Кіріспе

Экожүйедегі өнімді популяцияның өсуі
Экологиялық өнімділік – экожүйенің өнімді популяциясының өсуі. Бұл көбінесе орман шаруашылығында өлшенді: тұрақты орман шаруашылығы – белгілі бір орман учаскесінде бір жылда өскеннен артық ағаш жиналмайтын шаруашылық. Дегенмен, бұл ұғым суға, топыраққа және экожүйенің басқа да элементтеріне де қолданылады, оларды жинап, жаңаруға болады – жаңаруға жататын ресурстар. Экожүйенің сыйымдылығы, егер "жаңартылған" (жаңартылған, қайта өсірілген немесе қайта құрылған) көлемнен артық пайдаланылса, уақыт өте келе төмендейді. Экожүйелік қызметтерді талдау Жердің биосферасының адамзатқа жалпы беретін өнімділігін есептейді. Бұл көрсеткіштің адамзаттың бүкіл экономикасынан артық екендігі айтылады. Алайда, бұл тек өнімділік емес, сонымен қатар биологиялық әртүрлілікті арттыратын және орта тұру ортасын сақтайтын табиғи процестердің нәтижесінде туындайтын осы қызметтердің жалпы құны. Адамға пайдалы ағаш немесе су сияқты экологиялық тауарлардың "өнімділігі" – мұның тек бір бөлігі ғана. Көбінесе бір жердегі экологиялық өнімділік басқа жердегі экологиялық жүктемені теңестіреді. Мысалы, бір жерде шығарылған парниктік газ атмосферада біркелкі таралады, сондықтан парниктік газды бақылауға жете беру үшін кез келген жерде көміртегі шөгіндісін жасау жеткілікті.

Тарих

Бұл тақырыптағы ең алғашқы ғылыми зерттемелер тұрақты балық аулау әдістерін қарастырған. Рассел және авторлардың 1931 жылғы жұмысында айтылғандай, "Тұрақты және максималды өнімділікті қамтамасыз ететін балық шаруашылығының идеалы іс жүзінде мүмкін емес сияқты". Бұл жұмыс көбінесе теориялық сипатта болды. Практикалық жұмыстарды өнеркәсіп және мемлекеттік органдар кейін бастады.

Мотивация

Экологиялық өнімділік – бірнеше физикалық өлшенетін шамалардан ақпаратты біріктіретін теориялық тұжырымдама. Оны экологиялық із, сияқты басқа көрсеткіштерді талдау үшін пайдалануға болады. Сондай-ақ, ол үкіметтер мен корпорациялар үшін шешім қабылдау құралы ретінде қолданылуы мүмкін.

Экологиялық із

Экологиялық із тұжырымы экономикалық белсенділіктің бағасын оны қамтамасыз етуге қажетті экологиялық өнімді жер мөлшерімен өлшеуге негізделген. Бұл өлшемді дұрыс жүзеге асыру үшін жердің өнімділігін бағалау қажет, яғни экологиялық өнімді өлшеу керек. Керісінше, экологиялық іздің бағасынан экологиялық өнімнің мөлшерін анықтауға болады.

Шамадан тыс пайдаланудан аулақ болу

Корпорациялар жабдықтар мен жер пайдалану құқығын сатып алу үшін несие алады. Осы қарыздарды өтеу үшін олар жер ресурстарын өндіруге және сатуға міндетті. Егер корпорация аталған жердің өнімділігін білмесе, онда қарыздық құралдар экологиялық жаңарту қабілетінен асып түсетін өнімді талап етуі мүмкін. Жасыл экономика бұл процесті экоцидпен байланыстырады және ақша реформасы арқылы шешімдер ұсынады. Тіпті жақсы ниетті корпорациялар да экожүйенің өнімділігін жүйелі түрде асыра бағалауы мүмкін. Жер құқықтары үшін бірнеше корпорация бәсекелесетін жағдайда, "жеңімпаздың қарғысы" деп аталатын экономикалық құбылыс жеңімпаз тарапты жердің экономикалық құнын жүйелі түрде асыра бағалауға итермелейді. Әдетте экономикалық құндылықтың көп бөлігі экологиялық өнімділіктен туындайды, сондықтан корпорация оны да асыра бағалайды. Бағалаудың тағы бір түрі – басқа экожүйелерден алынған деректерді жалпылау болуы мүмкін. Мысалы, екі түрлі жүйедегі балықтың бір түрінің тамақтануы айтарлықтай өзгеше болуы мүмкін. Егер бір аймақта балықтың тамағы негізінен балдырлардан тұрса, ал екінші аймақта – көбінесе кішкентай балықтардан, онда соңғы экожүйеде балық өндіруге көбірек шығын кетеді. Сәйкесінше, екінші аймақта өнімділік төмендейді. Бұл мысал экожүйеге тән зерттеулер мен мониторингтің экологиялық өнімділік туралы ой жасау үшін қажеттігін көрсетеді.

Анықтама және қасиеттері

Бір экологиялық өнімнің жылдық экологиялық өнімділігін былай анықтауға болады: өнімділік – бұл экожүйеден алынып, бір жыл ішінде қайта қалпына келе алатын өнімнің мөлшері. Экожүйелердің теориялық қасиеті ретінде, оны тікелей өлшеуге болмайды, тек бағалауға болады. Осы анықтаманың қалпына келтіруге рұқсат етілген уақыт аралығына тәуелді екенін ескеру қажет: 3 жылда жаңаруға үлгеретін өнімнің мөлшері, бір жылда алып тастап, жаңаруға болатын өнімнен 3 есе көп болуы міндетті емес. Жылдық экологиялық өнім маусымдардың айналымы мен қаржы жылының коммерциялық ұғымына байланысты ең пайдалы. Маусымдар температура, күн сәулесі және жаңбыр арқылы өсімге әсер етеді, әсіресе төменгі трофикалық деңгейде. Ал қаржы жылы корпорациялардың ресурстарды жинау туралы шешімдеріне әсер етеді: олар қысқа мерзімді ақша ағынына қажеттілігіне байланысты, ең қолайлы деңгейде немесе одан да көп жинауға бейімделуі мүмкін.

Бүкіл биосфераның өнімділігі

1986 жылы Витусек және авторлар адамдар фотосинтез арқылы өндірілетін биомассаның 50 петаграмын (50 миллиард тонна) жыл сайын қолданғанын бағалады. Олар сондай-ақ осы 50 миллиард тоннаның Жердегі фотосинтез белсенділігінің 20%-дан 40%-ын құрайтынын есептеді. Ал Әлемдік экологиялық із желісі адамның экологиялық іздерінің жалпы көлемі биосфераның жалпы көлемінен 1,6 есе артық екенін анықтады. Бұл экожүйелердің орташа есеппен 1,6 есеге артық пайдаланылып жатыр екенін көрсетеді.

Теориялық болжау

Көптеген биомалардағы алғашқы өндірістің жалғыз түрі фотосинтез болып табылады. Басқаша айтқанда, барлық жаңа биомасса фотосинтездік өсімдіктер мен балдырларға дейін тоң май тізбегі арқылы іздеуге болады. Сондықтан, экожүйедегі бір организмнің өнімділігін оның негізгі өндірушілерінің өнімділігінің функциясы ретінде болжауға болады. Жемқордан алынған биомасса, оның жемі қорлыққа айналғанда, биологиялық және термодинамикалық тиімсіздікке байланысты белгілі бір шығындарға ұшырайды. Айналу деңгейі әдетте 10% шамасында болады. Басқаша айтқанда, 100 кг өсімдік заты 10 кг шөп жейтін жануарларға айналуы мүмкін, ал содан кейін олар тек шөп жейтін 1 кг ет жейтін жануарларға айналуы мүмкін. Организмнің трофикалық деңгейін организмнен бастапқы өндірушіге дейінгі тоң май тізбегінің ұзындығының салмақты орташасы ретінде есептеуге болады. Бұл трофикалық деңгей бастапқы өндіруші биомассасынан организмнің биомассасына айналу үшін экспоненциалды көбейтушіні анықтайды.

Орманды өлшеу

Орманнан алынған ағаш мөлшерін оны алып тастаған компаниядан сұрау арқылы өлшеуге болады; әдетте, кез келген жер учаскесінде ағаш кесу құқығы тек бір компанияда болады. Алдағы жылы орманның қайта өсуін өлшеу үшін әдетте аймақтың өкілді үлгісін таңдап, сол үлгідегі әрбір ағашты қадағалайды. Мұндай зерттеулердің бірі Тапажос ұлттық орманның бір бөлігінде ағаш кесуден кейін 13 жыл бойы өсімді өлшеді. Ағаш кесушілер 30 жылдық циклмен өнім жинауды жоспарлаған. Бұл аймақта ағаш кесу кем дегенде 45 см DBH (диаметрі биіктігінен) өлшейтін піскен ағаштармен шектеледі. Ағаш кесуден бұрын, аймақта гектарына 150-200 м³ піскен ағаш көлемі болған. Ағаш кесушілер гектарына 75 м³ ағаш алып тастады, бұл тұрған массаның 40-50% құрады. Авторлар аймақтағы өсімнің ағаш кесуден кейін 3 жылға дейін жоғарылағанын көрсетті. 13 жыл өскеннен кейін базальдық аудан бастапқы көлемінің 75% -на жетті. Сонымен қатар, олар ағаш кесу орманның түр құрамы мен қаптама құрылымына маңызды өзгерістер енгізетінін көрсетті. Бұл экожүйенің "қалпына келтіру" түсінігіне субъективтілік енгізеді.