Биологическая продуктивность экосистемы

Биологическая продуктивность — это способность эко­системы к воспроизведению биомассы растений, микроор­ганизмов и животных, входящих в ее состав.

Биологическую продуктивность можно выразить про­дукцией — она является мерой биологической продуктив­ности и представляет собой количество воспроизведенной биомассы на 1 кв. м площади или в 1 куб. м объема в едини­цу времени и выражается в граммах углерода или сухого органического вещества.

Биомасса и продукция — основные показатели экосис­темы. Биомасса, или урожай на корню, — масса органичес­кого вещества, заключенного в телах живых организмов на единицу площади. Биомасса может быть как живой, так и мертвой (например, древесина). Общая биомасса живого ве­щества составляет, по разным подсчетам, от 1800 до 2500 млрд. т (в среднем около 2000 млрд т) {таблица 6.1). Более 90% приходится на биомассу наземных растений (фитомас-су), остальное — на водную растительность и гетеротрофные организмы. Таким образом, основная роль в живом вещест­ве Земли принадлежит автотрофным растениям суши.

Основные запасы фитомассы приходятся на тропические области — более 55% (700—1000 т/га). На полярные области и пустыни приходится всего 1— 2% (1—2 т/га). Биомасса жи­вотных (зоомасса) составляет около 5% всей биомассы. Био­масса Мирового океана в несколько сот раз меньше, чем био­масса суши. Причем здесь наблюдается обратное соотношение запасов биомассы растений и животных. Фитомасса океана составляет 0,2—0,3 млрд т, а зоомасса — 5—6 млрд т.

Важнейшим показателем экосистемы, кроме биомассы, является продукция. Продукция — прирост биомассы за единицу времени. Различают первичную и вторичную про­дукцию. Первичная продукция — органическое вещество, которое образуют продуценты в процессе фотосинтеза (или хемосинтеза). Вторичная продукция — биомасса, образуе­мая за единицу времени всеми репродуцентами и консумен-тами. Общая годовая продукция наземной растительности оценивается приблизительно в 180—200 млрд т, основная ее доля приходится на тропическую зону. Годовая продук­ция океана составляет около 50—100 млрд т, т.е. он дает 1/3 всей продукции биосферы.

Таблица 6.1 Биомасса организмов Земли (по Н.И. Базилевич и др.)

Дождевые тропические леса, характеризующиеся мак­симальной продуктивностью 20—25 т/га/год и биомассой 700 — 1000 т/га, рассматривают как основные аккумулято­ры углерода и источники обогащения атмосферы кислоро­дом и называют «легкими планеты».

Количественный учет потоков энергии и продуктивнос­ти экосистемы имеет большое практическое значение. Точ­ный расчет потока энергии и продуктивности позволяет ре­гулировать в экосистемах выход выгодной для человека би­омассы живых организмов и хорошо представлять допусти­мые пределы ее изъятия.