Biomasse (Ökologie)

Biomasse, in der Ökologie, ist die Masse von lebenden biologischen Organismen in einem gegebenen Gebiet oder Ökosystem zu einem festgelegten Zeitpunkt. Biomasse kann sich auf die Art-Biomasse beziehen, die die Masse von einer oder mehr Arten, oder zur Gemeinschaftsbiomasse ist, die die Masse aller Arten in der Gemeinschaft ist. Es kann Kleinstlebewesen, Werke oder Tiere einschließen. Die Masse kann als die durchschnittliche Masse pro Einheitsgebiet, oder als die Gesamtmasse in der Gemeinschaft ausgedrückt werden.

Wie Biomasse gemessen wird, hängt ab, warum sie gemessen wird. Manchmal wird die Biomasse als die natürliche Masse von Organismen in situ betrachtet, wie sie sind. Zum Beispiel, in einer Lachs-Fischerei, könnte die Lachs-Biomasse als das nasse Gesamtgewicht betrachtet werden, das der Lachs haben würde, wenn sie aus dem Wasser genommen würden. In anderen Zusammenhängen kann Biomasse in Bezug auf die ausgetrocknete organische Masse gemessen werden, so vielleicht könnten nur 30 % des wirklichen Gewichts, der Rest zählen, der Wasser ist. Zu anderen Zwecken werden nur biologische Gewebezählung, und Zähne, Knochen und Schalen ausgeschlossen.

In strengeren wissenschaftlichen Anwendungen wird Biomasse als die Masse organisch bestimmten Kohlenstoff (C) gemessen, der da ist. Abgesondert von Bakterien ist die lebende Gesamtbiomasse auf der Erde ungefähr 560 Milliarden Tonnen C, und die primäre jährliche Gesamtproduktion der Biomasse ist gerade C/yr von mehr als 100 Milliarden Tonnen. Jedoch kann die lebende Gesamtbiomasse von Bakterien die von Werken und Tieren übertreffen.

Ökologische Pyramiden

Eine ökologische Pyramide ist eine grafische Darstellung, die sich für ein gegebenes Ökosystem, die Beziehung zwischen der Biomasse oder der biologischen Produktivität und den trophischen Niveaus zeigt.

  • Eine Biomasse-Pyramide zeigt den Betrag der Biomasse an jedem trophischen Niveau.
  • Eine Produktivitätspyramide zeigt die Produktion oder den Umsatz in der Biomasse an jedem trophischen Niveau.

Eine ökologische Pyramide stellt einen Schnellschuss in der Zeit einer ökologischen Gemeinschaft zur Verfügung.

Der Boden der Pyramide vertritt die primären Erzeuger (autotrophs). Die primären Erzeuger nehmen Energie von der Umgebung in der Form des Sonnenlichtes oder der anorganischen Chemikalien und verwenden es, um energiereiche Moleküle wie Kohlenhydrate zu schaffen. Dieser Mechanismus wird primäre Produktion genannt. Die Pyramide geht dann durch die verschiedenen trophischen Niveaus zu den Spitze-Raubfischen oben weiter.

Wenn Energie von einem trophischem Niveau bis das folgende übertragen wird, normalerweise nur zehn Prozent wird verwendet, um neue Biomasse zu bauen. Die restlichen neunzig Prozent gehen zu metabolischen Prozessen oder werden als Hitze zerstreut. Dieser Energieverlust bedeutet, dass Produktivitätspyramiden nie umgekehrt werden, und allgemein Nahrungsmittelketten auf ungefähr sechs Niveaus beschränkt. Jedoch, in Ozeanen, können Biomasse-Pyramiden mit mehr Biomasse an höheren Niveaus ganz oder teilweise umgekehrt werden.

Landbiomasse

Landbiomasse nimmt allgemein deutlich an jedem höheren trophischen Niveau (Werke, Pflanzenfresser, Fleischfresser) ab. Beispiele von Landerzeugern sind Gräser, Bäume und Büsche. Diese haben eine viel höhere Biomasse als die Tiere, die sie, wie Rehe, Zebras und Kerbtiere verbrauchen. Das Niveau mit kleinster Biomasse ist die höchsten Raubfische in der Nahrungsmittelkette, wie Füchse und Adler.

In einer gemäßigten Weide sind Gräser und andere Werke die primären Erzeuger an der Unterseite von der Pyramide. Dann kommen Sie die primären Verbraucher, die Grashüpfer, die Wühlmäuse und der Bison, der von den sekundären Verbrauchern, den Zankteufeln, den Falken und den kleinen Katzen, und schließlich den tertiären Verbrauchern, den großen Katzen und dem Wolf gefolgt ist. Die Biomasse-Pyramide wird nicht umgekehrt, aber nimmt deutlich an jedem höheren Niveau ab.

Ozeanbiomasse

Ozeanbiomasse, in einer Umkehrung der Landbiomasse, kann an höheren trophischen Niveaus zunehmen. Im Ozean fängt die Nahrungsmittelkette normalerweise mit phytoplankton an, und folgt dem Kurs:

Phytoplankton  zooplankton  räuberischer zooplankton  Filteresser  Raubfisch

Phytoplankton sind die primären Haupterzeuger an der Unterseite von der Seenahrungsmittelkette. Phytoplankton verwenden Fotosynthese, um anorganischen Kohlenstoff ins Protoplasma umzuwandeln. Sie werden dann durch genannten zooplankton der mikroskopischen Tiere verbraucht.

Zooplankton umfassen das zweite Niveau in der Nahrungsmittelkette, und schließen die Larve von Fisch, Tintenfisch, Hummern und Krabben, kleinen Krebstieren wie copepods und krill und viele andere Typen ein.

Der Reihe nach werden kleinere zooplankton sowohl durch größeren räuberischen zooplankters, wie krill, als auch von Futter-Fischen verbraucht, die kleiner Erziehungsfilterzufuhrfisch sind. Das setzt das dritte Niveau in der Nahrungsmittelkette zusammen.

Das vierte trophische Niveau besteht aus dem Raubfisch, den Seesäugetieren und den Seevögeln, die Futter-Fisch verbrauchen. Beispiele sind Schwertfisch, Siegel und Basstölpel.

Spitze-Raubfische, wie Butzköpfe, die Siegel und shortfin mako Haie verbrauchen können, die Schwertfisch verbrauchen, das fünfte trophische Niveau zusammensetzen können. Walfische von Baleen können zooplankton und krill direkt verbrauchen, zu einer Nahrungsmittelkette mit nur drei oder vier trophischen Niveaus führend.

Seeumgebungen können Biomasse-Pyramiden umgekehrt haben. Insbesondere die Biomasse von Verbrauchern (copepods, krill, Garnele, Futter-Fisch) ist größer als die Biomasse von primären Erzeugern. Das geschieht, weil die primären Ozeanerzeuger winzige phytoplankton sind, die wachsen und sich schnell vermehren, so kann eine kleine Masse eine schnelle Rate der primären Produktion haben. Im Gegensatz sind primäre Landerzeuger Werke, die wachsen und sich langsam vermehren.

Es gibt eine Ausnahme mit cyanobacteria. Seecyanobacteria sind die kleinsten bekannten photosynthetischen Organismen; der kleinste von allen, Prochlorococcus, ist gerade 0.5 zu 0.8 Mikrometern darüber. Prochlorococcus ist vielleicht die reichlichsten Arten auf der Erde: Ein einzelner Milliliter des Oberflächenmeerwassers kann 100,000 Zellen oder mehr enthalten. Weltweit, dort werden geschätzt, mehrere octillion (~10) Personen zu sein. Prochlorococcus ist zwischen 40°N und 40°S allgegenwärtig und beherrscht im oligotrophic (Nährarme) Gebiete der Ozeane. Die Bakterie ist für ungefähr 20 % des Sauerstoffes in der Atmosphäre der Erde verantwortlich, und bildet einen Teil der Basis der Ozeannahrungsmittelkette.

Bakterienbiomasse

Es gibt normalerweise 40 Millionen Bakterienzellen in einem Gramm Boden und eine Million Bakterienzellen in einem Milliliter Süßwasser. Insgesamt ist es geschätzt worden, dass es ungefähr fünf Millionen Trillionen Trillion, oder 5 &times gibt; 10 (5 nonillion) Bakterien auf der Erde mit einer Gesamtbiomasse, die diesem von Werken gleichkommt. Einige Forscher glauben, dass die Gesamtbiomasse von Bakterien die aller Werke und Tiere übertrifft.

Globale Biomasse

Abgesondert von Bakterien ist die globale Gesamtbiomasse auf ungefähr 560 Milliarden Tonnen C geschätzt worden. Der grösste Teil dieser Biomasse wird auf dem Land, mit nur 5 bis 10 Milliarden Tonnen C gefunden in den Ozeanen gefunden. Auf dem Land gibt es ungefähr 1,000mal mehr Pflanzenbiomasse (phytomass) als Tierbiomasse (zoomass). Ungefähr 18 % dieser Pflanzenbiomasse werden von den Landtieren gegessen. Jedoch im Ozean ist die Tierbiomasse fast 30mal größer als die Pflanzenbiomasse. Der grösste Teil der Ozeanpflanzenbiomasse wird von den Ozeantieren gegessen.

Menschen umfassen ungefähr 100 Millionen Tonnen der trockenen Biomasse der Erde, domestizierte Tiere ungefähr 700 Millionen Tonnen und Getreide ungefähr 2 Milliarden Tonnen.

Die erfolgreichsten Tierarten, in Bezug auf die Biomasse, können Antarktischer krill, Euphausia superba mit einer frischen Biomasse gut sein, die sich 500 Millionen Tonnen nähert., obwohl Innenvieh auch diese riesigen Zahlen erreichen kann. Jedoch, als eine Gruppe haben die kleinen Wasserkrebstiere copepods genannt, kann die größte Tierbiomasse auf der Erde bilden. Eine 2009-Zeitung in Wissenschaftsschätzungen, zum ersten Mal, die Gesamtweltfischbiomasse als irgendwo zwischen 0.8 und 2.0 Milliarden Tonnen.

File:Cytisus haben scoparius2.jpg|Grasses, Bäume und Büsche eine viel höhere Biomasse als die Tiere, die sie verbrauchen

File:Bluegreen können Algen jpg|The Gesamtbiomasse von Bakterien den von Werken gleichkommen.

File:copepodkils.jpg|Copepods kann die größte Biomasse jeder Tierart-Gruppe bilden.

File:Antarctic_krill_ bilden (Euphausia_superba).jpg|Antarctic krill eine der größten Biomasse irgendwelcher individuellen Tierarten.

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Globale Rate der Produktion

Primäre Produktion des Netzes ist die Rate, an der neue Biomasse hauptsächlich wegen der Fotosynthese erzeugt wird. Globale primäre Produktion kann von Satellitenbeobachtungen geschätzt werden. Satelliten scannen den normalisierten Unterschied-Vegetationsindex (NDVI) über Landhabitate, und scannen Seeoberflächenchlorophyll-Niveaus über Ozeane. Das läuft auf C/yr von 56.4 Milliarden Tonnen (53.8 %), für die primäre Landproduktion und C/yr von 48.5 Milliarden Tonnen für die ozeanische primäre Produktion hinaus. So ist die primäre photoautotrophic Gesamtproduktion für die Erde C/yr von ungefähr 104.9 Milliarden Tonnen. Das übersetzt zu ungefähr 426 gC/m ²/yr für die Landproduktion (Gebiete mit dem dauerhaften Eisdeckel ausschließend) und 140 gC/m ²/yr für die Ozeane.

Jedoch gibt es einen viel bedeutenderen Unterschied in Stehlagern — während es für fast Hälfte der jährlichen Gesamtproduktion, ozeanische Autotrophs-Rechnung für nur ungefähr 0.2 % der Gesamtbiomasse verantwortlich ist. Autotrophs kann das höchste globale Verhältnis der Biomasse haben, aber mit ihnen wird nah konkurriert oder von Mikroben übertroffen.

Landsüßwasserökosysteme erzeugen ungefähr 1.5 % der globalen primären Nettoproduktion.

Einige globale Erzeuger der Biomasse in der Größenordnung von Produktivitätsraten sind

Siehe auch

  • Biomasse (als in bioproducts)
  • Der See Pohjalampi (in Finnland)
  • Natürliche organische Sache (NOM)
  • Produktivität (Ökologie)
  • Primäre Ernährungsgruppen
  • Stehlager

Referenzen

Links


Biodegradation / Biota
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