Ekosysteemin tuottavuus on keskeinen ekologinen käsite maapallon eri ympäristöjen monimuotoisuuden ja erojen ymmärtämiseksi. Tämä parametri on perustana ekologisten verkkojen toiminnalle.
Mitkä ovat ekosysteemin tuottavuuden perusteet? Mitä tyyppejä on olemassa? Seuraavilla riveillä vastaamme kysymyksiin sen toiminnasta ja perusteista.
Tuottavuus ekosysteemeissä
Eläimet ja kasvit käyttävät ruoastaan saamaansa energiaa elintoimintojensa täyttämiseen. Lisäksi, että energiaa käytetään elävän olennon kasvuun. Kasvu ei ole toiminnalliselta kannalta muuta kuin biomassan lisääntyminen - eläviin olentoihin aineen muodossa varastoitu energia.
Tämä biomassan kasvu on tehokas tapa määrittää ekosysteemien dynamiikka ja sitä voidaan mitata eri tavoin.
Ekologiassa tuottavuus tai alkutuotanto ovat biomassan kasvu pinta -alayksikköä ja aikaa kohti. Tällaisen yksinkertaisen määritelmän takana on mitattavissa oleva parametri, joka vaikuttaa maapallolla olevien ekologisten järjestelmien laajaan monimutkaisuuteen.
Siksi tuottavuus mittaa elävien olentojen lukumäärän muutosta tietyllä hetkellä ja paikassa. On olemassa erilaisia tuottavuustyyppejä, joista keskustelemme seuraavissa osissa.
Yhteenveto ekosysteemimallista.
Ensisijainen tuottavuus: Gateway to Energy
Joskus me ihmiset unohdamme kasvien merkityksen elämälle. Ravitsemustavansa vuoksi kasveja pidetään alkutuottajina: energian porttina ekosysteemeihin.
Kuten tiedämme, kasvit valmistavat itse ruokansa fotosynteesin perusteella. Monien monimutkaisten biokemiallisten reaktioiden avulla kasvit syntetisoivat sokereita orgaanisesta ja epäorgaanisesta aineesta, jotka palvelevat niiden biomassan kasvua.
No kasveissa, biomassan kasvua aika- ja pinta -alayksikköä kohti kutsutaan ensisijaiseksi tuottavuudeksi. Tämä ensisijainen tuottavuus on ratkaisevan tärkeä ekosysteemien dynamiikan kannalta, koska kasvit ovat "portti" auringosta tulevalle energialle ravintoverkkoihin.
Voimme erottaa bruttotuotannon -yksinkertaisen biomassan lisäyksen -tai nettomäärän -biomassan lisäyksen vähentämällä hengitykseen käytetyn energian. Nettoarvo on se, joka raportoi yleensä eniten hyötyä.
Alkutuotannon keskeinen merkitys
Ensisijainen tuottavuus on tekijä, joka määrittää trofisten ketjujen rakenteen eli ekosysteemien elävien olentojen ravitsemukselliset ja etologiset suhteet.
Tämä johtuu siitä, että kasvit ovat kasvissyöjän ruokavalion perusta, kasvinsyöjiä lihansyöjiltä ja niin edelleen, jopa superpetoeläimiin. Siksi biomassan tuotanto kasveissa vaikuttaa lopulta kaikkiin troofisen verkon elementteihin.
Esimerkkinä tästä voidaan ajatella nurmen ekosysteemiä. Jos tiettynä vuonna laiduntuotanto on alhainen -esimerkiksi sateen puuttuessa -, kanit (kasvissyöjät) saavat vähemmän ruokaa ja niiden populaatio vähenee. Tämä puolestaan vaikuttaa susiin (saalistajiin), koska metsästykseen on vähemmän saatavilla kasvissyöjiä.
Erittäin korkean tuottavuuden omaavat ekosysteemit
Planeettamme erilaisten ekosysteemien tuottavuus vaihtelee valtavasti. On erittäin tuottavia ympäristöjä, joissa eläinten biomassa kasvaa valtavasti vuosittain. Ekosysteemeistä, joilla on parempi tuottavuus, voimme korostaa seuraavaa:
- Kosteikot.
- Koralliriutat.
- Suistot.
- Rannikkoalueet.
- Päiväntasaajan metsät.
Kaikilla näillä alueilla on yhteinen korkea alkutuotanto, joka puolestaan on valtava kuluttajayhteisö - kasvissyöjiä ja lihansyöjiä. Tämäntyyppiset ekosysteemit ovat erittäin tuottavia, ne tukevat valtavaa biologista monimuotoisuutta.
Alhaisen tuottavuuden ekosysteemit
Sitä vastoin muissa ekosysteemeissä alkutuottajia (fotosynteettejä) on erittäin niukasti ja ne rajoittavat suuresti ympäristön tuottavuutta. Tämä koskee aavikoita, napa -alueita ja valtamerien keskiosia. Kuten on loogista, alkutuottajien puuttuminen rajoittaa täysin kuluttajien läsnäoloa.
Toissijainen tuottavuus
Toissijaisella tuottavuudella tarkoitetaan kuluttajien biomassan kasvua alueittain ja vuosittain. Kuten olemme jo kommentoineet, alkutuottajat rajoittavat näitä.
Lisäksi, toissijaisilla tuottajilla on valtava rajoitus alhaisen jalostustehon vuoksi. Eläimet pystyvät muuttamaan vain noin 10% kasvien sisältämästä energiasta. Petoeläinten osalta vain 1% päätyy puhtaaseen biomassaan.
Mitä enemmän energiaa eläin käyttää aineenvaihduntaansa, sitä vähemmän biomassaa se tuottaa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ekosysteemin tuottavuus on parametri, joka antaa meille tärkeää tietoa ekosysteemien dynamiikasta ja se vaikuttaa suuresti eläinten ja kasvien ravintoverkkoihin.
