Факультет

Студентам

Посетителям

Современное состояние проблемы биологической продуктивности

Проблема биологической продуктивности, обеспечивающей энергетические ресурсы функционирования экосистем, на протяжении более четверти века служит объектом пристального внимания и изучения широкого круга исследователей.

Со времени последнего обобщения (Родин, Базилевич, 1965), в котором охвачены главнейшие растительные формации мира, прошло более 25 лет. К тому времени наука располагала крайне незначительным фактическим материалом, и обобщение базировалось на анализе данных 150 пробных площадей.

К настоящему времени только в пределах Северной Евразии накопились весьма обширные сведения о параметрах запасов фитомассы, годичной продукции — основных критериев биологической продуктивности; имеются данные по зональным, интразональным, горным растительным формациям. Частично материалы обобщались в региональном аспекте для лесов, степей, меньше — для аридных регионов. Ссылки на эти работы даются в соответствующих разделах, где приводятся характеристики, биологической продуктивности тех или иных растительных формаций. Здесь укажем лишь на обзорные работы для всего бывшего СССР. В одной из них (Базилевич, Родин, .1971) были кратко обобщены имеющиеся на то время материалы для Европейской территории Союза (ЕТС), Западной Сибири, отчасти Средней Азии. К работе приложены картосхемы биологической продуктивности этих регионов. Другая обзорная работа (Базилевич и др., 1986) охватывала всю территорию бывшего СССР. В ней приведены значительные материалы по параметрам продуктивности растительных формаций полярного пояса, лесам и особенно степям, полупустыням и пустыням.

Важно отметить, что к настоящему времени имеются успехи методического характера. Так, кроме определений запасов живой фитомассы, появились материалы по учетам мортмассы, т. е. запасов надземного и подземного мертвого растительного органического вещества. Для растительных формаций тундры, степи, пустыни во многих случаях раздельно учтено количество живых и отмерших подземных органов, что позволило выявить соотношения между ними. Так, в тундрах живые подземные органы составляют около 30—40% (уменьшаясь с запада на восток) от суммы живых и мертвых. В болотах и горных тундрах доля живых подземных органов менее 30%. В лугах лесной зоны и в луговых степях ЕТС примерно половина приходится на живые подземные органы. В настоящих (на черноземах) и сухих (на темно-каштановых почвах) степях ЕТС и Западной Сибири живых подземных органов около 65%. В степях Средней Сибири эта величина падает до 40—50%, а в степях Забайкалья — до 25—30%. Лишь в сухих степях ЕТС на каштановых почвах доля живых подземных органов снижается до 30% и менее, вновь возрастая в полупустыне до 40—50%. В аридных областях прослеживается увеличение доли живых корней к югу до 70—75%, а в псаммофитных сообществах — до 90% и более.

На основе этих данных и выявленных закономерностей возможно привлечение массовых материалов как прошлых лет исследований, так и современных, где приведены суммарные запасы подземных органов без разделения на живые и мертвые. Пользуясь выявленными соотношениями, можно определить ориентировочные запасы живых и мертвых подземных органов раздельно.

В ряде работ при определении запасов фитомассы кустарничков, полукустарничков, кустарников в тундре и аридных областях авторами приводятся суммарные данные по надземной части без разделения на листья и древесину. На основе обширных имеющихся материалов для этих видов растений, зная соотношения между весом листьев и весом одревесневших стеблей и стволиков, в недостающих случаях можно ориентировочно определить вес всех фракций надземной массы.

Большие успехи достигнуты в отношении оценок годичной продукции многолетних органов кустарничков и кустарников. Относительный прирост последних в длину и толщину в тундре составляет 5—6%, в лесной зоне и аридных областях — до 10%. Разработан метод прямой оценки продукции надземной части и подземных органов в сообществах травянистых растений. В первом случае продукция составляет ISO — 200% запаса травостоя в период максимального развития, во втором — около 100% (а часто и более).

Для лесов рядом авторов приводятся данные только для надземной массы. Вместе с тем, как свидетельствуют наблюдения, структура фитомассы лесов (т. е. соотношение между надземной частью и подземными органами) достаточно устойчива. В высокобонитетных древостоях на долю корней приходится 17—20%; при снижении бонитета леса доля корней увеличивается до 25, а иногда 30%. Эти соотношения позволяют ориентировочно определять в недостающих случаях запасы корней в древостоях.

При отсутствии данных о годичной продукции лесов можно использовать таксационные справочники, где даются приросты сырой древесины в кубических метрах на гектар. Определяя относительный прирост в процентах и представляя структуру фитомассы, можно ориентировочно рассчитать полную годичную продукцию того или иного леса.

Таким образом, установленные соотношения позволяют не только пересмотреть и уточнить параметры продуктивности для ряда растительных формаций, полученные экспериментально, но и использовать их, экстраполируя на обширные литературные материалы предшествующих лет с целью унификации данных.

При оценках важнейших параметров продуктивности мы пользуемся следующими понятиями.

Фитомасса — живое растительное органическое вещество в надземной и подземной сферах с расчленением на структурные элементы: зеленые ассимилирующие органы, одревесневшие надземные части, подземные органы. Запасы фитомассы измеряются в т/га сухого вещества.

Мортмасса — мертвое растительное органическое вещество, включающее сухостой, отмершие кусты, валеж, сухие ветки в кроне, ветошь трав, подстилку, отмершие подземные органы. Измеряется также в т/га сухого вещества.

Продукция — ежегодно создаваемое растительное органическое вещество с разделением на зеленые, одревесневшие надземные и подземные части. Измеряется в т/га/год сухого вещества.

Качественно-количественные оценки запасов органического вещества в фитомассе, мортмассе и продукции производили по 10-балльной шкале (Родин, Базилевич, 1965).

Обширные материалы позволили составить серию карт продуктивности (запасы фитомассы, мортмассы и годичная продукция). В качестве основы использованы карты растительности и почв СССР из "Физико-географического атласа Мира" (1964) в масштабе 1:15 000 000.

Оценка параметров продуктивности проведена по 10-балльной шкале с теми же соответствующими абсолютными значениями, как и на ранее опубликованных картосхемах (Базилевич, Родин, 1971).

Карты составлены на восстановленный растительный покров. Обработаны, унифицированы и использованы литературные данные более чем по 2500 пробных площадей.

Понятие "широтный термический пояс" (с подразделением по увлажнению на биоклиматические области) распространяется и на высотные пояса для горных систем (с близкими биоклиматическими характеристиками), находящихся как в пределах, так и вне того или иного широтного термического пояса.

В связи с тем, что вопрос о выделении зон и подзон до настоящего времени остается дискуссионным, мы, следуя за Н. Н. Розовым, принимаем единый термин "зона".

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: