Продуктивность экосистем тесно связана с потоком энергии, проходящим через ту или иную экосистему. В каждой экосистеме часть приходящей энергии, попадающей в трофическую сеть, накапливается в виде органических соединений. Безостановочное производство биомассы (живой материи) - один из фундаментальных процессов биосферы. Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, называют первичной продукцией экосистемы (сообщества). Количественно ее выражают в сырой или сухой массе растений или в энергетических единицах -эквивалентном числе ккалорий или джоулей. Первичной продукцией определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы, а следовательно, и биомасса живых организмов, которые могут существовать в экосистеме (рис. 12.33).

Теоретически возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. А как известно, лишь часть энергии света, получаемой зеленой поверхностью, может быть использована растениями. Из коротковолнового излучения Солнца только 44\% относится к фотосинтетически активной радиации (ФАР) - свет по длине волны, пригодный для фотосинтеза.

Скорость накопления органического вещества за вычетом этого расхода называется чистой первичной продуктивностью (ЧПП). Это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называется вторичной продукцией. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего. Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, в конечном итоге живут за счет чистой первичной продукции сообщества. Полнота ее расхода в разных экосистемах различна. Постеленное увеличение общей биомассы продуцентов отмечается, если скорость изъятия первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений.

Мировое распределение первичной биологической продукции весьма неравномерно. Чистая продукция меняется от 3000 г/м2/год до нуля в экстрааридных пустынях, лишенных растений, или в условиях Антарктиды с ее вечными льдами на поверхности суши, а запас биомассы - соответственно от 60 кг/м2 до нуля. Р. Уиттекер (1980) делит по продуктивности все сообщества на четыре класса.

1. Сообщества высшей продуктивности, 3000-2000 г/м2/год. Сюда относятся тропические леса, посевы риса и сахарного тростника. Запас биомассы в этом классе продуктивности весьма различен и превышает 50 кг/м2 в лесных сообществах и равен продуктивности у однолетних сельскохозяйственных культур.

2. Сообщества высокой продуктивности, 2000-1000 г/м2/год. В этот класс включены листопадные леса умеренной полосы, луга при применении удобрений, посевы кукурузы. Максимальная биомасса приближается к биомассе первого класса. Минимальная биомасса соответственно равна чистой биологической продукции однолетних культур.

3. Сообщества умеренной продуктивности, 1000-250 г/м2/год. К этому классу относится основная масса возделываемых сельскохозяйственных культур, кустарники, степи. Биомасса степей меняется в пределах 0,2-5 кг/м2.

4. Сообщества низкой продуктивности, ниже 250 г/м^год - пустыни, полупустыни (в отечественной литературе их называют чаще опустыненными степями), тундры.

Общая годовая продуктивность сухого органического вещества на Земле составляет 150-200 млрд т. Две трети его образуется на суше, третья часть - в океане.

Практически вся чистая первичная продукция Земли служит для поддержки жизни всех гетеротрофных организмов. Энергия, недоиспользованная консументами, запасается в их телах, гумусе почв и органических осадках водоемов. Питание людей большей частью обеспечивается сельскохозяйственными культурами, занимающими около 10 % площади суши. Годовой прирост культурных растений равен примерно 16\% всей продуктивности суши, большая часть которой приходится на леса.

Половина урожая идет непосредственно на питание людей, остальное - на корм домашним животным, используется в промышленности и теряется в отходах. Всего человек потребляет около 0,2\% первичной продукции Земли. Ресурсы, имеющиеся на Земле, включая продукцию животноводства и результаты промысла на суше и в океане, могут обеспечить ежегодно только 50\% потребностей современного населения Земли.

Следовательно, увеличение биологической продуктивности экосистем и особенно вторичной продукции является одной из основных задач, стоящих перед человечеством.

Изменения в экосистемах – 2 типа:

1. Циклические – отражают суточную, сезонную, многолетнюю периодичность (смена времени года, суток, и т. д.);

2. Поступательные – приводят к смене одного биоценоза другим, господствующим. Чаще всего данные изменения носят отрицательный характер (пример: постепенное загрязнение водоемов в результате мелиорации, что ведет к изменениям почвы – водоем высыхает и происходит смена биоценоза).

Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией – неполным экологическим круговоротом в биоценозе.

Продуктивность экосистемы тесно связана с потоком энергии, проходящим через нее. Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза, называется первичной продукцией экосистем. Она выражается в калориях.

Калория – масса органического вещества, создаваемая продуцентами в единицу времени на единицу площади. Чем больше первичной продукции, тем продуктивнее экосистема.

В доисторическое время человек являлся частью биосферы. Его взаимодействие происходило через нее. Постепенно происходило выделение человека из природной среды и становление особой системы – социума. Для этой системы характерно наличие общественных формаций, образование общества, общественных отношений, общественного регулирования и хозяйственной деятельности.

В настоящее время человек занимает двойственное положение.

С одной стороны, человек является биологическим объектом и участвует в круговороте веществ; с другой стороны, человек формирует социальную систему, в которой есть свои культурные, бытовые, технические и другие а. То есть в жизнедеятельность человека по мере развития входит теория Вернадского.

Она заключается в том, что по мере развития человечества в определенное время должна наступить эпоха человеческого разума, то есть человек, руководствуясь знаниями, должен преобразовать биосферу с разумной точки зрения. По Вернадскому человек – это один из видов животного царства со сложной социальной организацией и трудовой деятельностью. Человек не может существовать в естественных условиях, как было раньше, поэтому он взаимодействует с окружающей средой и воздействует на нее.

Поэтому человек зависит от множества факт: например, на жизнедеятельность человека влияют холод, жара, засуха, суховей; на наследственность человека влияют миграции, мутации, естественный отбор. Рост популяции человека ограничен природными ресурсами, а также социально-экономическими и генетическими процессами.

Главная задача человечества – принять принцип экологического империтива, который означает, что выживание человека возможно только в том случае, если сохраняется жизнь на Земле.

Жизнь человека тесно связана с его здоровьем. Здоровье – это не только отсутствие болезней, а состояние полного физического, психологического и социального благополучия. Здоровье зависит от устойчивости энергопотенциала: чем больше мощность и емкость реализуемого энергопотенциала, а также эффективность его расходования, тем выше уровень здоровья.

Окружающая среда человека состоит из двух систем: природной и техногенной.

Она для человека – это комплекс условий, которые влияют на жизнедеятельность человека. Природная среда человека – это атмосфера, гидросфера, литосфера. Техногенная среда – здания, сооружения, заводы, фабрики, города, транспортные, строительные системы, и т. д.

Для нормальной жизнедеятельности человеческого организма необходимо удовлетворение потребностей, извлекаемое из окружающей среды. Все потребности человека удовлетворяются природными ресурсами.

Природные ресурсы – объекты и явления, которые человек использует для создания материальных благ, обеспечивающих не только поддержание своего существования, но и постепенное улучшение качества жизни. К природным объектам и явлениями относят тела и явления, используемые человеком как ресурсы.

Все природные ресурсы делятся по источникам происхождения на:

1. Биологические – все живые средообразующие компоненты биосферы (продуценты, редуценты, косументы).

2. Минеральные – все пригодные для употребления естественные составляющие литосферы, которые используются в хозяйстве как минеральное сырье или источник энергии.

3. Энергетические – совокупность энергии солнца и космоса (атомные энергоресурсы и т. п.).

По использованию природные ресурсы делят на:

1. Земельный фонд – все земли в пределах страны и мира (всего составляет 13, 4 млрд. гектар). З. ф. делится на категории:

А) сельскохозяйственного значения,

Б) земли населенных пунктов,

В) земли промышленности,

Г) земли транспорта,

Д) горные земли.

2. Лесной фонд – часть земельного фонда, на которой произрастает или может произрастать лес.

3. Водные ресурсы – количество подземных и поверхностных вод.

4. Полезные ископаемые – природное скопление минералов в земной коре.

Природные ресурсы делятся по исчерпаемости:

1. Неисчерпаемые – солнечная энергия (и вызванные ею природные силы),

2. Исчерпаемые.

Основным фактором, лимитирующим использование природные ресурсов человеком, является их ограниченность и исчерпаемость.

По мере того, как человечество с упрямством, достойным лучшего применения, превращает лицо Земли в сплошной антропогенный ландшафт, всё большее практическое значение приобретает оценка продуктивности различных экосистем. Человек научился получать энергию для своих производственных и бытовых нужд самыми различными способами, но энергию для собственного питания он может получать только через фотосинтез.

В пищевой цепи человека в основании почти всегда оказываются продуценты, преобразующие в энергию биомассы органического вещества. Ибо это как раз та энергия, которую впоследствии могут использовать консументы и, в частности, человек. Одновременно те же самые продуценты производят необходимый для дыхания кислород и поглощают углекислый газ, причём скорость газообмена продуцентов прямо пропорциональна их биопродуктивности. Следовательно, в обобщенном виде вопрос об эффективности экосистем формулируется просто: какую энергию может запасти растительность в виде биомассы органического вещества? На верхнем рис. 1 приведены значения удельной (на 1 м 2) продуктивности основных типов . Из этой диаграммы видно, что сельскохозяйственные угодья, создаваемые человеком, отнюдь не самые продуктивные экосистемы. Наивысшую удельную продуктивность дают болотистые экосистемы — влажные тропические джунгли, эстуарии и лиманы рек и обычные болота умеренных широт. На первый взгляд, они производят бесполезную для человека биомассу, но именно эти экосистемы очищают воздух и стабилизируют состав атмосферы, очищают воду и служат резервуарами для рек и почвенных вод и, наконец, являются местами размножения для огромного числа рыб и других обитателей вод, используемых в пищу человеком. Занимая 10 % площади суши, они создают 40 % производимой на суше биомассы. И это без каких-либо усилий со стороны человека! Именно поэтому уничтожение и «окультуривание» этих экосистем есть не только «убийство курицы, несушей золотые яйца», но и может оказаться самоубийством для человечества. Если обратиться к нижней диаграмме рис. 1, то можно видеть, что вклад пустынь и сухих степей в продуктивность биосферы ничтожен, хотя они уже занимают около четверти поверхности суши и благодаря антропогенному вмешательству имеют тенденцию к быстрому росту. В долгосрочной перспективе борьба с опустыниванием и эрозией почв, то есть превращение малопродуктивных экосистем в продуктивные, — вот разумный путь для антропогенных изменений в биосфере.

Удельная биопродуктивность открытого океана почти столь же низка, как у полупустынь, а его огромная суммарная продуктивность объясняется тем, что он занимает более 50 % поверхности Земли, вдвое превосходя всю площадь суши. Попытки использовать открытый океан в качестве серьёзного источника продуктов питания в ближайшее время вряд ли могут быть экономически оправданы именно в силу его низкой удельной продуктивности. Однако роль открытого океана в стабилизации условий жизни на Земле столь велика, что охрана его от загрязнения, особенно нефтепродуктами, совершенно необходима.

Рис. 1. Биопродуктивность экосистем как энергия, накопленная продуцентами в процессе фотосинтеза. Мировое производство электроэнергии составляет около 10 Экал/год, а всего человечество потребляет 50-100 Экал/год; 1 Экал (эксакалория) = 1 миллион миллиардов ккал = К) 18 кал

Нельзя недооценивать и вклад лесов умеренного пояса и тайги в жизнеспособность биосферы. Особенно существенна их относительная устойчивость к антропогенным воздействиям по сравнению с влажными тропическими джунглями.

Тот факт, что удельная продуктивность сельскохозяйственных угодий до сих пор в среднем намного ниже, чем у многих природных экосистем, показывает, что возможности роста производства продуктов питания на существующих площадях ещё далеко не исчерпаны. Пример — заливные рисовые плантации, в сущности — антропогенные болотные экосистемы, с их огромными урожаями, получаемыми при современной агротехнике.

Биологическая продуктивность экосистем

Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в химических связях синтезируемого органического вещества, определяет продуктивность сообществ. Органическую массу, создаваемую растениями за единицу времени, называют первичной продукцией сообщества. Продукцию выражают количественно в сырой или сухой массе растений либо в энергетических единицах — эквивалентном числе джоулей.

Валовая первичная продукция — количество вещества, создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза. Часть этой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений (траты на дыхание).

Оставшаяся часть созданной органической массы характеризует чистую первичную продукцию , которая представляет собой величину прироста растений. Чистая первичная продукция — энергетический резерв для консументов и редуцентов. Перерабатываясь в цепях питания, она идет на пополнение массы гетеротрофных организмов. Прирост за единицу времени массы консументов - вторичная продукция сообщества. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с предыдущего.

Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, живут за счет чистой первичной продукции сообщества. В разных экосистемах они расходуют ее с разной полнотой. Если скорость изъятия первичной продукции в цепях питания отстает от темпов прироста растений, то это ведет к постепенному увеличению обшей биомассы продуцентов. Под биомассой понимают суммарную массу организмов данной группы или всего сообщества в целом. Недостаточная утилизация продуктов опада в цепях разложения имеет следствием накопление в системе мертвого органического вещества, что происходит, например, при заторфовывании болот, зарастании мелководных водоемов, создании больших запасов подстилки в таежных лесах и т.д. Биомасса сообщества с уравновешенным круговоротом веществ остается относительно постоянной, так как практически вся первичная продукция тратится в цепях питания и разложения.

Экосистемы также различаются по относительной скорости создания и расходования как первичной, так и вторичной продукции на каждом трофическом уровне. Однако всем без исключения экосистемам свойственны определенные количественные соотношения первичной и вторичной продукции, получившие название правша пирамиды продукции : на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем. Графически это правило обычно иллюстрируют в виде пирамид, суживающихся кверху и образованных поставленными друг на друга прямоугольниками равной высоты, длина которых соответствует масштабам продукции на соответствующих трофических уровнях.

Скорость создания органического вещества не определяет его суммарные запасы, т.е. общую биомассу всех организмов каждого трофического уровня. Наличная биомасса продуцентов или консументов в конкретных экосистемах зависит оттого, как соотносятся между собой темпы накопления органического вещества на определенном трофическом уровне и передачи его на вышестоящий.

Отношение годового прироста растительности к биомассе в наземных экосистемах сравнительно невелико. Даже в наиболее продуктивных дождевых тропических лесах эта величина не превышает 6,5%. В сообществах с преобладанием травянистых форм скорость воспроизводства биомассы гораздо выше. Отношение первичной продукции к биомассе растений определяет те масштабы потребления растительной массы, которые возможны в сообществе без изменения его продуктивности.

Для океана правило пирамиды биомасс не действует (пирамида имеет перевернутый вид).

Все три правила пирамид — продукции, биомассы и чисел — отражают, в конечном счете, энергетические отношения в экосистемах, и если два последних проявляются в сообществах с определенной трофической структурой, то первое (пирамида продукции) имеет универсальный характер. Пирамида чисел отражает численность отдельных организмов (рис. 2) или, например, численность населения по возрастным группам.

Рис. 2. Упрощенная пирамида численности отдельных организмов

Знание законов продуктивности экосистем и возможность количественного учета потока энергии имеют важное практическое значение. Первичная продукция агроценозов и эксплуатации человеком природных сообществ — основной источник запасов пищи для человечества.

Точные расчеты потока энергии и масштабов продуктивности экосистем позволяют регулировать в них круговорот веществ таким образом, чтобы добиваться наибольшего выхода выгодной для человека продукции. Кроме того, необходимо хорошо представлять допустимые пределы изъятия растительной и животной биомассы из природных систем, чтобы не подорвать их продуктивность. Подобные расчеты обычно очень сложны из-за методических трудностей.

Важнейшим практическим результатом энергетического подхода к изучению экосистем явилось осуществление исследований по Международной биологической программе, проводившихся учеными разных стран мира в течение ряда лет, начиная с 1969 г. в целях изучения потенциальной биологической продуктивности Земли.

Теоретическая возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений (ФАР). Максимально достигаемый в природе КПД фотосинтеза 10-12% энергии ФАР, что составляет около половины теоретически возможного. КПД фотосинтеза в 5% считается для фитоценоза очень высоким. В целом по земному шару усвоение растениями солнечной энергии не превышает 0,1%, так как активность фотосинтеза растений ограничивает множество факторов.

Мировое распределение первичной биологической продукции крайне неравномерно. Общая годовая продукция сухого органического вещества на Земле составляет 150-200 млрд т. Более трети его образуется в океанах, около двух третей — на суше. Почти вся чистая первичная продукция Земли служит для поддержания жизни всех гетеротрофных организмов. Энергия, недоиспользованная консу ментами, запасается в их организмах, органических осадках водоемов и гумусе почв.

На территории России в зонах достаточного увлажнения первичная продуктивность увеличивается с севера на юг, с увеличением притока тепла и продолжительности вегетационного сезона. Годовой прирост растительности изменяется от 20 ц/га на побережье и островах Северного Ледовитого океана до более чем 200 ц/га на Черноморском побережье Кавказа. В среднеазиатских пустынях продуктивность падает до 20 ц/га.

Для пяти континентов мира средняя продуктивность различается сравнительно мало. Исключением является Южная Америка, на большей части которой условия для развития растительности очень благоприятны.

Питание людей обеспечивают в основном сельскохозяйственные культуры, занимающие примерно 10% площади суши (около 1,4 млрд га). Общий годовой прирост культурных растений составляет около 16% всей продуктивности суши, большая часть которой приходится на леса. Примерно половина урожая идет непосредственно на питание людей, остальная часть — на корм домашним животным, используется в промышленности и теряется в отбросах.

Имеющиеся на Земле ресурсы, включая продукцию животноводства и результаты промысла на суше и в океане, могут обеспечить ежегодно менее 50% потребностей современного населения Земли.

Таким образом, большая часть населения Земли находится в состоянии хронического белкового голодания, а значительная часть людей страдает также и от общего недоедания.

Продуктивность биоценозов

Скорость фиксации солнечной энергии определяет продуктивность биоценозов. Основной показатель продукции — биомасса организмов (растительных и животных), составляющих биоценоз. Различают растительную биомассу — фитомассу, животную — зоомассу, бактериомассу и биомассу каких-либо конкретных групп или организмов отдельных видов.

Биомасса - органическое вещество организмов, выраженное в определенных количественных единицах и приходящееся на единицу площади или объема (например, г/м 2 , г/м 3 , кг/га, т/км 2 и др.).

Продуктивность — скорость прироста биомассы. Ее обычно относят к определенному периоду и площади, например к году и гектару.

Известно, что зеленые растения являются первым звеном в пищевых цепях и только они способны самостоятельно образовывать органическое вещество, используя энергию Солнца. Поэтому биомасса, произведенная автотрофными организмами, т.е. количество энергии, преобразованное растениями в органическое вещество на определенной площади, выраженное в определенных количественных единицах, называется первичной продукцией. Ее величина отражает продуктивность всех звеньев гетеротрофных организмов экосистемы.

Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной валовой продукцией. Это вся химическая энергия в форме произведенного органического вещества. Часть энергии может идти на поддержание жизнедеятельности (дыхание) самих производителей продукции — растений. Если изъять ту часть энергии, которая тратится растениями на дыхание, то получится чистая первичная продукция. Ее можно легко учесть. Достаточно собрать, высушить и взвесить растительную массу, например, при уборке урожая. Таким образом, чистая первичная продукция равна разности между количеством атмосферного углерода, усвоенного растениями в процессе фотосинтеза и потребленного ими на дыхание.

Максимальная продуктивность характерна для тропических экваториальных лесов. Для такого леса 500 т сухого вещества на 1 га — не предел. Для Бразилии называют цифры в 1500 и даже 1700 т — это 150-170 кг растительной массы на 1 м 2 (сравните: в тундрах — 12 т, а в широколиственных лесах умеренной зоны — до 400 т на 1 га).

Плодородные наносы почвы, высокая сумма годичных температур, обилие влаги способствуют поддержанию очень высокой продуктивности фитоценозов в дельтах южных рек, в лагунах и эстуариях. Она достигает 20-25 т с 1 га в год в сухом веществе, что значительно превосходит первичную продуктивность еловых лесов (8-12 т). Сахарный тростник за год успевает накопить до 78 т фитомассы на 1 га. Даже сфагновое болото при благоприятных условиях обладает продуктивностью 8-10 т, что можно сравнить с продуктивностью елового леса.

«Рекордсмены» продуктивности на Земле — травяно-древесные заросли долинного типа, которые сохранились в дельтах Миссисипи, Параны, Ганга, вокруг озера Чад и в некоторых других регионах. Здесь за один год на 1 га образуется до 300 т органического вещества!

Вторичная продукция — это биомасса, созданная всеми консументами биоценоза за единицу времени. При ее подсчете производят вычисления отдельно для каждого трофического уровня, потому что при движении энергии от одного трофического уровня к другому она прирастает за счет поступления с предыдущего уровня. Общую продуктивность биоценоза нельзя оценить простой арифметической суммой первичной и вторичной продукции, потому что прирост вторичной продукции происходит не параллельно росту первичной, а за счет уничтожения какой-то ее части. Происходит как бы изъятие, вычитание вторичной продукции из общего количества первичной. Поэтому оценку продуктивности биоценоза производят по первичной продукции. Первичная продукция во много раз больше вторичной. В целом вторичная продуктивность колеблется от 1 до 10 %.

Законами экологии предопределены различия в биомассе растительноядных животных и первичных хищников. Так, за стадом мигрирующих оленей обычно следуют несколько хищников, например волков. Это позволяет волкам быть сытыми без ущерба для воспроизводства стада. Если бы численность волков приближалась к количеству оленей, то хищники быстро истребили бы стадо и остались без корма. По этой причине в умеренной зоне не бывает высокой концентрации хищных млекопитающих и птиц.

1. Продуктивность и динамика экосистем.2.Человек и экосистемы.

Одно из важнейших свойств организмов, их популяций и экосистем в целом – способность создавать органическое вещество, которое называют продукцией. Образование продукции в единицу времени (час, сутки, год) на единице площади (метры квадратные, гектар) или объёма (в водных экосистемах), выраженное в единицах массы (граммы, килограммы, тонны), характеризует продуктивность экосистем. Продуктивность экологической системы - это скорость, с которой продуценты усваивают лучистую энергию в процессе фотосинтеза и хемосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи. Различают разныеуровни продуцирования , на которых создаётся первичная и вторичная продукция. Органическое вещество, создаваемое продуцентами в процессе фотосинтеза или хемосинтеза, называютпервичной продукцией экосистемы (сообщества) . Количественно её выражают в сырой или сухой массе растений или в энергетических единицах – эквивалентном числе джоулей. Первичной продукцией определяется общий поток энергии через биотический компонент экосистемы. Теоретическая возможная скорость создания первичной биологической продукции определяется возможностями фотосинтетического аппарата растений. Первичная продукция подразделяется как бы на два уровня – валовую и чистую продукцию. Скорость, с которой растения накапливают химическую энергию, называетсяваловой первичной продуктивностью (ВВП). Около20% этой энергии расходуется растениями на дыхание и фотодыхание. Скорость накопления органического вещества, за вычетом этого расхода называетсячистой первичной продуктивностью (ЧПП), это энергия, которую могут использовать организмы следующих трофических уровней. Количество органического вещества, накопленного гетеротрофными организмами, называетсявторичной продукцией. Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как прирост массы на каждом из них происходит за счёт энергии, поступающей с предыдущего. Наряду с продукцией различаютбиомассу организма, групп организмов или экосистем в целом. Под ней понимаютвсё живое вещество, которое содержится в экосистеме или её элементах вне зависимости от того, за какой период она образовалась и накопилась. Первичная продукция биосферы Земли оценивается в 170 млрд. т, а вторичная – в 4 млрд. т сухого органического вещества в год. В климатических поясах среди природных экосистем преобладают те, которые получают энергию только от Солнца. К природным энергетически дотируемым (т.е. получающим дополнительную энергию) экосистемам относятся эстуарии, дельты и поймы рек, а также некоторые болота. К ним относятся также агроэкосистемы и аквакультуры, одновременно культивируемые человеком и получающие энергию Солнца. Особую категорию составляют промышленно-городские экосистемы, функционирующие с использованием только энергии топлива. Питание людей большей частью обеспечивается сельскохозяйственными культурами, занимающими около 10% площади суши. Всего человек потребляет около 0,2% первичной продукции Земли. Особенно трудно обеспечить население вторичной продукцией. В рацион человека должно входить не менее 30 г белков в день. Следовательно, увеличение биологической продуктивности экосистем и особенно вторичной продукции является одной из основных задач, стоящих перед человечеством. Многообразные изменения, происходящие в любом сообществе, относят к двум основным типам: циклические и поступательные.Периодически повторяющуюся динамику называют циклическими изменениями или флуктуациями, а направленную динамику именуют поступательной или развитием экосистем. Циклические изменения сообществ отражают суточную, сезонную и многолетнюю периодичность внешних условий и проявления эндогенных ритмов организмов.Многолетняя цикличность проявляется благодаря флуктуациям климата.Флюктуация (от лат. fluctuatio – колебания) – сравнительно краткосрочные изменения, когда сообщества без смены флористического состава отклоняются от некоего среднего состояния вследствие сезонных и погодных изменений климата, а также изменения динамики животного компонента экосистемы либо способов их использования.Поступательные изменения в экосистеме приводят в конечном итоге к смене одного биоценоза другим, с иным набором господствующих видов.Последовательная смена одного биоценоза другим называется экологической сукцессией . Последовательный ряд постепенно и закономерно сменяющих друг друга в сукцессии сообществ называетсясукцессионной серией . По Ф. Клементсону (1916), процесс сукцессии состоит из следующих этапов: 1. Возникновение не занятого жизнью участка. 2. Миграции на него различных организмов или их зачатков. 3. Приживание их на данном участке. 4. Конкуренции их между собой и вытеснение отдельных видов. 5. Преобразование живыми организмами местообитания, постепенной стабилизации условий и отношений. Сукцессии со сменой растительности могут быть первичными и вторичными.Первичной сукцессии называется процесс развития в смены экосистем на незаселённых ранее участках, начинающихся с их колонизации.Вторичная сукцессия – это восстановление экосистемы, когда-то уже существовавшей на данной территории. Вторичные сукцессии совершаются, как правило, быстрее и легче, чем первичные, так как в нарушенном местообитании сохраняется почвенный профиль, семена, зачатки и часть прежнего населения и прежних связей. Сукцессия завершается стадией, когда все виды экосистемы, размножаясь, сохраняют относительно постоянную численность и дальнейшей смены её состава не происходит. Такое равновесное состояние называют –климаксом , а экосистему –климаксовой . Способность экосистемы к самоподдержанию и саморегулированию называетсягомеостазом . Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы.

Агроэкосистемы создаются человеком для повышения высокого урожая – чистой продукции автотрофов. Упрощение природного окружения человека, с экологических позиций очень опасно. Поэтому нельзя превращать весь ландшафт в агрохозяйственный, необходимо сохранять и умножать его многообразие, оставляя не тронутые заповедные участки, которые могли бы быть источником видов для восстанавливающихся и сукцессионных рядов сообщества.

Литература: 1. Коробкин В.И. и др. Экология. – М., 2003. с.130-150.2. Николайкин Н.И. и др. Экология. – М., 2004. с.155-163, 171-180.3. Аскарова М.А. Общая экология. – Алматы, 2004. с. 86-94.4. Степановских А.С. Общая экология. – М., 1999. с. 404-419.

Продуктивность экосистемы - это накопление экосистемой органического вещества в процессе ее жизнедеятельности. Продуктивность экосистемы измеряется количеством органического вещества, создаваемого за единицу времени на единицу площади.

Различают разные уровни продуцирования, на которых создается первичная и вторичная продукция. Органическая масса, создаваемая продуцентами в единицу времени, называется первичной продукцией , а прирост за единицу времени массы консументов - вторичной продукцией .

Первичная продукция подразделяется на два уровня - валовую и чистую продукцию. Валовая первичная продукция - это общая масса валового органического вещества, создаваемая растением в единицу времени при данной скорости фотосинтеза, включая и траты на дыхание.

Растения тратят на дыхание от 40 до 70% валовой продукции. Меньше всего ее тратят планктонные водоросли - около 40% от всей использованной энергии. Та часть валовой продукции, которая не израсходована «на дыхание», называется чистой первичной продукцией, она представляет собой величину прироста растений и именно эта продукция потребляется консументами и редуцентами.

Вторичная продукция не делится уже на валовую и чистую, так как консументы и редуценты, т.е. все гетеротрофы, увеличивают свою массу за счет первичной продукции, т.е. используют ранее созданную продукцию.

Рассчитывают вторичную продукцию отдельно для каждого трофического уровня , так как она формируется за счет энергии, поступающей с предшествующего уровня.

Все живые компоненты экосистемы - продуценты, консументы и редуценты - составляют общую биомассу (живой вес) сообщества в целом или его отдельных частей, тех или иных групп организмов. Биомассу обычно выражают через сырой и сухой вес, но можно выражать и в энергетических единицах - в калориях, джоулях и т.п, что позволяет выявить связь между величиной поступающей энергии и, например, средней биомассой.

По величине биологической продуктивности экосистемы подразделяют на 4 класса:

1. экосистемы очень высокой продуктивности — >2 кг/м 2 в год (тропические леса, коралловые рифы);
2. экосистемы высокой продуктивности – 1-2 кг/м 2 в год (липово-дубовые леса, прибрежные заросли рогоза или тростника на озерах, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении и внесении высоких доз удобрений);
3. экосистемы умеренной продуктивности — 0,25-1 кг/м 2 в год (сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, заросшие водными растениями озера);
4. экосистемы низкой продуктивности — < 0,25 кг/м 2 в год (пустыни, тундра, горные степи, большая часть морских экосистем). Средняя биологическая продуктивность экосистем на планете равна 0,3 кг/м 2 в год.

Что такое логистика ?

Этот вопрос актуален практически для любого предприятия в России.

Умение оптимизировать доставку товара от производителя к потребителю – залог успешного бизнеса.

Потому каждому предпринимателю (как опытному, так и новичку) нужно понимать, что это такое.

Разберем это понятие простыми словами, обозначим участие логистики на каждом этапе вашего дела, а также найдем ответ на вопрос, какими качествами должен обладать логист.

Что такое логистика простыми словами?

Логистика – это наука о процессе передвижения товара или услуги от начальной точки (производителя) до конечной (потребителя).

Логистике подчиняются все процессы, связанные с транспортировкой товара.

Далеко не все предприниматели понимают, что даже само производство налажено и работает без перебоев только за счет того, что логистическая схема взаимодействий четко выверена и рассчитана.

Из объяснения выше, простой обыватель или же новичок в мире бизнеса может четко не сразу разобрать всю суть логистики.

А что является лучшим объяснением значения термина?

Конечно, реальный пример его применения!

Пример использования логистики на всех этапах бизнеса

Компания «ПроджектСпорт» разработала новую линию спортивного питания.

В планах руководства – запуск производства и организация процесса реализации этого товара.

Для точного расчета каждого этапа воплощения проекта в жизнь, нужно сформировать логическую цепь:

Схема довольно простая, она просто делит процесс производства и реализации продукции на зоны.

У каждого сегмента есть свои правила работы, часто – отдельные руководители.

Но вот что особенно интересно – каждый процесс, так или иначе, затронут логистикой, и полностью ей подчиняется.

Ниже отношение логистики ко всем этапам пути от производителя «ПроджектСпорт» к потребителю поясняется подробно:

Планирование производства.

Это начальный этап, на котором производитель спортивного питания должен наладить производственный процесс.

Почему влияние логистики на построение производства так важно?

Планирование поставок сырья, размещение производственных мощностей, сырья и готового продукта по мере изготовления – каждый из этапов сопровождается перемещением объектов по цепочке, указанной выше на схеме.

Планирование поставок.

После производства продукции, компания «ПротжектСпорт» должна позаботиться о следующем этапе доставки товара в руки клиента – сеть сбыта.

Для транспортировки продукта необходимо определить наилучшие и, в то же время, самые короткие пути доставки.

Задание логиста заключается в налаживании работы по перемещению продукции с ювелирной точностью .

Если ваш логистический отдел работает плохо, ждите серьезные убытки.

Управление процессом сбыта.

Даже когда спортивное питание производства «ПротжектСпорт» окажется на лавках, логистика все равно будет задействована.

Просто не в «чистом» виде, а в сочетании с маркетингом.

Интересно, но даже просто передвижение товара по складу реализатора и высота «фейсинга»* продукта на полке – производное от логистических операций.

Можно подвести небольшой итог: весь процесс производства и зависит от логистики.

Качественно продуманные и реализованные логистические операции – залог получения запланированного дохода в обозначенные сроки и в полном объеме.

* Фейсинг (термин из мерчендайзинга) – единица продукции на полке, расположенная к покупателю фронтально (передней частью). Даже когда одна единица стоит на другой – это один фейс.

Многогранность логистики

Как вы уже поняли, логистика – это не только организация доставки товара, вопреки устойчивому мнению.

Также это целый комплекс операций, связанных с оптимизацией бизнеса.

Структура логистики очень многогранна и обширна.

Ее можно сравнить с маркетингом, так как оба направления тем или иным образом влияют на абсолютно каждый процесс в цепочке «Продукт — потребитель».

Секции влияния логистики

Описанные в таблицы секторы влияния логистика дают понять, что сам термин логистика более обширный, чем кажется неосведомленным предпринимателям.

Узнав об этом, вы уже должны были догадаться и том, что внедрение логистических операций в производство – необходимость.

А отладив эти процессы, вы можете повысить производительность предприятия и повысить прибыль.

Логистика третьего тысячелетия

Связано это, несомненно, с развитием общества в целом.

Провести логическую цепочку очень просто: постоянное повышение конкуренции на рынке провоцирует рост качества услуг.

Это, в свою очередь, повышает важность правильного планирования бизнес-процессов.

Логистика позволяет поднять этот процесс на совершенно новый уровень.

Девиз двадцать первого века: «Время – деньги!»

Техника двадцать первого века способна осуществлять расчеты, которые касаются транспортировок, на очень высоком уровне.

Проектирование лучших путей перевозки груза, увеличение скорости обмена информацией – все это теперь осуществимо с помощью современных инструментов логистики.

Главные изменение, которые ждут логистику в будущем, по мнению экспертов, состоят в:

• увеличении доли информации в общей структуре деятельности.
• проникновении логистики во все отрасли жизни, так как оптимизация процессов производства не может пройти мимо неразвитых инфраструктур или несоответствия требованиям развития общества.
• росте производительности предприятий, что спровоцирует развитие общего уровня экономического развития.

История развития логистики очень удивительна, если принимать во внимание тот факт, что она проделала огромный путь: от обеспечения военных операций прошлого до определения базовых компонентов инфраструктур в будущем.

«Логист»

Если вы уже поняли, что логист вашей фирмы абсолютно необходим, но еще не до конца понимаете, в чем заключается его будущая деятельность и как выбрать достойного специалиста, этот раздел является обязательным для чтения.

Для начала нужно напомнить, что работа логиста может подразумевать под собой совершенно отличные виды деятельности.

Но все же есть общие требования к претендентам на эту роль:

• Коммуникабельность на высшем уровне – обязательное качество логиста.
• Высшее образование в сфере математических наук, менеджмента или юриспруденции.
• Умение быстро реагировать на изменения обстоятельств и принимать соответствующие решения.
• Навыки в управленческой деятельности.
• Уверенность в принятии определяющих решений.
• Высокий уровень аналитических способностей.

Деятельность логиста зависит от сферы работы компании, чье функционирование он должен структурировать.

Исходя статистических показателей российского рынка, в основном логисты требуются в транспортной отрасли.

Ее особенности определены самим названием, а задача заключается в оптимизации процесса транспортировки товаров.

Подытожим основные задачи логиста:

• Разработка оптимальных путей перемещения продукции.
• Обеспечение информационного сопровождения товара.
• Расчет времени транспортировки.
• Оптимизация расходов технических и человеческих ресурсов.

Описанные выше задачи являются лишь основными, самыми распространенными.

Существует еще огромное количество придаточных, которые зависят от направленности деятельности компании.

В видеоролике рассказано, что такое логистика, с помощью веселых схематических рисунков

Нужна удобная и надежная логистика?
Логистическая компания RUSSIAN LOGISTICS предоставляет услуги по перевозке и хранению любых грузов, клиент платит только за место которое по факту занимает груз!
Ознакомиться с перечнем оказываемых услуг можно на сайте компании.

Что такое логистика простыми словами ?

Это определяющий фактор экономического развития любой организации. Основная цель логистики – оптимизация операций передачи услуг и товаров от производителя к потребителю.

То есть все ключевые операции перемещения материальных ценностей базируются только на ней.

Логистика – это логика производства, нахождение кратчайших и наиболее дешевых путей перемещения товара к потребителю.

В тандеме с маркетингом, логистика помогает создавать мощные конкурентные преимущества бизнеса.

Полезная статья? Не пропустите новые!
Введите e-mail и получайте новые статьи на почту