|
|
|||
|
БІОСИСТЕМИ. БІОСФЕРА
ЕКОСИСТЕМИ. ПОПУЛЯЦІЇ
ОРГАНІЗМИ У ДОВКІЛЛІ
ЛЮДСТВО ТА ЙОГО ДОЛЯ
|
|||
|
III-07. Продуктивність різних біомів |
|||
III-07. Продуктивність різних біомів
Щоб оцінити продуктивність Землі, довелося розділити її поверхню на різні типи природних і штучних екосистем, вивчити продуктивність кожного з цих типів, а потім отримати глобальну оцінку продуктивності. Найхарактерніші (хоча далеко не всі) результати цієї роботи представлені в табл. 3.7.1. Зверніть увагу: в ній представлені дані не про чисту продукцію всього угруповання (про яку ми говорили в попередньому параграфі), а про чисту первинну продукцію — продукцію рослин. Переважна частина цієї продукції споживається гетеротрофами. Рівновага у клімаксних наземних угрупованнях виявляється можливою лише завдяки тому, що вся первинна продукція або споживається гетеротрофами, або виноситься за їх межі, наприклад, з потоками води. Якщо жодна з цих вимог не виконується, кількість невикористаної продукції в біогеоценозі буде зростати, що призведе до автотрофної сукцесії (див. наступний пункт).
Таблиця 3.7.1. Дані про біомасу і чисту первинну продуктивність основних біомів (в перерахунку на суху органічну речовину)
|
Біоми |
Площа |
Біомаса, г/м2 |
Продукція, г/м2 на рік |
Усього, млрд.т/рік |
|
Дощовий тропічний ліс |
11,4 % |
45 000 |
2 200 |
37,4 |
|
Сезонний тропічний ліс |
5,0 % |
35 000 |
1 600 |
12,0 |
|
Листопадний ліс |
4,7 % |
30 000 |
1 200 |
8,4 |
|
Степ |
6,0 % |
1 600 |
600 |
5,4 |
|
Пустелі |
16,1 % |
20 |
3 |
0,07 |
|
Озера й річки |
1,3 % |
20 |
250 |
0,5 |
|
Оброблювані землі |
9,3 % |
1 000 |
650 |
9,1 |
|
Сумарно для суходолу (29,2 % планети) |
12 300 |
773 |
115 |
|
|
Відкритий океан (пелагіаль) |
92,1 % |
3 |
125 |
41,5 |
|
Континентальний шельф |
7,4 % |
10 |
360 |
9,6 |
|
Зарості водоростей і рифи |
0,15% |
2 000 |
2 500 |
1,6 |
|
Зони апвелінга |
0,1 % |
20 |
500 |
0,2 |
|
Естуарії |
0,35% |
1 000 |
1 500 |
2,1 |
|
Сумарно для океану (70,8 % планети) |
10 |
152 |
55 |
|
|
Сумарно для земної кулі |
333 |
170 |
170 |
|
Отже, чиста первинна продукція суші за рік — 110–120 млрд тонн сухої органіки, а океану — 50–60 млрд тонн. Приблизно можна сказати, що океан дає близько 1/3 продукції нашої планети, займаючи при цьому приблизно 2/3 її площі. Зверніть увагу, як продуктивність різних типів біомів пов'язана з їх біомасою. Найпродуктивніші біоми, як для суші, так і для океану, — ті, які мають максимальну біомасу. Втім, біомаса наземних екосистем набагато вище, ніж морських. Це пов'язано з тим, що на суші переважають великі рослини зі значною кількістю опорних і провідних тканин.
На більшій території суші продуктивність обмежується нестачею води, в океані — недоліком біогенних елементів. Продуктивність наземних екосистем падає від тропіків до помірних широт і далі до полюсів. Для морських середовищ існування залежність продуктивності від географічного положення складніша, оскільки на продуктивність істотно впливають течії та шляхи переміщення біогенів. В арктичних районах продуктивність суші низька через стислість періоду фотосинтезу і холоду, а продуктивність океану відносно висока. Часто приполярні області моря виявляються досить продуктивними завдяки гарній розчинності газів у холодній воді. У тропічному поясі велика частина суші зайнята пустелями, а відкритий океан малопродуктивний, але є й особливо продуктивні угіддя — рифи, мангрові зарості, естуарії, болота, дощовий ліс.
Зареєстрована в ході досліджень максимальна продукція (7000 г/м2 на рік) спостерігалася у двох місцеперебуваннях: на тропічних морських мілководдях, зарослих рослинністю, і в інтенсивній культурі цукрової тростини на Гавайських островах. Відмінність цих даних від показаних в табл. 3.7.1 пов'язана з тим, що в таблиці наведені усереднені, а не максимальні продуктивності для тих чи інших біомів.
До речі, тепер можна дати відповідь на наведене в попередньому пункті завдання. У темному бутлі фотосинтез не йде (немає світла), а йде тільки дихання. Зменшення кількості кисню у темному бутлі є мірою дихання: C0–Cb~R, де R (англ. respiration) — дихання. У світлому бутлі йде не тільки дихання, але і фотосинтез. Наприклад, якщо у світлому бутлі кількість кисню зросла, це означає, що фотосинтез виробив достатньо кисню, щоб забезпечити дихання, і ще скількись понад те. Отже, мірою фотосинтезу планктонної спільноти є сума надбавки кисню у світлому бутлі і його зменшення у темному: (Cw–C0)+(C0–Cb)~P, де P (англ. production) — продукція.