Биогенный оборот веществ

Биогеохимический цикл, или «малый биологический круговорот»,— одно

из главных звеньев функционирования геосистем. В основе его — продукционный процесс, т. е. образование органического вещества первичными продуцентами — зелеными растениями, которые извлекают двуокись углерода из атмосферы, зольные элементы и азот — с водными растворами из почвы. Около половины создаваемого при фотосинтезе органического вещества (брутто-продукции) окисляется до СО2при дыхании и возвращается в атмосферу. Оставшаяся (за вычетом затрат на дыхание) фитомасса называется чистой первичной продукцией. Часть ее поступает в трофическую цепочку — потребляется растительноядными животными (фитофагами); следующий трофический уровень представлен плотоядными животными (зоофагами).

При переходе от одного трофического уровня к другому отношение биомасс уменьшается на 2 — 3 порядка, т. е. в n:100— n:1000 раз. Особенно большой разрыв наблюдается в лесах, где основная масса гетеротрофных организмов приходится на сапрофагов. Согласно Р. Уиттекеру, в злаковниках животные в среднем потребляют 10 — 15% чистой первичной продукции, в лесах — 4 — 7%, в пустынях и тундрах — 2 — 3%. Эффективность роста, т. е. отношение вторичной продукции к потреблению, в сообществах злаковников и пустынь составляет примерно 15%, а у всех остальных сообществ суши —

10%. В результате получается, что вторичная продукция на суше составляет

менее 1% от первичной, за исключением степей и саванн (табл. 8).

Основная часть фитомассы после отмирания разрушается животными- сапрофагами, бактериями, грибами, актиномицетами. В конечном счете мертвые органические остатки минерализуются микроорганизмами (в

меньшей степени путем абиотического окисления). Конечные продукты

минерализации возвращаются в атмосферу

Т а б л и ц а 8. Соотношение первичной и вторичной продуктивности