Загальна характеристика біомаси. Фактори, що впливають на виробництво біомаси.

Біомаса [від гр. bios - життя, massa - слиток, глыба, кусок] – кількість живої речовини, що функціонує, оцінюється в одиницях маси, і віднесено до одиниці площі або об’єму. Виділяють Б. Консументів (гетеротрофи), продуцентів, редуцентів (використовують мертві залишки) и т.п. Розрізняють фітомасу, зоомасу, масу мікроорганізмів.

Біомаса – це сукупна маса матерії, що міститься в організмах (рослинах, тваринах та мікроорганізмах), які присутні в біогеоценозі в момент вимірювання й оцінюється в одиницях маси: загальна маса організмів, суха речовини (маса, що не містить води), в перерахунку на органічне вугілля (атоми карбону у різному ступені гібридизації зв’язані з різними зв’язками з різними атомами) або в одиницях енергії. Біомаса дозволяє визначити кількість органічної матерії, що утворюється у даному просторі за визначений час, і являє собою міру біологічної продуктивності. Походження біомаси може бути різноманітним, починаючи з польової продукції рослин, включаючи спеціальні плантації енергетичних рослин, відходів с/г, в тому числі тваринництва, відходи комунального господарства. До біомаси відносяться також біодеградовані фракції продуктів, відходів та залишків сільського, лісового, рибного господарств та близьких до них галузей промисловості (харчової, біотехнологічної).

Під біомасою розуміють речовини, з яких складаються рослини, тварини та мікроорганізми та простіші. Основа біомаси – це органічні сполуки вуглецю, які в процесі сполучення з киснем при спалюванні або в результаті природного метаболізму виділяють енергію. За допомогою хімічних або біохімічних процесів біомаса може бути трансформована в тверді (деревне вугілля), рідкі (метанол, етанол, біодизель) та газоподібні (метан, водень) види палива.

Початкова енергія системи «біомаса –кисень» виникає в процесі фотосинтезу під дією сонячного випромінювання, який є природним варіантом перетворення сонячної енергії. При спалюванні біопалива відбувається розсіювання його енергії, але продукти спалювання (СО₂ та Н₂О) можуть знову перетворюватись в рослинну сировину і, відповідно, у біопаливо шляхом природних екологічних або сільськогосподарських процесів. Таким чином відбувається планетарний кругообіг біомаси.

· Биомасса того или иного биоценоза не дает четкого представления о его продуктивности. Это связано с тем, что скорость образования биомассы (продуктивность) в разных биоценозах неодинакова. Поэтому биоценозы различаются не только биомассой, но и продуктивностью, т. е. скоростью создания определенного количества биомассы. Луговые степи дают больший годовой прирост би Необходимо различать первичную продукцию, т.е. продукцию автотрофных организмов, и первичную продуктивность, т.е. скорость, с которой автотрофные организмы (продуценты) в процессе фотосинтеза связывают энергию и запасают ее в форме органического вещества.

· Консументы образуют свою биомассу. Для обозначения биомассы и скорости ее образования консументами применяются термины «вторичная продукция», т. е. продукция гетеротрофных организмов, и «вторичная продуктивность», т. е. скорость образования продукции гетеротрофами. Как уже отмечалось, поток энергии от продуцентов к консументам сопровождается потерями ее. Дело в том, что значительная часть съеденного гетеротрофами корма расходуется на теплопродукцию, на выработку энергии, необходимой для их жизнедеятельности, и лишь небольшое количество его (1,3--2%) используется на создание вторичной продукции. Например, для получения 1 кг говядины требуется от 70 до 90 кг свежей травы.

· При этом необходимо учитывать, что все виды, дающие вторичную продукцию, возникают на основе утилизации вещества и энергии первичной продукции. Но так как при переходе с одного трофического уровня на другой энергия частично затрачивается на нужды энергетического обмена и рассеивается, то продукция каждого последующего трофического уровня меньше продукции предыдущего. Например. продукция (ее выход) фитофагов всегда больше, чем у живущих за их счет хищников.

· Большое значение в механизме биологического продуцирования имеют гетеротрофные организмы, утилизирующие поступающее со всех трофических уровней мертвое органическое вещество, частично минерализуя его, частично превращая в вещество микробных тел. Последнее служит важным источником питания многих водных и почвенных животных.