 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
35
тивности могут мало различаться или различаются в сторону большей продуктивности как
лесных, так и травянистых сообществ.
Для экосистем, представленных однолетними организмами, их годичная продуктивность
и биомасса практически совпадают. Для древесных сообществ они резко различаются.
Вообще соотношение биомассы и годовой продукции экосистем можно выразить формулой:
где Б - биомасса в данный момент времени, П - годовая продукция, Д - дыхание. Под
последним применительно к экосистемам понимается вся сумма живого вещества,
отчуждаемого на процессы разложения в результате гибели целых организмов (отпад) или их
частей - сучьев, коры, листьев, наружных покровов (опад) и потребления гетеротрофами.
Экологические параметры продуктивности. Продукция и биомасса экосистем - это не
только ресурс, используемый в пищу или в качестве различных видов сырья (техническое,
топливо и т. п.). От этих показателей в прямой зависимости находится средообразующая и
средостабилизирующая роль экосистем. Так, с продуктивностью растений и их сообществ
тесно связана интенсивность поглощения углекислого газа и выделения кислорода. Для
образования одной тонны растительной продукции (абсолютно сухой вес) обычно
поглощается 1,5-1,8 т углекислого газа и выделяется 1,2-1,4 т кислорода. Биомасса, в том
числе и мертвое органическое вещество, являются основными резервуарами концентрации
углерода. На суше это практически единственный фактор вывода углекислого газа из
процессов круговорота на длительное время. Часть этого органического вещества и вовсе
исключается из круговорота или, как отмечал В. И. Вернадский, «уходит в геологию» (торф,
уголь, нефть и т. п.).
Чаще всего в гумидных (влажных) районах фактором, прерывающим круговорот,
выступает недостаток кислорода и кислая среда. Здесь основными очагами накопления
органики являются болота. На дне глубоких водоемов захоронение органического вещества
также обусловливается недостатком кислорода или избытком ядовитых веществ (например,
сероводорода). В крайне сухих (аридных) условиях круговорот прерывается чаще всего
недостатком влаги.
В связи с тем, что дождевые тропические леса характеризуются максимальной
продуктивностью (до 20-25 т/га/год) и биомассой (до 700-1000 т/га), их рассматривают как
основные аккумуляторы углерода и обогащения атмосферы кислородом, называя «легкими
планеты». В северных лесах, как известно, продуктивность (6-10 т/га/год) и биомасса (300-
400 т/га) значительно ниже. Однако на этом основании северным лесам никак нельзя
отводить менее значительную роль в положительном балансе кислорода и углекислоты.
Наоборот, их роль в этом отношении часто более значительна. Эти вопросы рассмотрены во
второй части учебника.
Есть и другие экологические аспекты продуктивности и биомассы экосистем. В
частности, чем больше биомасса, тем сильнее ее контакт с окружающей средой и тем
значительнее такие средоохранные свойства, как очистка воздуха от пыли и химических
агентов, регулирование влагооборотов, гашение шумовых воздействий и т. п.
Продуктивность различных экосистем биосферы. До недавнего времени
принималось за аксиому, что основной объем первичной продукции образуется в морях и
океанах, на долю которых приходится около 70% поверхности земного шара. Однако по
последним данным, полученным в основном в результате осуществления Международной
биологической программы (МБП), которая проводилась в 1964-1974 гг., было установлено,
что основная масса первичной продукции образуется в экосистемах суши (около 115 млрд.
тонн в год) и только около 55 млрд. тонн в год - в экосистемах океана (табл. 2). Дело в том,
что внутренние воды океана, расположенные за пределами прибрежной (шельфовой) зоны,
по продуктивности близки к пустыням наземных экосистем (10-120 г/м² за год первичной
продукции). Для сравнения отметим, что продуктивность лесов тайги составляет в среднем
около 700-800, а влажных тропических лесов - 2000-2200 г/м² за год.