Биомасса продуцентов мирового океана

Биомасса Мирового океана и ее состав, химические функции живого вещества

Мировой океан занимает более 2 /₃ поверхности планеты. Физические свойства и химический состав вод океана предоставляет благоприятную среду для жизни. Так же, как на суше, в океане плотность жизни в экваториальной зоне наиболее высока и снижается по мере удаления от нее.

Состав

В верхнем слое, на глубине до 100м, обитают одноклеточные водоросли, составляющие планктон. Общая первичная продуктивность фитопланктона Мирового океана составляет 50 млрд. т. в год (около 1 /₃ всей первичной продуктивности биосферы).

Почти все цепи питания в океане начинаются фитопланктоном, которым питаются животные зоопланктона (например, рачки). Рачки служат пищей многим видам рыб и усатым китам. Рыб поедают птицы. Крупные водоросли растут преимущественно в прибрежной части океанов, и морей. Наиболее высокая концентрация жизни — в коралловых рифах.

Океан гораздо бедней жизнью, чем суша: биомасса мирового океана в 1000 раз меньше. Большинство образовавшейся биомассы — одноклеточные водоросли и другие обитатели океана — отмирают , падают на дно и органическое вещество их разрушается редуцентами . Лишь около 0,01% из первичной продуктивности Мирового океана доходит через длинную цепь трофических уровней до человека в виде пищи и химической энергии.

На дне океана, в результате жизнедеятельности организмов, формируются осадочные породы: мел, известняки, диатомит и другие.

Химические функции живого вещества

Вернадский отмечал, что на земной поверхности нет химической силы, более постоянно действующей, а потому и более могущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. Живое вещество выполняет следующие химические функции: газовую, концентрационную, окислительно-восстановительную и биохимическую.

Окислительно-восстановительная

Эта функция выражается в окислении веществ в процессе жизнедеятельности организмов. В почве и гидросфере образуются соли, окислы. С деятельностью бактерий связано формирова­ние известняков, железных, марганцевых и медных руд и т. д.

Газовая функция

Осуществляется зелеными растениями в процессе фо­тосинтеза, пополняющими атмосферу кислородом, а также всеми растениями и животными, выделяющими углекислый газ в процессе дыхания. Круговорот азота связан с деятельностью бактерий.

Концентрационная

Связана с накоплением в живом веществе химических элементов (углерода, водорода, азота, кислорода, кальция, калия, кремния, фосфора, магния, серы, хлора, натрия, алюминия, железа).

Отдельные виды являются специфическими концентраторами некоторых элементов: ряд морских водорослей — йода, лютики — лития, ряска — радия, диатомовые водоросли и злаки — кремния, моллюски и ракообраз­ные — меди, позвоночные — железа, бактерии — марганца.

Биохимическая функция

Эта функция осуществляется в процессе обмена веществ в живых организмах (питание, дыхание, выделение), а также разрушения, деструкции отмерших организмов и продуктов их жизнедеятельности. Эти процессы приводят к круговороту веществ в природе, биогенной миграции атомов.

Источник

Биомасса мирового океана

Урок 2. Биомасса биосферы

Анализ зачетной работы и выставление оценок (5-7 мин).

Устное повторение и компьютерное тестирование (13 мин).

Биомасса суши

Биомасса биосферы составляет примерно 0,01% от массы косного вещества биосферы, причем около 99% процентов биомассы приходится на долю растений, на долю консументов и редуцентов — около 1%. На континентах преобладают растения (99,2%), в океане — животные (93,7%)

Биомасса суши гораздо больше биомассы мирового океана, она составляет почти 99,9%. Это объясняется большей продолжительностью жизни и массой продуцентов на поверхности Земли. У наземных растений использование солнечной энергии для фотосинтеза достигает 0,1%, а в океане — только 0,04%.

Биомасса различных участков поверхности Земли зависит от климатических условий — температуры, количества выпадаемых осадков. Суровые климатические условия тундры — низкие температуры, вечная мерзлота, короткое холодное лето сформировали своеобразные растительные сообщества с небольшой биомассой. Растительность тундры представлена лишайниками, мхами, стелющимися карликовыми формами деревьев, травянистой растительностью, выдерживающей такие экстремальные условия. Биомасса тайги, затем смешанных и широколиственных лесов постепенно увеличивается. Зона степей сменяется субтропической и тропической растительностью, где условия для жизни наиболее благоприятны, биомасса максимальна.

В верхнем слое почвы наиболее благоприятный водный, температурный, газовый режим для жизнедеятельности. Растительный покров обеспечивает органическим веществом всех обитателей почвы — животных (позвоночных и беспозвоночных), грибы и огромное количество бактерий. Бактерии и грибы — редуценты, они играют значительную роль в круговороте веществ биосферы, минерализуя органические вещества. «Великие могильщики природы» — так назвал бактерии Л.Пастер.

Биомасса мирового океана

Гидросфера «водная оболочка» образована Мировым океаном, который занимает около 71% поверхности земного шара, и водоемами суши — реками, озерами — около 5%. Много воды находится в подземных водах и ледниках. В связи с высокой плотностью воды, живые организмы могут нормально существовать не только на дне, но и в толще воды, и на ее поверхности. Поэтому гидросфера заселена по всей толщине, живые организмы представлены бентосом, планктоном и нектоном.

Бентосные организмы (от греч. benthos — глубина) ведут придонный образ жизни, живут на грунте и в грунте. Фитобентос образован различными растениями — зелеными, бурыми, красными водорослями, которые произрастают на различных глубинах: на небольшой глубине зеленые, затем бурые, глубже — красные водоросли которые встречаются на глубине до 200 м. Зообентос представлен животными — моллюсками, червями, членистоногими и др. Многие приспособились к жизни даже на глубине более 11 км.

Планктонные организмы (от греч. planktos — блуждающий) — обитатели толщи воды, они не способны самостоятельно передвигаться на большие расстояния, представлены фитопланктоном и зоопланктоном. К фитопланктону относятся одноклеточные водоросли, цианобактерии, которые находятся в морских водоемах до глубины 100 м и являются основным продуцентом органических веществ — у них необычайно высокая скорость размножения. Зоопланктон — это морские простейшие, кишечнополостные, мелкие ракообразные. Для этих организмов характерны вертикальные суточные миграции, они являются основной пищевой базой для крупных животных — рыб, усатых китов.

Нектонные организмы (от греч. nektos — плавающий) — обитатели водной среды, способные активно передвигаться в толще воды, преодолевая большие расстояния. Это рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие и другие животные.

Письменная работа с карточками:

1. Сравните биомассу продуцентов и консументов на суше и в океане.

2. Как распределена биомасса в Мировом океане?

3. Охарактеризуйте биомассу суши.

4. Дайте определение терминам или раскройте понятия: нектон; фитопланктон; зоопланктон; фитобентос; зообентос; процент биомассы Земли от массы косного вещества биосферы; процент биомассы растений от общей биомассы наземных организмов; процент биомассы растений от общей биомассы водных организмов.

1. Какой процент биомассы Земли от массы косного вещества биосферы?

2. Какой процент от биомассы Земли приходится на долю растений?

3. Какой процент от общей биомассы наземных организмов составляет биомасса растений?

4. Какой процент от общей биомассы водных организмов составляет биомасса растений?

5. Какой % солнечной энергии используется для фотосинтеза на суше?

6. Какой % солнечной энергии используется для фотосинтеза в океане?

7. Как называются организмы, населяющие толщу воды и переносимые морскими течениями?

8. Как называются организмы, населяющие грунт океана?

9. Как называются организмы, активно передвигающимися в толще воды?

Тест 1. Биомасса биосферы от массы косного вещества биосферы составляет:

Тест 2. На долю растений от биомассы Земли приходится:

Тест 3. Биомасса растений на суше по сравнению с биомассой наземных гетеротрофов:

1. Преобладает и составляет 99,2%.

2. Составляет 60%.

3. Составляет 50%.

4. Меньше биомассы гетеротрофов и составляет 6,3%.

Тест 4. Биомасса растений в океане по сравнению с биомассой водных гетеротрофов:

1. Преобладает и составляет 99,2%.

2. Составляет 60%.

3. Составляет 50%.

4. Меньше биомассы гетеротрофов и составляет 6,3%.

Тест 5. Использование солнечной энергии для фотосинтеза на суше в среднем составляет:

Тест 6. Использование солнечной энергии для фотосинтеза в океане в среднем составляет:

Тест 7. Бентос океана представлен:

1. Активно передвигающимися в толще воды животными.

2. Организмами, населяющими толщу воды и переносимыми морскими течениями.

3. Организмами, живущими на грунте и в грунте.

4. Организмами, живущими на поверхностной пленке воды.

Тест 8. Нектон океана представлен:

1. Активно передвигающимися в толще воды животными.

2. Организмами, населяющими толщу воды и переносимыми морскими течениями.

3. Организмами, живущими на грунте и в грунте.

4. Организмами, живущими на поверхностной пленке воды.

Тест 9. Планктон океана представлен:

1. Активно передвигающимися в толще воды животными.

2. Организмами, населяющими толщу воды и переносимыми морскими течениями.

3. Организмами, живущими на грунте и в грунте.

4. Организмами, живущими на поверхностной пленке воды.

Тест 10. От поверхности вглубь водоросли произрастают в следующем порядке:

1. Неглубоко бурые, глубже зеленые, глубже красные до — 200 м.

2. Неглубоко красные, глубже бурые, глубже зеленые до — 200 м.

3. Неглубоко зеленые, глубже красные, глубже бурые до — 200 м.

4. Неглубоко зеленые, глубже бурые, глубже красные — до 200 м.

Источник

Общая биомасса и продукция населения океана

Общая биомасса и продукция населения океана

Известно, что высокопродуктивные районы занимают в Мировом океане лишь 20% его акватории, так как здесь, в отличие от суши, гораздо больше ограничивающих факторов и соответственно больше акватория малопродуктивных зон. Так фитобентос занимает лишь 1% общей площади дна океана, зообентос — 6-8%, а площадь основных рыбопромысловых районов занимает лишь около 2% всей акватории Мирового океана.

Весьма характерно, что существуют серьезные различия в ходе процесса биопродуцирования в океане и на суше. Дело в том, что на суше биомасса растений более чем в 1000 раз превышает биомассу животных, а в океане, наоборот, зоомасса в 19 раз превышает фитомассу. Дело в том, что морская вода, являясь прекрасным растворителем, создает благоприятные условия для воспроизводства фитопланктона, который за год дает несколько сот генераций.

Общая биомасса населения пелагиали Мирового океана (без микрофлоры — бактерий и простейших) оценивается величиной в 35-38 млрд. т, из них 30-35% составляют продуценты (водоросли) и 65-70% — консументы различных уровней. Общая годовая биологическая продукция в Мировом океане оценивается более чем 1300 млрд. т, в том числе более 1200 млрд. т дают водоросли и 70-80 млрд. т — животные.

Одним из важнейших показателей интенсивности процесса биологического продуцирования является отношение годовой продукции к среднегодовой биомассе (так называемый Р/В-коэффициент). Этот коэффициент наиболее высок у фитопланктона (от 100 до 200), у зоопланктона он в среднем составляет 10-15,у нектона — 0,7,у бентоса — 0,5.В целом он понижается от нижних звеньев трофической цепи к высшим.

В табл. 1 приведены средние оценки биомассы, годовой продукции и значения Р/В-коэффициента для основных групп населения Мирового океана.

Таблица 1. Некоторые характеристики основных групп населения Мирового океана

Группа населения / Биомасса, млрд. т / Продукция, млрд. т / Р/В-коэф
1. Продуценты (всего) / 11,5-13,8 / 1240-1250 / 90-110
В том числе: фитопланктон / 10-12 / более 1200 / 100-200
фитобентос / 1,5-1,8 / 0,7-0,9 /0,5
микрофлора (бактерии и простейшие) — / 40-50 / —
Консументы (всего) / 21-24 / 70-80 / 3-5
Зоопланктон / 5-6 /60-70 /10-15
Зообентос / 10-12 / 5-6 / 0,5
Нектон / 6 / 4 / 0,7
В том числе: криль / 2,2 / 0,9 / 0,4
кальмары / 0,28 / 0,8-0,9 / 2,5-3,0
мезопелагические рыбы / 1,0 / 1,2 / 1,2
прочие рыбы / 1,5 / 0,6 / 0,4
Всего / 32-38 / 1310-1330 / 34-42

Источник

Общая биомасса и продукция населения океана

Известно, что высокопродуктивные районы занимают в Мировом океане лишь 20% его акватории, так как здесь, в отличие от суши, гораздо больше ограничивающих факторов и соответственно больше акватория малопродуктивных зон. Так фитобентос занимает лишь 1% общей площади дна океана, зообентос — 6-8%, а площадь основных рыбопромысловых районов занимает лишь около 2% всей акватории Мирового океана.

Весьма характерно, что существуют серьезные различия в ходе процесса биопродуцирования в океане и на суше. Дело в том, что на суше биомасса растений более чем в 1000 раз превышает биомассу животных, а в океане, наоборот, зоомасса в 19 раз превышает фитомассу. Дело в том, что морская вода, являясь прекрасным растворителем, создает благоприятные условия для воспроизводства фитопланктона, который за год дает несколько сот генераций.

Общая биомасса населения пелагиали Мирового океана (без микрофлоры — бактерий и простейших) оценивается величиной в 35-38 млрд. т, из них 30-35% составляют продуценты (водоросли) и 65-70% — консументы различных уровней.

Общая годовая биологическая продукция в Мировом океане оценивается более чем 1300 млрд. т, в том числе более 1200 млрд. т дают водоросли и 70-80 млрд. т — животные.

Одним из важнейших показателей интенсивности процесса биологического продуцирования является отношение годовой продукции к среднегодовой биомассе (так называемый Р/В-коэффициент). Этот коэффициент наиболее высок у фитопланктона (от 100 до 200), у зоопланктона он в среднем составляет 10-15,у нектона — 0,7,у бентоса — 0,5.В целом он понижается от нижних звеньев трофической цепи к высшим.

В табл. 1 приведены средние оценки биомассы, годовой продукции и значения Р/В-коэффициента для основных групп населения Мирового океана.

Некоторые характеристики основных групп населения Мирового океана

Группа населения	Биомасса, млрд. т	Продукция, млрд. т	Р/В-коэффициент
1. Продуценты (всего)	11,5-13,8	1240-1250	90-110
В том числе: фитопланктон	10-12	более 1200	100-200
фитобентос	1,5-1,8	0,7-0,9	0,5
микрофлора (бак­терии и простейшие)	—	40-50	—
2. Консументы (всего)	21-24	70-80	3-5
Зоопланктон	5-6	60-70	10-15
Зообентос	10-12	5-6	0,5
Нектон	6	4	0,7
В том числе: криль	2,2	0,9	0,4
кальмары	0,28	0,8-0,9	2,5-3,0
мезопелагические рыбы	1,0	1,2	1,2
прочие рыбы	1,5	0,6	0,4
Всего	32-38	1310-1330	34-42

Понятие о потенциальной промысловой продуктивности

Мирового океана

Под потенциальной промысловой продуктивностью любого водоема понимают потенциально возможное годовое изъятие из него промысловых гидробиотов без ущерба для их воспроизводства.

Эта величина зависит от воспроизводительной способности запаса гидробионта, которая складывается из таких биологических особенностей каждой популяции, как темпы размножения, роста и убыли по различным причинам.

Воспроизводительную способность запаса того или иного гидробионта неплохо отражает такой показатель, как Р/В-коэффициент. Обычно принято считать, что промысел без ущерба для запаса может изымать около половины годовой продукции, или около 0,3 среднегодовой биомассы. Если исходить из этого, то можно получить следующие ориентировочные оценки возможного годового изъятия основных групп нектона, а также криля (в млрд. т).

1. Планктоноядные и хищные пелагические и донные рыбы:

0,3В (биомассы) = 0,5 млрд. т; 0,5Р (продукции)=0,3 млрд. т.

Среднее значение — 0,4 млрд. т.

2. Мелкие мезопелагические рыбы:

0,3В= 0,3 млрд. т; 0,5Р=0,6 млрд. т.

Среднее значение — 0,45 млрд. т.

0,3В= 0,66 млрд. т; 0,5Р=0,45 млрд. т.

Среднее значение — 0,55 млрд. т.

0,3В=84 млн. т; 0,5Р=425 млн. т.

Среднее значение — 255 млн. т.

Таким образом, для основных промысловых групп нектона (рыб, кальмаров) и криля потенциальная промысловая продукция Мирового океана составляет около 1,6-1,7 млрд. т.

Однако развитие промысла гидробионтов зависит от очень многих факторов, а не только от потенциальных ресурсов того или иного водоема. Среди этих факторов основную роль играют: наличие соответствующего промыслового флота, разработанных орудий и методов лова, технологии производства продукции, судовой и береговой инфраструктуры переработки и хранения продукции, рынков сбыта и экономических предпосылок для развития того или иного промысла.

Значительную роль играют также ограничения на промысел, вводимые соответствующими международными организациями и странами — хозяевами прибрежных шельфовых зон океана.

С учетом этих факторов реально можно прогнозировать рост мирового улова в отдаленной перспективе до величины не более 260 млн. т, в том числе 120 млн. т традиционных видов рыб, 100 млн. т мелких мезопелагических рыб, 30 млн. т криля и 10 млн. т кальмаров.

В более близкой перспективе общий мировой улов в океане вряд ли превысит 120 млн. т (сейчас ежегодно добывается около 105 млн. т).

Дата добавления: 2018-11-24 ; просмотров: 434 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник