизно п'ятдесят років. Щорічно відбувається процес фотосинтезу, завдяки якому одержують близько 150 мільярдів тонн сухого органічного продукту. Сумарна біомаса, що утворюється у світовому океані, незважаючи на незначні показники, можна порівняти з продукцією, що утворюється на суші.
Незначність ваги рослин у світовому океані можна пояснити тим, що вони за короткий проміжок часу поїдають тварин і мікроорганізми, але досить швидко тут рослинність повністю відновлюється.
Найпродуктивнішими в континентальній частині земної біосфери вважають субтропічні та тропічні ліси. Океанічна біомаса представлена в основному рифами та естуаріями.
З біоенергетичних технологій, що застосовуються нині, виділимо: піроліз, газифікацію, ферментацію, анаеробне бродіння, різні види спалювання палива.
Відновлення кількості біомаси
Останнім часом у багатьох європейських країнах здійснюються різноманітні експерименти, пов'язані з вирощуванням енергетичних лісів, у тому числі виходить біомаса. Значення слова особливо актуальне у наші дні, коли приділяється пильну увагу питанням екології. Процес одержання біомаси, а також переробки в промисловості побутових твердих відходів, деревної целюлози, сільськогосподарських котлів супроводжується виділенням пари, що приводить в рух турбіну. З екологічної точки зору він абсолютно безпечний для довкілля.
Завдяки цьому спостерігається обертання ротора генератора, здатного виробляти електричну енергію. Поступово відбувається накопичення золи, що знижує ефективність виробітку електроенергії, тому періодично відбувається її виведення з реакційної суміші.
На величезних експериментальних плантаціях вирощують дерева, що швидко ростуть: акації, тополі, евкаліпти. Проведено випробування близько двадцяти видів рослин.
Цікавим варіантом були визнані комбіновані плантації, на яких, крім дерев, вирощують інші сільськогосподарські культури. Наприклад, між рядами тополь висаджують ячмінь. Тривалість ротації енергетичного лісу складає шість-сім років.
Переробка біомаси
Продовжимо розмову про те, що таке біомаса. Визначення даному терміну дано різними вченими, але всі вони переконані, що саме зелені рослини є перспективним варіантом отримання альтернативного палива.
Насамперед слід зазначити, що основним продуктом газифікації є вуглеводень - метан. Його можна використовувати як вихідну сировину в хімічній промисловості, а також у вигляді ефективного виду палива.
Піроліз
При швидкому піролізі (термічному розкладанні речовин) одержують біонафту, що є пальним. Теплова енергія, що виділяється в даному випадку, застосовується для хімічного перетворення на синтетичну нафту зеленої біомаси. Її набагато легше транспортувати та зберігати, ніж тверді матеріали. Далі біонафту спалюють, отримуючи при цьому електричну енергію. Шляхом піролізу можна здійснити перетворення біомаси в фенолову олію, що застосовується для деревного клею, ізоляційної піни, ливарних пластичних мас.
Анаеробне бродіння
Цей процес здійснюється завдяки анаеробним бактеріям. Мікроорганізми проживають у тих місцях, де немає доступу кисню. Вони використовують органічну речовину, утворюючи під час реакції водень і метан. При подачі гною, стічних вод у спеціальні варильні чани, вносячи в них анаеробні мікроорганізми, можна використовувати газ, що утворюється, як джерело палива.
Бактерії здатні розкладати органічні речовини, що містяться у сміттєзвалищах, харчових відходах, утворюючи метан. Для отримання газу, його використання у вигляді палива, можна застосовувати спеціальні установки.
Висновок
Біопаливо не тільки є відмінним джерелом отримання енергії, а й способом отримання цінних хімічних речовин. Так, при хімічній переробці метану можна отримати різноманітні органічні сполуки: метанол, етанол, ацетальдегід, оцтову кислоту, полімерні матеріали. Наприклад, етанол є цінним речовиною, застосовуваним у різних галузях промисловості.
Нині Землі відомі близько 500 тис. видів рослин, понад 1,5 мільйонів видів тварин. 93% їх населяють сушу, а 7% є мешканцями водного середовища (таблиця).
| Маса сухої речовини | Континенти | Океани | |||||
| Зелені рослини | Тварини і мікроорганізми | Зелені рослини | Тварини та мікроорганізми | Загальна кількість |
|||
| Відсотки | |||||||
З даних таблиці видно, що хоча океани і займають близько 70% земної поверхні, проте вони утворюють лише 0,13% біомаси Землі.
Утворення ґрунту відбувається біогенним шляхом, він складається з неорганічних та органічних речовин. Поза біосферою утворення грунту неможливе. Під впливом мікроорганізмів, рослин і тварин на гірських порід починає поступово формуватися ґрунтовий шар Землі. Нагромаджені в організмах біогенні елементи після їх загибелі та розкладання знову переходять у ґрунт.
Процеси, що відбуваються в грунті, є важливим компонентом круговороту речовин у біосфері. Господарська діяльність людини може призвести до поступової зміни складу грунту і загибелі мікроорганізмів, що живуть у ній. Ось чому потрібна розробка заходів розумного використання ґрунту. Матеріал із сайту
Гідросфера відіграє важливу роль у розподілі тепла та вологості по планеті, у кругообігу речовин, тому вона також надає сильний вплив на біосферу. Вода є важливим компонентом біосфери та одним із найбільш необхідних факторів для життя організмів. Основна частина води знаходиться в океанах та морях. До складу океанічної та морської води входять мінеральні солі, що містять близько 60 хімічних елементів. Кисень і вуглець, необхідних життя організмів, добре розчиняються у питній воді. Водні тварини у процесі дихання виділяють вуглекислий газ, а рослини внаслідок фотосинтезу збагачують воду киснем.
Планктон
У верхніх шарах океанічних вод, що досягають у глибину 100 м, широко поширені одноклітинні водорості та мікроорганізми, які утворюють мікропланктон(від грец. plankton - блукаючий).
Близько 30% фотосинтезу, що здійснюється на нашій планеті, відбувається у воді. Водорості, сприймаючи сонячну енергію, перетворюють їх у енергію хімічних реакцій. У харчуванні водних організмів основне значення має планктон.
Біомаса Землі. На суші Землі, починаючи від полюсів до екватора, біомаса поступово збільшується. Водночас зростає і кількість видів рослин. Тундра з лишайниками та мохами змінюється хвойними та широколистяними лісами, потім степами та субтропічною рослинністю. Найбільше згущення та різноманітність рослин має місце у вологих тропічних лісах. Висота дерев сягає 110-120м. Рослини ростуть у кілька ярусів, епіфіти покривають дерева. Кількість та різноманітність видів тварин залежать від рослинної маси і теж збільшуються до екватора. У лісах тварини розселені у різних ярусах. Найбільша щільність життя спостерігається у біогеоценозах, де види пов'язані ланцюгами живлення. Ланцюги живлення, переплітаючись, утворюють складну мережу передачі хімічних елементів та енергії від однієї ланки до іншої. Між організмами йде найжорстокіше змагання за володіння простором, їжею, світлом, киснем. Великий вплив на біомасу суші має людина. Під його впливом скорочуються площі, які виробляють біомасу.
Біомаса ґрунту. Грунт - середовище, необхідне життя рослин і біогеоценоз з різноманітними дрібними живими організмами. Це пухкий поверхневий шар земної кори, що змінюється атмосферою та організмами і постійно поповнюваний органічними залишками. Утворення живої органічної речовини відбувається на земній поверхні; розкладання органічних речовин, їх мінералізація здійснюються головним чином грунті. Ґрунт утворився під впливом організмів та фізико-хімічних факторів. Потужність ґрунту поряд з поверхневою біомасою та під впливом її збільшується від полюсів до екватора. У північних широтах особливе значення має перегній.
Поширення біомаси на суші.
Ґрунт щільно заселений живими організмами. Вода від дощів, снігів, що тануть, збагачує її киснем і розчиняє мінеральні солі. Частина розчинів утримується у ґрунті, частина виноситься у річки та океан. Грунт випаровує грунтову воду, що піднімається по капілярах. Відбувається рух розчинів та випадання солей у різних ґрунтових горизонтах.
У ґрунті відбувається і газообмін. Вночі при охолодженні та стисканні газів у неї проникає кілька повітря. Кисень повітря поглинається тваринами та рослинами та входить до складу хімічних сполук. азот, що проник у грунт з повітрям, уловлюється деякими бактеріями. Вдень при нагріванні ґрунту виділяються гази: вуглекислий, сірководень, аміак. Всі процеси, що відбуваються в ґрунті, входять у кругообіг речовин біосфери.
Деякі види господарську діяльність людини (хімізація сільськогосподарського виробництва, переробка нафтопродуктів та інших.) викликають масову загибель грунтових організмів, які відіграють у біосфері.
Біомаса Світового океану. Гідросфера Землі, або Світовий океан, займає понад 2/3 поверхні планети. Вода має високу теплоємність, робить більш рівномірною температуру океанів і морів, пом'якшуючи крайні зміни температури взимку та влітку. Океан замерзає лише біля полюсів, а й під льодом існують живі організми.
Вода – добрий розчинник. До складу води океану входять мінеральні солі, що містять близько 60 хімічних елементів, в ній розчиняються кисень і вуглекислий газ, що надходять з повітря. Водні тварини виділяють при диханні вуглекислий газ, а водорості в процесі фотосинтезу збагачують воду киснем.
Фізичні властивості та хімічний склад вод океану дуже постійні і створюють середовище, сприятливе для життя. Фотосинтез водоростей відбувається головним чином верхньому шарі води - до 100м. Поверхня океану у цій товщі заповнена мікроскопічними одноклітинними водоростями, що утворюють мікропланктон.
У харчуванні тварин океану переважне значення має планктон. Водорстками та найпростішими харчуються веслоногі рачки. Рачків поїдають оселедці та інші риби. Оселедці йдуть у їжу хижим рибам та чайкам. Тільки планктоном харчуються вусаті кити. В океані, окрім планктону та вільноплаваючих тварин, багато організмів, прикріплених до дна і повзаючих по ньому. Населення дна зветься бентоса. В океані спостерігаються згущення організмів: планктонне, прибережне, донне. До живих згущень належать і колонії коралів, що утворюють рифи та острови. В океані, особливо на дні його, поширені бактерії, що перетворюють органічні залишки на неорганічні речовини. Відмерлі організми повільно осідають на дно океану. Багато з них покриті крем'яними або вапняними оболонками, а також вапняними раковинами. На дні океану вони утворюють осадові породи.
Нині у низці країн вирішується проблема видобутку з океану прісної води, металів і повного використання його харчових ресурсів із охороною найцінніших тварин.
Гідросфера має сильний вплив на всю біосферу. Добові та сезонні коливання нагрівання поверхні суші та океану викликають циркуляцію тепла та вологи в атмосфері та впливають на клімат та круговороти речовин у всій біосфері.
Видобуток нафти в морях, перевезення її в танкерах та інші види діяльності людини призводять до забруднення Світового океану та скорочення його біомаси.
Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії
Біомасса(Біоматерія) - сукупна маса рослинних і тваринних організмів, присутніх у біогеоценозі, певного розміру або рівня.
Біомаса Землі становить 2423 мільярдів тонн. Люди дають близько 350 мільйонів тонн біомаси в живій вазі або близько 100 мільйонів тонн у перерахунку на суху біомасу - дуже мала кількість порівняно з усією біомасою планети
Склад біомаси землі
Організми континентальної частини
- Зелені рослини – 2400 млрд тонн (99,2 %)
- Тварини та мікроорганізми - 20 млрд тонн (0,8%)
Організми океанів
- Зелені рослини – 0,2 млрд тонн (6,3 %)
- Тварини та мікроорганізми – 3 млрд тонн (93,7 %)
Таким чином, більшість біомаси Землі зосереджена в лісах Землі. На суші переважає маса рослин, в океанах маса тварин та мікроорганізмів. Однак швидкість приросту біомаси (обіг) набагато більша в океанах.
Обіг біомаси
Якщо розглянути приріст біомаси до маси, що вже має, то виходять такі показники:
- Деревна рослинність лісів – 1,8 %
- Рослинність лук, степів, ріллі - 67 %
- Комплекс рослин озер та річок - 14 %
- Морський фітопланктон - 15%
Інтенсивне розподіл мікроскопічних клітин фітопланктону, швидке їх зростання і короткочасність існування сприяють швидкому обороту фітомаси океану, який у середньому відбувається за 1-3 доби, тоді як повне оновлення рослинності суші здійснюється за 50 років і більше. Тому незважаючи на невелику величину фітомаси океану, утворена нею річна сумарна продукція можна порівняти з продукцією рослин суші. Невелика вага рослин океанів пов'язана з тим, що вони за кілька діб поїдаються тваринами та мікроорганізмами, але також за кілька діб відновлюються.
Щорічно у біосфері у процесі фотосинтезу утворюється близько 150 млрд тонн сухої органічної речовини. У континентальній частині біосфери найпродуктивнішими є тропічні та субтропічні ліси, в океанічній – естуарії (розширюються у бік моря гирла річок) та рифи, а також зони підйому глибинних вод – апвелінгу. Низька продуктивність рослин характерна для відкритого океану, пустель та тундри.
Застосування біомаси в енергетиці
Біомаса - шостий за запасами з доступних на даний момент джерел енергії після горючих сланців, урану, вугілля, нафти та природного газу. Приблизно повна біологічна маса землі оцінюється в 2,4 10 12 тонн.
Біомаса - п'яте за продуктивністю відновне джерело енергії після прямої сонячної, вітрової, гідро- та геотермальної енергії. Щорічно на землі утворюється близько 170 млрд. тонн первинної біологічної маси і приблизно той же обсяг руйнується.
Біомаса - найбільший по використанню у світовому господарстві відновлюваний ресурс (понад 500 млн. тонн у. т. на рік)
Біомаса застосовується для виробництва тепла, електроенергії, біопалива, біогазу (метану, водню).
Основна частина паливної біомаси (до 80%), це насамперед деревина, використовується для обігріву житла та приготування їжі в країнах, що розвиваються.
Приклади
У 2002 році в електроенергетиці США було встановлено 9733 МВт потужностей, що генерують, що працюють на біомасі. З них 5886 МВт працювали на відходах лісового та сільського господарства, 3308 МВт працювали на твердих муніципальних відходах, 539 МВт на інших джерелах.
Газифікація біомаси
З 1 кілограма біомаси можна отримати близько 2,5 м 3 генераторного газу, основними горючими компонентами якого є монооксид вуглецю (CO) та водень (H 2). Залежно від способу проведення процесу газифікації та вихідної сировини можна отримати низькокалорійний (сильно баластований) або середньокалорійний генераторний газ.
З гною тварин методом метанового бродіння отримують біогаз. Біогаз на 55-75% складається з метану і на 25-45% із СО2. З тонни гною великої рогатої худоби (у сухій масі) виходить 250-350 кубічних метрів біогазу. Світовий лідер за кількістю діючих установок з виробництва біогазу - Китай.
Напишіть відгук про статтю "Біомаса"
Примітки
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Уривок, що характеризує біомасу
«Кохання? Що таке кохання? – думав він. – Кохання заважає смерті. Кохання є життя. Все, що я розумію, я розумію тільки тому, що люблю. Все є, все є тільки тому, що я люблю. Все пов'язане однією нею. Любов є бог, і померти – значить мені, частинці любові, повернутися до спільного та вічного джерела». Думки ці здалися йому втішними. Але то були тільки думки. Чогось бракувало в них, що то було односторонньо особисте, розумове – не було очевидності. І був той самий неспокій і неясність. Він заснув.Він бачив уві сні, що він лежить у тій же кімнаті, в якій він лежав насправді, але що він не поранений, а здоровий. Багато різних осіб, нікчемних, байдужих є перед князем Андрієм. Він розмовляє з ними, сперечається про щось непотрібне. Вони збираються їхати кудись. Князь Андрій невиразно нагадує, що все це мізерно і що в нього є інші, найважливіші турботи, але продовжує говорити, дивуючи їх, якісь порожні, дотепні слова. Потроху, непомітно всі ці обличчя починають зникати, і все замінюється одним питанням про зачинені двері. Він підводиться і йде до дверей, щоб засунути засувку і замкнути її. Тому, що він встигне чи не встигне замкнути її, залежить все. Він іде, поспішає, ноги його не рухаються, і він знає, що не встигне замкнути двері, але таки болісно напружує всі свої сили. І болісний страх охоплює його. І цей страх є страхом смерті: за дверима стоїть воно. Але в той же час, як він безсило незграбно підповзає до дверей, це щось страшне, з іншого боку вже, натискаючи, ломиться в них. Щось не людське – смерть – ломиться у двері, і треба втримати її. Він ухоплюється за двері, напружує останні зусилля – замкнути вже не можна – хоч утримати її; але сили його слабкі, незграбні, і, натискання жахливим, двері відчиняються і знову зачиняються.
Ще раз воно натиснуло звідти. Останні надприродні зусилля марні, і обидві половинки відчинилися беззвучно. Воно увійшло, і воно смерть. І князь Андрій помер.
Але в ту ж мить, як він помер, князь Андрій згадав, що він спить, і тієї ж миті, як він помер, він, зробивши над собою зусилля, прокинувся.
«Так, то була смерть. Я помер – я прокинувся. Так, смерть – пробудження! - раптом просвітліло в його душі, і завіса, що приховувала досі невідоме, була піднята перед його душевним поглядом. Він відчув ніби звільнення колись пов'язаної в ньому сили і ту дивну легкість, яка з того часу не залишала його.
Коли він, прокинувшись у холодному поті, заворушився на дивані, Наталка підійшла до нього і спитала, що з ним. Він не відповів їй і, не розуміючи її, глянув на неї дивним поглядом.
Це було те, що сталося з ним за два дні до приїзду княжни Марії. З того ж дня, як говорив лікар, виснажлива лихоманка набула поганого характеру, але Наталя не цікавилася тим, що говорив лікар: вона бачила ці страшні, більше для неї безперечні, моральні ознаки.
З цього дня почалося для князя Андрія разом із пробудженням від сну – пробудженням від життя. І щодо тривалості життя воно не здавалося йому повільніше, ніж пробудження від сну щодо тривалості сновидіння.
Нічого не було страшного і різкого в цьому відносно повільному пробудженні.
Останні дні та години його пройшли звичайно і просто. І княжна Мар'я та Наталя, які не відходили від нього, відчували це. Вони не плакали, не здригалися і останнім часом, самі відчуваючи це, ходили вже не за ним (його вже не було, він пішов від них), а за найближчим спогадом про нього – за його тілом. Почуття обох були такі сильні, що на них не діяла зовнішня, страшна сторона смерті, і вони не знаходили потрібних розбещувати своє горе. Вони не плакали ні при ньому, ні без нього, але ніколи не говорили про нього між собою. Вони відчували, що не могли висловити те, що вони розуміли.
Вони обидві бачили, як він глибше і глибше, повільно і спокійно, опускався від них кудись туди, і обидві знали, що так має бути і що це добре.
Його сповідали, причастили; всі приходили до нього прощатись. Коли йому привели сина, він приклав до нього свої губи і відвернувся, не тому, щоб йому було тяжко чи шкода (князівна Мар'я та Наталя розуміли це), а лише тому, що він думав, що це все, що від нього вимагали; але коли йому сказали, щоб він благословив його, він виконав необхідне і озирнувся, ніби питаючи, чи не треба ще щось зробити.
Коли відбувалися останні здригання тіла, що залишалося духом, княжна Марія та Наташа були тут.
- Скінчилося?! - сказала княжна Мар'я, після того, як тіло його вже кілька хвилин нерухомо, холодіючи, лежало перед ними. Наталка підійшла, глянула в мертві очі й поспішила заплющити їх. Вона закрила їх і не поцілувала їх, а приклалася до того, що було найближчим спогадом про нього.
«Куди він пішов? Де він тепер?..»
Коли одягнене, обмите тіло лежало в труні на столі, всі підходили до нього прощатися і всі плакали.
Миколка плакав від страждання, що розривало його серце. Графиня і Соня плакали від жалю до Наташі і про те, що його більше немає. Старий граф плакав про те, що скоро, він відчував, і він мав зробити той самий страшний крок.
Наташа і княжна Мар'я плакали також тепер, але вони плакали не від свого особистого горя; вони плакали від благоговійного розчулення, що охопило їх душі перед свідомістю простого та урочистого таїнства смерті, що відбулася перед ними.
Для людського розуму недоступна сукупність причин явищ. Але потреба знаходити причини вкладена в душу людини. І людський розум, не вникнувши в незліченність і складність умов явищ, з яких кожне окремо може бути причиною, хапається за перше, найзрозуміліше зближення і каже: ось причина. В історичних подіях (де предметом спостереження суть дії людей) найпервіснішим зближенням є воля богів, потім воля тих людей, які стоять на найвиднішому історичному місці, – історичних героїв. Але варто лише вникнути у сутність кожної історичної події, тобто в діяльність усієї маси людей, які брали участь у події, щоб переконатися, що воля історичного героя не тільки не керує діями мас, але й постійно керована. Здавалося б, однаково розуміти значення історичної події так чи інакше. Але між людиною, яка каже, що народи Заходу пішли на Схід, тому що Наполеон захотів цього, і людиною, яка каже, що це сталося, тому що мало статися, існує та ж різниця, яка існувала між людьми, які стверджували, що земля стоїть твердо і планети рухаються навколо неї, і тими, які говорили, що вони не знають, на чому тримається земля, але знають, що є закони, які керують рухом і її, та інших планет. Причин історичної події немає і не може бути, крім єдиної причини всіх причин. Але є закони, які керують подіями, частково невідомі, частково намацувані нами. Відкриття цих законів можливе лише тоді, коли ми цілком відмовимося від пошуку причин у волі однієї людини, так само, як відкриття законів руху планет стало можливим лише тоді, коли люди відмовилися від уявлення затвердженості землі.
Сукупність всіх живих організмів утворює біомасу (або, за словами В. І. Вернадського, жива речовина) планети.
По масі це близько 0,001% маси земної кори. Однак, незважаючи на незначну загальну біомасу, роль живих організмів у процесах, що відбуваються на планеті, величезна. Саме діяльністю живих організмів зумовлені хімічний склад атмосфери, концентрація солей у гідросфері, утворення одних та руйнування інших гірських порід, формування ґрунту в літосфері тощо.
Біомаса суші. Найбільша щільність життя у тропічних лісах. Тут більше видів рослин (понад 5 тис.). На північ і на південь від екватора життя стає біднішим, зменшуються його щільність і кількість видів рослин і тварин: у субтропіках близько 3 тис. видів рослин, у степах близько 2 тис., далі йдуть широколистяні та хвойні ліси і, нарешті, тундра, якої росте близько 500 видів лишайників та мохів. Залежно від інтенсивності розвитку життя різних географічних широтах змінюється біологічна продуктивність. Підраховано, що загальна первинна продуктивність суші (біомаса, утворена автотрофними організмами за одиницю часу на одиницю площі) становить близько 150 млрд т, у тому числі частку лісів земної кулі припадає 8 млрд т органічної речовини на рік. Сумарна рослинна маса на 1 га в тундрі становить 28,25 т, у тропічному лісі – 524 т. У помірному поясі 1 га лісу за рік утворює близько 6 т деревини та 4 т листя, становить 193,2*109 Дж (~ 46* 109 кал). Вторинна продуктивність (біомаса, утворена гетеротрофними організмами за одиницю часу на одиницю площі) у біомасі комах, птахів та інших у цьому лісі становить від 0,8 до 3% біомаси рослин, тобто близько 2*109 Дж (5*108 кал).< /p>
Первинна річна продуктивність різних агроценозів істотно відрізняється. Середня світова продуктивність у тоннах сухої речовини на 1 га складає: пшениці – 3,44, картоплі – 3,85, рису – 4,97, цукрових буряків – 7,65. Урожай, який збирає людина, становить лише 0,5% від загальної біологічної продуктивності поля. Значна частина первинної продукції руйнується сапрофітами – жителями ґрунтів.
Одним із важливих компонентів біогеоценозів поверхні суші є ґрунти. Вихідним матеріалом для ґрунтоутворення є поверхневі шари гірських порід. З них під впливом мікроорганізмів, рослин та тварин формується ґрунтовий шар. Організми концентрують у собі біогенні елементи: після відмирання рослин і тварин та розкладання їх залишків ці елементи переходять до складу ґрунту, завдяки чому
у ньому акумулюються біогенні елементи, а також накопичуються не повністю розкладені органічні печовини. У ґрунті міститься величезна кількість мікроорганізмів. Так, в одному грамі чорнозему кількість їх досягає 25*108. Таким чином, ґрунт має біогенне походження, складається з неорганічних, органічних речовин та живих організмів (едафон – сукупність всіх живих істот ґрунту). Поза біосферою виникнення та існування ґрунту неможливо. Ґрунт – середовище для життя багатьох організмів (одноклітинних тварин, кільчастих та круглих черв'яків, членистоногих та багатьох інших). Ґрунт пронизаний корінням рослин, з нього рослини вбирають поживні речовини та воду. З життєдіяльністю живих організмів, які є у ґрунті, пов'язана врожайність сільськогосподарських культур. Внесення хімічних речовин у ґрунт часто згубно впливає на життя в ньому. Тому потрібно раціонально використовувати ґрунти та оберігати їх.
Кожна місцевість має свої ґрунти, які відрізняються від інших за складом та властивостями. Утворення окремих типів ґрунтів пов'язано з різними ґрунтоутворювальними породами, кліматом та особливостями рослин. В. В. Докучаєв виділив 10 основних типів ґрунтів, нині їх налічується понад 100. На території України виділяють такі ґрунтові зони: Полісся, Лісостеп, Степ, Сухий степ, а також Карпатську та Кримську гірські області з притаманними для кожної з них типами структури ґрунтового. покриву. Для Полісся характерні дерновопідзолісти, сірі лісові. Темносирі лісові ґрунти, чорноземи опідзолені тощо. Зона Лісостепу має сірі та темносирі лісові ґрунти. Зона Степу переважно представлена чорноземами. В Українських Карпатах переважають бурі лісові ґрунти. У Криму трапляються різні ґрунти (чорноземи, каштанові тощо), але вони, як правило, щебнистими та кам'янистими.
Біомаса Світового океану. Світовий океан займає понад 2/3 площі поверхні планети. Фізичні властивості та хімічний склад вод океану сприятливі для розвитку та існування життя. Як і на суші, в океані щільність життя найбільша в екваторіальній зоні та знижується у міру віддалення від неї. У верхньому шарі, на глибині до 100 м, живуть одноклітинні водорості, які складають планктон, «загальна первинна продуктивність фітопланктону Світового океану становить 50 млрд т на рік (близько 1/3 усієї первинної продукції біосфери). Майже всі ланцюги харчування в океані починаються з фітопланктону, яким живляться зоопланктони тварини (наприклад, рачки). Рачки є їжею для багатьох видів риб та вусатих китів. Риб поїдають птахи. Великі водорості ростуть переважно у прибережній частині океанів та морів. Найбільша концентрація життя – у коралових рифах. Океан бідніший життя, ніж сушу, біомаса його продукції в 1000 разів менше. Більшість освіченої біомаси - одноклітинні водорості та інші мешканці океану - відмирають, осідають на дно та їх органічна речовина руйнується редуцентами. Лише близько 0,01% первинної продуктивності Світового океану через довгий ланцюг трофічних рівнів доходить до людини у вигляді їжі та хімічної енергії.
На дні океану, в результаті життєдіяльності організмів, формуються осадові породи: крейда, вапняки, діатоміт та ін.
Біомаса тварин у Світовому океані приблизно у 20 разів більша, ніж біомаса рослин, особливо велика вона у прибережній зоні.
Океан - колиска життя Землі. Основою ж життя в самому океані, первинною ланкою у складному харчовому ланцюзі є фітопланктон, одноклітинні зелені морські рослини. Ці мікроскопічні рослини поїдаються рослиноїдним зоопланктоном і багатьма видами дрібної риби, які у свою чергу служать кормом цілого ряду нектонних, хижаків, що активно плавають. У харчовому ланцюзі океану беруть участь також і організми морського дна – бентос (фітобентос та зообентос). Сумарна маса живої речовини в океані становить 29,9 ∙ 109 т, при цьому на біомасу зоопланктону та зообентосу припадає 90% від загальної маси живої речовини океану, на біомасу фітопланктону – близько 3 % та на біомасу нектону (головним чином риба) – 4% (Суєтова, 1973; Добродєєв, Суєтова, 1976). У цілому нині біомаса океану за вагою в 200 разів, але в одиницю поверхні - в 1000 разів менше, ніж біомаса суші. Однак щорічна продукція живої речовини океану становить 4,3∙1011 т. У одиницях живої ваги вона близька до продукції наземної рослинної маси - 4,5∙1011 т. Оскільки морські організми містять набагато більше води, то в одиницях сухої ваги це співвідношення виглядає як 1:2,25. Ще нижче (як 1:3,4) співвідношення продукції чистої органічної речовини океану порівняно з такою на суші, оскільки фітопланктон містить більший відсоток зольних елементів, ніж деревина (Добродєєв, Суєтова, 1976). Досить висока продуктивність живої речовини в океані пояснюється тим, що найпростіші організми фітопланктону мають короткий термін життя, вони оновлюються щодня, а загальна маса живої речовини океану в середньому через кожні 25 днів. На суші оновлення біомаси відбувається загалом за 15 років. Жива речовина в океані розподіляється дуже нерівномірно. Максимальні концентрації живої речовини у відкритому океані – 2 кг/м2 – розташовані в районах помірного поясу північної частини Атлантичного та північно-західної частини Тихого океанів. На суші таку ж біомасу мають зони лісостепів та степів. Середні величини біомаси в океані (від 1,1 до 1,8 кг/м2) мають області помірного та екваторіального поясів, на суші їм відповідають біомаси сухих степів помірного пояса, напівпустель субтропічного пояса, альпійських та субальпійських лісів (Добродєєв,9 . В океані розподіл живої речовини залежить від вертикального перемішування вод, що викликає підйом до поживних речовин з глибинних шарів, де відбувається процес фотосинтезу. Такі зони підйому глибинних вод отримали назву зон апвелінгу, вони найпродуктивніші в океані. Зони слабкого вертикального перемішування вод характеризуються низькими величинами продукції фітопланктону – першої ланки у біологічній продуктивності океану, бідністю життя. Інша характерна риса розподілу життя в океані - концентрація її в мілководній зоні. У районах океану, де глибина вбирається у 200 м, зосереджено 59% біомаси донної фауни; на глибини від 200 до 3000 м припадає 31,1% і райони з глибиною понад 3000 м - менше 10%. З кліматичних широтних поясів у Світовому океані найбільш багаті субантарктичний та північний помірний пояс: їхня біомаса в 10 разів більша, ніж в екваторіальному поясі. На суші, навпаки, найвищі значення живої речовини припадають на екваторіальний та субекваторіальний пояс.
Основу біологічного круговороту, що забезпечує існування життя, становить сонячна енергія і хлорофіл зелених рослин, що його вловлює. У кругообігу речовин та енергії бере участь кожен живий організм, поглинаючи із зовнішнього середовища одні речовини та виділяючи інші. Біогеоценози, що складаються з великої кількості видів і кісткових компонентів середовища, здійснюють цикли, якими пересуваються атоми різних хімічних елементів. Атоми постійно здійснюють міграцію через багато живих організмів і кісткове середовище. Без міграції атомів життя на Землі не могло б існувати: рослини без тварин і бактерій незабаром вичерпали б запаси вуглекислого газу та мінеральних речовин, а тварини баз рослин втратили б джерело енергії та кисню.
Біомаса поверхні суші відповідає біомасі наземно-повітряного середовища. Вона збільшується від полюсів до екватора. Водночас зростає кількість видів рослин.
Арктичні тундри – 150 видів рослин.
Тундри (чагарники та трав'янисті) – до 500 видів рослин.
Зона лісів (хвойні ліси + степи (зона)) – 2000 видів.
Субтропіки (цитрусові, пальми) – 3000 видів.
Широколистяні ліси (вологі тропічні ліси) – 8000 видів. Рослини зростають у кілька ярусів.
Біомаса тварин. У тропічному лісі найбільша біомаса планети. Така насиченість життя викликає жорсткий природний відбір і боротьбу існування а =>Пристосованість різних видів до умл-ям спільного сущ-я.