Зона1 | Радиац- ионныйй баланс, Мдж/м2*год | Затраты на испарение | Турбулентный обмен | ||
Мдж/м *год | % | Мдж/м *год | |||
Тундра | |||||
Тайга (северная) | |||||
Тайга (средняя и южная) | |||||
Подтайга | |||||
Широколиственнолесная зона | |||||
Лесостепь | |||||
Степь | |||||
Полупустыня | |||||
Пустыня (туранская) | |||||
Субтропическая влажнолесная зона | |||||
Тропическая пустыня | <200 | <5 | > 2500 | >95 | |
Саванна опустыненная | |||||
Саванна типичная | |||||
Саванна южная | 27. | ||||
Влажная экваториальная зона |
1Материалы по зонам умеренного пояса даны на примере Восточной Европы,. по тропическим пустыням
и саваннам — на примере Северной Африки.
нескольких процентов от годового радиационного баланса (в тундре, по-
|
|
видимому, до 10% или более).
В высоких и умеренных широтах некоторая часть радиационного тепла (порядка 2 — 5%) расходуется на таяние снега, льда, сезонной мерзлоты в почве и деятельного слоя многолетней мерзлоты. При замерзании воды
затраченное тепло выделяется. На физическое разрушение горных пород и
химическое разложение минералов в почве уходят, по-видимому, сотые или
тысячные доли процента от всех затрат солнечной энергии.
В трансформации солнечной энергии важнейшая роль принадлежит биоте, хотя на биохимическую реакцию фотосинтеза растения суши используют приблизительно лишь 0,5% от общего потока суммарной радиации (или около
1,3% радиационного баланса). В процессе фотосинтеза на 1 г ассимилированного углерода потребляется 3,8 ккал (15,9 кДж) энергии. Общее количество связанной энергии можно рассчитать умножением этого коэффициента на величину брутто-продукции. Около половины затраченной энергии высвобождается при дыхании продуцентов, остальная частьв чистой первичной продукции (нетто-продукции). Содержание энергии в образовавшейся фитомассе определяется по калорийности (теплоте сгорания) органического вещества, которая в среднем близка к 4,5 ккал (18,5 кДж) на 1 r сухого вещества, но варьирует
у разных сообществ, видов и отдельных органов растений. Общая географическая закономерность сводится к возрастанию калорийности от низких широт к высоким: у влажных экваториальных лесов 16 — 17 кДж, листопадных широколиственных — 17 — 19, хвойных— около 20, тундровых кустарничков — 21 — 24 кДж.
При фотосинтезе используется так называемая фотосинтетически активная радиация (ФАР) — часть солнечного излучения в диапазоне волн от 0,4 до 0,7 мкм, составляющая около 45% от суммарной радиации (40% прямой и 62% рассеянной). Растительный покров поглощает около 90% световой энергии ФАР, но подавляющая часть ее идет на транспирацию и поддержание определенных термических условий в сообществе и только 0,8 — 1,0% — на фотосинтез. КПД фотосинтеза существенно варьирует в зависимости от физико-географических условий. Наиболее высокий коэффициент использования ФАР наблюдается при максимальной теплообеспеченности в сочетании с оптимальным соотношением тепла и влаги, т. е. на экваторе, наиболее низкий — в пустынях и полярных областях (табл. 14). В период вегетации КПД ФАР несколько выше, чем в среднегодовом выводе. При особо благоприятном сочетании условий у отдельных листьев он может достигать 15
|
|
— 24%.
Т а б л и ц а 14. Использование солнечной радиации растительными сообществами,