Введение
Прирост популяции, доступный для изъятия в экосистеме.
Ecological yield is the harvestable population growth of an ecosystem. It is most commonly measured in forestry: sustainable forestry is defined as that which does not harvest more wood in a year than has grown in that year, within a given patch of forest. However, the concept is also applicable to water, soil, and any other aspect of an ecosystem which can be both harvested and renewed—called renewable resources. The carrying capacity of an ecosystem is reduced over time if more than the amount which is "renewed" (refreshed or regrown or rebuilt) is consumed. Ecosystem services analysis calculates the global yield of the Earth's biosphere to humans as a whole. This is said to be greater in size than the entire human economy. However, it is more than just yield, but also the natural processes that increase biodiversity and conserve habitat which result in the total value of these services. "Yield" of ecological commodities like wood or water, useful to humans, is only a part of it. Very often an ecological yield in one place offsets an ecological load in another. Greenhouse gas released in one place, for instance, is fairly evenly distributed in the atmosphere, and so greenhouse gas control can be achieved by creating a carbon sink literally anywhere else.
Экологический выход – это прирост популяции в экосистеме, доступный для изъятия. Чаще всего он измеряется в лесном хозяйстве: устойчивое лесопользование определяется как такое, при котором объём заготовки древесины в год не превышает её прирост в этом году на данном участке леса. Однако эта концепция применима также к воде, почве и любому другому аспекту экосистемы, который можно как извлекать, так и возобновлять – то есть к возобновляемым ресурсам. Вместимость экосистемы снижается со временем, если потребляется больше, чем количество, которое "возобновляется" (восстанавливается, отрастает или перестраивается). Анализ экосистемных услуг рассчитывает глобальный выход биосферы Земли для человечества в целом. Утверждается, что он превышает размер всей человеческой экономики. Однако общая ценность этих услуг включает в себя не только выход, но и естественные процессы, которые увеличивают биоразнообразие и сохраняют среду обитания. "Выход" экологических ресурсов, таких как древесина или вода, полезных для человека, – это лишь его часть. Зачастую экологический выход в одном месте компенсируется экологической нагрузкой в другом. Например, выбросы парниковых газов в одном месте довольно равномерно распределяются в атмосфере, поэтому контроль над парниковыми газами можно обеспечить, создав поглотитель углерода буквально в любом другом месте.
Ecological yield is the harvestable population growth of an ecosystem. It is most commonly measured in forestry: sustainable forestry is defined as that which does not harvest more wood in a year than has grown in that year, within a given patch of forest. However, the concept is also applicable to water, soil, and any other aspect of an ecosystem which can be both harvested and renewed—called renewable resources. The carrying capacity of an ecosystem is reduced over time if more than the amount which is "renewed" (refreshed or regrown or rebuilt) is consumed. Ecosystem services analysis calculates the global yield of the Earth's biosphere to humans as a whole. This is said to be greater in size than the entire human economy. However, it is more than just yield, but also the natural processes that increase biodiversity and conserve habitat which result in the total value of these services. "Yield" of ecological commodities like wood or water, useful to humans, is only a part of it. Very often an ecological yield in one place offsets an ecological load in another. Greenhouse gas released in one place, for instance, is fairly evenly distributed in the atmosphere, and so greenhouse gas control can be achieved by creating a carbon sink literally anywhere else.
История
Некоторые из самых ранних научных работ по данной теме были посвящены изучению методов устойчивого рыболовства. В работе Рассела и др. (1931) в частности отмечалось, что «кажется, идея стабилизированного рыболовства, обеспечивающего постоянный максимальный улов, нереалистична». Эта работа носила преимущественно теоретический характер. Практическая работа началась позднее и выполнялась промышленными предприятиями и государственными органами.
Мотивация
Экологический урожай – это теоретическая конструкция, объединяющая информацию из нескольких физически измеримых параметров. Его можно использовать для анализа других экологических показателей, таких как экологический след. Он также может служить инструментом для принятия решений правительствами и корпорациями.
Экологический след
Идея экологического следа заключается в измерении воздействия экономической деятельности в терминах количества экологически продуктивной земли, необходимой для её обеспечения. Точное определение этого требует оценки продуктивности земли, иными словами, измерения экологической продуктивности. В свою очередь, оценки экологической продуктивности можно получить на основе оценок экологического следа.
Избегайте чрезмерной эксплуатации
Корпорации берут кредиты для приобретения оборудования и прав на землепользование. Чтобы выплатить эти кредиты, они должны добывать и продавать ресурсы земли. Если корпорация не располагает информацией о продуктивности конкретной земли, то условия кредитования могут потребовать продуктивности, превышающей способность экосистемы к восстановлению. Зеленая экономика связывает этот процесс с экоцидом и предлагает решения посредством денежной реформы. Даже добросовестные корпорации могут систематически переоценивать продуктивность экосистемы. В случае конкуренции нескольких корпораций за права на землю, экономическое явление, известное как "проклятие победителя", приводит к тому, что победитель систематически переоценивает экономическую ценность земли. Как правило, экономическая ценность в основном определяется экологической продуктивностью, и в этом случае корпорация также будет ее переоценивать. Другой вид переоценки может возникнуть в результате обобщения данных из других экосистем. Например, один и тот же вид рыб в разных системах может иметь существенно различающиеся рационы. Если в одном регионе его рацион состоит преимущественно из водорослей, а в другом – из мелкой рыбы, то производство рыбы во второй экосистеме будет обходиться дороже. Соответственно, продуктивность во втором регионе будет ниже. Этот пример демонстрирует необходимость проведения специальных исследований и мониторинга каждой экосистемы для оценки ее продуктивности.
Определение и свойства
Годовой экологический урожай для конкретного экологического продукта можно определить следующим образом: это количество продукта, которое можно изъять из экосистемы, чтобы она могла восстановиться в течение одного года. Как теоретическое свойство экосистем, его нельзя измерить напрямую, а лишь оценить. Важно отметить, что определение чувствительно к периоду времени, разрешенному для восстановления: количество продукта, которое можно изъять и которое восстанавливается за 3 года, не обязательно в три раза превышает количество продукта, которое можно изъять и восстановить за 1 год. Годовой экологический урожай наиболее полезен в связи с циклом времен года и коммерческим понятием финансового года. Времена года влияют на рост посредством температуры, солнечного света и осадков, особенно на самом низком трофическом уровне. Финансовый год влияет на решения корпораций о добыче ресурсов: они могут выбирать уровень добычи на идеальном уровне или выше, исходя из их потребности в краткосрочном денежном потоке.
Урожайность всей биосферы
В 1986 году Витусек и др. оценили, что человечество использует 50 петаграмм (50 миллиардов тонн) биомассы, произведенной в результате фотосинтеза, ежегодно. Они также оценили, что эти 50 миллиардов тонн составляют от 20% до 40% всей фотосинтетической активности на Земле. Кроме того, Global Footprint Network оценивает общий экологический след человечества в 1,6 раза превышающим общую биосферу. Это подразумевает, что экосистемы в среднем эксплуатируются сверх нормы в 1,6 раза.
Теоретическое предсказание
В большинстве биомов единственной формой первичного производства является фотосинтез. Иными словами, всю новую биомассу можно проследить до фотосинтезирующих растений и водорослей посредством пищевой цепи. Следовательно, можно предсказать продуктивность организма в экосистеме, исходя из продуктивности его первичных продуцентов. При переходе биомассы от жертвы к хищнику происходят потери, обусловленные биологической и термодинамической неэффективностью. Коэффициент преобразования обычно составляет около 10%. То есть, 100 кг растительной массы могут быть преобразованы в 10 кг травоядных, которые, в свою очередь, могут быть преобразованы в 1 кг плотоядных, питающихся исключительно травоядными. Трофический уровень организма можно вычислить как средневзвешенную длину пищевой цепи от организма до первичного продуцента. Этот трофический уровень определяет экспоненциальный множитель для пересчета биомассы первичного продуцента в биомассу организма.
Измерение лесов
Можно измерить количество древесины, вывезенной из леса, спросив компанию, которая ее вывезла; как правило, права на вырубку на любом участке земли имеет только одна компания. Чтобы измерить прирост леса в течение следующего года, обычно выбирают представительную выборку территории и отслеживают каждое дерево в этой выборке. В одном из таких исследований измеряли прирост в участке национального леса Тапажос в течение 13 лет после проведения рубок. Лесозаготовители планировали осуществлять рубки с циклом в 30 лет. В этом регионе рубка ограничена зрелыми деревьями диаметром не менее 45 см. До начала рубок в регионе насчитывалось от 150 до 200 кубических метров древесины зрелых деревьев на гектар. Лесозаготовители вывозили около 75 м³ древесины на гектар, что составляет от 40% до 50% от общей массы стоящих деревьев. Авторы показывают, что темпы роста в регионе оставались повышенными до 3 лет после рубок. Через 13 лет после возобновления роста площадь поперечного сечения стволов достигла 75% от первоначального значения. Они также показывают, что рубки вносят существенные изменения в видовой состав и структуру полога леса. Это вносит элемент субъективности в понятие "восстановления" для экосистемы.