Що таке біологічна ефективність?

Біологічна ефективність — зниження чисельності шкідників, бур'янів, ступеня пошкодженості та ураженості рослин хворобами внаслідок застосування фітофармакологічних засобів. Загибель шкідників або бур'янів можна визначати безпосередньо шляхом підрахунку живих і загиблих особин на одиницю обліку.

Яка продуктивність біоценозу є первинною?

Продукцію автотрофних організмів, здатних до фото- або хемосинтезу, називають первинною продукцією, а самі організми — продуцентами.

Що називається продуктивністю біоценозу?

Продуктивністю називають здатність живої речовини створювати, транс-формувати й нагромаджувати органічну речовину (біомасу).

Лісові екосистеми: біопродуктивність та стійкість. Реферат

Успішне розв’язання проблеми ефективного використання земельних ресурсів і забезпечення стійкості агро-ландшафтів значною мірою залежать від стану лісових екосистем, підвищення їхньої біопродуктивності й стійкості, виконання ними ресурсних, захисних, середовище-твірних, кліматорегулювальних та інших соціально–екологічних функцій.

Ліси – наймогутніший і найдійовіший фактор боротьби з ерозією ґрунтів, стабілізатор екологічної рівноваги агро-ландшафтів у цілому. В лісостеповій природній зоні вони не мають суцільного поширення. Тут невеликі лісові масиви чергуються з переважаючими їх за площею ділянками степу. Значна протяжність лісостепової зони із заходу на схід і з півночі на південь викликала неоднорідність лісорослинних умов, типів лісу, їхнього породного складу тощо. Так, соснові ліси розміщуються в основному в північній частині Лісостепу, що є перехідною до зони Полісся. Вони здебільшого поширені у типах лісорослинних умов, які належать до свіжих борів, суборів і судібров.

Найбільшу площу в Лісостепу займають діброви (сухі, свіжі та вологі типи). У свіжих дібровах переважаючою породою є дуб. Тут дубові насадження відзначаються досить високою продуктивністю, довговічністю і належною якістю деревини. В дібровах корінні типи лісу часто представлені похідними грабняками, які утворилися внаслідок рубки дубових насаджень у минулому. Найбільше грабняків у Вінницькій, Хмельницькій, Тернопільській областях. Ліси з переважанням ясеневих насаджень розташовані в південно-західній частині Черкаської та у Вінницькій області, деревостани м’яко-листяних порід переважно поширені в північних районах Лісостепу.

До складу насаджень залежно від типу лісорослинних умов також входять клени, ільмові, липа, черешня та інші супутні породи.

Площа вкритих лісовою рослинністю земель становить 88,4% усієї площі лісового фонду, решта земель належать до невкритих лісовою рослинністю та до нелісових.

Захисна роль лісу значною мірою визначається його віковою структурою, яка нерівномірна у Лісостепу і характеризується такими даними.

Значну частину лісів представляють молодняки і середньовікові насадження – 78,7% вкритих лісовою рослинністю земель, достигаючі – 12,3, а стиглі й перестійні – лише 9%.

Середній вік насаджень змінюється від 51 року (Тернопільська область) до 60 (Харківська область). Середні запаси деревостанів знаходяться в межах 182–246 м 3 / га.

У лісовому фонді України молодняки становлять 32% вкритих лісовою рослинністю земель, середньовікові – 44, достигаючі – 13 і стиглі й перестійні – 11%.

Середній запас деревостанів на 1 га сягає 186 м 3 . Слід зазначити, що цей показник лише за період між останніми обліками лісового фонду (1988 і 1996 рр.) в Україні зріс на 34 м 3 .

Відомо, що найважливішим показником забезпечення стабільної екологічної рівноваги агро-ландшафту, є лісистість території, тобто ступінь її залісненості. Визначається вона у відсотках за відношенням площі вкритих лісовою рослинністю земель до загальної площі (держави, регіону, області, району, держлісгоспу). Збільшення лісистості й наближення цього показника до оптимального рівня – це стратегічний пріоритет діяльності лісового сектора економіки.

Оптимальна лісистість – це ступінь залісненості території, при якому найефективніше використовуються земельні ресурси, формується екологічно стабільне середовище і найповніше проявляється весь комплекс корисних властивостей лісу. Залежно від господарської освоєності території, рельєфу, лісорослинної зони, густоти гідрологічної мережі, типу ґрунтів тощо, параметри оптимальної лісистості різні.

Регіональні показники лісистості у лісостеповій зоні досить строкаті: від 6–8% (Кіровоградська і Полтавська області) до 17–20% (Сумська та Київська, за рахунок поліської частини). Середній показник лісистості Лісостепу становить близько 13%, тоді як за даними УкрНДІЛГА, оптимальна лісистість цієї природної зони повинна сягати до 18%.

Важливим показником стійкості агро-ландшафту є також полезахисна лісистість – відношення площі захисних насаджень на певній території до площі останньої. Нині полезахисна лісистість становить близько 1,3%, а оптимальна, коли забезпечується найбільший позитивний вплив захисних насаджень на всю територію, повинна бути приблизно 3–5%.

В основу розрахунку оптимальної полезахисної лісистості (ОПЛ) покладено захисний ефект дорослих захисних насаджень залежно від оптимізованої величини клітин полів, ґрунтово–кліматичної зони, типу ґрунтів, кількості рядів та ширини лісосмуг. Така методика розроблена кафедрою лісової меліорації Національного аграрного університету.

У зв’язку із значенням полезахисного лісорозведення для стабілізації агро-ландшафтів та їхнього раціонального використання слід приділяти належну увагу вже існуючим лісовим смугам, площа яких в Україні становить близько 440 тис. га. За експертними оцінками лише половина цих насаджень нині знаходиться у відносно задовільному стані, є випадки повного знищення лісосмуг.

З метою збереження цієї категорії захисних насаджень необхідно:

• Поновити раніше існуючу агролісомеліоративну службу державного контролю за станом і збереженням лісових смуг.
• Провести повну інвентаризацію існуючих захисних насаджень (остання суцільна інвентаризація була у 1975 році).
• Провести рубки догляду в захисних насадженнях із метою формування оптимальних конструкцій смуг, підвищення їхньої ефективності залежно від цільового призначення.
• У разі потреби здійснити реконструкцію та виправлення структури захисних насаджень.
• Посилити охорону захисних насаджень від вирубування, потрав і пошкоджень, проводити боротьбу із шкідниками і хворобами деревних порід.
• Продовжити роботи, спрямовані на формування полі-функціональних лісомеліоративних комплексів для застосування ґрунтозахисних систем землеробства з контурно–меліоративного організацією території.
• Надати пріоритетного значення дослідженням із розробки наукових, біоекологічних і технологічних основ полезахисного лісорозведення.

Враховуючи, що Україна – лісодефіцитна держава, одним з основних завдань є забезпечення розширеного відтворення лісів, тобто створення нових лісових насаджень в обсягах, що перевищують їх вирубування. У Лісостепу переважна більшість лісів рукотворні. Один із критеріїв невиснажливого лісокористування – це постійне збільшення площі вкритих лісовою рослинністю земель і деревного запасу лісонасаджень. Державною програмою "Ліси України на 2002–2015 роки", затвердженою постановою Кабінету Міністрів України від 29 квітня 2002 року №581, передбачено значні обсяги лісорозведення та лісовідновлення.

Щорічні обсяги відтворення лісів досить значні й становлять в окремих областях від 1,4 тис. га (Тернопільська) до 4,5 тис. га (Київська). У цілому по Україні згаданою Програмою передбачено створення лісів на площі понад 1 млн. га, в тому числі роботи з лісорозведення планується виконати на площі близько 445 тис. га. У зв’язку з реформуванням і розвитком аграрного сектора особливе значення слід приділяти захисному лісорозведенню. Ерозії нині піддається до 15 млн. га земель, дуже відчутна висока розораність сільгоспугідь.

З метою зменшення впливу ерозійних процесів на сільськогосподарські угіддя та підвищення родючості ґрунтів землі, не придатні для використання в сільському господарстві, заліснюють. Для цього Держкомлісгосп України разом із зацікавленими міністерствами і відомствами розробили "Першочергові заходи щодо створення захисних лісових насаджень на неугіддях та басейнах річок", затверджені постановою кабінету Міністрів України від 28 лютого 2001 року № 189. Ці заходи спрямовані на реалізацію державної політики в галузі охорони навколишнього природного середовища, подолання таких дестабілізаційних факторів, як ерозія ґрунтів та виснаження річок.

Площа невгідь, на яких потенційно можливе створення протиерозійних захисних лісових насаджень, становить 1030 тис. га. Першочерговими заходами до 2015 року планується виконати ці роботи на площі 299,5 тис. га, в тому числі 180,8 тис. га на невгіддях.

Реалізація поточних і перспективних завдань щодо лісорозведення й лісовідновлення дасть змогу наблизити лісистість території України до її оптимального значення, сприятиме захисту земель від водної та вітрової ерозій, забезпечить захист водних об’єктів від розмивання і замулення, створить об’єктивні передумови для формування стійких агролісоландшафтів, значно посилить соціально–екологічну роль лісових і лісоаграрних екосистем.

Біологічна продуктивність

Біологі́чна продукти́вність, екологічне та загальнобіологічне поняття, що означає відтворення біомаси рослин, мікроорганізмів і тварин, що входять до складу екосистеми; в більш вузькому сенсі — відтворення диких тварин і рослин, що використовуються людиною. «Б. п.» реалізується в кожному окремому випадку через відтворення видових популяцій рослин і тварин, яке відбувається з певною швидкістю, що може бути виражене певною величиною — продукцією за рік (або в іншу одиницю часу) на одиницю площі (для наземних і донних водних організмів) або на одиницю об'єму (для організмів, що мешкають у товщі води і в ґрунті). Продукція певної видової популяції може бути віднесена також до її чисельності або біомаси.

«Б. п.» різних наземних та водних екосистем проявляється в багатьох формах. Відповідно різноманітні і використовуються людиною продукти, що відтворюються в природних спільнотах (наприклад, деревина, риба, хутро та багато ін.). Людина зазвичай зацікавлена у підвищенні «Б. п.» екосистем, тому що це збільшує можливості використання біологічних ресурсів природи. Однак у ряді випадків висока «Б. п.» може призводити до шкідливих наслідків (наприклад, надмірний розвиток в високопродуктивних водах фітопланктону певного видового складу — синьо-зелених водоростей у прісних водах, токсичних видів перидіней — в морях).

Поняття «Б. п.» в багатьох відносинах аналогічне поняттю родючість ґрунту, але за змістом та обсягом ширше останнього, тому що може бути віднесене до будь-якого біогеоценозу, або екосистеми. Зрідка термін «Б. п.» застосовується по відношенню до культурних спільнот (див. агробіоценозів, агрофітоценозів), продуктивність яких у великій мірі — результат програми суспільної праці. Однак і природні наземні і водні екосистеми перебувають під прямим або непрямим впливом людини. Тому з ростом чисельності та науково-технічної озброєності людства «Б. п.» все різноманітніших екосистем відображає не тільки їх вихідні природно-історичні особливості, але і результат впливів людини.

Загальною та адекватною мірою «Б. п.» служить продукція, але не біомаса спільноти або її компонентів. Біомаса окремих видів або всього населення в цілому може служити для оцінки продукції і продуктивності тільки при порівнянні екосистем однакових або схожих за структурою і видовим складом, але зовсім непридатна як загальної міри «Б. п.» Наприклад, в результаті високої інтенсивності фотосинтезу одноклітинних водоростей планктону в найпродуктивніших ділянках океану за рік синтезується на одиницю площі приблизно стільки ж органічних речовин, скільки і в високопродуктивних лісах, хоча їх біомаса в сотні тисяч разів більша від біомаси фітопланктону.

Продукція кожної популяції за певний час являє собою суму приростів всіх особин, що включає приріст утворень, які відокремилися від організмів, і приріст особин, усунених (елімінованих) з тих чи інших причин зі складу популяції за час, що розглядається. У граничному випадку, якщо немає елімінації і всі особини доживають до кінця досліджуваного періоду, продукція дорівнює приросту біомаси. Якщо ж початкова (B₁) і кінцева (B₂) біомаси рівні, то це означає, що приріст компенсований елімінацією, тобто за цієї умови продукція (Р) дорівнює елімінації (Е). У загальному випадку

Іноді визначену таким чином продукцію називають « чистою продукцією», протиставляючи їй « валову продукцію», до якої включають не тільки прирости, а й витрати на енергетичний обмін. Терміни «чиста» і «валова продукція» закріпилися по відношенню до рослин. Щодо тварин, то «валова продукція» являє собою засвоєну їжу, або «асиміляцію», а термін «продукція» вживається в значенні чистої продукції.

Продукцію автотрофних організмів, здатних до фото- або хемосинтезу, називають первинною продукцією, а самі організми — продуцентами. Основна роль у створенні первинної продукції належить зеленим рослинам, вищим — на суші, нижчим — у водному середовищі. Продукцію гетеротрофних організмів зазвичай відносять до вторинної продукції, а самі організми називають консументами. Всі види вторинної продукції виникають на основі утилізації речовини та енергії первинної продукції; при цьому енергія, на відміну від речовини, багаторазово повертається в кругообіг, може бути використана для виконання роботи тільки один раз. Схематично складні трофічні зв'язки можна представити у вигляді « потоку енергії» через екосистему, тобто у вигляді ступеневого процесу утилізації енергії сонячної радіації та речовини первинної продукції. Перший трофічний рівень утилізації сонячної енергії складають фотосинтезуючі організми, що створюють первинну продукцію, другий — травоїдні тварини, що споживають продуцентів, третій — м'ясоїдні тварини, четвертий — хижаки другого порядку. Кожен наступний трофічний рівень споживає продукцію попереднього, причому частина енергії спожитої і асимільованої їжі йде на потреби енергетичного обміну і розсіюється. Тому продукція кожного наступного трофічного рівня менша від продукції попереднього (наприклад, вихід на основі однієї і тієї ж первинної продукції рослиноїдних тварин завжди більший, ніж хижаків, що живуть за їх рахунок). Часто при переході від нижчих трофічних рівнів до вищих знижується не тільки продукція, але і біомаса. Однак, на відміну від продукції, біомаса наступного рівня може бути і вищою від біомаси попереднього (наприклад, біомаса фітопланктону менша від сумарної біомаси всього тваринного населення океану, що живе за рахунок фітопланктону). Чільне місце в механізмі «Б. п.» займають гетеротрофні мікроорганізми, які утилізують мертву органічну речовину, що надходить з усіх трофічних рівнів, частково мінералізуючи її, частково перетворюючи в речовину мікробних тіл. Останні є важливим джерелом живлення для багатьох водних (фільтратори і детритофаги бентосу і планктону) і сухопутних (ґрунтова фауна) тварин.

За іншим принципом продукцію ділять на проміжну і кінцеву. До проміжної відносять продукцію, споживану іншими членами екосистеми, речовина якої знову повертається в здійснюваний в її межах кругообіг; до кінцевої — продукцію, яка в тій чи іншій формі відчужується від екосистеми, тобто виходить за її межі. До кінцевої продукції належать види продукції, які використовуються людиною і які можуть належати до будь-яких трофічних рівнів, включаючи перший, зайнятий рослинами.

Зростаючі потреби і зростаюча технічна міць людства швидко збільшують можливості його впливу на живу природу. Виникає необхідність управління екосистемами. Всі засоби впливу на «Б. п.» екосистем та управління нею спрямовані або на підвищення корисної первинної продукції (різні форми добрив, меліорації, регулювання чисельності та складу споживачів первинної продукції тощо), або на підвищення ефективності утилізації первинної продукції на наступних трофічних рівнях в потрібному для людини напрямі. Це вимагає доброго знання видового складу і структури екосистем та екології окремих видів. Найбільші перспективи мають такі форми господарської експлуатації живої природи та управління нею, які базуються на знанні особливостей місцевих екосистем і характерних для них форм «Б. п.»

Згідно з Ю. Одумом (1959), значення первинної продукції для різних типів біогеоценозів наступні:

1. Дуже низька продуктивність притаманна океанічним глибинам і пустелям (0,1 г/м² в день). Хоча обмежувальні фактори двох середовищ зовсім різні (в океанах — поживні речовини, в пустелях — вода), як різні і продукуючі організми (водорості — в океанах). Глибини океанів і аридні території по продуктивності можна розглядати як пустелі.
2. Схожою низькою продуктивністю (0,5-3 г/м² в день) характеризуються трав'яні формації, морські літоралі і погано культивовані землі.
3. Продуктивністю від 10 до 20 г/м² в день мають вологі ліси, землі з інтенсивним сільськогосподарським використанням, алювіальні формації, естуарії та коралові рифи. Максимально можлива продуктивність екосистеми, мабуть, не може перевищувати 25 г/м² в день.

Див. також [ ред. | ред. код ]

• Біотоп
• Фотосинтез
• Біомаса
• Гомеостаз
• Рівновага природна
• Продуктивність біологічна
• Пристосування
• Ресурси природні
• Відновлення довкілля
• Водні живі ресурси
• Біологічні ресурси
• Запас біопродукції

Література [ ред. | ред. код ]

• Зенкевич Л. А. Фауна и биологическая продуктивность моря, т. 1-2. — М., 1947—1951;
• Макфедьен Э. Экология животных / Пер. с англ. — М., 1965;
• Наумов Н. П. Экология животных / 2 изд. — М., 1963;
• Основы лесной биогеоценологии / Под ред. В. Н. Сукачева и Н. В. Дылиса. — М., 1964;
• Дювиньо П., Танг М. Биосфера и место в ней человека / Пер. с фр. — М., 1968.
• Корсак К. В., Плахотнік О. В. Основи сучасної екології: Навч. посіб. — 4-те вид., перероб. і допов. — К.: МАУП, 2004. — 340 с: іл.
• Кучерявий В. П. Екологія . — Львів: Світ, 2001—500 с: іл.
• Мусієнко М. М., Серебряков В. В., Брайон О. В. Екологія: Тлумачний словник. — К.: Либідь, 2004. — 376 с.
• Tischler W. Synökologie der Landtiere. — Stuttg., 1955;
• Balogh J. Lebensgemeinschaften der Landtiere. — B., 1958;
• Kormondy Е. J. Readings in ecology. — L., 1965.

Посилання [ ред. | ред. код ]

• Біологічна продуктивність // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 20.
• Біологічна продукція екосистеми // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 20-21.
• Продуктивність (продукція) вторинна // Словник-довідник з екології : навч.-метод. посіб. / уклад. О. Г. Лановенко, О. О. Остапішина. — Херсон : ПП Вишемирський В. С., 2013. — С. 149.