Организация вещества и энергии в природных комплексах. Продуцирование органического вещества в геосистемах. Эколого-ресурсные аспекты оценки природной среды, страница 37

Определение резерва продуктивности растительности суши Земли. Зная среднюю максимально возможную продуктивность (Р0) и реальную ее. годичную величину (Р) для конкретного региона, легко определить резерв продуктивности. Величина резерва продуктивности возрастает от 1—2 т/га-год в арктических пустынях до 60 т/га • год и более в тропических и субтропических пустынях.

Вторичная  биологическая  продуктивность

Зеленые растения (продуценты) в процессе фотосинтеза создают первичную продукцию из неорганических соединений, трансформируя ФАР в потенциальную  химическую энергию. Гетеротрофные организмы (консументы и редуценты), потребляя готовые органические  вещества, в свою очередь, создают биомассу — вторичную продукцию.

Консументы  питаются  разнообразными органическими веществами и делятся на три группы: 1)  растительноядные животные  (фитофаги), пожирающие ткани    продуцентов  (значительную часть продукции растительности), а также растительные и животные паразиты зеленых растений; 2)  хищники    первого порядка    (нередко сравнительно мелкие хищники), питающиеся  фитофагами, паразиты,     обитающие на фитофагах; 3)  хищники  второго порядка  (обычно относительно крупные хищники), питающиеся хищниками первого порядка, и паразиты хищников первого порядка.

Редуценты питаются мертвыми растительными остатками (соответствующими части продукции растительности, поступающей в спад), трупами животных и экскрементами. Они осуществляют разложение органического вещества до образования устойчивых минеральных соединений. К ним относятся животные, принадлежащие к разнообразным систематическим группам, а также бактерии и грибы.

Одни и те же продуценты могут служить кормом различным растительноядным животным, а последние — пищей разным хищникам. В результате в биоте создается множество трофических (кормовых) цепей, которые переплетаются между собой. Среди них обычно выделяют два основных вида: цепи выедания и цепи   разложения     Цепи выедания начинаются продуцентами, создающими первичную продукцию из минеральных соединений абиотической среды, продолжаются растительноядными животными, потребляющими первичную продукцию и, в свою очередь, служащими пищей для относительно мелких хищников, которых пожирают более крупные хищники, и т. д. При этом паразиты в трансформации органического вещества проявляют себя либо кафитофаги, либо как хищники.

Цепи разложения начинаются мертвым органическим веществом и продолжаются разнообразными преимущественно микроскопическими организмами-редуцентами.

Вторичная продуктивность, или скорость продуцирования органического вещества гетеротрофами, на всех уровнях во много раз меньше первичной продуктивности. При создании одной единицы массы вторичной продукции консументами и редуцентами на каждом трофическом уровне потребляется в несколько раз больше органического вещества. В связи с этим вторичное продуцирование органического вещества, по существу, выступает как деструкция первичной биологической продукции. В трофических цепях биоты (или биоценоза) передача энергии с одного уровня на другой осуществляется с относительно низкой эффективностью. В среднем в цепях выедания от 10 до 20% энергии, связанной растительным сообществом в годичной продукции, может быть передано травоядным, 10—20% энергии, поступающей в сообщество травоядных, может быть перенесено на уровень хищников первого порядка и т. д.. Следовательно, на уровень хищников второго порядка может быть передано не более 0,1 — 0,2% энергии первичной продукции..

В цепях разложения первичная    продукция    потребляется редуцентами нередко не в меньшем объеме, чем в цепях выедания. Причем передача энергий от органических соединений, которые являются кормом микроорганизмов, происходит с большим эффектом (достигает 15—30%).