Koji ekosustav ima najveću produktivnost? Biološka produktivnost ekosustava. Koje su biocenoze najproduktivnije

Test u 10. razredu za prvo polugodište

1. Biogeocenoza se sastoji od:

a) biljke i okoliš,

b) neživi okoliš u kojem organizmi egzistiraju.

c) svi organizmi i okoliš,

d) jedna biljna zajednica

2. Ulogu potrošača u šumskom ekosustavu imaju:

A) bijeli zečevi,

B) muharice,

B) bakterije u tlu,

D) jasika.

3. Glavnu ulogu u mineralizaciji organskih ostataka imaju:

A) maslačak

B) cvrčak krtica,

B) azotobakterije,

D) gliste.

4. U kojem smjeru se provode prehrambene i energetske veze:

A) potrošači-proizvođači-razlagači,

B) razlagači-potrošači-proizvođači,

B) proizvođači-potrošači-razlagači,

D) proizvođači-reducenti-potrošači.

5. Opetovano uključeni u biološki ciklus tvari u prirodi:

A) Sunčeva energija,

B) organske tvari koje proizvode biljke,

b) kemijski elementi,

D) organske tvari koje proizvode životinje.

6. Najproduktivniji ekosustav je:

A) džungla

B) ocean

B) tajga,

D) borova šuma.

7. Iz navedenih primjera lanac razgradnje uključuje:

A) biljke – ovce – čovjek,

B) biljke - skakavac - gušter - jastreb,

B) fitoplankton-ribe-ptice grabljivice,

D) silaža – gliste – bakterije

8. Navedite pravilno sastavljen hranidbeni lanac:

A) djetelina-jastreb-bumbar-miš,

B) djetelina-bumbar-miš-jastreb,

B) bumbar-miš-jastreb-djetelina,

D) miš-djetelina-bumbar-jastreb.

9. Ulogu proizvođača i potrošača mogu imati:

A) zelena euglena,

B) papučica cilijata,

B) obična ameba,

D) Giardia hepatica.

10. Živa tvar je:

A) masa jedinki jedne vrste,

B) masa zajednice kao cjeline,

B) ukupnost svih postojećih organizama,

D) masu svih biljaka i životinja.

11.Koji je znanstvenik stvorio nauk o biosferi?

A) J.-B.

B) L. Pasteur,

B) V.V. Dokuchaev

D) V.I.Vernadsky

12. Proizvodi koje stvaraju živi organizmi nazivaju se:

A) biogena tvar,

B) bioinertna tvar,

B) inertna tvar,

D) živa tvar.

13. Biosfera se smatra otvorenim sustavom jer:

A) naseljena živim organizmima,

B) nalazi se na granici triju geoloških sredina,

C) prima energiju izvana,

D) sastoji se od žive tvari.

A) jedu životinje biljojede,

B) žive u sličnim staništima,

B) imaju približno istu veličinu,

D) ima drugačiju zalihu hrane.

1. Popunite praznine u tekstu:

Proizvođači organske tvari u biocenozi su _______________________. Koriste ___________________ energiju u procesu__________________________. Organizmi koji konzumiraju gotove organske tvari nazivaju se ____________.

Primarni i sekundarni proizvodi. Brzina kojom proizvođači ekosustava fiksiraju sunčevu energiju u kemijskim vezama sintetizirane organske tvari određuje produktivnost zajednica. Organska masa koju biljke stvaraju u jedinici vremena naziva se primarna proizvodnja zajednice. Proizvodi se kvantitativno izražavaju u mokroj ili suhoj masi biljaka ili u energetskim jedinicama – ekvivalentnom broju džula.

Bruto primarna proizvodnja je količina tvari koju biljke stvaraju po jedinici vremena pri određenoj stopi fotosinteze. Dio ove proizvodnje ide na održavanje vitalne aktivnosti samih biljaka (potrošnja na disanje). Ovaj dio može biti prilično velik. U tropskim šumama i zrelim umjerenim šumama čini 40 do 70% bruto proizvodnje. Planktonske alge koriste oko 40% fiksne energije za metabolizam. Većina poljoprivrednih kultura troši istu količinu novca na disanje. Preostali dio stvorene organske mase karakterizira neto primarnu proizvodnju, koja predstavlja količinu rasta biljaka. Neto primarna proizvodnja rezerva je energije za potrošače i razlagače. Obrađen u hranidbenim lancima, koristi se za popunjavanje mase heterotrofnih organizama.

Povećanje mase potrošača u jedinici vremena je sekundarna proizvodnja zajednice. Sekundarna proizvodnja izračunava se zasebno za svaku trofičku razinu, budući da se povećanje mase na svakoj od njih događa zbog energije koja dolazi iz prethodne.

Heterotrofi, uključeni u trofičke lance, u konačnici žive od neto primarne proizvodnje zajednice.

U različitim ekosustavima konzumiraju ga u različitim stupnjevima. Ako stopa uklanjanja primarnih proizvoda u prehrambenim lancima zaostaje za stopom rasta biljaka, to dovodi do postupnog povećanja ukupne biomase proizvođača. Pod biomasom se podrazumijeva ukupna masa organizama u određenoj skupini ili cijeloj zajednici kao cjelini. Biomasa se često izražava u jedinicama ekvivalentne energije.

Nedovoljno iskorištavanje produkata stelje u lancima razgradnje dovodi do nakupljanja mrtve organske tvari u sustavu, što se događa npr. kada se močvare pune tresetom, zarastaju plitke vodene površine, stvaraju se velike rezerve stelje u šumama tajge itd. Biomasa zajednice s uravnoteženim ciklusom tvari ostaje relativno konstantna, budući da se gotovo sva primarna proizvodnja troši u lancima ishrane i razgradnje.

Pravilo piramide. Ekosustavi su vrlo varijabilni u relativnim stopama stvaranja i potrošnje i neto primarne proizvodnje i neto sekundarne proizvodnje na svakoj trofičkoj razini. Međutim, sve ekosustave, bez iznimke, karakteriziraju određeni kvantitativni odnosi između primarne i sekundarne proizvodnje, koji se nazivaju pravilom proizvodne piramide: na svakoj prethodnoj trofičkoj razini, količina biomase stvorene po jedinici vremena veća je nego na sljedećoj. . Grafički se ovo pravilo izražava u obliku piramida koje se sužavaju prema gore i čine ih pravokutnici jednake visine postavljeni jedan na drugi, čija duljina odgovara razmjeru proizvodnje na odgovarajućim trofičkim razinama. Piramida proizvoda odražava zakone potrošnje energije u prehrambenim lancima.

Stopa stvaranja organske tvari ne određuje njezine ukupne rezerve, tj. ukupna biomasa svih organizama na svakoj trofičkoj razini. Raspoloživa biomasa proizvođača ili potrošača u određenim ekosustavima ovisi o tome u kakvoj su korelaciji stope akumulacije organske tvari na određenoj trofičkoj razini i njezinog prijenosa na višu razinu, odnosno kolika je potrošnja rezultirajućih rezervi. Važnu ulogu igra stopa obrtaja generacija glavnih proizvođača i potrošača.

U većini kopnenih ekosustava također vrijedi pravilo piramide biomase, tj. ispada da je ukupna masa biljaka veća od biomase svih fitofaga i biljojeda, a masa onih, pak, premašuje masu svih predatora. . Omjer godišnjeg rasta vegetacije i biomase u kopnenim ekosustavima je relativno mali. U različitim fitocenozama, gdje se glavni proizvođači razlikuju u trajanju životnog ciklusa, veličini i brzini rasta, ovaj omjer varira od 2 do 76%. Stope relativnog rasta biomase posebno su niske u šumama različitih zona, gdje je godišnja proizvodnja samo 2-6% ukupne mase biljaka akumuliranih u tijelima dugovječnih velikih stabala. Čak ni u najproduktivnijim tropskim kišnim šumama ta vrijednost ne prelazi 6,5%. U zajednicama u kojima prevladavaju zeljasti oblici, stopa reprodukcije biomase mnogo je veća: godišnja proizvodnja u stepama iznosi 41-55%, au travnatim tugajima i efemerno-grmovim polupustinjama čak doseže 70-76%.

Omjer primarne proizvodnje i biljne biomase određuje opseg ispaše biljne mase koji je moguć u zajednici bez potkopavanja njezine produktivnosti. Relativni udio primarne proizvodnje koju troše životinje veći je u zeljastim zajednicama nego u šumama. Papkari, glodavci i fitofagi u stepama koriste do 70% godišnjeg prirasta biljaka, dok u šumama u prosjeku ne više od 10%. Međutim, moguće granice otuđenja biljne mase od strane životinja u kopnenim zajednicama nisu u potpunosti ostvarene te značajan dio godišnje proizvodnje završi u stelji.

U oceanima, gdje su glavni proizvođači jednostanične alge s visokom stopom izmjene generacija, njihova godišnja proizvodnja može biti desetke, pa čak i stotine puta veća od rezerve biomase. Sva čista primarna proizvodnja tako se brzo uključuje u hranidbeni lanac da je akumulacija biomase algi vrlo niska, ali zbog visokih stopa reprodukcije, mala količina algi dovoljna je za održavanje stope rekonstrukcije organske tvari.

Za ocean je pravilo piramide biomase nevažeće; Na višim trofičkim razinama prevladava tendencija akumulacije biomase, budući da je životni vijek velikih grabežljivaca dug, stopa izmjene njihovih generacija, naprotiv, mala, a značajan dio tvari koja ulazi u hranidbeni lanac zadržava se u njihova tijela.

Sva tri pravila piramida - proizvodnja, biomasa i brojevi - u konačnici izražavaju energetske odnose u ekosustavima, a ako se prva dva pojavljuju u zajednicama s određenom trofičkom strukturom, onda posljednje (piramida proizvoda) ima univerzalni karakter.

Poznavanje zakona produktivnosti ekosustava i sposobnost kvantificiranja protoka energije od iznimne su praktične važnosti. Primarna proizvodnja agrocenoza i ljudsko iskorištavanje prirodnih zajednica glavni je izvor zaliha hrane za čovječanstvo. Sekundarni proizvodi dobiveni od poljoprivrednih i industrijskih životinja nisu ništa manje važni, budući da životinjske bjelančevine sadrže niz aminokiselina bitnih za ljude, kojih nema u biljnoj hrani. Precizni izračuni protoka energije i razmjera produktivnosti ekosustava omogućuju reguliranje ciklusa tvari u njima na takav način da se postigne najveći prinos proizvoda korisnih za ljude. Osim toga, potrebno je dobro poznavati dopuštene granice uklanjanja biljne i životinjske biomase iz prirodnih sustava kako se ne bi potkopala njihova produktivnost. Takvi izračuni obično su vrlo složeni zbog metodoloških poteškoća i najtočnije se izvode za jednostavnije vodene ekosustave. Primjer energetskih odnosa u određenoj zajednici su podaci dobiveni za ekosustave jednog od jezera (Tablica 2). P/B omjer odražava stopu rasta.

U ovoj vodenoj zajednici vrijedi pravilo piramide biomase, budući da je ukupna masa proizvođača veća od mase fitofaga, a udio predatora, naprotiv, manji. Najveća produktivnost karakteristična je za fito- i bakterioplankton. U proučavanom jezeru njihovi P/B omjeri su prilično niski, što ukazuje na relativno slabu uključenost primarne proizvodnje u hranidbeni lanac. Biomasa bentosa, koja se temelji na velikim mekušcima, gotovo je dvostruko veća od biomase planktona, dok je produkcija višestruko manja. U zooplanktonu, proizvodnja ne-predatorskih vrsta tek je malo veća od prehrane njihovih potrošača, stoga su prehrambene veze planktona prilično napete. Cjelokupna proizvodnja nepredatorske ribe predstavlja samo oko 0,5% primarne proizvodnje akumulacije, pa stoga riba zauzima skromno mjesto u protoku energije u ekosustavu jezera. No, one konzumiraju značajan dio prirasta zooplanktona i bentosa te stoga imaju značajan utjecaj na regulaciju njihove proizvodnje.

Opis protoka energije stoga je temelj detaljne biološke analize kojom se utvrđuje ovisnost konačnih proizvoda korisnih za čovjeka o funkcioniranju cjelokupnog ekološkog sustava u cjelini.

Distribucija bioloških proizvoda. Najvažniji praktični rezultat energetskog pristupa proučavanju ekosustava bilo je provođenje istraživanja u okviru Međunarodnog biološkog programa, koje od 1969. godine provode znanstvenici iz cijelog svijeta u cilju proučavanja potencijalne biološke produktivnosti Zemlje.

Teoretski moguća brzina stvaranja primarnih bioloških proizvoda određena je mogućnostima fotosintetskog aparata biljaka. Maksimalna učinkovitost fotosinteze koja se postiže u prirodi je 10-12% PAR energije, što je oko polovice teoretski moguće. Ova stopa vezanja energije postiže se, primjerice, u šikarama džugare i trske u Tadžikistanu tijekom kratkoročnih, najpovoljnijih razdoblja. Učinkovitost fotosinteze od 5% smatra se vrlo visokom za fitocenozu. Diljem svijeta u cjelini, apsorpcija sunčeve energije od strane biljaka ne prelazi 0,1%, budući da je fotosintetska aktivnost biljaka ograničena mnogim čimbenicima.

Globalna distribucija primarnih bioloških proizvoda izrazito je neravnomjerna. Najveći apsolutni porast biljne mase doseže prosječno 25 g dnevno u vrlo povoljnim uvjetima, npr. u riječnim estuarijima i c. estuariji sušnih područja, s visokom opskrbom biljaka vodom, svjetlom i mineralnom ishranom. Na velikim površinama produktivnost autotrofa ne prelazi 0,1 g/m2. To uključuje vruće pustinje, gdje je život ograničen nedostatkom vode, polarne pustinje, gdje nema dovoljno topline, i goleme unutarnje prostore oceana s ekstremnim nedostatkom hranjivih tvari. Ukupna godišnja proizvodnja suhe organske tvari na Zemlji iznosi 150-200 milijardi tona. Otprilike trećina se formira u oceanima, oko dvije trećine na kopnu. Gotovo sva neto primarna proizvodnja Zemlje služi za održavanje života svih heterotrofnih organizama. Energija koju potrošači nedovoljno iskorištavaju pohranjuje se u njihovim tijelima, organskim sedimentima vodenih tijela i humusu tla. .

Učinkovitost vezanja sunčevog zračenja vegetacijom smanjuje se nedostatkom topline i vlage, nepovoljnim fizikalnim i kemijskim svojstvima tla itd. Produktivnost vegetacije mijenja se ne samo prelaskom iz jedne klimatske zone u drugu, nego i unutar svake zone. . Na području SSSR-a, u zonama dovoljne vlage, primarna produktivnost raste od sjevera prema jugu, s povećanjem dotoka topline i trajanja vegetacijske sezone. Godišnji rast vegetacije varira od 20 c/ha na obali i otocima Arktičkog oceana do više od 200 c/ha na crnomorskoj obali Kavkaza. U srednjoazijskim pustinjama produktivnost pada na 20 c/ha.

Prosječni faktor iskorištenja energije PAR za cijeli teritorij SSSR-a je 0,8%: od 1,8-2,0% na Kavkazu do 0,1-0,2% u pustinjama srednje Azije. U većini istočnih regija zemlje, gdje su uvjeti vlage nepovoljniji, ovaj koeficijent iznosi 0,4-0,8%, na europskom području 1,0-1,2%. Učinkovitost ukupnog zračenja je otprilike upola manja.

Za pet kontinenata svijeta prosječna produktivnost relativno malo varira. Izuzetak je Južna Amerika, u čijem su većini uvjeti za razvoj vegetacije vrlo povoljni (tablica 3).

Prehranu ljudi uglavnom osiguravaju poljoprivredne kulture, koje zauzimaju oko 10% kopnene površine (oko 1,4 milijarde hektara). Ukupan godišnji porast uzgojenog bilja iznosi oko 16% ukupne produktivnosti zemljišta, od čega je većina u šumama.

Otprilike polovica uroda ide izravno za prehranu ljudi, ostatak ide za ishranu domaćih životinja, koristi se u industriji i gubi se u otpadu. Ukupno, ljudi troše oko 0,2% Zemljine primarne proizvodnje.

Biljna hrana je za ljude energetski jeftinija od životinjske. Poljoprivredne površine, uz racionalno korištenje i raspodjelu proizvoda, mogle bi osigurati biljnu hranu za otprilike dvostruko više sadašnjeg stanovništva Zemlje. Međutim, poljoprivredna proizvodnja zahtjeva puno rada i kapitalnih ulaganja. Posebno je teško osigurati stanovništvu sekundarne proizvode. Prehrana osobe treba sadržavati najmanje 30 g proteina dnevno. Resursi dostupni na Zemlji, uključujući stočarske proizvode i rezultate ribolova na kopnu i u oceanu, mogu godišnje osigurati samo oko 50% potreba suvremenog stanovništva Zemlje.

Postojeća ograničenja nametnuta razmjerom sekundarne produktivnosti pojačana su nesavršenošću sustava društvene distribucije. Većina svjetske populacije tako je u stanju kroničnog gladovanja proteinima, a značajan dio ljudi također pati od opće pothranjenosti.

Stoga je povećanje biološke produktivnosti ekosustava, a posebno sekundarnih proizvoda, jedan od glavnih izazova s ​​kojima se čovječanstvo suočava.

Količina energije zračenja koju autotrofni organizmi, tj. uglavnom biljke koje nose klorofil, pretvaraju u kemijsku energiju naziva se primarna produktivnost biocenoze.

Razlikuje se produktivnost: bruto, koja obuhvaća svu kemijsku energiju u obliku proizvedene organske tvari, uključujući i onaj njezin dio koji se oksidira tijekom disanja i troši na održavanje života biljaka, i neto, koja odgovara povećanju organske tvari. tvari u biljkama.

Neto produktivnost određuje se teorijski na vrlo jednostavan način. Za to se skuplja, suši i važe biljna masa koja je narasla u određenom vremenskom razdoblju. Naravno, ova metoda daje dobre rezultate samo ako se primjenjuje na biljkama od trenutka sjetve do žetve. Neto produktivnost također se može odrediti korištenjem hermetički zatvorenih posuda, mjereći, s jedne strane, količinu apsorbiranog ugljičnog dioksida po jedinici vremena ili oslobođenog kisika na svjetlu, as druge strane, u mraku, gdje asimilacijska aktivnost klorofila zaustavlja. U tom se slučaju mjeri količina apsorbiranog kisika po jedinici vremena i količina oslobođenog ugljičnog dioksida te se na taj način procjenjuje količina izmjene plinova. Dodavanjem dobivenih vrijednosti neto produktivnosti dobiva se bruto produktivnost. Također možete koristiti metodu radioaktivnih tragova ili odrediti količinu klorofila po jedinici površine lista. Princip ovih tehnika je jednostavan, ali njihova primjena u praksi često zahtijeva veliku pažnju u operacijama, bez koje je nemoguće dobiti točne rezultate.

Prikazani su neki podaci o pojedinim biocenozama dobiveni ovim metodama. U ovom slučaju bilo je moguće istovremeno mjeriti i bruto i neto produktivnost. U prirodnim ekosustavima (prva dva), disanje smanjuje produktivnost za više od polovice. U pokusnom lucerništu disanje mladih biljaka tijekom intenzivne vegetacije oduzima malo energije; odrasle biljke koje su završile s rastom troše gotovo onoliko energije koliko i proizvedu. Kako biljka stari, udio izgubljene energije se povećava. Maksimalnu produktivnost biljaka tijekom razdoblja rasta stoga treba smatrati općim obrascem.

Mjerenjem izmjene plinova u nizu vodenih prirodnih biocenoza bilo je moguće odrediti primarnu bruto produktivnost.

Uz već spomenute podatke za Silver Springs, najveća produktivnost utvrđena je kod koraljnih grebena. Tvore ga zooklorele - simbionti polipa i posebno nitaste alge koje žive u šupljinama vapnenastih kostura, čija je ukupna masa otprilike tri puta veća od mase polipa. U otpadnim vodama otkrivene su biocenoze s još većom produktivnošću. Indiana je u SAD-u, ali samo nakratko i tijekom najpovoljnije sezone u godini.

Upravo ti podaci najviše zanimaju ljude. Analizirajući ih, treba napomenuti da produktivnost najboljih poljoprivrednih kultura ne premašuje produktivnost biljaka u prirodnim staništima; njihov je prinos usporediv s prinosom biljaka koje rastu u biocenozama sličnim klimatskim uvjetima. Ovi usjevi često rastu brže, ali njihova sezona rasta općenito je sezonska. Iz tog razloga manje koriste sunčevu energiju nego ekosustavi koji rade tijekom cijele godine. Iz istog razloga vazdazelene šume su produktivnije od listopadnih.

Staništa s produktivnošću većom od 20 g/(m 2 ·dan) treba smatrati iznimkom. Dobiveni zanimljivi podaci. Iako se ograničavajući čimbenici razlikuju u različitim okolišima, nema velike razlike između produktivnosti kopnenih i vodenih ekosustava. Na niskim geografskim širinama, pustinje i otvoreno more su najmanje produktivni. Ovo je pravi biološki vakuum, koji zauzima najveći prostor. Istodobno, pored njih postoje biocenoze s najvećom produktivnošću - koraljni grebeni, estuariji, tropske šume. Ali oni zauzimaju samo ograničeno područje. Valja također napomenuti da je njihova produktivnost rezultat vrlo složene ravnoteže koja se razvijala tijekom duge evolucije, čemu zahvaljuju svoju iznimnu učinkovitost. Krčenje primarnih šuma i njihova zamjena poljoprivrednim zemljištem dovodi do vrlo značajnog smanjenja primarne produktivnosti. Čini se da močvarna područja treba čuvati zbog njihove visoke produktivnosti.

U sjevernim i južnim polarnim regijama produktivnost na kopnu je vrlo niska jer je sunčeva energija učinkovita samo nekoliko mjeseci u godini; naprotiv, zbog niske temperature vode, morske zajednice, naravno, na malim dubinama, među najbogatijim su staništima na kugli zemaljskoj živom tvari. U srednjim geografskim širinama ima puno prostora, okupiranog neproduktivnim stepama, ali u isto vrijeme prilično velika područja još uvijek su prekrivena šumama. Upravo na tim područjima usjevi daju najbolje prinose. Ovo je područje s relativno visokom prosječnom produktivnošću.

Na temelju iznesenih podataka različiti su autori pokušali procijeniti primarnu produktivnost cijele kugle zemaljske. Sunčeva energija primljena godišnje na Zemlji iznosi približno 5·10 20 kcal, odnosno 15,3·10 5 kcal/(m 2 ·godina); međutim, samo 4·10 5 njih, tj. 400 000 kcal, dospijeva do površine Zemlje, dok ostatak energije atmosfera reflektira ili apsorbira. More pokriva 71% Zemljine površine ili 363 milijuna km 2, dok kopno zauzima 29% ili 148 milijuna km 2. Na kopnu se mogu razlikovati sljedeći glavni tipovi staništa: šume 40,7 milijuna km 2 ili 28% kopna; stepe i prerije 25,7 milijuna km 2 ili 17% kopna; obradive površine 14 milijuna km 2 ili 10% površine; prirodne i umjetne pustinje (uključujući urbana naselja), vječni snijeg gorja i polarnih područja - 67,7 milijuna km 2 (od čega je 12,7 milijuna km 2 na Antarktici) ili 45% kopna.

Ovaj popis napravio je Duvigneau. Američki istraživači dobili su dvostruko veće brojke. Razlika je, dakle, samo u apsolutnim vrijednostima. Ocean daje polovicu ukupne produktivnosti, šume - trećinu, a obradivo zemljište - jedva jednu desetinu. Svi ovi podaci dobiveni su na temelju sadržaja ugljičnog dioksida u atmosferi, koja sadrži približno 700 milijardi tona ugljika. Prosječni prinos fotosinteze u odnosu na energiju dovedenu na Zemlju sa Sunca je približno 0,1%. Ovo je jako malo. Ipak, ukupna godišnja proizvodnja organske tvari i na nju utrošena energija daleko premašuju te pokazatelje u ukupnoj ljudskoj aktivnosti.

Iako postoje relativno pouzdani podaci o primarnoj produktivnosti, nažalost, mnogo je manje podataka o produktivnosti ostalih trofičkih razina. Međutim, u ovom slučaju nije posve legitimno govoriti o produktivnosti; zapravo, ovdje nema produktivnosti, već samo iskorištavanja hrane za stvaranje nove žive tvari. Ispravnije bi bilo govoriti o asimilaciji u odnosu na te razine.

Relativno je lako odrediti količinu asimilacije kada je u pitanju držanje jedinki u umjetnim uvjetima. No, to je stvar fizioloških, a ne ekoloških istraživanja. Energetska ravnoteža životinje za određeno razdoblje (na primjer, po jedinici vremena) određena je sljedećom jednadžbom, čiji pojmovi nisu izraženi u gramima, već u energetskim ekvivalentima, tj. u kalorijama: J = NA + PS + R,

gdje je J konzumirana hrana; NA - neiskorišteni dio hrane odbačen s izmetom; PS - sekundarna produktivnost životinjskih tkiva (na primjer, dobitak težine); R je energija koja se koristi za održavanje života životinje i troši se na disanje.

J i NA određuju se kalorimetrom bombe. Vrijednost R može se odrediti omjerom količine oslobođenog ugljičnog dioksida i količine apsorbiranog kisika tijekom istog vremena. Respiracijski koeficijent R odražava kemijsku prirodu oksidiranih molekula i energiju sadržanu u njima. Iz ovoga možemo izvesti sekundarnu produktivnost PS-a. U većini slučajeva utvrđuje se jednostavnim vaganjem, ako je približno poznata energetska vrijednost sintetiziranih tkiva. Sposobnost mjerenja sva četiri člana jednadžbe omogućuje vam da procijenite stupanj aproksimacije s kojim su dobivene njihove vrijednosti. Nema potrebe postavljati previsoke zahtjeve, pogotovo ako radite s malim životinjama.

Omjer PS/J je od najvećeg interesa, posebno za stočarsku proizvodnju. Izražava veličinu asimilacije. Ponekad koriste i asimilacijski prinos (PS + R)/J, koji odgovara udjelu energije hrane koju životinja učinkovito koristi, tj. minus izmet. Kod detritivora je nizak: na primjer, kod stonoge Glomeris iznosi 10%, a njegov prinos asimilacije je između 0,5 i 5%. Ova brojka je također niska za biljojede: za svinju koja jede mješovitu hranu, prinos je 9%, što je već izuzetak za ovu trofičku razinu. Gusjenice u tom smislu imaju koristi zbog svoje poikilotermne prirode: vrijednost njihove asimilacije doseže 17%. Sekundarna produktivnost često je veća u mesoždera, ali je vrlo varijabilna. Testar je uočio smanjenje asimilacije kod ličinki vretenaca tijekom metamorfoze: kod Anax parthenope sa 40 na 8%, a kod Aeschna suapea, koju karakterizira spor rast, sa 16 na 10%. Kod grabežljivog žeteoca Mitopusa, asimilacija doseže prosječno 20%, tj. Ispada da je vrlo visoka.

Pri prijenosu podataka dobivenih u laboratoriju na prirodne populacije potrebno je voditi računa o njihovoj demografskoj strukturi. U mladih jedinki sekundarna produktivnost veća je nego u odraslih. Također treba uzeti u obzir osobitosti reprodukcije, na primjer, njegovu sezonskost i određenu brzinu. Uspoređujući populacije voluharica Microtus pennsylvanicus i afričkog slona, ​​nalazimo prilično različite asimilacijske prinose: 70 odnosno 30%. Međutim, omjer potrošene hrane i biomase godišnje je 131,6 za voluharicu i 10,1 za slona. To znači da populacija voluharica godišnje proizvede dva i pol puta svoju izvornu masu, dok populacija slonova proizvede samo 1/20.

Određivanje sekundarne produktivnosti ekosustava vrlo je teško, a imamo samo neizravne podatke, primjerice biomasu na različitim trofičkim razinama. Odgovarajući primjeri već su navedeni gore. Neki dokazi upućuju na to da se primarnom biljnom proizvodnjom koriste biljojedi, a još više granivori.

životinje su vrlo nepotpune. Produktivnost slatkovodne ribe u jezerima i ribnjacima temeljito je proučena. Produktivnost ribe biljojeda uvijek je ispod 10% neto primarne proizvodnje; Produktivnost grabežljivih riba je u prosjeku 10% u odnosu na biljojede kojima se hrane. Naravno, u ribnjacima prilagođenim razvijenom uzgoju ribe, poput onih u Kini, uzgajaju se biljojedi. Prinosi su kod njih, u svakom slučaju, veći nego kod pašnog uzgoja stoke, što je i sasvim prirodno, jer su sisavci homeotermne životinje. Održavanje stalne tjelesne temperature zahtijeva veći utrošak energije i povezano je s intenzivnijim disanjem, a to utječe na sekundarnu produktivnost. Međutim, u mnogim zemljama s ograničenim izvorima hrane, konzumacija životinjske hrane je nedostižan luksuz, budući da je preskupa u smislu energetskih troškova za ekosustave. Potrebno je eliminirati pod u piramidi energija u kojoj čovjek zauzima vrh i proizvoditi isključivo žito. Višemilijunsko stanovništvo Indije i zemalja Dalekog istoka gotovo u potpunosti jede žitarice, a posebno rižu.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Svake godine ljudi sve više iscrpljuju resurse planeta. Nije iznenađujuće da je u posljednje vrijeme od velike važnosti procjena koliko resursa određena biocenoza može pružiti. Danas je produktivnost ekosustava presudna pri odabiru načina gospodarenja, budući da ekonomska opravdanost rada izravno ovisi o količini proizvoda koji se mogu dobiti.

Evo glavnih pitanja s kojima se znanstvenici danas suočavaju:

• Koliko je sunčeve energije dostupno i koliko je biljke asimiliraju, prema mjerenjima?
• Koje imaju najveću produktivnost, a koje proizvode najviše primarne proizvodnje?
• Koje su količine u zemlji i svijetu?
• Koja je učinkovitost kojom biljke pretvaraju energiju?
• Koje su razlike između učinkovitosti asimilacije, učinkovitosti čiste proizvodnje i učinkovitosti zaštite okoliša?
• Kako se ekosustavi razlikuju u količini biomase ili volumenu
• Koliko je energija dostupna ljudima i koliko je koristimo?

Na njih ćemo pokušati barem djelomično odgovoriti u okviru ovog članka. Prvo, shvatimo osnovne pojmove. Dakle, produktivnost ekosustava je proces nakupljanja organske tvari u određenom volumenu. Koji organizmi su odgovorni za ovaj rad?

Autotrofi i heterotrofi

Znamo da su neki organizmi sposobni sintetizirati organske molekule iz anorganskih prekursora. Zovu se autotrofi, što znači "samohraneći". Zapravo, produktivnost ekosustava ovisi upravo o njihovim aktivnostima. Autotrofi se također nazivaju primarnim proizvođačima. Organizmi koji su sposobni proizvesti složene organske molekule iz jednostavnih anorganskih tvari (voda, CO2) najčešće pripadaju klasi biljaka, no iste sposobnosti imaju i neke bakterije. Proces kojim sintetiziraju organsku tvar naziva se fotokemijska sinteza. Kao što naziv sugerira, fotosinteza zahtijeva sunčevu svjetlost.

Treba spomenuti i put poznat kao kemosinteza. Neki autotrofi, uglavnom specijalizirane bakterije, mogu pretvoriti anorganske hranjive tvari u organske spojeve bez pristupa sunčevoj svjetlosti. Postoji nekoliko skupina u morskoj i slatkoj vodi, a posebno su česte u sredinama s visokim razinama sumporovodika ili sumpora. Poput biljaka koje nose klorofil i drugih organizama sposobnih za fotokemijsku sintezu, kemosintetski organizmi su autotrofi. Međutim, produktivnost ekosustava više je aktivnost vegetacije, jer je ona odgovorna za akumulaciju više od 90% organske tvari. Kemosinteza u tome ima nesrazmjerno manju ulogu.

U međuvremenu, mnogi organizmi mogu dobiti potrebnu energiju samo hraneći se drugim organizmima. Zovu se heterotrofi. U principu, to uključuje sve iste biljke (one također "jedu" gotovu organsku tvar), životinje, mikrobe, gljive i mikroorganizme. Heterotrofi se također nazivaju "potrošači".

Uloga biljaka

U pravilu se riječ “produktivnost” u ovom slučaju odnosi na sposobnost biljaka da pohrane određenu količinu organske tvari. I to ne čudi, jer samo biljni organizmi mogu pretvoriti anorganske tvari u organske. Bez njih bi sam život na našem planetu bio nemoguć, pa se produktivnost ekosustava razmatra s te pozicije. Općenito, pitanje se postavlja vrlo jednostavno: koliko organske tvari biljke mogu pohraniti?

Koje su biocenoze najproduktivnije?

Čudno, ali biocenoze koje je stvorio čovjek daleko su od najproduktivnijih. Džungle, močvare i džungle velikih tropskih rijeka su u tom pogledu daleko ispred njih. Osim toga, upravo te biocenoze neutraliziraju ogromnu količinu otrovnih tvari, koje opet dolaze u prirodu kao rezultat ljudske aktivnosti, a također proizvode više od 70% kisika sadržanog u atmosferi našeg planeta. Usput, mnogi udžbenici još uvijek tvrde da su najproduktivnija "žitnica" Zemljini oceani. Čudno je da je ova izjava vrlo daleko od istine.

"Oceanski paradoks"

Znate li s čime se uspoređuje biološka produktivnost ekosustava mora i oceana? S polupustinjama! Velike količine biomase objašnjavaju se činjenicom da vodeni prostori zauzimaju većinu površine planeta. Dakle, opetovano predviđano korištenje mora kao glavnog izvora hranjivih tvari za cijelo čovječanstvo u nadolazećim godinama teško je moguće, budući da je ekonomska isplativost takvog nečega iznimno niska. Međutim, niska produktivnost ekosustava ovog tipa ni na koji način ne umanjuje važnost oceana za život svih živih bića, pa ih je potrebno zaštititi što je pažljivije moguće.

Suvremeni ekolozi kažu da je potencijal poljoprivrednog zemljišta daleko od iscrpljenosti, au budućnosti ćemo s njega moći dobiti obilnije žetve. Posebne nade se polažu u to da mogu proizvesti ogromne količine vrijedne organske tvari zbog svojih jedinstvenih karakteristika.

Osnovne informacije o produktivnosti bioloških sustava

Općenito, produktivnost ekosustava određena je brzinom fotosinteze i nakupljanjem organskih tvari u određenoj biocenozi. Masa organske tvari koja se stvara u jedinici vremena naziva se primarna proizvodnja. Može se izraziti na dva načina: u džulima ili u suhoj masi biljaka. Bruto proizvodnja je volumen koji stvore biljni organizmi u određenoj jedinici vremena, pri konstantnoj stopi fotosinteze. Treba imati na umu da će se dio ove tvari koristiti za život samih biljaka. Organska tvar koja ostaje nakon toga je čista primarna produktivnost ekosustava. To je ono što se koristi za hranjenje heterotrofa, što uključuje tebe i mene.

Postoji li "gornja granica" primarne proizvodnje?

Ukratko, da. Pogledajmo na brzinu koliko je proces fotosinteze načelno učinkovit. Podsjetimo se da intenzitet sunčevog zračenja koje dopire do Zemljine površine uvelike ovisi o lokaciji: maksimalni izlaz energije karakterističan je za ekvatorijalne zone. Eksponencijalno opada kako se približava polovima. Otprilike polovica sunčeve energije reflektira se od leda, snijega, oceana ili pustinja, a apsorbiraju plinovi u atmosferi. Na primjer, ozonski omotač atmosfere apsorbira gotovo svo ultraljubičasto zračenje! Samo polovica svjetlosti koja dopire do lišća biljke koristi se u reakciji fotosinteze. Dakle, biološka produktivnost ekosustava rezultat je pretvorbe neznatnog dijela Sunčeve energije!

Što su sekundarni proizvodi?

Sukladno tome, sekundarna proizvodnja je povećanje konzumenata (odnosno potrošača) u određenom vremenskom razdoblju. Naravno, produktivnost ekosustava ovisi o njima u puno manjoj mjeri, ali upravo ta biomasa ima najvažniju ulogu u životu čovjeka. Treba napomenuti da se sekundarna organska tvar računa zasebno na svakoj trofičkoj razini. Dakle, tipovi produktivnosti ekosustava dijele se na dva tipa: primarni i sekundarni.

Omjer primarnih i sekundarnih proizvoda

Kao što možda pretpostavljate, omjer biomase i ukupne biljne mase je relativno mali. Čak iu džunglama i močvarama, ova brojka rijetko prelazi 6,5%. Što je više zeljastih biljaka u zajednici, veća je stopa nakupljanja organske tvari i veća je divergentnost.

O brzini i volumenu stvaranja organskih tvari

Općenito, maksimalna brzina stvaranja organske tvari primarnog podrijetla u potpunosti ovisi o stanju fotosintetskog aparata (PAR) biljke. Maksimalna vrijednost učinkovitosti fotosinteze koja je postignuta u laboratorijskim uvjetima je 12% PAR vrijednosti. U prirodnim uvjetima, vrijednost od 5% smatra se izuzetno visokom i praktički se nikada ne pojavljuje. Vjeruje se da na Zemlji apsorpcija sunčeve svjetlosti ne prelazi 0,1%.

Distribucija primarne proizvodnje

Treba napomenuti da je produktivnost prirodnog ekosustava izrazito neujednačena na globalnoj razini. Ukupna masa svih organskih tvari koje se godišnje stvaraju na površini Zemlje iznosi oko 150-200 milijardi tona. Sjećate se što smo gore rekli o produktivnosti oceana? Dakle, 2/3 ove tvari nastaje na kopnu! Zamislite samo: gigantski, nevjerojatni volumeni hidrosfere tvore tri puta manje organske tvari od sićušnog dijela kopna, čiji značajan dio čine pustinje!

Više od 90% akumulirane organske tvari u ovom ili onom obliku koristi se kao hrana za heterotrofne organizme. Samo mali dio sunčeve energije pohranjuje se u obliku humusa u tlu (kao i nafte i ugljena, čije se stvaranje nastavlja i danas). Na području naše zemlje povećanje primarne biološke proizvodnje varira od 20 c/ha (u blizini Arktičkog oceana) do više od 200 c/ha na Kavkazu. U pustinjskim područjima ova vrijednost ne prelazi 20 c/ha.

U principu, na pet toplih kontinenata našeg svijeta, intenzitet proizvodnje je praktički isti, gotovo: u Južnoj Americi vegetacija nakuplja jedan i pol puta više suhe tvari, što je posljedica izvrsnih klimatskih uvjeta. Tamo je produktivnost prirodnih i umjetnih ekosustava maksimalna.

Što hrani ljude?

Otprilike 1,4 milijarde hektara površine našeg planeta zauzimaju plantaže biljaka koje uzgajaju ljudi i koje nam osiguravaju hranu. To je otprilike 10% svih ekosustava na planetu. Čudno, samo polovica dobivenih proizvoda ide izravno u ljudsku hranu. Sve ostalo se koristi kao hrana za kućne ljubimce i ide za potrebe industrijske proizvodnje (nevezano za proizvodnju hrane). Znanstvenici već dugo oglašavaju uzbunu: produktivnost i biomasa ekosustava našeg planeta sposobne su osigurati ne više od 50% potreba čovječanstva za proteinima. Jednostavno, polovica svjetske populacije živi u uvjetima kroničnog gladovanja proteinima.

Biocenoze koje obaraju rekorde

Kao što smo već rekli, ekvatorijalne šume karakteriziraju najveća produktivnost. Zamislite samo: jedan hektar takve biocenoze može sadržavati više od 500 tona suhe tvari! A ovo je daleko od granice. U Brazilu, primjerice, jedan hektar šume proizvodi od 1200 do 1500 tona (!) organske tvari godišnje! Zamislite samo: po kvadratnom metru ima do dva centnera organske tvari! U tundri se na istom području ne formira više od 12 tona, au šumama srednje zone - unutar 400 tona Poljoprivredna gospodarstva u tim dijelovima aktivno koriste ovo: produktivnost umjetnog ekosustava u obliku šećera. trske, koja može akumulirati i do 80 tona suhe tvari po hektaru, nigdje drugdje ne može fizički proizvesti takve žetve. Međutim, zaljevi Orinoco i Mississippi, kao i neka područja Čada, malo su drugačiji od njih. Ovdje ekosustavi “proizvode” do 300 tona tvari po hektaru godišnje!

Rezultati

Stoga bi se procjena produktivnosti trebala provesti posebno na primarnoj tvari. Činjenica je da sekundarna proizvodnja ne čini više od 10% ove vrijednosti, njena vrijednost jako oscilira, pa je jednostavno nemoguće napraviti detaljnu analizu ovog pokazatelja.

Da bi se procijenila važnost pojedine vrste za kruženje tvari u određenoj biogeocenozi, potrebno je poznavati ne samo njezinu biomasu, već i relativnu brzinu njezina stvaranja, tj. biološka produktivnost .

Tako,

Biološka produktivnost je stopa stvaranja određene količine biomase biljaka, životinja i mikroorganizama koji su dio biogeocenoze.

Biološka produktivnost određena je količinom biomase sintetizirane u jedinici vremena po jedinici površine (ili volumena) i najčešće se izražava u gramima ugljika ili suhe organske tvari ili u energetskim jedinicama – ekvivalentnom broju kalorija ili džula.

Biološka produktivnost može se izraziti u smislu proizvodnje po sezoni, po godini, po nekoliko godina ili po bilo kojoj drugoj jedinici vremena.

Za kopnene i bentoske organizme biološka produktivnost određena je količinom biomase po jedinici površine, a za planktonske i zemljišne organizme - po jedinici volumena.

Ključna riječ u konceptu produktivnosti je ubrzati. Međutim, umjesto pojma “produktivnost” često se koristi termin “proizvodnja”, ali se ipak uzima u obzir faktor vremena.

Biološka produktivnost ne može se miješati s biomasom.

Biomasa je količina žive tvari izražena u jedinicama mase (težine) ili energije određenih organizama koji žive na području istraživanja ili u volumenu istraživanja.

Na primjer:

planktonske alge godišnje sintetiziraju istu količinu organske tvari po jedinici površine kao visokoproduktivne šume, ali je biomasa potonjih stotinama tisuća puta veća;

populacije malih sisavaca, u usporedbi s velikima, imaju veću stopu rasta i reprodukcije te stoga imaju veću produktivnost uz jednaku biomasu.

razlikovati primarna i sekundarna produktivnost ekosustava.

Primarna produktivnost ekosustava je brzina kojom autotrofni organizmi (proizvođači) tijekom fotosinteze vežu sunčevu energiju i pohranjuju je u obliku kemijskih veza organskih tvari, tj. brzina stvaranja biomase organske tvari od strane autotrofa (proizvođača).

Primarna produktivnost se dijeli na bruto i neto produktivnost.

Bruto primarna produktivnost je stopa akumulacije organske tvari od strane proizvođača, uključujući troškove disanja(tj. uključujući i onaj dio koji će se potrošiti u životnim procesima biljaka).

Na primjer, u tropskim šumama i zrelim šumama umjerenog pojasa trošak disanja je 40-70%, au planktonskim algama i većini poljoprivrednih kultura 40%.

Neto primarna produktivnost je stopa nakupljanja organske tvari u biljnim tkivima umanjena za onaj njezin dio koji je korišten za disanje biljke.

Stoga je neto primarna proizvodnja akumulirana u obliku biljne biomase uvijek manja od bruto primarne proizvodnje koju one stvaraju u procesu fotosinteze.

Neto primarna produktivnost autotrofnih organizama (proizvođača) može poslužiti kao izvor prehrane za heterotrofne organizme koji na temelju nje stvaraju svoju biomasu.

Sekundarna produktivnost je stopa formiranja biomase od strane heterotrofnih organizama (konzumenata).

Sekundarna produktivnost više se ne dijeli na bruto i neto produktivnost, budući da heterotrofi povećavaju svoju masu na račun prethodno stvorenih primarnih proizvoda.

Sekundarna produktivnost izračunava se posebno za svaku trofičku razinu, budući da se povećanje biomase na svakoj od njih događa zbog energije koja dolazi s prethodne razine.

Potrebno je uzeti u obzir da se tijekom prijelaza s jedne trofičke razine potrošača na drugu značajan dio energije troši u vitalnim procesima, stoga će sekundarna proizvodnja svake sljedeće trofičke razine biti manja od proizvodnje prethodne. jedan.

Ako je u ekosustavu stopa stvaranja neto primarne proizvodnje veća od stope njezine prerade od strane potrošača, to dovodi do povećanja biomase proizvođača.

Ako je nedovoljna iskorištenost produkata stelje u lancima razgradnje od strane razlagača, dolazi do nakupljanja mrtve organske tvari (u obliku ugljena, uljnog škriljevca, suhog lišća i dr.).

U stabilnim ekosustavima biomasa ostaje konstantna, jer se gotovo svi stvoreni proizvodi troše u hranidbenim lancima od strane različitih potrošača i razlagača, tj. priroda nastoji iskoristiti svoj cjelokupni bruto output.

Međutim, jednakost između dohotka i outputa prilično je rijedak fenomen i primjećuje se u najstabilnijim zajednicama, na primjer, u tropskoj zoni. No, to stvara objektivne poteškoće za razvoj tamošnje poljoprivrede.

Paljenjem bujne tropske šume, osoba se nada da će dobiti visoke prinose na napuštenom području. Međutim, ubrzo se ispostavlja da je tlo na ovom području apsolutno neplodno - svu godišnju proizvodnju šume koja raste na ovom mjestu potrošili su razni potrošači i razlagači i ništa se nije taložilo u tlu.

Uz primarnu i sekundarnu produkciju biogeocenoza postoje poluproizvodi i finalni proizvodi.

Intermedijarni proizvodi - To su proizvodi koji se nakon konzumiranja od strane članova biogeocenoze ponovno vraćaju u ciklus tvari ovog sustava.

Finalni proizvodi - To su proizvodi koji se iznose izvan granica danog ekosustava.

Na primjer, proizvodi koje je čovjek dobio u procesu uzgoja usjeva, uzgoja domaćih životinja, lova, ribolova itd.

Produktivnost različitih ekosustava nije ista i ovisi o nizu okolišnih čimbenika, prije svega klimatskih (toplina, vlaga i dr.).

Štoviše, primarna proizvodnja organske tvari u ekosustavima bogatim životom može premašiti proizvodnju relativno siromašnih ekosustava za više od 50 puta.

Najproduktivniji ekosustavi su estuariji i koraljni grebeni (prosječna produktivnost doseže 20 g/m 2 dnevno), tropske prašume i močvare (prosječna produktivnost je 10 g/m 2 dnevno).

Visoko produktivni ekosustavi nalaze se tamo gdje su klimatski uvjeti povoljni, posebno s dodatnom energijom koja se ekosustavu dovodi izvana.

Opskrba energijom iz abiotskih komponenti smanjuje troškove živih organizama za održavanje vlastitih vitalnih funkcija, tj. nadoknađuju svoje troškove disanja.

Na primjer, energija plime i oseke povećava produktivnost prirodnih obalnih ekosustava nadoknađujući energiju izgubljenu disanjem.

Niska produktivnost (0,1-0,5 g/m 2 dnevno) karakteriziraju ekosustavi pustinja i tundri, u kojima nedostatak vlage i topline ograničava razvoj niže trofičke razine, kao i otvorene vode mora i oceana, gdje se, s viškom vode, volumen organskih tvari je relativno nizak.

Treba napomenuti da je većina zemaljske kugle prekrivena oceanima i pustinjama s niskom produktivnošću, dok je visoka produktivnost tipična za relativno mala područja Zemlje (estuariji, koraljni grebeni, močvare, prašume).

Promjena primarne produktivnosti ekosustava od sjevera prema jugu događa se sljedećim redoslijedom:

u kopnenim arktičkim biogeocenozama produktivnost je niska, a arktička mora, kao i antarktička mora, vrlo su produktivna;

u tropima, veliki dio kopna zauzimaju neproduktivne pustinje, a mora ove zone također su siromašna;

Najproduktivnije biogeocenoze koraljnih grebena, estuarija, močvara i osobito tropskih kišnih šuma nalaze se u ekvatorijalnom pojasu.

Kako se krećete od sjevera prema jugu, specifična količina sunčeve energije koja pada na jedinicu Zemljine površine raste, što dovodi do većeg broja vrsta, akumulacije značajnije biomase i povećane produktivnosti kopnenih ekosustava.

U morskim ekosustavima situacija je drugačija nego na kopnu.

Velika je produktivnost sjevernih mora, kao i mora krajnjih južnih geografskih širina, gdje iz dubina dolaze hladne vode bogate kisikom i hranjivim tvarima. U toploj vodi kisik je slabije topljiv i ima malo hranjivih tvari (tropi su bogati vrstama, ali relativno neproduktivni).

Ukupna neto primarna produktivnost na Zemlji iznosi 170 milijardi tona godišnje, od čega 115 milijardi tona dolazi iz kopnenih ekosustava, a 55 milijardi tona iz morskih ekosustava.

Sekundarna proizvodnja (biomasa heterotrofnih organizama, prvenstveno životinja - zoomasa) višestruko je manja od primarne (biljna biomasa - fitomasa).

U različitim ekosustavima zoomasa čini mali udio biomase (od 0,05% do 5% ukupne biomase), međutim, kopnene životinje imaju veliku ulogu u regulaciji procesa koji se odvijaju u pojedinim ekosustavima i biosferi u cjelini.

Sasvim je očito da život ljudi i njihove proizvodne aktivnosti ovise o produktivnosti glavnih biogeocenoza, o primarnoj proizvodnji i njezinoj globalnoj distribuciji.

Prehranu ljudi uglavnom osiguravaju poljoprivredne kulture, koje zauzimaju oko 10% kopnene površine i daju približno 9,1 milijardi tona organske tvari godišnje, što čini značajan dio svjetskih resursa.

Osim toga, ogromnu masu primarnih proizvoda čovjek koristi kao tehničke sirovine u industriji i svakodnevnom životu (ogrjev, pamuk, lan, eterično uljane kulture i dr.), a oko 50% se gubi u otpadu.

Ali osoba ne konzumira samo primarne proizvode. Iz biosfere uklanja veliku količinu sekundarnih proizvoda u obliku životinjske hrane, čije je troškove vrlo teško izračunati.

Dakle, postojeće ideje o produktivnosti ekosustava i globalnoj distribuciji primarnih proizvoda omogućuju snalaženje u situaciji koja se razvila na našem planetu i, na strogo znanstvenim osnovama, razvijanje mjera za racionalno korištenje prirodnih resursa.