Produkcja pierwotna jest to tempo z jaką producenci przekształcają energię promieniowania słonecznego w procesie fotosyntezy na energię wiązań chemicznych. Produkcję pierwotną dzielimy na: - produkcję pierwotną brutto – mierzona szybkością fotosyntezy, czyli ilością wytworzonej przez producentów materii organicznej, łącznie z tą częścią materii, którą producenci zużywają w procesie oddychania; - produkcję pierwotną netto – mierzona tempem magazynowania materii organicznej w tkankach roślinnych bez materii wykorzystywanej na oddychanie; jest to produkcja brutto (A), czyli asymilacja, pomniejszona o straty związane z oddychaniem (R). Przyrost masy roślin: P= A-R. Produkcja wtórna jest to tempo wiązania energii przez konsumentów, czyli proces przyswajania materii organicznej i magazynowania energii przez konsumentów. Mierzy się go ilością biomasy wyprodukowanej przez konsumentów w jednostce czasu na jednostkę powierzchni. Produktywność ekosystemów zależy od wielu czynników i w każdym regionie Ziemi kształtuje się inaczej. Jej miarą jest produkcja pierwotna, która dla różnych ekosystemów waha się najczęściej w granicach 500-2000 g/m2/rok. Tylko wysoko produktywne ekosystemy, np. plantacje trzciny cukrowej i wiecznie zielone lasy tropikalne, płytkie jeziora, niektóre estuaria i rafy koralowe, w których energia słoneczna jest wykorzystywana przez cały rok, mogą osiągnąć 2000 g/m2/rok, a nawet 5000 g/m2/rok. Wartości te, jak dotąd, zostały przekroczone jedynie w warunkach hodowli laboratoryjnych glonów i wyniosły 6000 g/m2/rok. 3. Łańcuch pokarmowy, łańcuch troficzny – szereg organizmów ustawionych w takiej kolejności, że każda poprzedzająca grupa (ogniwo) jest podstawą pożywienia następnej. Wiążą one ze sobą producentów, konsumentów i reducentów w poszczególnych biocenozach. Łańcuchy troficzne tworzą sieć zależności pokarmowych. Dzięki nim możliwy jest obieg materii i przepływ energii w ekosystemach. Wyróżnia się trzy rodzaje łańcuchów: łańcuch spasania – rozpoczyna się od roślin zielonych (producentów), poprzez zwierzęta roślinożerne (konsumenci I rzędu), do drapieżców czyli konsumentów wyższych rzędów np. ziemniak—stonka—bażant—lis trawa-koza-wilk łańcuch detrytusowy – zaczyna się od martwej materii organicznej, roślinnej lub zwierzęcej, poprzez mikroorganizmy i zwierzęta saprofagiczne, do drapieżników. np. martwa materia organiczna-wiciowce-okoń-szczupak-człowiek 4Sieć troficzna (sieć pokarmowa) – w ekologii sieć zależności pokarmowych między organizmami jednego lub różnych gatunków, żyjących w jednym ekosystemie, mających podobne zwyczaje pokarmowe. Sieci troficzne są tworzone przez wzajemnie przeplatające się łańcuchy pokarmowe. Sieci mogą być mniej lub bardziej złożone, a wynika to głównie z obecności w danej biocenozie organizmów o różnych poziomach troficznych oraz przedostawania się do niej organizmów ze środowisk sąsiednich. 5. POZIOMY TROFICZNE- pod względem odżywiania się populacje podzielono na grupy zwane poziomami troficznymi PRODUCENCI to rośliny zielone i samożywne protisty zdolne do samodzielnego wytwarzania zw organicznych w procesie fotosyntezy, wyprodukowane przez nie subst są wykorzystywane do przemian metabolicznych bądź wbudowane we własne tkanki i tworzą tzw biomasę roślinną KONSUMENCI. czyli organizmy heterotroficzne korzystają z niej. Te zaś można podzielić na roślinożerców (konsumenci I rzędu), którzy żywią się bezpośredni roślinami, drapieżniki I rzędu (konsumenci II rzędu), żywiących się roślinożercami i drapieżniki II rzędu (konsumentów II rzędu) zjadających z kolei drapieżniki I rzędu. Martwymi szczątkami producentów, roślinożerców i drapieżników ( a także opadłymi liściami i wydalinami zwierząt) żywi się liczna grupa SAPROFAGÓW (szczątkojadów), które same stają się pożywieniem dla drapieżników, niektóre saprofagi, głównie bakterie i grzyby, przekształcają czyli redukują zw organiczne do nieorganicznych, stąd też nazwani są reducentami (destruentami) Sukcesja- proces zmian prowadzących na danym terenie do przekształcania się ekosystemów prostych w bardziej złożone. Przejściowe stadia sukcesyjne określa się mianem seralnych, a cały szereg jako sera. Ostateczna postać ekosystemu to klimaks. Sukcesja pierwotna- zaczyna się na terenie uprzednio nie zajętym przez żadną biocenozę np. zarastanie zbocza klifowego Sukcesja wtórna- biocenoza rozwija się na zajętym terenie wcześniej przez inna, np. wyręby HOMEOSTAZA-stan pełnej dynamicznej równowagi wewnętrznej pomiędzy elementami ożywionymi i nieożywionymi PRODUKCJA PIERWOTNA BRUTTO- całość wyprodukowanej przez producentów materii organicznej PRODUCKJA PIERWOTNA NETTO- tylko połowa PPB zostaje zmagazynowana w tkankach roślinnych jako tzw biomasa PRODUKCJA WTÓRNA NETTO- biomasa jaka łącznie zmagazynowali konsumenci ( po odliczenie strat na oddychanie, utrzymanie temp itp.) PRODUKTYWNOŚĆ- ilość biomasy wyprodukowanej w jednostce czasu w przeliczeniu na wielkość ekosystemu, Produktywność producentów to pierwotna (netto, brutto), a konsumentów to wtórna (brutto, netto) 5. Piramida ekologiczna (piramida biomasy, piramida troficzna) - zaproponowany przez Charlesa Eltona w 1927 roku tradycyjny sposób przedstawiania struktur ekosystemu, wyrażonych biomasą, liczebnością lub przepływem energii przez poziomy troficzne; podstawę piramidy ekologicznej stanowią producenci, na niej ustawia się kolejne poziomy troficzne konsumentów kolejnych rzędów. Najniższy stopień piramidy pokazuje ilość energii zgromadzonej w ciałach producentów. Następne stopnie, z których każdy jest około 10 razy krótszy od poprzedniego, ilustrują ilość energii zebranej w ciałach konsumentów stanowiących kolejne ogniwa łańcucha pokarmowego. 11Cykl biogeochemiczny – krążenie pierwiastka lub związku chemicznego w obrębie całej ekosfery, łącznie z biosferą. W każdym cyklu dość łatwo można wyróżnić dwie części zasobów danego pierwiastka: pulę zasobów (stanowi ją podstawowa część całkowitej ilości pierwiastka, która znajduje się w formie nieorganicznej poza ciałami organizmów żywych: przemiany w tej puli mają charakter abiotyczny) pulę wymienną (stanowi ją ta część pierwiastka, która znajduje się w żywych organizmach i ich bezpośrednim środowisku: pulę tę cechują znacznie szybsze przemiany o charakterze biotycznym). Największe znaczenie mają następujące cykle: cykl azotowy cykl węgla cykl siarki cykl hydrologiczny cykl fosforu (w tym obieg fosforu w wodzie) Obieg innych pierwiastków o znaczeniu biologicznym (np. żelaza) ma mniejsze znaczenie[1]. Cykl azotowy, cykl nitryfikacyjny, obieg azotu w przyrodzie - cykl biogeochemiczny, który opisuje cyrkulację azotu i jego związków chemicznych w biosferze. Ziemska atmosfera składa się w 78% z azotu i stanowi zarówno pierwotne źródło tego pierwiastka dla biosfery, jak i jest miejscem, do którego jest on uwalniany. Azot, a dokładniej jego związki chemiczne, uczestniczą we wszystkich ważniejszych procesach biochemicznych. Występuje on w aminokwasach tworzących białka, w zasadach azotowych nukleotydów wchodzących w skład DNA i RNA. W roślinach znaczna część azotu jest wbudowana w chlorofil biorący udział w procesie fotosyntezy. Cykl siarki, obieg siarki w przyrodzie – cykl biogeochemiczny, który opisuje cyrkulację siarki i jej związków chemicznych w biosferze. Siarka w przyrodzie występuje w mineralnej postaci czystej oraz związanej. Jej postacie to siarczki metali (np. piryt), siarczany (np. gips), tiosiarczany, rodanki – także w postaci rozpuszczonej w wodzie, w tym glebowej), tlenki siarki (SO2 i SO3), siarkowodór, a także w związkach organicznych (np. cysteina). W biomasie związane jest 6-10 × 109 t siarki, w siarczanach rozpuszczonych w wodzie morskiej 1,4 × 1015 t.