Ekosistemos produktyvumas yra pagrindinė ekologinė sąvoka, naudojama norint suprasti skirtingų Žemės aplinkų įvairovę ir skirtumus. Šis parametras yra pagrindinis ekologinių tinklų veikimo pagrindas.
Kokie yra ekosistemų produktyvumo pagrindai? Kokie tipai yra? Tolesnėse eilutėse atsakysime į klausimus apie jo veikimą ir pagrindus.
Produktyvumas ekosistemoje
Gyvūnai ir augalai naudoja energiją, kurią gauna iš maisto, kad atliktų savo gyvybines funkcijas. Taip pat ta energija bus naudojama gyvos būtybės augimui.Funkciniu požiūriu augimas yra ne kas kita, kaip biomasės – energijos, saugomos materijos pavidalu gyvose būtybėse – padidėjimas.
Šis biomasės padidėjimas yra veiksmingas būdas nustatyti ekosistemų dinamiką ir gali būti matuojamas įvairiais būdais.
Ekologijoje ekosistemos produktyvumas arba pirminė produkcija yra biomasės padidėjimas ploto ir laiko vienetui. Už tokio paprasto apibrėžimo slepiasi išmatuojamas parametras, turintis įtakos didžiuliam ekologinių sistemų, esančių Žemėje, sudėtingumui.
Todėl produktyvumas matuoja gyvų būtybių skaičiaus kitimą tam tikru laiku ir vietoje. Yra įvairių produktyvumo tipų, kuriuos aptarsime tolesniuose skyriuose.
Pagrindinis produktyvumas: energijos vartai
Kartais žmonės pamiršta augalų svarbą gyvenimui. Dėl savo mitybos būdo augalų organizmai laikomi pirminiais gamintojais: energijos vartais į ekosistemas.
Kaip žinome, augalai patys gaminasi maistą, remdamiesi fotosinteze. Vykdydami sudėtingas biochemines reakcijas, augalai sintetina cukrų iš organinių ir neorganinių medžiagų bei šviesos. Dėl to jie gali auginti savo biomasę nevartodami kitų organizmų.
Na, augaluose biomasės padidėjimas per laiko ir ploto vienetą vadinamas pirminiu produktyvumu. Šis produktyvumas yra labai svarbus ekosistemų dinamikai, nes augalai yra Saulės energijos „vartai“ į maisto tinklus.
Galime atskirti bendrąją pirminę gamybą – paprastą biomasės padidėjimą – arba grynąjį – biomasės padidėjimą, atėmus kvėpavimui sunaudotą energiją. Grynoji vertė yra ta, kuri paprastai nurodo naudingiausią.
Pagrindinė pirminės gamybos svarba
Pirminis produktyvumas yra veiksnys, lemiantis trofinių grandinių struktūrą, tai yra mitybos ir etologinius ryšius tarp gyvų būtybių ekosistemose.
Taip yra todėl, kad augalai yra maisto pagrindas žolėdžiams, žolėdžiai mėsėdžiams ir pan., iki pat didžiausių plėšrūnų. Todėl biomasės gamyba augaluose galiausiai paveiks visus trofinio tinklo elementus.
Anot portalo Encyclopedia Britannica, tik 1 ar 2% saulės energijos, pasiekiančios žemę, gali virsti organine medžiaga. Tačiau vieninteliai organizmai, galintys atlikti šią konversiją, yra fotosintetiniai organizmai. Štai kodėl jie tokie svarbūs maisto grandinėms.
Kad tai būtų pavyzdys, galime galvoti apie pievų ekosistemą. Jei konkrečiais metais žolės produktyvumas yra mažas, pavyzdžiui, dėl lietaus trūkumo, triušiai (žolėdžiai) turės mažiau maisto ir jų populiacija sumažės. Tai savo ruožtu paveiks vilkus (plėšrūnus), nes bus mažiau žolėdžių, kuriuos galima medžioti.
Labai didelio produktyvumo ekosistemos
Įvairių mūsų planetos ekosistemų produktyvumas labai skiriasi. Yra labai produktyvi aplinka, kurioje gyvūnų biomasė metai iš metų nepaprastai auga. Iš didesnio produktyvumo ekosistemų galime išskirti šiuos dalykus:
- Šlapžemės.
- Koraliniai rifai.
- Estuarijos.
- Pakrančių zonos.
- Pusiaujo miškai.
Visoms šioms sritims būdingas didelis pirminis produktyvumas, kuris savo ruožtu priklauso nuo didžiulės vartotojų – žolėdžių ir mėsėdžių – bendruomenės. Tokio tipo ekosistemos, be to, kad yra labai produktyvios, palaiko didžiulę biologinę įvairovę.
Mazo produktyvumo ekosistemos
Kita vertus, kitose ekosistemose pirminių gamintojų (fotosintezės) yra labai mažai ir jie labai riboja aplinkos produktyvumą.Tai yra dykumų, poliarinių zonų ir centrinių vandenynų sričių atvejis. Logiška, kad pirminių gamintojų nebuvimas visiškai apriboja vartotojų buvimą.
Antrinis produktyvumas
Antrinis produktyvumas reiškia vartotojų biomasės augimą plote ir metais. Kaip jau komentavome, tai riboja pirminiai gamintojai.
Be to, yra didžiulis antrinių gamintojų apribojimas dėl prasto transformacijos efektyvumo. Iš pirminių gamintojų tik 40–50 % jų sukauptos energijos yra perduodama kitiems gyvūnams. Tačiau žolėdžiai ir mėsėdžiai gali pasisavinti tik 5–25 % savo maisto.
Tai reiškia, kad jums patekus į maisto grandinės viršūnę energijos, kurią gaunate su maistu, yra labai mažai. Todėl, norint patenkinti rūšies energijos poreikius, reikia suvartoti milžiniškus kiekius.Priklausomai nuo ekosistemos kokybės ir ją sudarančių rūšių, energijos kiekis, pereinantis iš vieno trofinio lygio į kitą, skiriasi.
Kuo daugiau energijos gyvūnas išleidžia metabolizuodamas, tuo mažiau jis generuoja biomasės.
Apibendrinant galima pasakyti, kad ekosistemos produktyvumas yra parametras, kuris suteikia mums svarbios informacijos apie ekosistemų dinamiką ir daro didelę įtaką gyvūnų ir augalų trofiniams tinklams.