Биомасса, продуктивность, глобальный круговорот углерода Запасы биомассы

Большая часть биологически связанного углерода находится на суше, причем около 1/5 его сосредоточено в растениях и 4/5 — в почвенном гумусе (см. рис. 13.43). Общая биомасса приблизительно на 85 % заключена в деревьях (рис.

13.38).
В соответствии с определениями, данными в разделе 12.5.1.4, биомасса не включает отмершие части растений. Однако точное разделение био- и некромассы при такого рода общей статистике на практике невозможно. То, что здесь, следуя литературным источникам, обозначается как биомасса, в действительности является фитомассой (т.е. включает и некромассу). Если задуматься, что эти стволы деревьев представляют собой эволюционный результат конкуренции за свет, а частично и за окружающее пространство («бегство» от фитофагов и пожаров), то это означает, переводя на повседневный язык, что преобладающая часть надземной биомассы удивительным образом состоит из «расходов на рекламу».
Почти половина всех лесных насаждений Земли (около 42 % общей биомассы) находятся в тропиках и субтропиках. Сумма средних запасов биомассы в аграрных культурах достигает примерно 1,6%, только 0,2 % общей биомассы находится в океанах. В лесах большая часть биомассы сосредоточена в надземной сфере (около 80 %), в злаковых сообществах — под землей (более 60 %, крайние значения — до 90%); 60 — 80% обшей биомассы корней сосредоточено обычно в верхнем слое почвенного профиля, на глубине до 30 см, но небольшая часть корней проникает, как правило, в почву на глубину нескольких метров, за исключением субполярной растительности и переувлажненных местообитаниях (табл. 13.3).
Запасы мертвого растительного вещества могут в некоторых злаковых сообществах достигать 50 — 90 % от всей растительной массы (отмершие листья и основания листьев). В лесах может быть аналогичная ситуация, если физиологически более неактивную ядровую древесину рассматривать как «мертвую» (в противоположность активной заболони), что статистически, впрочем, доказать нельзя. Мертвая масса растений в почве, так называемая почвенная подстилка, в злаковых сообществах большей частью невелика, но в лесах она составляет 5—10 га'1 (нижнее значение для лиственных лесов, верхнее для хвойных), причем годичная продукция подстилки колеблется от 4 до 5 т ¦ га"1, что приблизительно равно годичному приросту древесины.
Как только растительность полностью покрывает почву, биомасса варьирует без существенного влияния на LAI (см. 12.5.1.5). У сенокосного луга и букового леса хорошего бонитета близкие значения LAI — около 6. Соответственно, количество хлорофилла в сомкнутой растительности на единицу земной поверхности во всем мире имеет близкие значения (2 — 3 г ¦ м'2).

Сравнительные данные относятся к общим запасам углерода, оцениваемым в 559 млрд т (сухая биомасса содержит 46—50% С) Запасы биомассы и углерода на единицу поверхности даны в калькуляционных средних единицах. Если рассматривать только ненарушенную зрелую растительность, запасы могут быть и существенно выше
Табл ица 13.3.

Масса корней в крупных биомах, общая и на единицу площади, а также средняя максимальная и абсолютно максимальная глубина проникновения корней

Биом	Площадь на Земле, Ю6 км2	Масса корней,	Доля корней до 30 см глубины		Максимальная глубина проникновения корней[1], м
	Площадь на Земле, Ю6 км2	кг ¦ м	Гт	%	средняя	абсолютная
Влажные тропические леса	17	4,9	83	69	7,3	18
Сезонные (суб)тропические леса	7,5	41	31	70	3.7	4,7
Вечнозеленые умеренные леса	5	4,4	22	52	3,9	7,5
Листопадные умеренные леса	7	4,2	29	65	2,9	4,4
Бореальные хвойные леса	12	2,9	35	83	2,0	3,3
Открытые леса и буши	8,5	4.8	41	67	5,2	40
Тропические злаковые сообщества	15	1,4	21	57	15,0	68
Злаковые сообщества умеренного пояса (прерии, степи и др.)	9	1,4	14	83	2,6	6,3
Тундровая и альпийская растительность	8	1,2	10	93	0,5	0,9
Жаркие пустыни	18	0,8	6,6	53	9,5	53
Культурные земли	14	0,2	2,1	70	2,1	3,7

По подсчетам Р. Дженсона и Д. Кэнделла, общая масса корней земли составляет около 235 Гт сухого вещества, или около 140 Гт углерода. Поскольку в этом источнике из-за специфического подбора относящихся к корням литературных данных включена биомасса корней, проникающих в более глубокие слои почвы, что не отражается в классических таблицах общей биомассы Земли, где обычно не учитывается масса корней ниже 30 см от поверхности, значения оказываются по сравнению с последующими более высокими (85 Гт сухой массы, или около 40 Гт углерода, причем глобальный запас углерода соответственно должен повыситься с 560 до 600 Гт) (см. рис. 13.38 и 13.39). Разница в процентных долях площадей (рис. 13.38) связана с различной ординацией формаций.

Величина запаса биомассы ничего не говорит об обменных процессах. Хотя в океане находится только ничтожно малая часть биомассы Земли (в основном планктон), эти организмы в сумме поставляют почти такое же количество углерода в год, как и наземная растительность. Данное сравнение показывает, что разница между «фондом» и потоками (реакциями обмена) существенна для понимания углеродного режима, прежде всего для проблем С02, которые дискутируются далее (см. 13.7.6).

<< | >>

↑

Источник: П. Зитте, Э. В. Вайлер, Й. В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кёрнер. Ботаника. Учебник для вузов : в 4 т. /; на основе учебника Э. Страсбургера [и др.] ; пер. с нем. Е. Б. Поспеловой. — М. : Издательский центр «Академия». — 256 с.. 2007

Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме Биомасса, продуктивность, глобальный круговорот углерода Запасы биомассы:

- Геоботаника - Комнатные растения - РАСТЕНИЯ - Систематика растений - Экология растений -

- Биология - Ветеринария - Взаимоотношения животных - Все животные - Геология - Зоопсихология - Коровы - Кошки - Лечение животных - Лошади - Насекомые - Науки о Земле - Опасные растения и животные - Растительный мир - Редкие животные - Сельское хозяйство - Собаки - Экология -