Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 35

В природных комплексах продукция растительности крайне редко приближается к максимальному значению, что обычно связано с недостаточной влагообеспеченностью и нехваткой элементов минерального питания. При этом приток солнечной энергии к земной поверхности па вегетационный период в любом природном комплексе остается практически постоянным. Очень высокие показатели продукции в ряде случаев в умеренных широтах отмечаются у сообществ пойм и дельт рек. Так, продукция тростника в наиболее благоприятных условиях в дельте Амударьи, по данным 3. Г. Ганецкой (1971, с. ПО), достигает 72— 132 т/га -год воздушно-сухого вещества. В целом для дельты Амударьи она принимается равной 30 — 50 т/га 'год (Базилевич, Родин, 1971). Продукция сообществ крупнотравья по долинам рек Сахалина доходит до 31,8 т/га -год сухого вещества (Степанова, Рассохина, 1981.Однако большинство зональных сообществ даже в самых благоприятных условиях среды обладают меньшей продуктивностью.

Средняя максимально возможная продукция региона формируется при оптимально сбалансированной обеспеченности солнечной радиацией, влагой и элементами минерального питания. Содержание диоксида углерода и ноздухе практически остается постоянным на протяжении вегетационного периода.

Важнейшим     показателем,   лимитирующим    максимальную продукцию сообщества, является солнечная радиация, интегральное выражение которой — радиационный баланс увлажненной земной поверхности вегетационного периода, Он одновременно указывает на ресурсы ФАР и тепла конкретного сообщества. При этом состав и содержание элементов минерального питания в почве и обеспеченность влагой должны находиться в соответствии с потребностью растений в них при данной интенсивности радиационного    баланса,    а сложение    почвы должно отвечать оптимальному газообмену между корневой системой растений и припомненным слоем воздуха. По мнению   А. М. Ллпатьева (1969, с. 283—284), «в целом за вегетационный период потребность в воде фитоценоза можно безошибочно приравнять к испаряемости, вычисляя ее любым способом, наиболее точно отражающим местные природные, в том числе климатические условия». На определенных    стадиях развития растений их потребность в воде может даже превышать величину испаряемости. «Ко времени наступления бутонизации — цветения у однолетних или максимального   прироста   у многолетних растений потребность   в воде   фитоценозов всегда оказывается больше испаряемости, что предполагает наличие адвекции ресурсов   тепла   с окружающих фитоценоз  территорий»    (Алпатьов,    1969, с. 284).   Это, по-видимому, справедливо    для небольших по площади фитоценозов. Регионы, охватывающие в умеренных и полярных широтах значительные территории   (провинции, область), путем адвекции не получают тепло, так как в течение    вегетационного периода в них довольно   часто вторгаются морские относительно холодные   воздушные массы из умеренных и полярных широт. На суше (в лесной, лесостепной и степной зонах)  они прогреваются и превращаются в континентальный воздух, для чего необходима энергия. Вхождение теплого   тропического воздуха морского и континентального происхождения, судя по его повторяемости  (Борисов, 1970), не компенсирует этих потерь.

Если затраты тепла на среднее максимально возможное испарение  достигают величины радиационного баланса увлажненной земной поверхности вегетационного периода , то LE0v/B0v становится равным единице.

В гумидных комплексах умеренных широт при движении с юга на север понижается температура воздуха и почвы, что приводит к уменьшению испарения вегетационного периода

Распределение годичной продукции растительности на суше Земли. Величина продукции растительности изменяется на суше в строгом соответствии с абиотической средой. В крайне неблагоприятных условиях арктических пустынь величина годичной продукции в местах, не освобождающихся в теплое время года от снега и льда, приближается к нулю. По направлению к югу она постепенно нарастает, достигая на юге лесной зоны и в лесостепи