Українська мова (найновіша версія) / Русский язык (обновление прекращено)
3.07. Продуктивность различных биомов
Для того, чтобы оценить продуктивность Земли, пришлось разделить ее поверхность на различные типы естественных и искусственных экосистем, изучить продуктивность каждого из этих типов, а потом получить глобальную оценку продуктивности. Наиболее характерные (хотя далеко не все) результаты этой работы представлены в табл. 3.7.1. Обратите внимание: в ней представлены данные не о чистой продукции всего сообщества (о которой мы говорили в предыдущем параграфе), а о чистой первичной продукции — продукции растений. Подавляющая часть этой продукции потребляется гетеротрофами. Равновесие в климаксных наземных сообществах оказывается возможным только благодаря тому, что вся первичная продукция потребляется гетеротрофами (или выносится за их пределы, например, с потоками воды).
Таблица 3.7.1. Данные о биомассе и чистой первичной продуктивности основных биомов (в пересчете на сухое органическое вещество)
|
Биомы |
Площадь |
Биомасса, г/м2 |
Продукция, г/м2 в год |
Всего, млрд.т/год |
|
Дождевой тропический лес |
11,4 % |
45 000 |
2 200 |
37,4 |
|
Сезонный тропический лес |
5,0 % |
35 000 |
1 600 |
12,0 |
|
Листопадный лес |
4,7 % |
30 000 |
1 200 |
8,4 |
|
Степь |
6,0 % |
1 600 |
600 |
5,4 |
|
Пустыни |
16,1 % |
20 |
3 |
0,07 |
|
Озера и реки |
1,3 % |
20 |
250 |
0,5 |
|
Возделываемые земли |
9,3 % |
1 000 |
650 |
9,1 |
|
Суммарно для суши (29,2 % планеты) |
12 300 |
773 |
115 |
|
|
Открытый океан (пелагиаль) |
92,1 % |
3 |
125 |
41,5 |
|
Континентальный шельф |
7,4 % |
10 |
360 |
9,6 |
|
Заросли водорослей и рифы |
0,15% |
2 000 |
2 500 |
1,6 |
|
Зоны апвеллинга |
0,1 % |
20 |
500 |
0,2 |
|
Эстуарии |
0,35% |
1 000 |
1 500 |
2,1 |
|
Суммарно для океана (70,8 % планеты) |
10 |
152 |
55 |
|
|
Суммарно для земного шара |
333 |
170 |
170 |
|
Итак, чистая первичная продукция суши за год — 110–120 млрд. тонн сухой органики, а океана — 50–60 млрд. тонн. Приблизительно можно сказать, что океан дает около 1/3 продукции нашей планеты, занимая при этом примерно 2/3 ее площади. Обратите внимание, как продуктивность разных типов биомов связана с их биомассой. Самые продуктивные биомы, как для суши, так и для океана, — те, которые имеют максимальную биомассу. Впрочем, биомасса наземных экосистем намного выше, чем морских. Это связано с тем, что на суше преобладают крупные растения со значительным количеством опорных и проводящих тканей.
На большей территории суши продуктивность ограничивается недостатком воды, в океане — недостатком биогенных элементов. Продуктивность наземных экосистем падает от тропиков к умеренным широтам и далее к полюсам. Для морских местообитаний зависимость продуктивности от географического положения сложнее, так как на продуктивность существенно влияют течения и пути перемещения биогенов. В арктических районах продуктивность суши низка из-за краткости периода фотосинтеза и холода, а продуктивность океана относительно высока. Часто приполярные области моря оказываются весьма продуктивными благодаря хорошей растворимости газов в холодной воде. В тропическом поясе большая часть суши занята пустынями, а открытый океан малопродуктивен, но есть и особо продуктивные угодья — рифы, мангровые заросли, эстуарии, болота, дождевой лес.
Зарегистрированная в ходе исследований максимальная продукция (7000 г/м2 в год) наблюдалась в двух местообитаниях: на тропических морских мелководьях, заросших растительностью, и в интенсивной культуре сахарного тростника на Гавайских островах. Отличие этих данных от отраженных в табл. 3.7.1 связано с тем, что в таблице приведены усредненные, а не максимальные продуктивности для тех или иных биомов.
Кстати, теперь можно дать ответ на приведенную в предыдущем пункте задачу. В темной бутыли фотосинтез не идет (нет света), а идет только дыхание. Уменьшение количества кислорода в темной бутыли является мерой дыхания: C0–Cb~R, где R (англ. respiration) — дыхание. В светлой бутыли идет не только дыхание, но и фотосинтез. К примеру, если в светлой бутыли количество кислорода выросло, это означает, что фотосинтез произвел достаточно кислорода, чтобы обеспечить дыхание, и еще сколько-то сверх того. Значит, мерой фотосинтеза планктонного сообщества является сумма прибавки кислорода в светлой бутыли и его уменьшения в темной: (Cw–C0)+(C0–Cb)~P, где P (англ. production) — продукция.