Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Карты биологической продуктивности экосистем

Значительный интерес проявляется к экологическим картам, отражающим энергетику и метаболизм экосистем (Базилевич и др., 1970). В процессе их создания вырабатываются определен­ные подходы к отражению продуктивности растительных сообществ и характеристик энергетических параметров продукционной мас­сы. В. Б. Сочава (1980), придавая большое значение картам этого типа, отмечал, что они должны быть связаны со структурой и ди­намикой растительного покрова, со свойствами экотопов, и именно в этом направлении могут решаться проблемы картографирования экосистем. Через показатели продукционных процессов раститель­ного покрова, характеристику процессов его деструкции определя­ется биосферная роль экосистем. Экологический потенциал биоты и ее состояние отображаются через показатели запасов биомас­сы, ее ежегодный прирост и ежегодную продукцию. По этим пока­зателям можно судить об устойчивости экосистем и их трансфор­мации под воздействием каких-либо природных факторов или о степени антропогенного воздействия.

Известны серии карт продукционных процессов для разных про­странственных (территориальных) уровней: мира, России, отдель­ных регионов. В Атласе «Природа и ресурсы мира» (Часть II, 1 998) помещена серия из четырех карт (1:80 000 000), отображающих количественные характеристики продуктивности растительного покрова суши (и отчасти моря): запасы живой фитомассы, запасы мортмассы, первичную продуктивность фитомассы и потребление азота, элементов минерального питания на построение первичной продукции фитомассы. Основой для составления карт послужила карта растительности мира. Карта «Запасы живой фитомассы» (надземной и подземной) показывает различия в величине накоп­ленного растениями органического вещества на различных терри­ториях суши Земли. На ней отчетливо проявляются особенности накопления фитомассы в различных широтных поясах и биоклиматических областях, различающихся по степени увлажнения. На карте «Запасы мортмассы» показано распределение количества надземной и подземной мортмассы растительности (сухостоя, валежа, ветоши травянистых растений и др.). Карта «Первичная про­дуктивность фитомассы» отображает различия в образовании над­земной и подземной фитомассы в течение одного года. Особый прием (чередование полос разного цвета, соответствующее мак­симальным и минимальным значениям фитомассы) использован для горных территорий с большими различиями в показателях про­дукционных параметров. Значительная роль отводится экологичес­ким условиям, в первую очередь, факторам теплообеспеченности, увлажнения, определяющим продукционные процессы. Карта «По­требление азота и элементов минерального питания на построение первичной продукции фитомассы» представляет различия в потреб­лении элементов питания растительностью суши в различных по­ясах и биоклиматических областях. В табличной легенде карты отражены емкость биоклиматического круговорота (в кг/га в год), классы и типы химизма круговорота.

Карты этого раздела Атласа позволяют количественно оценить потенциальную продуктивность и особенности биогеохимических циклов экосистем суши Земли, определить ресурсы растительного вещества и возможности их возобновления в разных регионах мира. Они могут послужить точкой отсчета для выявления изменений приведенных параметров в глобальных колебаниях климата или под антропогенным воздействием в будущем.

В качестве примера регионального опыта отметим серии из трех карт для России в целом (1:50 000 000) и для Ханты-Ман­сийского автономного округа-Югры (1:5 000 000), которые вклю­чают карты фитомассы, годовой продукции и продукционного потенциала экосистем. На последней из них для оценки вклада в продукционный процесс фитомассы и годовой продукции фито­массы использован комплексный показатель - продукционный потенциал, представляющий произведение значений фитомассы и продукции. Показатель ранжирован относительно минимально­го значения для территории России. Продукционный потенциал характеризует энергетический запас и особенности структурно-функциональной организации как естественных, так и антропоген­но-трансформированных экосистем и отражает реализацию отдельной экосистемой природных условий. При сопоставлении изуча­емой территории (или экосистемы) с эталонной можно определить степень их отличия, количественное снижение продукционного по­тенциала, оценить ущерб, нанесенный биосфере. Дополнительно к трем вышеприведенным картам на территорию Ханты-Мансийс­кого автономного округа-Югры составлена карта «Время накоп­ления запасов биомассы». Этот показатель, полученный как ре­зультат деления величины запасов фитомассы на продукцию, по­казывает, за сколько лет данный тип экосистемы может накопить характерную для него фитомассу при существующей скорости ежегодного прироста фитомассы (продукции, кг/га в год).

Интересны опыты по разработке серии карт на основе приме­нения математических методов (карт полей), отображающих про­дукционные процессы в статике, динамике и взаимосвязи с раз­личными природными и антропогенными факторами (Снытко и др., 1977). Карты полей дают представление о непрерывности, плавно­сти распределения количественных признаков (рис. 15). Для иссле­дования этого показателя авторы избрали запас надземной фито­массы, полученный по материалам стационарных и маршрутных наблюдений в степях Онон-Аргунского ландшафта. Прослежива­ется четкая дифференциация запасов фитомассы по отдельным сообществам. Наименее продуктивны в ландшафте формации ирисо­вых лугов в сочетании с солончаковыми сообществами (4-8 ц/га); запасы фитомассы фоновых пижмовых и вострецово-тырсовых степей, широко используемых в пастбищном хозяйстве, составля­ют 14-16 ц/га, достигая 18 ц/га в маловыпасаемых местах. До­вольно высокие запасы фитомассы характерны для вейниковых лугов и пойменных сообществ в долине р. Аргунь (20-22 ц/га). В работе приводятся также две карты: надземной фитомассы, пост­роенной на основе математической обработки статистических материалов, и полей динамики фитомассы, рассчитанных с приме­нением компьютерных технологий.

Большое значение в последнее время уделяется картографичес­кому анализу баланса С0₂ и 0₂ в различных экосистемах и в био­сфере в целом, динамике углерода в природных средах через про­дукционную деятельность растительности (Исаев, Коровин, 1997). К этой же группе относятся карты депонирования углерода, кисло­родного баланса, карты фотосинтеза и пр. Первым отечественным

Рис. 15. Изолинейная карта надземной фитомассы, ц/га (по В. А. Снытко и др., 1977)

опытом по биоэкологическому картографированию в этом направ­лении следует считать карту интенсивности транспирации и расхо­да воды, соответствующего транспирационной способности расте­ний (Бейдеман и др. 1960).