Produktywność ekosystemu to centralna koncepcja ekologiczna używana do zrozumienia różnorodności i różnic między różnymi środowiskami na Ziemi. Ten parametr jest podstawową podstawą, na której opiera się funkcjonowanie sieci ekologicznych.
Jakie są podstawy produktywności ekosystemów? Jakie są rodzaje? W kolejnych wierszach odpowiemy na pytania dotyczące jego działania i podstaw.
Produktywność w ekosystemie
Zwierzęta i rośliny wykorzystują energię, którą otrzymują z pożywienia, do wypełniania swoich funkcji życiowych. Podobnie ta energia zostanie wykorzystana do wzrostu żywej istoty.Wzrost z funkcjonalnego punktu widzenia to nic innego jak przyrost biomasy - energii zmagazynowanej w postaci materii w organizmach żywych.
Ten przyrost biomasy jest skutecznym sposobem określania dynamiki ekosystemów i może być mierzony na różne sposoby.
W ekologii produktywność lub produkcja pierwotna ekosystemu to przyrost biomasy na jednostkę powierzchni i czasu. Za tak prostą definicją kryje się mierzalny parametr, który wpływa na ogromną złożoność systemów ekologicznych występujących na Ziemi.
Produktywność mierzy zatem zmianę liczby istot żywych w danym czasie i miejscu. Istnieją różne rodzaje produktywności, które omówimy w kolejnych sekcjach.
Produktywność podstawowa: brama energetyczna
Czasami ludzie zapominają o znaczeniu roślin dla życia. Ze względu na sposób odżywiania organizmy roślinne są uważane za głównych producentów: bramę energii do ekosystemów.
Jak wiemy, rośliny same wytwarzają pokarm w oparciu o fotosyntezę. Poprzez szereg złożonych reakcji biochemicznych rośliny syntetyzują cukry z materii organicznej i nieorganicznej oraz światła. Dzięki temu są w stanie powiększać swoją biomasę bez konieczności spożywania innych organizmów.
Cóż, u roślin wzrost biomasy na jednostkę czasu i powierzchni jest znany jako pierwotna produktywność. Ta produktywność ma kluczowe znaczenie dla dynamiki ekosystemów, ponieważ rośliny są „bramą” energii słonecznej do sieci pokarmowych.
Możemy rozróżnić produkcję pierwotną brutto - prosty wzrost biomasy - lub netto - wzrost biomasy po odjęciu energii zużytej na oddychanie-. Wartość netto to ta, która ogólnie wykazuje największą użyteczność.
Główne znaczenie produkcji podstawowej
Produktywność pierwotna jest czynnikiem determinującym strukturę łańcuchów troficznych, czyli relacji żywieniowych i etologicznych między istotami żywymi w ekosystemach.
Dzieje się tak, ponieważ rośliny są podstawą pożywienia dla roślinożerców, roślinożerców dla mięsożerców i tak dalej, aż do najwyższych drapieżników. Dlatego produkcja biomasy w roślinach ostatecznie wpłynie na wszystkie elementy sieci troficznej.
Według portalu Encyclopedia Britannica tylko 1 lub 2% energii słonecznej docierającej do Ziemi jest w stanie przekształcić się w materię organiczną. Jednak jedynymi organizmami zdolnymi do tej konwersji są organizmy fotosyntetyzujące. Dlatego są tak ważne dla łańcuchów pokarmowych.
Na przykład możemy pomyśleć o ekosystemie użytków zielonych. Jeśli w danym roku produktywność trawy jest niska - na przykład z powodu braku deszczu - króliki (roślinożercy) będą miały mniej pożywienia, a ich populacja zmniejszy się. To z kolei wpłynie na wilki (drapieżniki), ponieważ będzie mniej roślinożerców dostępnych do polowania.
Ekosystemy o bardzo wysokiej produktywności
Wśród różnych ekosystemów na naszej planecie produktywność jest bardzo zróżnicowana. Istnieją bardzo produktywne środowiska, w których biomasa zwierzęca z roku na rok ogromnie rośnie. Wśród ekosystemów o większej produktywności możemy wyróżnić następujące:
- Mokradła.
- Rafy koralowe.
- Ujścia rzek.
- Obszary przybrzeżne.
- Lasy równikowe.
Wszystkie te obszary łączy wysoka produktywność pierwotna, która z kolei podlega ogromnej społeczności konsumentów - roślinożerców i mięsożerców -. Tego typu ekosystemy, oprócz tego, że są bardzo produktywne, wspierają ogromną bioróżnorodność.
Ekosystemy o niskiej produktywności
Z drugiej strony w innych ekosystemach producenci pierwotni (fotosyntetyczni) są niezwykle nieliczni i znacznie ograniczają produktywność środowiska.Tak jest w przypadku pustyń, stref polarnych i centralnych obszarów oceanów. Logiczne jest, że brak producentów surowców całkowicie ogranicza obecność konsumentów.
Drugorzędna produktywność
Produktywność wtórna odnosi się do wzrostu biomasy konsumpcyjnej na obszar i rok. Jak już wspomnieliśmy, są one ograniczone przez głównych producentów.
Ponadto istnieje ogromne ograniczenie w przypadku producentów wtórnych z powodu niskiej wydajności transformacji. Spośród producentów pierwotnych tylko od 40 do 50% zmagazynowanej przez nich energii można przekazać innym zwierzętom. Jednak zwierzęta roślinożerne i mięsożerne są w stanie przyswoić tylko od 5 do 25% swojego pożywienia.
Oznacza to, że gdy docierasz na szczyt łańcucha pokarmowego, energia, którą otrzymujesz z pożywienia, jest bardzo mała. W związku z tym, aby zaspokoić potrzeby energetyczne gatunku, należy spożywać ogromne ilości.W zależności od jakości ekosystemu i gatunków, które go tworzą, ilość energii, która przechodzi z jednego poziomu troficznego na drugi, jest różna.
Im więcej energii zwierzę zużywa na metabolizm, tym mniej wytwarza biomasy.
Podsumowując, produktywność ekosystemu jest parametrem, który dostarcza nam ważnych informacji o dynamice ekosystemów i znacząco wpływa na sieci troficzne zwierząt i roślin.