Н.М. Чернова, А.М. Былова
Общая экология. Учебник
М.: Дрофа, 2004
Глава 9. Экосистемы
9.3. Биологическая продуктивность экосистем
9.3.1. Первичная и вторичная продукция
Скорость, с которой продуценты экосистемы фиксируют солнечную энергию в
химических связях синтезируемого органического вещества, определяет
продуктивность сообществ. Органическую массу, создаваемую растениями за единицу
времени, называют первичной продукцией сообщества. Продукцию
выражают количественно в сырой или сухой массе растений либо в энергетических
единицах – эквивалентном числе джоулей.
Валовая первичная продукция – количество вещества,
создаваемого растениями за единицу времени при данной скорости фотосинтеза.
Часть этой продукции идет на поддержание жизнедеятельности самих растений
(траты на дыхание). Эта часть может быть достаточно большой. В тропических
лесах и зрелых лесах умеренного пояса она составляет от 40 до 70 % валовой
продукции. Планктонные водоросли используют на метаболизм около 40 %
фиксируемой энергии. Такого же порядка траты на дыхание у большинства
сельскохозяйственных культур. Оставшаяся часть созданной органической массы
характеризует чистую первичную продукцию, которая представляет
собой величину прироста растений. Чистая первичная продукция – это
энергетический резерв для консументов и редуцентов. Перерабатываясь в цепях
питания, она идет на пополнение массы гетеротрофных организмов. Прирост за
единицу времени массы консументов – это вторичная продукция сообщества.
Вторичную продукцию вычисляют отдельно для каждого трофического уровня, так как
прирост массы на каждом из них происходит за счет энергии, поступающей с
предыдущего.
Гетеротрофы, включаясь в трофические цепи, живут в конечном счете за счет
чистой первичной продукции сообщества. В разных экосистемах они расходуют ее с
разной полнотой. Если скорость изъятия первичной продукции в цепях питания
отстает от темпов прироста растений, то это ведет к постепенному увеличению
общей биомассы продуцентов. Под биомассой понимают суммарную
массу организмов данной группы или всего сообщества в целом. Часто биомассу
выражают в эквивалентных энергетических единицах.
Недостаточная утилизация продуктов опада в цепях разложения имеет следствием
накопление в системе мертвого органического вещества, что происходит, например,
при заторфовывании болот, зарастании мелководных водоемов, создании больших
запасов подстилки в таежных лесах и т. п. Биомасса сообщества с
уравновешенным круговоротом веществ остается относительно постоянной, так как
практически вся первичная продукция тратится в цепях питания и разложения.
|