Войти
Помимо бактерий, общая мировая живая биомасса оценивается в 550 или 560 миллиардов тонн углерода, большая часть которой находится в лесах. 
Мелководные водные среды, такие как водно-болотные угодья, эстуарии и коралловые рифы могут быть такими же продуктивными, как и леса, генерируя аналогичные количества новой биомассы каждый год на заданном участке. биомасса - это масса живых биологических организмов в данном районе или экосистема в данный момент времени. Биомасса может относиться к биомассе вида, которая представляет собой массу одного или нескольких видов, или к биомассе сообщества, которая представляет собой массу всех видов в сообществе. Он может включать микроорганизмы, растения или животных. Массу можно выразить как среднюю массу на единицу площади или как общую массу сообщества.
Способ измерения биомассы зависит от того, почему она измеряется. Иногда биомассу считают естественной массой организмов in situ, как и они. Например, при промысле лосося биомасса лосося может рассматриваться как общий сырой вес, который имел бы лосось, если бы его вынули из воды. В других контекстах биомасса может быть измерена в единицах высушенной органической массы, поэтому, возможно, будет учитываться только 30% фактического веса, остальное - вода. Для других целей учитываются только биологические ткани, а зубы, кости и раковины не учитываются. В некоторых приложениях биомасса измеряется как масса органически связанного углерода (C), который присутствует.
Общая живая биомасса на Земле составляет около 550–560 миллиардов тонн C, а общая годовая первичная продукция биомассы составляет чуть более 100 миллиардов тонн C / год.. Общая живая биомасса бактерий может быть такой же, как у растений и животных, или может быть намного меньше. Общее количество ДНК пар оснований на Земле, как возможное приближение к глобальному биоразнообразию, оценивается в (5,3 ± 3,6) × 10 и весит 50 млрд тонн.
Энергетическая пирамида показывает, сколько энергии требуется, когда она течет вверх для поддержки следующий трофический уровень. Только около 10% энергии, передаваемой между каждым трофическим уровнем, преобразуется в биомассу. Экологическая пирамида - это графическое представление, которое показывает для данной экосистемы взаимосвязь между биомассой и биологической продуктивность и трофические уровни.
Экологическая пирамида представляет собой моментальный снимок экологического сообщества.
Внизу пирамиды представлены основные продуценты (автотрофы ). Первичные производители берут энергию из окружающей среды в виде солнечного света или неорганических химикатов и используют ее для создания богатых энергией молекул, таких как углеводы. Этот механизм называется основным продуктом. Затем пирамида проходит через различные трофические уровни к высшим хищникам на вершине.
Когда энергия передается с одного трофического уровня на другой, обычно только десять процентов используется для создания новой биомассы. Остальные девяносто процентов идут на обменные процессы или рассеиваются в виде тепла. Эта потеря энергии означает, что пирамиды продуктивности никогда не переворачиваются, и обычно ограничивают пищевые цепи примерно шестью уровнями. Однако в океанах пирамиды биомассы могут быть полностью или частично перевернуты, с большим количеством биомассы на более высоких уровнях.
Наземная биомасса обычно заметно уменьшается на каждом более высоком трофическом уровне (растения, травоядные, плотоядные). Примерами наземных производителей являются травы, деревья и кустарники. У них гораздо более высокая биомасса, чем у животных, потребляющих их, таких как олени, зебры и насекомые. Уровень с наименьшей биомассой - это самые высокие хищники в пищевой цепи, такие как лисы и орлы.
В лугах умеренного климата травы и другие растения являются основными производителями в нижней части пирамиды. Затем идут основные потребители, такие как кузнечики, полевки и бизоны, за ними следуют вторичные потребители, землеройки, ястребы и мелкие кошки. Наконец, высшие потребители, крупные кошки и волки. Пирамида биомассы заметно уменьшается на каждом более высоком уровне.
Биомасса океана или морской биомассы, обращенная наземной биомассой, может увеличиваться на более высоких трофических уровнях. В океане пищевая цепочка обычно начинается с фитопланктона и следует по маршруту:
Фитопланктон → зоопланктон → хищный зоопланктон → питатели-фильтры → хищные рыбы
Пищевая сеть океана, показывающая сеть пищевых цепей 
пирамиды биомассы. По сравнению с пирамидами наземной биомассы, водные пирамиды перевернуты у основания 
Prochlorococcus, влиятельная бактерия Фитопланктон являются основными первичными продуцентами в нижней части морской пищевой цепочки. Фитопланктон использует фотосинтез для преобразования неорганического углерода в протоплазму. Затем они потребляются микроскопическими животными, называемыми зоопланктоном.
Зоопланктон составляет второй уровень пищевой цепи и включает мелких ракообразных, таких как веслоногие рачки и криль, а также личинки рыб, кальмаров, омаров и крабов.
В свою очередь, мелкий зоопланктон потребляется как более крупными хищными зоопланктонами, такими как криль, так и кормовой рыбой, которые мелкие, стайные, фильтр -кормление рыбой. Это составляет третий уровень пищевой цепи.
Четвертый трофический уровень может включать хищных рыб, морских млекопитающих и морских птиц, потребляющих кормовую рыбу. Примеры: рыба-меч, тюлень и олуши.
хищники Apex, такие как косатки, которые могут поедать тюленей, и короткопёрые акулы мако., который может потреблять рыбу-меч, составляет пятый трофический уровень. Усатые киты могут напрямую потреблять зоопланктон и криль, что приводит к пищевой цепочке с тремя или четырьмя трофическими уровнями.
Морская среда может иметь перевернутые пирамиды биомассы. В частности, биомасса потребителей (веслоногие рачки, криль, креветки, кормовая рыба) больше, чем биомасса первичных продуцентов. Это происходит потому, что основными продуцентами океана являются крошечный фитопланктон, который r-стратеги быстро растет и воспроизводится, поэтому небольшая масса может иметь высокую скорость первичной продукции. Напротив, наземные первичные производители, такие как леса, являются K-стратегами, которые растут и воспроизводятся медленно, поэтому для достижения той же скорости первичной продукции требуется гораздо большая масса.
Среди фитопланктона, лежащего в основе морской пищевой сети, есть представители типа бактерий, называемых цианобактериями. Морские цианобактерии включают мельчайшие из известных фотосинтезирующих организмов. Самый маленький из них, Prochlorococcus, имеет диаметр всего от 0,5 до 0,8 мкм. С точки зрения индивидуальной численности, Prochlorococcus, возможно, является самым многочисленным видом на Земле: один миллилитр поверхностной морской воды может содержать 100 000 клеток или более. Во всем мире насчитывается несколько октиллионов (10) особей. Prochlorococcus повсеместно распространены между 40 ° с.ш. и 40 ° ю.ш. и доминируют в олиготрофных (бедных питательными веществами) регионах океанов. Бактерия составляет примерно 20% кислорода в атмосфере Земли и является частью основы океана пищевой цепи.
Обычно имеется 50 миллионов бактериальных клеток в грамме почвы и миллион бактериальных клеток в миллилитре пресной воды. В часто цитируемом исследовании 1998 года было ошибочно подсчитано, что мировая биомасса бактерий составляет от 350 до 550 миллиардов тонн углерода, что составляет от 60% до 100% углерода в растениях. Более поздние исследования микробов морского дна ставят это под серьезное сомнение; одно исследование, проведенное в 2012 году, снизило расчетную микробную биомассу на морском дне с исходных 303 миллиардов тонн C до всего 4,1 миллиарда тонн C, снизив глобальную биомассу прокариот до 50-250 миллиардов тонн C. Кроме того, если средняя биомасса прокариот на клетку снижается с 86 до 14 фемтограмм C, затем глобальная биомасса прокариот снижается с 13 до 44,5 миллиардов тонн C, что составляет от 2,4% до 8,1% углерода в растениях.
По состоянию на 2018 г. продолжаются споры о том, что такое глобальная бактериальная биомасса. Перепись, опубликованная PNAS в мае 2018 года, дает для бактериальной биомассы ~ 70 миллиардов тонн углерода, что составляет 15% всей биомассы. Перепись, проведенная проектом Deep Carbon Observatory, опубликованная в декабре 2018 года, дает меньшую цифру - до 23 миллиардов тонн углерода.
| Географическое положение | Количество ячеек (× 10) | Миллиарды тонн углерода |
|---|---|---|
| Дно океана | от 2,9 до 50 | от 4,1 до 303 |
| Открытый океан | 1,2 | 1,7 до 10 |
| Земная почва | 2,6 | 3,7–22 |
| Подземные наземные | 2,5–25 | 3,5–215 |
Биомасса по формам жизни Оценки глобальной биомассы видов и групп более высокого уровня не всегда согласованы в литературе. Общая глобальная биомасса оценивается примерно в 550 миллиардов тонн C. Большая часть этой биомассы находится на суше, и только от 5 до 10 миллиардов тонн C находится в океанах. На суше биомасса растений (фитомасса) примерно в 1000 раз больше, чем биомасса животных (зоомасса). Около 18% этой растительной биомассы поедается наземными животными. Однако в океане биомасса животных почти в 30 раз превышает биомассу растений. Большая часть биомассы морских растений поедается океаническими животными.
| название | количество видов | дата оценки | индивидуальное количество | средняя живая масса индивидуальной | биомассы в процентах (высушенной) | общее количество атомов углерода | глобальная сухая биомасса в миллионах тонн | глобальная влажная (свежая) биомасса в миллионах тонн | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Наземные | Люди | 1 | 2019 | 7,7 миллиарда. | 50 кг. (включая детей) | 30% | 4,015 × 10 | 105 | 385 |
| 2005 | 4,63 миллиарда | 62 кг. (без детей) | 287 | ||||||
| Крупный рогатый скот | 1 | 1,3 миллиарда | 400 кг | 30% | 156 | 520 | |||
| Овцы и козы | 2 | 2002 | 1,75 миллиарда | 60 кг | 30% | 31,5 | 105 | ||
| Куры | 1 | 24 миллиарда | 2 кг | 30% | 14,4 | 48 | |||
| Муравьи | 12,649 | 10–10 миллиардов | 3 × 10 кг. (0,003 грамма) | 30% | 10–100 | 30-300 | |||
| Земляные черви | >7000 | 1881. Дарвин | 1,3 × 10 миллиардов | 3 г | 30% | 1,140–2280 | 3,800–7,600 | ||
| Термиты | >2,800 | 1996 | 445 | ||||||
| Морские пехоты | Голубые киты | 1 | До отлова китов | 340,000 | 40% | 36 | |||
| 2001 | 4700 | 40% | 0,5 | ||||||
| Рыба | >10,000 | 2009 | 800-2000 | ||||||
| Антарктический криль | 1 | 1924–2004 | 7,8 × 10 | 0,486 г | 379 | ||||
| Копеподы. (зоопланктон ) | 13000 | 10–10 кг | 1 × 10 | ||||||
| Цианобактерии. (a пикопланктон ) | ? | 2003 | 1000 | ||||||
| Глобальный | Прокариоты. (бактерии) | ? | 2018 | 1 × 10 клеток | 23,000 - 70,000 |
Люди составляют около 100 миллионов тонн сухой биомассы Земли, одомашненные животные около 700 миллионов тонн, дождевые черви более 1100 миллионов тонн, а ежегодные зерновые культуры около 2,3 миллиарда тонн.
Наиболее успешными животными видами с точки зрения биомассы вполне могут быть антарктические криль, Euphausia superba, свежая биомасса которого приближается к 500 миллионам тонн, хотя домашний скот также может достигать этих огромных показателей. Однако в целом небольшие водные ракообразные, называемые веслоногими ракообразными, могут образовывать самую большую биомассу животных на Земле. В статье, опубликованной в журнале Science за 2009 год, общая мировая биомасса рыбы впервые оценивается между 0,8 и 2,0 миллиардами тонн. Было подсчитано, что около 1% мировой биомассы обусловлено фитопланктоном, а 25% - грибами.
Травы, деревья и кустарники имеют гораздо более высокую биомассу, чем животные, которые потребляют их
Общая биомасса бактерий может равняться биомассе растений.
Копеподы могут составлять самую большую биомассу среди любой группы видов животных.
Антарктический криль является одним из крупнейших биомассы любого отдельного вида животных.
Было заявлено, что грибы составляют 25% мировой биомассы
В глобальном масштабе наземные и океанические среды обитания производят одинаковое количество новой биомассы каждый год (56,4 млрд тонн углерода в суше и 48,5 млрд тонн в океане). Чистая первичная продукция - это скорость, с которой образуется новая биомасса, в основном за счет фотосинтеза. Глобальная первичная продукция может быть оценена по наблюдениям со спутника . Спутники сканируют нормализованный разностный индекс растительности (NDVI) над наземными местообитаниями и сканируют уровни хлорофилла на поверхности моря над океанами. Это дает 56,4 млрд тонн C / год (53,8%) для наземной первичной продукции и 48,5 млрд. Тонн C / год для первичной продукции океанов. Таким образом, общая фотоавтотрофная первичная продукция для Земли составляет около 104,9 миллиарда тонн C / год. Это соответствует примерно 426 гС / м / год для производства на суше (исключая районы с постоянным ледяным покровом) и 140 гС / м / год для океанов.
Однако существует гораздо более существенная разница в постоянных запасах : на долю океанических автотрофов приходится почти половина от общего годового производства, на долю океанических автотрофов приходится лишь около 0,2% общая биомасса. Автотрофы могут иметь самую высокую глобальную долю биомассы, но им тесно соперничают или превосходят микробы.
Наземные пресноводные экосистемы производят около 1,5% мировой чистой первичной продукции.
Некоторые мировые производители биомассы в порядке производительности:
| Производитель | Производительность биомассы. (гС / м / год) | Ссылка | Общая площадь. (млн км) | Ссылка | Общая добыча. (млрд тонн C / год) |
|---|---|---|---|---|---|
| Болота и болота | 2,500 | ||||
| Тропические леса | 2,000 | 8 | 16 | ||
| Коралловые рифы | 2,000 | 0,28 | 0,56 | ||
| Водоросли | 2,000 | ||||
| Устья рек | 1,800 | ||||
| Умеренный леса | 1,250 | 19 | 24 | ||
| Обработанные земли | 650 | 17 | 11 | ||
| Тундры | 140 | ||||
| Открытый океан | 125 | 311 | 39 | ||
| Пустыни | 3 | 50 | 0,15 |
 | Искать биомасса в Викисловаре, бесплатном словаре. |
Средства массовой информации, относящиеся к биомассе на Викискладе