Životinjska biomasa je ukupna biomasa okeana. Predavanje "biomasa biosfere"

Biomasa biosfere je približno 0,01% mase inertne supstance biosfere, pri čemu biljke čine oko 99% biomase, a oko 1% za potrošače i razlagače. Na kontinentima dominiraju biljke (99,2%), u okeanima dominiraju životinje (93,7%)

Biomasa kopna je mnogo veća od biomase svjetskih okeana, iznosi skoro 99,9%. To se objašnjava dužim životnim vijekom i masom proizvođača na površini Zemlje. Upotreba u kopnenim biljkama solarna energija za fotosintezu dostiže 0,1%, au okeanu - samo 0,04%.

"2. Biomasa kopna i okeana"

Tema: Biomasa biosfere.

1. Zemljišna biomasa

Biomasa biosfere – 0,01% inertne materije biosfere,99% dolazi iz biljaka. Na kopnu prevladava biljna biomasa(99,2%), u okeanu - životinje(93,7%). Biomasa zemljišta iznosi skoro 99,9%. To se objašnjava većom masom proizvođača na površini Zemlje. Upotreba sunčeve energije za fotosintezu na kopnu 0,1%, a u okeanu - samo0,04%.

Biomasa površine kopna je predstavljena biomasomtundra (500 vrsta) , tajga , mješovito i listopadne šume, stepe, suptropi, pustinje Itropi (8000 vrsta), gde su uslovi za život najpovoljniji.

Biomasa tla. Vegetacijski pokrivač obezbjeđuje organsku tvar svim stanovnicima tla - životinjama (kralježnjacima i beskičmenjacima), gljivama i ogromna količina bakterije. “Veliki grobari prirode” - tako je L. Pasteur nazvao bakterijama.

3. Biomasa Svjetskog okeana

– Benthic organizmi (iz grčkogbentos- dubina) žive na tlu i u zemlji. Fitobentos: zelene, smeđe, crvene alge nalaze se na dubini do 200 m. Zoobentos je zastupljen od životinja.

– Planktonski organizmi (iz grčkogplanktos - lutajući) predstavljaju fitoplankton i zooplankton.

– Nektonski organizmi (iz grčkognektos - plutajući) mogu se aktivno kretati u vodenom stupcu.

Pogledajte sadržaj dokumenta
"Biomasa biosfere"

Lekcija. Biomasa biosfere

1. Zemljišna biomasa

Biomasa biosfere je otprilike 0,01% mase inertne materije biosfere, pri čemu biljke čine oko 99% biomase, a oko 1% za potrošače i razlagače. Na kontinentima dominiraju biljke (99,2%), u okeanima dominiraju životinje (93,7%)

Biomasa kopna je mnogo veća od biomase svjetskih okeana, iznosi skoro 99,9%. To se objašnjava dužim životnim vijekom i masom proizvođača na površini Zemlje. U kopnenim biljkama korištenje sunčeve energije za fotosintezu dostiže 0,1%, au oceanu - samo 0,04%.

Biomasa različitih područja Zemljine površine zavisi od klimatskih uslova – temperature, količine padavina. Ozbiljno klimatskim uslovima tundra - niske temperature, permafrost, kratka hladna ljeta formirala su se neobična biljne zajednice sa malo biomase. Vegetaciju tundre predstavljaju lišajevi, mahovine, stabla puzavih patuljaka, zeljasta vegetacija koja može izdržati takve ekstremnim uslovima. Biomasa tajge, zatim mješovitih i širokolisnih šuma postepeno se povećava. Stepska zona ustupa mjesto suptropskim i tropska vegetacija, gdje su uslovi za život najpovoljniji, biomasa je maksimalna.

Gornji sloj zemlje ima najpovoljnije uslove za vodu, temperaturu i gas za život. Vegetacijski pokrivač obezbjeđuje organsku tvar svim stanovnicima tla - životinjama (kralježnjacima i beskičmenjacima), gljivama i velikom broju bakterija. Bakterije i gljive su razlagači, igraju značajnu ulogu u ciklusu supstanci u biosferi; mineraliziranje organske supstance. “Veliki grobari prirode” - tako je L. Pasteur nazvao bakterijama.

2. Biomasa svjetskih okeana

Hidrosfera„Vodenu školjku“ formira Svjetski okean, koji zauzima oko 71% površine globus, a kopneni rezervoari - rijeke, jezera - oko 5%. Ima puno vode unutra podzemne vode i glečeri. Zbog velike gustine vode, živi organizmi mogu normalno postojati ne samo na dnu, već iu vodenom stupcu i na njegovoj površini. Dakle, hidrosfera je naseljena cijelom svojom debljinom, zastupljeni su živi organizmi bentos, plankton I nekton.

Benthic organizmi(od grčkog benthos - dubina) vode način života na dnu, živeći na tlu i u zemlji. Fitobentos formiraju razne biljke - zelene, smeđe, crvene alge, koje rastu na različitim dubinama: na malim dubinama, zelene, zatim smeđe, dublje - crvene alge, koje se nalaze na dubini do 200 m životinje - mekušci, crvi, člankonošci, itd. Mnoge su se prilagodile životu čak i na dubini većoj od 11 km.

Planktonski organizmi (od grčkog planktos - lutanje) - stanovnici vodenog stupca, ne mogu se samostalno kretati na velikim udaljenostima, predstavljeni su fitoplanktonom i zooplanktonom. Fitoplankton uključuje jednoćelijske alge i cijanobakterije, koje se nalaze u morskim vodama do dubine od 100 m i glavni su proizvođač organskih tvari - imaju neuobičajeno velike brzine reprodukcija. Zooplankton su morske protozoe, koelenterati i mali rakovi. Ove organizme karakteriziraju vertikalne dnevne migracije, oni su glavni izvor hrane za velike životinje - ribe, kitove.

Nektonski organizmi(od grčkog nektos - plutajući) - stanovnici vodena sredina, sposoban da se aktivno kreće kroz vodeni stupac, pokrivajući velike udaljenosti. To su ribe, lignje, kitovi, peronošci i druge životinje.

Pisani rad sa karticama:

Uporedite biomasu proizvođača i potrošača na kopnu iu okeanu.

Kako se biomasa distribuira u Svjetskom okeanu?

Opišite biomasu zemljišta.

Definišite pojmove ili proširite pojmove: nekton; fitoplankton; zooplankton; fitobentos; zoobenthos; procenat Zemljine biomase od mase inertne materije biosfere; procenat biljne biomase od ukupne biomase kopnenih organizama; postotak biljne biomase od ukupne biomase vodenih organizama.

Kartica na tabli:

Koliki je postotak biomase Zemlje u odnosu na masu inertne materije u biosferi?

Koliki procenat Zemljine biomase potiče od biljaka?

Koliki procenat ukupne biomase kopnenih organizama čini biljna biomasa?

Koliki postotak ukupne biomase vodenih organizama čini biljna biomasa?

Koliki se % sunčeve energije koristi za fotosintezu na kopnu?

Koliki se % sunčeve energije koristi za fotosintezu u okeanu?

Kako se zovu organizmi koji naseljavaju vodeni stub i koji se prenose morskim strujama?

Kako se zovu organizmi koji naseljavaju okeansko tlo?

Kako se zovu organizmi koji se aktivno kreću kroz vodu?

Testni zadatak:

Test 1. Biomasa biosfere iz mase inertne materije biosfere je:

Test 2. Udio biljaka iz biomase Zemlje je:

Test 3. Biomasa biljaka na kopnu u poređenju sa biomasom kopnenih heterotrofa:

Je 60%.

Je 50%.

Test 4. Biljna biomasa u okeanu u poređenju sa biomasom vodenih heterotrofa:

Preovlađuje i čini 99,2%.

Je 60%.

Je 50%.

Biomasa heterotrofa je manja i iznosi 6,3%.

Test 5. Prosječna upotreba sunčeve energije za fotosintezu na kopnu je:

Test 6. Prosječna upotreba sunčeve energije za fotosintezu u okeanu je:

Test 7. Oceanski bentos predstavljaju:

Test 8. Oceanski nekton je predstavljen sa:

Životinje koje se aktivno kreću u vodenom stupcu.

Organizmi koji naseljavaju vodeni stub i prenose se morskim strujama.

Organizmi koji žive na tlu i u tlu.

Organizmi koji žive na površinskom filmu vode.

Test 9. Okeanski plankton predstavljaju:

Životinje koje se aktivno kreću u vodenom stupcu.

Organizmi koji naseljavaju vodeni stub i prenose se morskim strujama.

Organizmi koji žive na tlu i u tlu.

Organizmi koji žive na površinskom filmu vode.

Test 10. Od površine do dubine, alge rastu sljedećim redoslijedom:

Plitko smeđe, tamnije zelene, dublje crvene do - 200 m.

Plitko crvene, tamnije smeđe, tamnije zelene do - 200 m.

Plitko zeleno, tamnije crveno, tamnije smeđe do - 200 m.

Plitko zeleno, tamnije smeđe, dublje crveno - do 200 m.

Cjelokupnost svih živih organizama čini biomasu (ili, riječima V. I. Vernadskog, živu materiju) planete.

Po masi, ovo je oko 0,001% mase zemljine kore. Međutim, uprkos neznatnoj ukupnoj biomasi, uloga živih organizama u procesima koji se odvijaju na planeti je ogromna. To je aktivnost živih organizama koja određuje hemijski sastav atmosfere, koncentraciju soli u hidrosferi, stvaranje jednih i uništavanje drugih. stijene, formiranje tla u litosferi itd.

Zemljišna biomasa. Najveća gustina života je u tropskim šumama. Ovdje ima više biljnih vrsta (više od 5 hiljada). Sjeverno i južno od ekvatora život postaje siromašniji, smanjuje se njegova gustina i broj biljnih i životinjskih vrsta: u suptropima ima oko 3 hiljade biljnih vrsta, u stepama oko 2 hiljade, zatim širokolisnih i četinarske šume i konačno, tundra, u kojoj raste oko 500 vrsta lišajeva i mahovina. U zavisnosti od intenziteta razvoja života na različitim geografskim širinama, biološka produktivnost se menja. Procjenjuje se da je ukupna primarna produktivnost zemljišta (biomasa koju formiraju autotrofni organizmi u jedinici vremena po jedinici površine) oko 150 milijardi tona, od čega na svjetske šume otpada 8 milijardi tona. organske materije godišnje. Ukupna biljna masa po 1 hektaru u tundri je 28,25 tona, in tropska šuma- 524 tone U umjerenoj zoni, 1 hektar šume godišnje proizvodi oko 6 tona drveta i 4 tone lišća, što je 193,2 * 109 J (~ 46 * 109 cal). Sekundarna produktivnost (biomasa koju heterotrofni organizmi proizvode u jedinici vremena po jedinici površine) u biomasi insekata, ptica i drugih u ovoj šumi kreće se od 0,8 do 3% biljne biomase, odnosno oko 2*109 J (5*108 kal. ).< /p>

Primarna godišnja produktivnost različitih agrocenoza značajno varira. Prosečna svetska produktivnost u tonama suve materije po 1 hektaru iznosi: pšenice - 3,44, krompira - 3,85, pirinča - 4,97, šećerne repe - 7,65. Žetva koju čovjek sakupi je samo 0,5% ukupne biološke produktivnosti polja. Značajan dio primarne proizvodnje uništavaju saprofiti - stanovnici tla.

Jedna od važnih komponenti površinskih biogeocenoza su tla. Početni materijal za formiranje tla su površinski slojevi stijena. Od njih se pod utjecajem mikroorganizama, biljaka i životinja formira sloj tla. Organizmi koncentrišu biogene elemente u sebi: nakon uginuća biljaka i životinja i razgradnje njihovih ostataka, ti elementi prelaze u sastav tla, zbog čega

akumulira biogene elemente, a akumulira i nepotpuno razgrađene organske peške. Tlo sadrži ogroman broj mikroorganizama. Dakle, u jednom gramu černozema njihov broj dostiže 25 * 108. Dakle, tlo je biogenog porijekla, sastoji se od neorganskih, organskih tvari i živih organizama (edafon je ukupnost svih živih bića tla). Izvan biosfere, nastanak i postojanje tla je nemoguće. Tlo je životna sredina za mnoge organizme (jednostanične životinje, anelide i okrugle gliste, člankonošce i mnoge druge). U tlo prodire korijenje biljaka iz kojeg biljke upijaju hranjive tvari i vodu. Produktivnost poljoprivrednih kultura povezana je sa vitalnom aktivnošću živih organizama u tlu. Dodavanje hemikalija u tlo često ima štetan uticaj na život u njemu. Stoga je potrebno racionalno koristiti tla i zaštititi ih.

Svako područje ima svoja tla, koja se razlikuju od drugih po sastavu i svojstvima. Formiranje pojedinih tipova tla povezano je s različitim stenama koje formiraju tlo, klimom i karakteristikama biljaka. V.V.Dokuchaev je identifikovao 10 glavnih tipova tla, a sada ih ima više od 100. Na teritoriji Ukrajine izdvajaju se sledeće zone tla: Polesje, Šumsko-stepska, Stepska, kao i Karpatska i Krimska planinska područja. sa tipovima strukture tla svojstvene svakom od njih pokrivača. Polesie karakteriziraju travnato-zolična tla, siva šumska. Šumska tla Temnosiri, podzolizirani černozemi itd. Zona šumske stepe ima siva i tamna šumska tla siri. Stepsku zonu uglavnom predstavljaju černozemi. U ukrajinskim Karpatima preovlađuju smeđa šumska tla. Na Krimu postoje različita tla (černozem, kesten, itd.), ali su obično šljunkovita i kamenita.

Biomasa Svjetskog okeana. Svjetski okeani zauzimaju više od 2/3 površine planete. Fizička svojstva i hemijski sastav okeanskih voda povoljni su za razvoj i postojanje života. Kao i na kopnu, u okeanu je gustina života najveća u ekvatorijalnoj zoni i opada kako se udaljavate od nje. U gornjem sloju, na dubini do 100 m, žive jednoćelijske alge, koje čine plankton, „ukupna primarna produktivnost fitoplanktona u Svjetskom okeanu iznosi 50 milijardi tona godišnje (oko 1/3 ukupne primarne proizvodnje). biosfere). Gotovo svi lanci ishrane u okeanu počinju od fitoplanktona, koji se hrane zooplanktonskim životinjama (kao što su rakovi). Rakovi su hrana za mnoge vrste riba i kitova. Ptice jedu ribu. Velike alge rastu uglavnom u obalnim područjima okeana i mora. Najveća koncentracija života je u koraljnim grebenima. Okean je siromašniji životom od kopna, biomasa njegovih proizvoda je 1000 puta manja. Većina formirane biomase - jednoćelijske alge i drugi stanovnici okeana - umiru, talože se na dno i njihova organska materija se uništava razlagačima. Samo oko 0,01% primarne produktivnosti Svjetskog okeana dug lanac trofičke razine dospijevaju do ljudi u obliku hrane i hemijske energije.

Na dnu okeana, kao rezultat vitalne aktivnosti organizama, nastaju sedimentne stijene: kreda, krečnjak, dijatomit itd.

Biomasa životinja u Svjetskom okeanu je približno 20 puta veća od biomase biljaka, a posebno je velika u priobalnom pojasu.

Okean je kolevka života na Zemlji. Osnova života u samom okeanu, primarna karika u složenom lancu ishrane je fitoplankton, jednoćelijske zelene morske biljke. Ove mikroskopske biljke jedu zooplankton biljojedi i mnoge vrste malih riba, koje zauzvrat služe kao hrana za niz nektonskih, aktivno plivajućih grabežljivaca. Organizmi morskog dna - bentos (fitobentos i zoobentos) takođe učestvuju u lancu ishrane okeana. Ukupna masa žive materije u okeanu je 29,9∙109 tona, pri čemu biomasa zooplanktona i zoobentosa čini 90% ukupne mase žive materije u okeanu, biomasa fitoplanktona oko 3%, a biomasa nekton (uglavnom riba) - 4% (Suetova, 1973; Dobrodeev, Suetova, 1976). Općenito, biomasa oceana po težini je 200 puta manja, a po jedinici površine je 1000 puta manja od kopnene biomase. Međutim, godišnja proizvodnja žive materije u okeanu je 4,3∙1011 tona U jedinicama žive težine, to je blizu proizvodnje kopnene biljne mase - 4,5∙1011 tona više vode, tada u jedinicama suhe težine ovaj omjer izgleda kao 1:2,25. Odnos proizvodnje čiste organske materije u okeanu je čak niži (1:3,4) u odnosu na onu na kopnu, jer fitoplankton sadrži veći procenat elemenata pepela nego drvenasta vegetacija (Dobrodeev, Suetova, 1976). Prilično visoka produktivnost žive materije u okeanu objašnjava se činjenicom da najjednostavniji organizmi fitoplanktona imaju kratkoročnoživota, obnavljaju se svakodnevno, a ukupna masa žive materije u okeanu je u prosjeku otprilike svakih 25 dana. Na kopnu se obnavljanje biomase u prosjeku dešava svakih 15 godina. Živa materija u okeanu je raspoređena veoma neravnomerno. Maksimalne koncentracije žive materije u otvorenom okeanu - 2 kg/m2 - nalaze se u umjerenim zonama sjevernog Atlantika i sjeverozapadnog Tihog oceana. Na kopnu, šumsko-stepske i stepske zone imaju istu biomasu. Prosječne vrijednosti biomase u okeanu (od 1,1 do 1,8 kg/m2) nalaze se u područjima umjerenog i ekvatorijalnog pojasa na kopnu i odgovaraju biomasi suhih stepa umjerenog pojasa, polupustinja u suptropskom pojasu; zone, alpske i subalpske šume (Dobrodeev, Suetova, 1976). U okeanu distribucija žive tvari ovisi o vertikalnom miješanju voda, što uzrokuje da se hranjive tvari izdižu na površinu iz dubokih slojeva, gdje se odvija proces fotosinteze. Takve zone podizanja duboke vode zvane upwelling zone, one su najproduktivnije u okeanu. Zone slabog vertikalnog miješanja voda karakterizira nizak nivo proizvodnje fitoplanktona - prve karike u biološkoj produktivnosti oceana i siromaštvo života. Još jedna karakteristična karakteristika distribucije života u okeanu je njegova koncentracija u plitkoj zoni. U područjima okeana gdje dubina ne prelazi 200 m, koncentrisano je 59% biomase faune dna; dubine između 200 i 3000 m čine 31,1%, a područja sa dubinama većim od 3000 m manje od 10%. Od klimatskih geografskih širina u Svjetskom okeanu, najbogatije su subantarktičke i sjeverne umjerena zona: njihova biomasa je 10 puta veća nego u ekvatorijalnom pojasu. Na kopnu, naprotiv, najveće vrijednosti žive tvari javljaju se u ekvatorijalnom i subekvatorijalnom pojasu.

Osnova biološkog ciklusa koji osigurava postojanje života je sunčeva energija i hlorofil zelenih biljaka koji je hvata. Svaki živi organizam učestvuje u kruženju supstanci i energije, apsorbujući neke supstance iz spoljašnje sredine, a oslobađajući druge. Biogeocenoze, koje se sastoje od velikog broja vrsta i koštanih komponenti životne sredine, provode cikluse kroz koje se kreću atomi različitih hemijskih elemenata. Atomi neprestano migriraju kroz mnoge žive organizme i skeletna okruženja. Bez migracije atoma život na Zemlji ne bi mogao postojati: biljke bez životinja i bakterija uskoro bi iscrpile svoje rezerve ugljičnog dioksida i minerali, a biljne životinje bi bile lišene izvora energije i kiseonika.

Biomasa površine zemlje odgovara biomasi kopneno-vazdušne sredine. Povećava se od polova prema ekvatoru. Istovremeno se povećava broj biljnih vrsta.

Arktička tundra – 150 biljnih vrsta.

Tundra (grmlje i zeljaste) - do 500 biljnih vrsta.

Šumska zona (četinarske šume + stepe (zona)) – 2000 vrsta.

Subtropi (agrumi, palme) – 3000 vrsta.

Listopadne šume (tropske prašume) – 8.000 vrsta. Biljke rastu u nekoliko slojeva.

Životinjska biomasa. Tropska šuma ima najveću biomasu na planeti. Takva zasićenost života izaziva strogu prirodnu selekciju i borbu za postojanje i => prilagođavanje različitih vrsta uslovima zajedničkog postojanja.

Lekcija 2. Biomasa biosfere

Analiza testnog rada i ocjenjivanje (5-7 min).

Usmeno ponavljanje i kompjutersko testiranje (13 min).

Sushi od biomase

Biomasa različitih područja Zemljine površine zavisi od klimatskih uslova – temperature, količine padavina. Oštri klimatski uslovi tundre - niske temperature, permafrost, kratka hladna ljeta - formirali su jedinstvene biljne zajednice sa malom biomasom. Vegetaciju tundre predstavljaju lišajevi, mahovine, stabla puzavih patuljaka i zeljasta vegetacija koja može izdržati takve ekstremne uslove. Biomasa tajge, zatim mješovitih i širokolisnih šuma postepeno se povećava. Stepsku zonu zamjenjuje suptropska i tropska vegetacija, gdje su životni uslovi najpovoljniji, a biomasa maksimalna.

Biomasa svjetskih okeana

Hidrosfera„Vodena školjka“ formira se od Svjetskog okeana, koji zauzima oko 71% površine globusa, i kopnene vodene površine - rijeke, jezera - oko 5%. Mnogo vode se nalazi u podzemnim vodama i glečerima. Zbog velike gustine vode, živi organizmi mogu normalno postojati ne samo na dnu, već iu vodenom stupcu i na njegovoj površini. Dakle, hidrosfera je naseljena cijelom svojom debljinom, zastupljeni su živi organizmi bentos, plankton I nekton.

Bentoski organizmi(od grčkog benthos - dubina) vode način života na dnu, živeći na tlu i u zemlji. Fitobentos formiraju razne biljke - zelene, smeđe, crvene alge, koje rastu na različitim dubinama: na malim dubinama, zelene, zatim smeđe, dublje - crvene alge, koje se nalaze na dubini do 200 m životinje - mekušci, crvi, člankonošci, itd. Mnoge su se prilagodile životu čak i na dubini većoj od 11 km.

Planktonski organizmi(od grčkog planktos - lutanje) - stanovnici vodenog stupca, ne mogu se samostalno kretati na velikim udaljenostima, predstavljeni su fitoplanktonom i zooplanktonom. Fitoplankton uključuje jednoćelijske alge i cijanobakterije, koje se nalaze u morskim rezervoarima do dubine od 100 m i glavni su proizvođač organskih tvari - imaju neobično visoku stopu reprodukcije. Zooplankton su morske protozoe, koelenterati i mali rakovi. Ove organizme karakteriziraju vertikalne dnevne migracije, oni su glavni izvor hrane za velike životinje - ribe, kitove.

Nektonski organizmi(od grčkog nektos - plutajući) - stanovnici vodenog okoliša, sposobni da se aktivno kreću u vodenom stupcu, pokrivajući velike udaljenosti. To su ribe, lignje, kitovi, peronošci i druge životinje.

Pisani rad sa karticama:

1. Uporedite biomasu proizvođača i potrošača na kopnu iu okeanu.

2. Kako se biomasa distribuira u Svjetskom okeanu?

3. Opišite kopnenu biomasu.

4. Definisati pojmove ili proširiti pojmove: nekton; fitoplankton; zooplankton; fitobentos; zoobenthos; procenat Zemljine biomase od mase inertne materije biosfere; procenat biljne biomase od ukupne biomase kopnenih organizama; postotak biljne biomase od ukupne biomase vodenih organizama.

Kartica na tabli:

1. Koliki je postotak biomase Zemlje od mase inertne materije u biosferi?

2. Koliki procenat Zemljine biomase potiče od biljaka?

3. Koliki procenat ukupne biomase kopnenih organizama čini biljna biomasa?

4. Koliki postotak ukupne biomase vodenih organizama čini biljna biomasa?

5. Koliki se % sunčeve energije koristi za fotosintezu na kopnu?

6. Koliki se % sunčeve energije koristi za fotosintezu u okeanu?

7. Kako se zovu organizmi koji naseljavaju vodeni stup i koji se prenose morskim strujama?

8. Kako se zovu organizmi koji naseljavaju okeansko tlo?

9. Kako se zovu organizmi koji se aktivno kreću u vodenom stupcu?

Testni zadatak:

Test 1. Biomasa biosfere iz mase inertne materije biosfere je:

Test 2. Udio biljaka iz biomase Zemlje je:

Test 3. Biomasa biljaka na kopnu u poređenju sa biomasom kopnenih heterotrofa:

2. Je 60%.

3. Je 50%.

Test 4. Biljna biomasa u okeanu u poređenju sa biomasom vodenih heterotrofa:

1. Prevladava i čini 99,2%.

2. Je 60%.

3. Je 50%.

4. Biomasa heterotrofa je manja i iznosi 6,3%.

Test 5. Prosječna upotreba sunčeve energije za fotosintezu na kopnu je:

Test 6. Prosječna upotreba sunčeve energije za fotosintezu u okeanu je:

Test 7. Oceanski bentos predstavljaju:

Test 8. Oceanski nekton je predstavljen sa:

1. Životinje koje se aktivno kreću u vodenom stupcu.

2. Organizmi koji naseljavaju vodeni stub i prenose se morskim strujama.

3. Organizmi koji žive na tlu iu tlu.

4. Organizmi koji žive na površinskom filmu vode.

Test 9. Okeanski plankton predstavljaju:

1. Životinje koje se aktivno kreću u vodenom stupcu.

2. Organizmi koji naseljavaju vodeni stub i prenose se morskim strujama.

3. Organizmi koji žive na tlu iu tlu.

4. Organizmi koji žive na površinskom filmu vode.

Test 10. Od površine do dubine, alge rastu sljedećim redoslijedom:

1. Plitko smeđe, tamnije zelene, tamnije crvene do - 200 m.

2. Plitko crvene, tamnije smeđe, tamnije zelene do - 200 m.

3. Plitko zeleno, tamnije crveno, tamnije smeđe do - 200 m.

4. Plitko zeleno, tamnije smeđe, tamnije crveno - do 200 m.

Fitoplankton, vezujući CO 2 tokom fotosinteze i formirajući organsku materiju, stvara sve lance ishrane u okeanu. Analiza različitih podataka o količini fitoplanktona u različitim područjima Svjetskog okeana (sa kasno XIX stoljeća izračunate iz dostupnih procjena transparentnosti, a od ranih 1980-ih dobijenih na daljinu, sa svemirska letjelica) pokazuje da se njegova biomasa smanjila tokom prošlog stoljeća po stopi od oko 1% godišnje. Najprimetnije smanjenje zabilježeno je za centralne oligotrofne regije okeana. Iako se ova područja odlikuju vrlo niskom produktivnošću, zauzimaju ogromnu površinu, te je stoga njihov ukupan doprinos proizvodnji i biomasi okeanskog fitoplanktona vrlo značajan. Većina vjerovatnog uzroka smanjenje biomase - povećanje temperature površinskog sloja okeana, što dovodi do smanjenja dubine miješanja i smanjenja opskrbe elementima mineralne prehrane iz donjih slojeva.

Otprilike polovina ukupne primarne proizvodnje naše planete (tj. organske tvari koju proizvode zelene biljke i drugi fotosintetski organizmi) dolazi iz oceana. Glavni proizvođači okeana su mikroskopske alge i cijanobakterije suspendirane u gornjim slojevima vodenog stupca (ono što se zajednički naziva fitoplankton). Velike kvantitativne studije proizvodnje i biomase fitoplanktona u Svjetskom okeanu započele su 1960-ih i 70-ih godina. Istraživači (uključujući i one iz Instituta za oceanologiju Akademije nauka SSSR) su se tada oslonili na metodu zasnovanu na apsorpciji izotopa radioaktivnog ugljika 14 C fitoplanktonom podignuta na brod. Kao rezultat ovih radova, napravljene su karte distribucije fitoplanktona širom Svjetskog oceana (vidi, na primjer: Koblentz-Mishke et al., 1970). U centralnim, okupatorski velika površina U područjima okeana, biomasa fitoplanktona i njegova proizvodnja su vrlo niski. Visoke vrijednosti biomase i proizvodnje ograničene su na priobalna i uzdignuta područja (vidi: Upwelling), gdje duboke vode bogate elementima mineralne ishrane izdižu na površinu. Prije svega, to su fosfor i dušik, čiji nedostatak precizno ograničava rast fitoplanktona u većini oceanskih voda.

Nova faza u kvantitativnom proučavanju distribucije fitoplanktona u Svjetskom oceanu započela je na samom kraju 1970-ih, nakon pojave daljinskih (sa satelita) metoda za otkrivanje površinskih voda i određivanje sadržaja klorofila u njima. Iako do uređaja koji se nalaze na gornjoj granici atmosfere ne dospijeva više od 10% fotona svjetlosti, koja se odbija od vode i nosi informaciju o njenoj boji, to je dovoljno za izračunavanje količine klorofila, a shodno tome i biomasa fitoplanktona (slika 1). Vrijednosti biomase također se mogu koristiti za procjenu proizvodnje fitoplanktona, što je potvrđeno u toku posebnih studija upoređujući satelitske podatke s rezultatima procjena proizvodnje dobijenim eksperimentalno in situ na istraživačkim brodovima. Naravno, različiti uređaji daju malo drugačije podatke, ali velika slika Prostorna distribucija fitoplanktona i njegova dinamika (sezonska i međugodišnja) je vrlo detaljna. Dovoljno je reći da uređaj Sea WiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) skenira čitave svjetske okeane za dva dana.

Ogromna količina podataka akumuliranih u proteklih 30 godina omogućila je identifikaciju određenih periodične oscilacije biomasa fitoplanktona, posebno povezana sa El Niñom, tačnije sa „Južnom oscilacijom” (El Niño-Southern Oscillation). Analizirajući ove materijale, istraživači su sugerirali postojanje dugoročnih promjena u biomasi fitoplanktona, ali ih je bilo teško otkriti zbog nedostatka podataka za period koji je prethodio satelitskim mjerenjima. Nedavno su pokušali da barem djelimično riješe ovaj problem stručnjaci sa kanadskog Dalhousie univerziteta u Halifaxu (Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia). O biomasi fitoplanktona prije 50, pa čak i 100 godina može se suditi prema procjenama transparentnosti, vrijednosti koja se redovno mjeri u istraživačkim ekspedicijama od kraja 19. stoljeća.

Instrument za mjerenje prozirnosti vode, izuzetno jednostavan, ali se pokazao vrlo korisnim, izumio je davne 1865. talijanski astronom (i ujedno svećenik) Angelo Secchi, koji je imao zadatak da sastavi kartu transparentnosti. Sredozemno more za papsku flotu. Uređaj, nazvan “Secchi disk” (vidi sliku 2), je bijeli metalni disk prečnika 20 ili 30 cm, koji se spušta u vodu na označenom užetu. Dubina na kojoj posmatrač prestaje da vidi disk je Sekijeva transparentnost. Budući da je glavni dio suspendirane tvari koji utiče na prozirnost vode fitoplankton, bilo kakve promjene u vrijednosti providnosti. u pravilu dobro odražavaju promjene u količini fitoplanktona.

Koristeći standardizirane procjene transparentnosti dostupne od 1899. i nedavna poređenja transparentnosti s koncentracijama klorofila, istraživači su dobili, prvo, sliku distribucije biomase fitoplanktona u okeanima (slika 3) i, drugo, promjene u biomasi fitoplanktona preko stotinu- godine (slika 4). Ukupno su imali na raspolaganju rezultate više od 455 hiljada mjerenja, koji su pokrivali period od 1899. do 2008. godine. Istovremeno, podaci koji se odnose direktno na obalni pojas (manje od 1 km od obale i na dubinama manjim od 25 m) namjerno nisu uključeni u uzorak, jer je na takvim mjestima utjecaj oticanja s obale vrlo uočljiv. . Većina mjerenja izvršena je nakon 1930. godine u sjevernim regijama Atlantskog i Tihog oceana. Glavni zaključak do kojeg autori dolaze je postepeno smanjenje ukupne biomase fitoplanktona tokom prošlog stoljeća od prosječna brzina oko 1% godišnje.

Za procjenu lokalnih trendova, cjelokupno vodeno područje Svjetskog okeana podijeljeno je u mrežu sa ćelijama dimenzija 10° × 10°, a sve vrijednosti su izračunate kao prosjeci po ćeliji. Smanjenje biomase fitoplanktona uočeno je u 59% ćelija za koje su bili dostupni dovoljno pouzdani podaci. Većina ovih ćelija nalazi se na visokim geografskim širinama (više od 60° geografske širine). Međutim, za neka područja oceana zabilježeno je povećanje biomase - posebno u istočnom dijelu Pacific Ocean, kao i u sjevernom i južnim regijama Indijski okean. Centralna oligotrofna područja okeana zapravo su proširila okupirana vodena područja, a u tim područjima, uprkos niska produktivnost, sada je formirano oko 75% ukupne primarne proizvodnje Svjetskog okeana.

Da bismo zamislili promjene na nivou velikih regija, čitavo okeansko područje podijeljeno je na 10 regija (slika 5): Arktik, Sjeverni, Ekvatorijalni i Južni Atlantik, sjeverni i južni dijelovi Indijskog okeana, Sjeverni, Ekvatorijalni i južni Pacifik, i južni okean. Analiza prosječnih podataka za ove velike regije pokazala je da je značajan porast zabilježen samo za južni dio Indijskog okeana i statistički nepouzdan porast za sjeverni dio Indijskog okeana. Za sve ostale regije je označeno značajno smanjenje biomasa fitoplanktona.

Discussing mogući razlozi Uočene promjene, autori obraćaju pažnju prvenstveno na povećanje temperature površinskog sloja vodenog stupca. Pokrivao je gotovo cijeli ocean i doveo do smanjenja debljine mješovitog sloja. Shodno tome, smanjen je priliv mineralnih nutritivnih elemenata (prvenstveno fosfata i nitrata) iz donjih slojeva. Međutim, autori priznaju da takvo objašnjenje nije prikladno za visoke geografske širine. Tamo bi zagrijavanje gornjeg sloja trebalo povećati, a ne smanjiti proizvodnju fitoplanktona i biomasu. Jasno je da mehanizmi koji određuju velike promjene u biomasi fitoplanktona zahtijevaju daljnje proučavanje.

Svjetski okean je ekološki sistem, jedinstven funkcionalni skup organizama i njihovih staništa. Okeanski ekosistem ima fizičke i hemijske karakteristike koje pružaju određene prednosti živim organizmima koji žive u njemu.

Konstantna morska cirkulacija dovodi do intenzivnog miješanja oceanskih voda, zbog čega je nedostatak kisika relativno rijedak u okeanske dubine.

Važan faktor u postojanju i distribuciji života u dubinama Svjetskog okeana je količina prodorne svjetlosti, prema kojoj je okean podijeljen u dvije horizontalne zone: eufotičan ( obično do 100-200 m) i afoticno(proteže se do samog dna). Eufotička zona je zona primarne proizvodnje, karakterizira je ulazak ovdje velike količine sunčeva svetlost i, kao posljedica toga, povoljnim uslovima za razvoj primarnog izvora energije u morskim lancima ishrane - mikroplanktona, koji uključuje sitne zelene alge i bakterije. Najproduktivniji dio eufotičke zone je područje epikontinentalnog pojasa (koje se uglavnom poklapa sa sublitoralnom zonom). Veliko obilje zooplanktona i fitoplanktona na ovom području, u kombinaciji sa visokim sadržajem hranljivih materija koje reke i privremeni tokovi ispiraju sa kopna, kao i lokalno podizanje hladnih, kiseonikom bogatih dubokih voda (zone upwellinga), dovele su do činjenica da je gotovo sav veliki komercijalni ribolov koncentriran na epikontinentalnom pojasu.

Eufotička zona je manje produktivna, uglavnom zato što prima manje sunčeve svjetlosti, a uvjeti za razvoj prve karike lanaca ishrane u oceanu su izuzetno ograničeni.

Za druge važan faktor, koji određuje postojanje i distribuciju života u Svjetskom okeanu, je koncentracija biogenih elemenata u vodi (posebno fosfora i dušika, koje jednostanične alge najaktivnije apsorbiraju) i otopljenog kisika. Hranjive tvari ulaze u vodu uglavnom sa riječnim otjecanjem i dostižu svoju maksimalnu koncentraciju na dubini od 800-1000 m, ali je glavna potrošnja nutrijenata od strane fitoplanktona koncentrisana u površinskom sloju debljine 100-200 m. Ovdje fotosintetske alge oslobađaju kisik se prenosi u vodu tokom vertikalne cirkulacije vode u dubinama okeana, stvarajući uslove za postojanje života. Dakle, na dubini (100-200 m) sa dovoljnom količinom sadržanih nutrijenata i dovoljnom koncentracijom rastvorenog kiseonika stvaraju se uslovi za postojanje biljnih organizama (fitoplanktona) koji određuju razmnožavanje i distribuciju zooplanktona, riba i druge životinje.

U Svjetskom okeanu, glavni korak u piramidi biomase su jednoćelijske alge, koje se dijele sa velike brzine i daju veoma visoku proizvodnju. Ovo objašnjava da je životinjska biomasa dva tuceta puta veća od biljne biomase. Ukupna biomasa Svjetskog okeana iznosi oko 35 milijardi tona. Istovremeno, životinje čine 32,5 milijardi tona, a alge - 1,7 milijardi tona. Međutim ukupna količina Alge se malo mijenjaju jer ih brzo pojedu zooplankton i razni filter hranitelji (na primjer, kitovi). riba, glavonošci, veliki rakovi sporije rastu i razmnožavaju se, ali ih neprijatelji jedu još sporije, tako da njihova biomasa ima vremena da se akumulira. Piramida biomase u okeanu ispada, dakle, naopako. IN kopneni ekosistemi stopa potrošnje rasta biljaka je niža i piramida biomase u većini slučajeva liči na piramidu proizvodnje.

Rice. 4.

Proizvodnja zooplanktona je 10 puta manja od proizvodnje jednoćelijskih algi. Proizvodnja ribe i drugih predstavnika nektona je 3000 puta manja u odnosu na plankton, što pruža izuzetno povoljne uslove za njihov razvoj.

Visoka produktivnost bakterija i algi osigurava preradu ostataka vitalne aktivnosti velike biomase okeana, koja u kombinaciji s vertikalnim miješanjem voda Svjetskog okeana potiče razgradnju ovih ostataka, stvarajući tako i održavanje oksidativnih svojstava vodene sredine, koja stvaraju izuzetno povoljne uslove za razvoj života u celoj debljini Svetskog okeana Samo u određenim regijama Svjetskog okeana, kao rezultat posebno oštre stratifikacije voda u dubokim slojevima, formira se obnoviteljska sredina.

Uslovi života u okeanu odlikuju se velikom postojanošću, zbog čega stanovnici okeana ne trebaju specijalizirane pokrivače i adaptacije koje su toliko potrebne živim organizmima na kopnu, gdje nisu neuobičajene nagle i intenzivne promjene faktora okoline.

Visoka gustina morska voda pruža fizičku podršku morskim organizmima, zbog čega organizmi velike tjelesne mase (kitovi) savršeno održavaju uzgonu.

Svi organizmi koji žive u okeanu podijeljeni su na tri (najveća) ekološke grupe(na osnovu načina života i staništa): plankton, nekton i bentos. Plankton- skup organizama koji nisu sposobni za samostalno kretanje i prenose se vodama i strujama. Plankton ima najveću biomasu i najveći diverzitet vrsta. Plankton uključuje zooplankton (životinjski plankton), koji naseljava cijelu debljinu okeana, i fitoplankton (biljni plankton), koji živi samo u površinskom sloju vode (do dubine od 100-150 m). Fitoplankton, uglavnom sitne jednoćelijske alge, daju hranu za zooplankton. Nekton- životinje sposobne za samostalno kretanje u vodenom stupcu na velike udaljenosti. Nekton uključuje kitove, peronošce, ribe, sirenide, morske zmije i morske kornjače. Ukupna biomasa nektona je oko milijardu tona, polovina ove količine dolazi od ribe. Bentos- skup organizama koji žive na dnu okeana ili u sedimentima dna. Životinjski bentos su sve vrste beskičmenjaka (dagnje, ostrige, rakovi, jastozi, jastozi); biljni bentos zastupljen je uglavnom raznim algama.

Ukupna biološka masa Svjetskog okeana (ukupna masa svih organizama koji žive u okeanu) je 35-40 milijardi tona. To je mnogo manje od biološke mase kopna (2420 milijardi tona), uprkos činjenici da okean ima velike veličine. Ovo se objašnjava činjenicom da većina okeanska područja su gotovo beživotni vodeni prostori, a samo periferija okeana i upwelling zone karakterizira najveća biološka produktivnost. Osim toga, na kopnu fitomasa premašuje zoomasu za 2000 puta, au Svjetskom okeanu biomasa životinja je 18 puta veća od biomase biljaka.

Živi organizmi u Svjetskom okeanu su neravnomjerno raspoređeni, jer na njihovo formiranje i raznolikost vrsta utječu brojni faktori. Kao što je već spomenuto, distribucija živih organizama u velikoj mjeri ovisi o distribuciji temperature i saliniteta u oceanu prema geografskoj širini. Da, više tople vode karakteriše veći biodiverzitet (400 vrsta živih organizama živi u Laptevskom moru, a 7.000 vrsta u Mediteranu), a granica rasprostranjenosti većine morskih životinja u okeanu je salinitet, u rasponu od 5 do 8 ppm. Prozirnost omogućava prodor povoljne sunčeve svjetlosti samo do dubine od 100-200 m, kao rezultat toga, ovo područje okeana (sublittoral) karakterizira prisustvo svjetlosti, veliko obilje hrane, aktivno miješanje vodenih masa - sve to određuje stvaranje najpovoljnijih uslova za razvoj i postojanje života na ovom području okeana (90% svih ribljih bogatstava živi u gornjim slojevima okeana do dubine od 500 m). Tokom godine prirodni uslovi značajno variraju u različitim regijama Svjetskog okeana. Mnogi živi organizmi su se tome prilagodili, naučivši da prave vertikalne i horizontalne pokrete (migracije) na velike udaljenosti u vodenom stupcu. Istovremeno, planktonski organizmi su sposobni za pasivne migracije (uz pomoć struja), a ribe i sisari su sposobni za aktivne (nezavisne) migracije tokom perioda hranjenja i razmnožavanja.

Životinjska biomasa je ukupna biomasa okeana. Predavanje "biomasa biosfere"

"2. Biomasa kopna i okeana"

Pogledajte sadržaj dokumenta "Biomasa biosfere"

Lekcija. Biomasa biosfere

Pogledajte sadržaj dokumenta
"Biomasa biosfere"