• Главная
• Новое
• Популярное
• Поиск
• Карта
• Связь

Продуктивность сообществ и жизненные стратегии водорослей

Экология морского бентоса / Сообщества / Продуктивность сообществ и жизненные стратегии водорослей

Страница 2

С терминами продукция

и продуктивность

связана самая большая путаница в определениях. Различные авторы трактуют их по-разному, часто употребляя как синонимы, тем более, что единица измерения у них одна — количество синтезированного органического вещества (в виде сухой массы или в пересчёте на углерод) на единицу площади за определённый промежуток времени (например, г С/м2 в год). Используют и энергетический эквивалент вещества, измеряя продукцию и/или продуктивность в ккал/м2 в год. Многие авторы, используя те же термины, включают в единицу измерения ещё и единицу массы (или поверхности) растения или популяции. Строго говоря, при этом получается удельная продукция (или продуктивность), но так почти никогда не пишут.

Валовая первичная продукция

(total primary production) — это то количество органического вещества, которое образуется в процессе фотосинтеза на определённой площади за определённое время, или, по определению Р. Уиттекера (1980), та энергия, которая связана в этом веществе. В отличие от неё чистая первичная продукция

(net primary production, net photosynthesis) — это то количество синтезированного органического вещества, которое пошло на строительство тела растения, за вычетом расходов на дыхание. Для популяций или посадок однолетних растений биомасса может совпадать с продукцией: что выросло из семян или спор, т. е. практически с нуля, — то и есть и продукция (с момента начала роста), и биомасса (на данный момент). Для многолетников эти понятия (вернее их численные выражения) совпадают только в первый вегетационный сезон. Далее остающиеся многолетние структуры (скелетные: стволы и ветки деревьев и кустов, стволики ламинарий, стволики и «ветви» фукоидов; или подземные — корни, корневища, ризомы и ризоиды) или совсем не вносят свой вклад в продукцию, или же он гораздо ниже, чем у ассимиляционных структур (листьев цветковых растений, листовых пластин многолетних водорослей). Чистая продукция проще всего определяется по разнице начальной и конечной биомассы популяции или массы одного растения.

В старой советской литературе термин продуктивность трактовали как синоним термина «плодородие»: продуктивность водоёма = плодородие почвы, т. е. некое свойство того или иного биотопа или сообщества. На самом деле продуктивность является показателем динамическим: он демонстрирует потенциальную способность растения, популяции или сообщества создавать продукцию на определённой площади в единицу времени. Короче говоря, авторам следует оговаривать, что они имеют в виду под тем или иным термином, тогда путаницы будет меньше.

Продуктивность донной растительности зависит от многих факторов: освещённости (вернее, фотосинтетически активной радиации — ФАР, лежащей в диапазоне 400-700 им); наличия доступных питательных веществ; интенсивности гидродинамики, обеспечивающей приток этих веществ к талломам и т. д. Одним из наиболее важных факторов является форма самого таллома, которая определяет его способность использовать природные ресурсы, т.е. жизненную стратегию того или иного вида макрофитов. В сообществе совокупность растений строит сложную систему взаимоотношений со средой и друг с другом, при чём основную роль здесь играет взаиморасположение растений, пространственное структурирование сообщества, обеспечивающее его оптимальное функционирование. Морфо-функциональное направление, изучающее зависимость продукционных и иных характеристик от морфологии талломов отдельных видов и структурных особенностей фитоценоза и базирующееся на принципе точного соответствия структуры и функции, стало одним из основных направлений современной гидроботаники (Хайлов и др., 1992).

Мы упоминали выше ряд систем жизненных форм водорослей (den Hartog, 1959; К. Петров, 2004), но существуют и другие. Однако, почти все они, базируясь на морфологии таллома, не учитывают адаптационное значение формы. Система, основанная на мор-фо-функциональном подходе, была предложена M.M. Littler (1980) для исследования первичной продуктивности макрофитобентоса скалистых местообитаний тихоокеанского побережья Северной Америки. Были выделены следующие морфо-функциональные группы макроводорослей: 1) с талломом тонко-трубчатым или тонко-пластинчатым; 2) с нитчатым — тонким неразветвлённым или разветвлённым талломом; 3) с грубым разветвлённым талломом; 4) с талломом из толстых «ветвей» или пластин; 5) с членистым известковым и 6) с корковым, более или менее кальцинированным.

Рис. 3.49.

Морфо-функциональные группа: водорослей. Данные по продукции по Littler et al. (1983), рисунки водорослей по Taylor (1960); Abbot, Hollenberg (1976); Rueness (1998).