Фитомасса составляет подавляющую часть биомассы суши, а масса лесов представляет 87% фитомассы. Подавляющая часть массы живого вещества находится на суше, но вследствие большего, чем на суше, количества беспозвоночных и микроорганизмов, отличающихся более высокой скоростью метаболизма, океан производит за год лишь вдвое меньше первичной биологической продукции, чем суша.[ ...]
Фитомасса выражается обычно в килограммах, тоннах или килокалориях сухого вещества на гектар. Прирост фитомассы - главный показатель биологической продуктивности. Максимальные величины фитомассы наблюдаются в дождевых тропических лесах (700-1000 т/га абсолютно сухого вещества), минимальные - в тундре (25-30 т/га). При этом прирост фитомассы или первичная продукция (продуктивность) составляет в тропических лесах 25-30 т/га, а в тундре 2-2,5 т/га. Фитомасса состоит из сложных органических соединений, которые являются основой для существования живых организмов, использующих их в качестве питательного материала.[ ...]
Запасы фитомассы в злаковых степях невелики — около 20—25 т/га, однако ежегодная продукция их в несколько раз превышает таковую у ельников тайги, что свидетельствует об очень активном течении биологического круговорота в степях. Вертикальное размещение фитомассы в степях противоположно таежному — подземная часть ее значительно превосходит наземную.[ ...]
| Запасы фитомассы (а) основных -экосистем европейской части страны и соотношение (в 7с) частей фитомассы (б) |  |
Потенциальная фитомасса суши, т.е. без учета ее антропогенного уменьшения, подсчитана Н.И..Базилевич, JI.E.Родиным и Н.Н.Розовым. Их результат - 2400 млрд. т. в пересчете на сухое органическое вещество или 1080 млрд. т. в углеродном эквиваленте. Не исключено, что эта оценка занижена. К такому выводу пришли О.П.Добродеев и И.А.Суетова. Они произвели ревизию данных о размерах площадей географических поясов. Собрав также сведения о зоомассе суши, зоо- и фитомассе океана, эти ученые получили цифру потенциальной биомассы живого вещества Земли (табл. 2).[ ...]
| Запасы фитомассы (А) основных экосистем европейской территории России и соотношение (в %) частей фитомассы (Б) |  |
Значительную часть фитомассы, производимой в агробиогеоценозах (кукуруза на силос, пшеничная и ржаная солома и т.д.), используют на корм для сельскохозяйственных животных и птиц. Предназначенную для кормления животных растительную массу из агробиогеоценозов доставляют на скотные дворы, животноводческие фермы и комплексы, птицефабрики, отчасти на пастбища. Кормами, поступающими в ферменные БГЦ из агробиогеоценозов и других экосистем, животные питаются при стойловом содержании.[ ...]
Наряду с накоплением фитомассы, в биогеоценозах идет и обратный процесс — отмирание лишайников. Вследствие старения и механического повреждения некоторые слоевища лишайников опадают на поверхность почвы. Скорость распада этих слоевищ достаточно высока, причем на первых стадиях большую роль в этом процессе играют беспозвоночные животные. В результате разложения различные вещества, заключенные в слоевищах лишайников, попадают в почву и способствуют накоплению ряда химических элементов в верхних ее слоях и образованию почвенного гумуса. Эти вещества оказывают также влияние на почвенную микрофлору и другие организмы биогеоценозов.[ ...]
Люди быстро уменьшают фитомассу лесов. Тем не менее на нее приходится основная доля планетарной биомассы. Из оставшихся на Земле 1300 млрд.т. фитомассы (сухой вес) на долю лесов приходится 1095, т. е. 84,2% (дождевые и сезонновлажные тропические леса - 36,5 %, вечнозеленые, листопадные и лесопосадки умеренного пояса -18,5%, смешанные леса - 3,2%, тайга - 23,0%, склерофильные леса и чапараль - 3,0%) и на остальную фитомассу только 15,8% (природные нелесные ассоциации - 13,8%, культурная растительность 2,0%). Таким образом, соотношение фитомассы тропических и всех прочих лесов примерно равно 3:4.[ ...]
Мука из лесной зеленой фитомассы (особенно лиственных пород) по содержанию многих питательных веществ не уступает муке из люцерны. Она содержит больше каротина, в ней присутствуют витамины РР, рибофлавин, Вь В2, Е, минеральные вещества (кальций, фосфор, калий, магний, цинк, марганец, кобальт, медь, молибден, железо, никель и др.), разнообразен аминокислотный состав. В связи с этим мука из древесной зелени ценится не только как витаминная, но и как минеральная подкормка. Отмечаются также антимикробные свойства хвойно-витаминной муки.[ ...]
Можно перевести запасы фитомассы на сухую массу. Для этого надо на первом занятии взять пробы на влажность в трехкратной повторности на каждой пробной площадке. В алюминиевые бюксы с номерами и известным весом закладываются отдельно кусочки древесины веток, бюксы закрывают и переносят в лабораторию для взвешивания. После взвешивания бюксы открывают, верхняя крышка помещается под дно бюкса, все ставится в сушильный шкаф и сушится при температуре +105° С до постоянного веса (полного испарения воды). Затем бюксы закрывают крышкой и ставят в эксикатор (образцы подготавливает лаборант к следующему занятию).[ ...]
В тундровой зоне прирост фитомассы и разложение растительных остатков во многом зависит от соотношения поступающих тепла и влаги, от флористического состава сообщества. В зональных тундрах, где доминируют главным образом мхи и лишайники, ежегодный прирост фитомассы невелик, и большая ее часть многие годы остается в живом виде, не поступая в почву в виде органики. В антропогенных и пойменных дугах, где преобладают злаки, почти вся ежегодная наземная продукция возращается в почву в виде спада. в течение 1-2 лет. Поэтому антропогенные сообщества, в которых круговорот более интенсивен, чем в естественных тундрах, оказываются очень устойчивыми самоподдерживающимися системами (Н.В.Матвеева, 1989).[ ...]
Токсиканты, содержащиеся в фитомассе, поступают в последующие звенья пищевой цепи. Они оказываются в организмах гете-ротрофов, в том числе в телах сельскохозяйственных животных. Распределение веществ-токсикантов в организме животных, как правило, неравномерно; оно зависит от физико-химических свойств загрязнителей и других факторов. Так, ДДТ концентрируется главным образом в жировой ткани, свинец — в печени и почках, кадмий — в почках, радиоактивный йод — в щитовидной железе, стронций — в костях.[ ...]
| Кривая распределения фитомассы на единицу площади (тыс. т/км2) по географическим поясам (К. К. Марков и др., 1978) |  |
Закону широтной зональности подчинена продуктивность растительного покрова. Фитомасса на единицу площади закономерно растет от Арктики и Антарктики в сторону экватора, испытывая снижение в местах распространения пустынь (рис. 47).[ ...]
Таким образом, способность к интенсивному поглощению химических элементов и их накоплению в фитомассе является одним из критериев устойчивости геосистем. Строгие количественные показатели интенсивности биологического накопления могут стать основой для разработки математических моделей устойчивости.[ ...]
Основное влияние нефти и нефтепродуктов сводится к снижению биологической продуктивности почвы и фитомассы растительного покрова.[ ...]
В изученных вторичных растительных сообществах соотношение основных групп растений, продуцирующих фитомассу, изменяется в сторону увеличения трав. Запас кормовой фитомассы трав обычно возрастает в пределах 10—30 %, но их питательная ценность снижается.[ ...]
Современные интенсивные технологии производства витаминной муки состоят в быстром (за несколько минут) высушивании зеленой фитомассы в потоке горячего теплоносителя и последующем измельчении ее частиц до размеров 1,5...2 мм. Питательные вещества и витамины лучше сохраняются при интенсивной искусственной сушке, чем при естественном вентилировании. Однако нарушение технологии скоростной сушки приводит к ухудшению состава питательных компонентов древесной зелени и снижает их усвояемость. Необходимо точное регулирование температуры теплоносителя и скорости прохождения сырья в зависимости от влажности зеленой фитомассы, температуры окружающего воздуха и других параметров.[ ...]
Усиление гумидности климата, связанное в Арктике с поступлением воздушных масс, переносящих тепло и влагу, способствует увеличению фитомассы на плакорных местообитаниях и усиливает процессы разложения органических остатков. Следствием этого является понижение pH до 5 и ниже. Уменьшение атмосферных осадков приводит к повышению значений pH до 6,5.[ ...]
Данная работа является завершающей в общей проблеме - глобальная продукция - распад - продуктивность. Последняя определяется как прирост фитомассы за определенное время (за вегетационный период, за год).[ ...]
Земледелие в пустынях невозможно без орошения. При орошении пустыня, с ее изобилием солнечного света, может стать весьма продуктивной. По размерам фитомассы пустыни разнообразны (см. табл. 7.1, рис. 7.1).[ ...]
Самыми распространенными и наиболее ценными среди всех типов наземных экосистем являются лесные. Запасы растительной массы в лесных экосистемах составляют 82% фитомассы планеты, т.е. более 1500 млрд т. По оценке ФАО ООН общая лесная площадь составляет более 4 млрд га, или 30% площади суши. Доля северных хвойных лесов (в основном это Россия, Канада и США) составляет 14—15%, тропических — 55—60%. Лесные площади и ресурсы древесины на душу населения, соответственно, в Канаде — 9,4 га (815 м3), России — 5,2 га (560 м3), Финляндии — 4,9 га (351 м3), Швеции — 2,5 га (313 м3), США — 0,9 га (88 м3). Общая площадь земель лесного фонда России по состоянию на 01.01.93 г. составляла (по Ю.В. Новикову, 1998 г.) 11,81 млн км2, или 69% суши страны. Россия обладает почти 25% мировых запасов древесины и 50% ценных хвойных лесов мира.[ ...]
Как отмечалось ранее, растительные остатки являются основным источником питания и энергетического материала для сапрофитов почвы. Качественный состав, количество фитомассы и динамика ее поступления определяют биогенность и динамику микробиологических процессов. Отсюда следует, что основная причина более низкой биологической активности почвы в опытном варианте заключалась в худшем обеспечении микроорганизмов органическим веществом. Кроме того, с уменьшением объема фитомассы соответственно снижается и поступление в почву ферментов, что в свою очередь отрицательно влияет на протекающие в ней биохимические процессы.[ ...]
Если калий относится к главным составляющим земной коры, то уран и торий - рассеянные элементы. Кларк урана составляет 2,6 10“4 %, а тория - 1,6 - 10“4 %. Средняя концентрация урана в живой фитомассе континентов равна примерно 8 мкг/кг. В речных водах концентрации растворенных форм урана и тория составляют около 0,3 и 0,05 мкг/л, а в составе взвесей - 0,14 и 4,6 мкг/л соответственно. Следовательно, абсолютно превалирующей формой миграции тория является взвешенная, тогда как для урана она составляет только около 35 % от суммарного выноса в составе речного стока. Ежегодный суммарный вынос в океаны урана и тория оценивается в 70 и 189 тыс. т соответственно.[ ...]
При изучении роли ценозов в почвообразовании, помимо характеристики состава, а часто и возраста формаций, детально учитывают следующие показатели биологического круговорота веществ: общую фитомассу, создаваемую растительностью к моменту наблюдений, с подразделением на надземную и корневую (ризомасса) части; годичный прирост; годичный опад; зольный состав и содержание азота; емкость биологического круговорота — общее количество зольных элементов и азота в составе фитомассы и его интенсивность — количество химических элементов, содержащееся в приросте фитомассы; скорость биологического круговорота, характеризующуюся отношением общего количества зольных элементов и азота в фитомассе к их количеству в опаде.[ ...]
БИОМАССА - выраженное в единицах массы (веса) количество живого вещества организмов, приходящееся на единицу площади или объема. От принадлежности организмов различают: общую массу всех растений (фитомасса), всех животных (зоомасса) и микроорганизмов (бактериомасса). На суше, как и в Мировом океане, наблюдается горизонтальная зональность в распределении живого вещества. На рис. 6а видно, что максимальное количество биомассы растений (фитомассы) на единицу площади приходится на экваториальный и субэкваториальные пояса. Затем отмечаются резкое ее уменьшение в обоих тропических поясах, последующее увеличение фитомассы в субтропических и умеренных поясах и резкое снижение к полярным поясам. Максимальные значения фитомассы имеют влажнотропические леса - 6500 ц/га (в бассейне Амазонки - более 10 ООО ц/га); значительна биомасса широколиственных лесов -до 4500 ц/га, таежных лесов - до 3000 ц/га. Запасы фитомассы в саваннах составляют 500-1500 ц/га, в мангровых зарослях морских побережий — до 1200 ц/га, а в субтропических пустынях запасы фитомассы уменьшаются до 15-20 ц/га (Базилевич и др. 1971). На рис. 66 показано распределение биомассы зоопланктона на единицу площади океана, причем ее максимум приходится на субтропический и северный умеренный пояса, которые дают 2/3 мирового улова рыбы. Отмечена общая закономерность в распределении живого вещества для суши и океана: тропические пояса характеризуются минимальными величинами биомассы.[ ...]
Ученые-экологи установили, что стабильность сред .1 обитания не только растительного, но и животного мира, а в конечном счете и человека определяется в первую очередь, массой живого органического вещества и его основной части — фитомассы (древесина, травянистая растительность и др.). Чем значительнее эта масса, тем стабильнее среда. Главенствующее значение при этом имеют фотосинтезирующие организмы, так как они являются основным источником биомассы, а также определяют пищевые условия для всех остальных звеньев экосистемы и в значительной мере состав атмосферного воздуха.[ ...]
Из приведенной таблицы видно, что биомасса растений тайги соответственно увеличивается с севера на юг - от 1500 до 3000 ц/га, при годовом приросте 25-100 ц/га. Однако наибольшей биомассой характеризуются ельники, так на севере Русской равнины их фитомасса составляет 1115 ц/га, а на юге - 3044, а сосновые леса соответственно дают 830 и 2038 ц/га (Базилевич, 1968). В южной тайге ЕТС и Дальнего Востока к хвойным породам примешиваются широколиственные (дуб, вяз, клен, липа и др.).[ ...]
Экологическая продуктивность леса определяется оценкой его средообразующей роли, защитных свойств, возможностей техногенных, рекреационных и других нагрузок. Она связана с биологической продуктивностью, например, тем, что живая лесная фитомасса - продуцент кислорода. Лес - это мощный экологический феномен, приобретающий все большее социальное значение своими многообразными защитными функциями. Значение их возрастает в свете урбанизации, в связи с аномалиями в воздушной и водной средах.[ ...]
За время существования органической жизни элементы, вовлеченные в биологический круговорот, проходили через экосистемы многократно. Полное обновление Живого вещества в биосфере осуществляется за 8 лет, но в разных геосферах это не совсем так: на суше вся фитомасса (масса растительного вещества) обновляется за 14 лет, а вот в океане вся биомасса проходит круговорот всего за 33 дня, а фитомасса —даже за 24 ч. Выше мы уже отмечали, какими темпами происходит вовлечение в круговорот и движение в них жизненно важных химических элементов, в частности диоксид углерода в биологическом круговороте обновляется за 300 лет.[ ...]
Накопленная в результате фотосинтеза биомасса растений (первичная продукция) — это резерв, из которого часть используется в качестве пищи организмами — гетеротрофами (консументами первого порядка). По некоторым приблизительным расчетам травоядные изымают в пищу около 40 % фитомассы; оставшиеся 60 % означают реальную массу растительности в экосистеме.[ ...]
БИОМАССА - общая масса особей одного вида, группы видов или сообществ в целом, приходящаяся ка единицу поверхности или объема местообитания. Рассчитывается по массе сырого или сухого вещества на ед. площади. Б. позволяет оценивать продуктивность участков суши или акватории, определять возможность промысла животных и т. д. Различают Б. растений — фитомассу н Б. животных— зоомассу.[ ...]
Разумеется, в полевых условиях выполняется морфологическое описание и измерение горизонтов техногенно измененной почвы, а также определение уровня стояния грунтовых вод. Все другие методы, применявшиеся для контроля экологического состояния почвы на ПХГ, требуют лабораторного оборудования. Самые простые из них - весовые методы, которые привлекаются при определении плотности почвы [8] и фитомассы растений ( как показателя биопродуктивности), предполагают высушивание почвенного или растительного материала в сушильном шкафу и, следовательно, не могут быть реализованы вне лаборатории. Но эти методы вполне доступны отраслевым лабораториям на объектах хранения газа.[ ...]
В высокопродуцирующих типах леса с плодородными почвами, богатыми органикой, - кисличниках, сложных и травяных типах, отчасти черничниках - утилизационная очистка нанесет меньший ущерб производительным силам почвы, нежели в типах леса с почвами, бедными органическим веществом, например в лишайниковых, вересковых, отчасти брусничных типах. Это прогнозная оценка. Имеющиеся данные о количестве фитомассы в лесных насаждениях недостаточны для окончательного ответа. Потребуется экспериментальное изучение объектов проведения утилизационной очистки в разрезе природной и производственной динамики.[ ...]
Способность экосистем в минимальные сроки восстановиться в случае антропогенного нарушения определяется другим показателем — эффективностью образования продукции растительного покрова в результате вторичной сукцессии. Чем выше структурное и видовое разнообразие экосистем, тем большее число комбинаций структурных элементов может создать она в ответ на внешнее антропогенное воздействие. Структурное разнообразие экосистемы можно оценить, сравнивая запасы фитомассы (древесина, травянистая растительности, и др.) и зоомассы (хищники, копытные, грызуны и т. д.).[ ...]
Нарушение технологии заготовки древесины. При нарушении технологии разрушается целостность напочвенного покрова, уничтожается возобновление и подрост, на лесосеках остается брошенная древесина, кучи сучьев, коры, высокие пни, что способствует размножению вредителей. При этом лесозаготовители не оставляют семенных деревьев. После антиэколо-гичного лесоповала приходится затрачивать большие средства на восстановление леса. Кроме того, теряется много древесины. В Японии, например, используется 99% фитомассы деревьев, в России — 50-70%.[ ...]
Все исследуемые БГЦ были определены в типологическом отношении, после чего провели их ординацию по градиенту продуктивности и фактору сукцессионного возраста. На дренированных экотопах было выделено 4 сукцессионных ряда с общей схемой: ивняки прирусловые - ■ пойменные типы леса (сосняки, березняки, дубняки, сероольша-ники) - ■ ельники пойменные -»■ ельники-кисличники (климакс). По каждому сукцессионному ряду на ЭВМ провели аппроксимацию и выравнивание значений первичной нетто-продукции Р, запасов живой фитомассы М и общего запаса биомассы В по ординате сукцессионного возраста (г). Рассчитав первую производную функций М и В по т, получили текущее изменение запасов живой фитомассы ДМ и всей биомассы ДВ. Затем для каждого десятилетия сукцессионного возраста рассчитали среднее значение годового опада и отпада фитомассы Ь по формуле А = Р - ДМ и затрат на гетеротрофное дыхание И/1 по формуле Я = = Р - ДВ. Величина Ь представляет собой диссипацию (рассеяние) запасов энергии автотрофного блока, а й/, - гетеротрофного блока БГЦ. Величина Ь характеризует, кроме того, входной поток химической энергии в гетеротрофный блок. После аппроксимации значений запасов в БГЦ мертвого органического вещества и биомассы деструкторов (детрита) - £детр, полученных из уравнения йдетр = В - М, по первой производной функции Д1Лр = /(г) рассчитали значения ДАде™ — текущего изменения запасов мертвой биомассы и деструкторов. Проверку на адекватность осуществляли путем сопоставления результатов со значениями, полученными из уравнения Д детр = £ - Я/г = ДВ - ДМ.[ ...]
В. Н. Баканов и Б. Р. Овсищер отмечали, что на пастбищах средней зоны России содержание протеина в сухом веществе злаковых трав составляет 12—15%. Однако при внесении в почву больших количеств азотных удобрений концентрация протеина в траве может возрастать до 25 % и более. Наряду с этим в растениях могут накапливаться соли азотной кислоты — ядовитые соединения, вызывающие у животных отравления (нитратный токсикоз). Несмотря на то что в разные периоды пастбищного сезона количество сырого протеина в кормовой массе может резко увеличиваться или, наоборот, уменьшаться, относительные пропорции аминокислот в ней меняются незначительно. Протеины пастбищных трав богаты аргинином, содержат значительные количества глютаминовой кислоты. Имеющиеся в фитомассе растворимые углеводы включают фруктозаны и сахара, такие, как глюкоза, фруктоза, сахароза и др. Их общее количество в сухом веществе корма колеблется от 4 до 30 %. Доля целлюлозы составляет 20—30 %, гемицеллюлозы — 10—30 % сухого вещества пастбищного корма. Концентрация этих полисахаридных соединений возрастает по мере созревания растений. Пастбищная трава богата витаминами, биологически активными веществами — эстрогенами и т. д. В ней содержатся калий, кальций, фосфор, магний, медь, кобальт, цинк и другие макро- и микроэлементы. Их количество в пастбищном корме может резко варьировать. Изменение концентрации химических элементов в пастбищной растительности зависит от многих причин. Одна из них, вероятно, самая главная, — изменение биотического круговорота макро- и микроэлементов в пастбищных биогеоценозах.[ ...]
Эталонное лесное сообщество характеризуется не только максимальной величиной измеряемых параметров, но и полночленной вертикальной (ярусной) и горизонтальной (парцеллярной) структурами. В области ИКС от 100 до 80% (региональный фон) структурная организация фитоценоза сохраняется, хотя все показатели биоценоза снижаются. Область ИКС от 80 до 24% (буферная зона в данном примере) характеризуется упрощением структуры лесного сообщества по мере приближения к центру выбросов за счет выпадения целых ярусов из состава лесного сообщества. В числе первых исчезает моховолишайниковый ярус.[ ...]
Особое свойство почвенного покрова — его плодородие, под которым понимается совокупность свойств почвы, обеспечивающих урожай сельскохозяйственных культур. Естественное плодородие почвы связано с запасом питательных веществ в ней- и ее водным, воздушным и тепловым режимами. Почва обеспечивает потребность растений в водном и азотном питании, являясь важнейшим агентом их фотосинтетической деятельности. Плодородие почвы зависит также от величины аккумулированной в ней солнечной энергии. Растительность аккумулирует ежегодно большое количество солнечной энергии в ходе фотосинтеза и создания биомассы, трансформируясь в п 1010 т органического вещества. Большая часть синтезированного органического вещества вследствие его разложения возвращается в почву и воду. Потребление фитомассы человеком оценивается величиной порядка 3,6 10® т.[ ...]
Будем считать, что площадь поля достаточно велика и что краевым эффектом вследствие этого можно пренебречь. Это позволяет описать агрофитоценоз как нестационарную одномерную систему с двумя независимыми переменными: вертикальной координатой х и временем t. Для построения модели нужно, следовательно, выделить некоторую единичную площадь поля. Состояние абиотической части системы в каждый момент времени характеризуется распределением по вертикали различных физических переменных: радиации, температуры и влажности воздуха в посеве, температуры и влажности почвы и т.п. (рис. 4.1). Точно так же биологическая часть системы характеризуется набором вертикально распределенных переменных: плотности ассимилирующей поверхности фитоэлементов s (je) и поглощающей поверхности корней со (je), плотности отдельных составляющих фитомассы (углеводы, аминокислоты, белки) и фитомассы в целом и др. В динамике все эти величины изменяются. Задачей моделирования как раз и является описание изменения этих переменных в пространстве (т.е. по вертикали) и во времени.[ ...]