Продуктивность экосистем

При анализе продуктивности и потоков вещества и энергии в экосистемах выделяют понятия биомасса и урожай на корню. Под урожаем на корню понимается масса тел всех организмов на единице площади суши или воды, а под биомассой — масса этих же организмов в пересчёте на энергию (например, в джоулях) или в пересчёте на сухое органическое вещество (например, в тоннах на гектар). К биомассе относят тела организмов целиком, включая и витализированные омертвевшие части и не только у растений, к примеру, кора и ксилема, но и ногти и ороговевшие части у животных. Биомасса превращается в некромассу только тогда, когда отмирает часть организма (отделяется от него) или весь организм. Часто зафиксированные в биомассе вещества являются «мёртвым капиталом», особенно это выражено у растений: вещества ксилемы могут сотнями лет не поступать в круговорот, служа только опорой растения

Пищева́я (тофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями: пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю).

Трофический уровень — это совокупность организмов, которые, в зависимости от способа их питания и вида корма, составляют определённое звено пищевой цепи.

Обычно для каждого звена цепи можно указать не одно, а несколько других звеньев, связанных с ним отношением «пища — потребитель». Так, траву едят не только коровы, но и другие животные, а коровы являются пищей не только для человека. Установление таких связей превращает пищевую цепь в более сложную... — трофическую сеть.

Валовая первичная продукция - общая масса валового органического вещества, создаваемого растением за единицу времени при данной скорости фотосинтеза, включая и траты на дыхание.

Чистая первичная продукция - количество органического вещества, продуцируемого автотрофами в единицу времени, за вычетом затрат на дыхание. Последние составляют до половины создаваемого при фотосинтезе органического вещества.

Вторичная продукция - продукция гетеротрофных организмов (консументов), к-рые питаются готовыми органич. веществами. К В. п. относят продукцию организмов второго и последующего трофических уровней (все животные, гетеротрофные микроорганизмы и сапрофитные растения). Независимо от трофич. специализации консументов принимают след.схему образования В. п. Продукцию растений (первичную продукцию) в нек-ром кол-ве поедают животные, остальная часть поступает в опад или донные отложения. Съеденная пища усваивается консументами, частично экскретируется и поступает в детрит. За счёт усвоенного продукта происходит прирост биомассы животных (формируется В. п.). В. п. включает вещество и энергию прироста (привеса) животных и их потомства за изучаемый период, к-рые с учётом вещества и энергии элиминированных особей характеризуют продукцию животных. Биомасса животных-иммигрантов во В. п. не включается

Правило Линдемана, «правило десяти процентов» - на каждый последующий уровень передаётся не более 10 % вещества и энергии. Следствие – 1) пищевые цепи не могут быть бесконечными; 2) промысел без подрыва популяции возможен вразмере не более 10%.

Биологическое накопление – концентрирование (накопление) ряда химических веществ (пестицидов, тяжелых металлов, радионуклидов и др.) в трофических цепях экосистемы. Накопленные вещества могут вызвать мутагенный, тератогенный, канцерогенный, летальный и другие отрицательные эффекты.

Экологическая пирамида — графические изображения соотношения между продуцентами и консументами всех уровней (травоядных, хищников, видов, питающихся другими хищниками) в экосистеме. Эффект пирамид в виде графических моделей разработан в 1927 году Ч. Элтоном.

Пирамида биомасс - графическая модель последовательного расположения биомасс популяций естественных экосистем, основанием которой всегда служит первый уровень, т. е. биомасса продуцентов. Биомасса может быть представлена в виде веса, калорийности или другой количественной меры живого вещества. При этом параметры продуцентов, как правило, выше, чем консументов (отсюда — форма пирамиды). Но в некоторых экосистемах пирамида биомасс может быть обращенной, т. е. параметры продуцентов ниже, чем консументов. Например, на пастбищах общая биомасса травоядных больше, чем биомасса растений.

Пирамида энергии — выражает закономерность, согласно которой поток энергии постепенно уменьшается и обесценивается при переходе от звена к звену в цепи питания