|
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Раздел 1
Кузнецов A. E. Научные основы экобиотехнологии . Страница 30
По источнику энергии выделяют четыре функциональных типа эко систем:
1. Природные несубсидируемые экосистемы (открытые океаны и высоко горные леса), единственный источник энергии - солнце. Ежегодное по требление энергии 4·103-4·104 кДж/м2. Занимают наибольшую пло щадь на земле.
2. Природные экосистемы, источник энергии которых также солнце, ж они субсидируются другими естественными источниками. Ежегодное потребление энергии 4· 104-2· IO5 кДж/м2. Примеры таких экосистем - воды континентального шельфа, некоторые типы лесов.
3. Экосистемы, источник энергии солнце, но они субсидируются челове ком. Ежегодное потребление энергии до 2· IO5 кДж/м2. Пример - агро- экосистемы, аквакулыгуры.
4. Индустриально-городские экосистемы. Глобальный источник энергии топливо: эти системы зависят от экосистем первых трех типов. Ежегодное потребление энергии - от 4 · IO5 до 4 · IO7 кДж/м2.
При анализе движения энергии через экосистему выделяют первичную (ПП) и вторичную (ВП) продуктивность экосистемы.
Первичная продуктивность экосистемы, сообщества или любой их части - это скорость (количество энергии/год), с которой солнечная энергия усваивается организмами-продуцентами в процессе фотосинтеза, накапливаясь в форме органических веществ.
Вторичная продуктивность - накопление энергии на уровнях консу- ментов.
Поток энергии через трофический уровень равен общей ассимиляции А на этом уровне, которая, в свою очередь, равна продукции Π плюс дыхание Д:
А = П + Д
Количество ассимилированной энергии А всегда меньше общего потока энергии Э, потенциально доступного для трофического уровня. Если биогенное органическое вещество накапливается в экосистеме, то А > Д; если убывает, то А < Д.
В зависимости от почвенно-климатических условий, типа растительности скорость фиксации диоксида углерода может варьировать в широких пределах. В быстро растущих влажных тропических лесах за год на 1 м2 земли фиксируется от 1 до 2 кг углерода (в форме диоксида), в тундре и в пустынях фиксируется около 1% этого количества CO2. Поля, занятые культурными растениями, и леса в средних широтах ассимилируют 0,2-0,4 кг на 1 м2. В целом на земном шаре районов с высокой продуктивностью немного. На всей поверхности суши за год фиксируется приблизительно 20-30 млрд. τ углерода (по другим оценкам 10-100 млрд. т).