БИОЛОГИЯ · 10 КЛАСС
Проект «Педагагічная скарбонка»
Организмы, среда и биосфера

§ 47. Биомасса и продуктивность экосистем

Биомасса представляет собой количество живого вещества, существующего в системе в выбранный момент. Продукция показывает количество нового органического вещества, образованного за определённый период.

Интерактивное исследование6 выводов2 интересных факта
47
Главный вопрос

Чем запас живого вещества отличается от скорости его образования?

Биологическая лаборатория

От валовой продукции к чистой

Меняйте условия и наблюдайте результат. Под моделью объясняется механизм: сначала исследуйте его, затем читайте конспект.

Исследуйте схему и объясняйте связи. Схемы и числовые модели упрощены.

Разбираемся в теме

Четыре смысловых раздела
01

Запас измеряют в момент, продукцию — за период

Запас и скорость нельзя измерять одной величиной
ВопросБиомассаПродуктивность
Что показывает?Сколько живого вещества есть сейчасКак быстро создаётся новое
Тип единицыМасса на площадиМасса на площади за время
ПримерЗапас древесины лесаГодовой прирост продукции

Биомасса представляет собой количество живого вещества, существующего в системе в выбранный момент. Продукция показывает количество нового органического вещества, образованного за определённый период.

Старый лес может иметь большой запас древесины, а быстро растущий водоём — высокий оборот при меньшем запасе. Сумма всей биомассы, когда-либо возникшей за историю экосистемы, не является её текущей биомассой.

Биомасса
Текущий запас живого вещества в организме, популяции или экосистеме
Биологическая продукция
Количество нового органического вещества, образованного за период
Продуктивность
Скорость образования биологической продукции
От схемы — к объяснению
02

Первичная продукция: общий результат и остаток

Валовая первичная продукция отражает всё органическое вещество, создаваемое продуцентами за период. Чистая первичная продукция остаётся после вычета расходов продуцентов на дыхание.

Именно этот остаток обеспечивает прирост, размножение и поступление вещества к потребителям или в детрит. Формулу «чистая = валовая − дыхание» применяют к одинаковому временному интервалу и единицам.

От общей продукции к доступному остатку
+
Создано

Валовая первичная продукция: 900

−
Израсходовано

Дыхание продуцентов: 350

=
Осталось

Чистая первичная продукция: 550

Условные единицы относятся к одинаковым площади и периоду. Измеряется продукция за время, а не текущий запас биомассы.

Валовая первичная продукция
Всё органическое вещество, созданное продуцентами за выбранный период
Чистая первичная продукция
Первичная продукция за вычетом дыхательных расходов самих продуцентов
Автотрофное дыхание
Расход органического вещества на энергетические потребности продуцентов
От схемы — к объяснению

Лес как многоярусная среда обитания

Jjkorff · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Прудовая экосистема

Agnes Monkelbaan · CC BY-SA 4.0
Wikimedia Commons · источник

Ламинария пальчатая — бурая водоросль

Pierre-Louis Crouan (1798-1871) & Hippolyte-Marie Crouan (1802-1871) · Public domain
Wikimedia Commons · источник

03

Вторичная продукция не равна съеденному корму

Вторичная продукция образуется гетеротрофными организмами из полученной органики. Только часть съеденной пищи превращается в новую собственную биомассу.

Часть не усваивается, часть усвоенного расходуется на дыхание и поддержание жизнедеятельности. Поэтому для оценки прироста животного недостаточно измерить массу корма: нужно учитывать усвоение и дальнейшее распределение вещества.

Проследим направление связи

01

Пища

Поступает в организм.

02

Усвоенная часть

Не вся съеденная масса доступна обмену.

03

Распределение

Дыхание и образование новой биомассы.

Вторичная продукция
Новая биомасса, образованная гетеротрофными организмами
Ассимиляция пищи
Усвоение веществ съеденной пищи организмом
Прирост
Увеличение собственной биомассы за рассматриваемое время
Проследим направление связи
04

Условия и единицы определяют сравнение

Сравнение по одним и тем же признакам

ПонятиеЧто означает
Первичная продуктивностьСкорость создания органического вещества продуцентами
Сухая массаМасса материала после удаления воды принятым методом
Лимитирование продукцииОграничение образования органики недостатком или избытком фактора

Продуктивность зависит от доступности света, воды, элементов питания и подходящей температуры. Усиление одного фактора помогает лишь до появления другого ограничения.

Для сравнения используют массу или энергию на единицу площади за единицу времени, уточняя метод измерения. Влажная масса чувствительна к содержанию воды, поэтому исследования часто опираются на сухую массу или количество углерода.

Сравнение по одним и тем же признакам
Думаем как биологи

Разберите ситуацию

Продуценты создали 900 единиц органики и израсходовали на дыхание 350: какова чистая продукция?

Сверить рассуждение

Чистая первичная продукция равна 550 единицам за тот же период. Это остаток после расходов самих продуцентов, а не готовая продукция хищников.

Собираем главное

Шесть опорных выводов

01

Биомасса представляет собой количество живого вещества, существующего в системе в выбранный момент. Продукция показывает количество нового органического вещества, образованного за определённый период.

02

Валовая первичная продукция отражает всё органическое вещество, создаваемое продуцентами за период. Чистая первичная продукция остаётся после вычета расходов продуцентов на дыхание.

03

Вторичная продукция образуется гетеротрофными организмами из полученной органики. Только часть съеденной пищи превращается в новую собственную биомассу.

04

Продуктивность зависит от доступности света, воды, элементов питания и подходящей температуры. Усиление одного фактора помогает лишь до появления другого ограничения.

05

Биомасса характеризует запас, продуктивность — скорость процесса. Смешение этих понятий приводит к неверным экологическим сравнениям.

06

Переход от созданной органики к приросту включает обязательные расходы. Баланс нужно составлять для конкретной группы и согласованного периода.

Проверьте себя10 вопросов · проверяем понимание темы
1. Какое понятие соответствует описанию? «Текущий запас живого вещества в организме, популяции или экосистеме»
2. Какое понятие соответствует описанию? «Количество нового органического вещества, образованного за период»
3. Какое понятие соответствует описанию? «Всё органическое вещество, созданное продуцентами за выбранный период»
4. Какое понятие соответствует описанию? «Первичная продукция за вычетом дыхательных расходов самих продуцентов»
5. Какое понятие соответствует описанию? «Новая биомасса, образованная гетеротрофными организмами»
6. Какое понятие соответствует описанию? «Усвоение веществ съеденной пищи организмом»
7. Какое понятие соответствует описанию? «Скорость создания органического вещества продуцентами»
8. Какое понятие соответствует описанию? «Масса материала после удаления воды принятым методом»
9. Какое понятие соответствует описанию? «Скорость образования биологической продукции»
10. Какое понятие соответствует описанию? «Увеличение собственной биомассы за рассматриваемое время»

Источники и иллюстрации

Основа: предоставленный параграф учебника «Биология. 10 класс», § 47 «Биомасса и продуктивность экосистем», издательство «Народная асвета». Материал переработан в учебный конспект по структуре и терминологии курса. Подписи, авторы и лицензии изображений приведены рядом с ними.

Конспект, схемы и задания работают без подключения к сети. Для внешних изображений требуется интернет.

↑

Загрузка прогресса…