Трансформация первичной продукции в агроэкосистеме

Рассмотрим пути трансформации энергии в процессе образования продукции в сельскохозяйственной экосистеме (таблица 8.2, рис. 8.2).

Таблица 8.2. Пути переноса и трансформации энергии в экосистеме сои, в % от ВПП (по Ю. Одуму, 1986 г.).

В процессе фотосинтеза в листьях сои из углекислого газа и воды образуются первичные углеводы, в которых аккумулируется определенное количество солнечной энергии. Это и есть валоваяпервичная продукция (ВПП), которую мы примем за 100 %.

Некоторое количество синтезированных углеводов растения вынуждены израсходовать для получения энергии, необходимой для жизнедеятельности. Часть образованной продукции (и запасенной энергии) расходуется «на собственные нужды» растений. Эти расходы называются автотрофным дыханием или просто дыханием растений (Ra). В экосистеме сои расходы на автотрофное дыхание составляют 25% от ВПП (в природных экосистемах расходы на автотрофное дыхание обычно значительно выше).

Оставшаяся часть продукции называется чистой первичной продукцией (ЧПП). В экосистеме сои ЧПП составила за год 75% от ВПП. Теоретически вся ЧПП доступна человеку. Но на практике это далеко не так.

Несмотря на все усилия, даже в агроценозах часть ЧПП достается другим организмам, гетеротрофам, как полезным (симбионтам, опылителям), так и тем, которых мы попросту называем «вредителями». Доля продукции, потребленной гетеротрофами за год, в экосистеме сои составляет 10 % от ВПП.

Оставшаяся часть продукции выделяется в особую категорию только в агроэкосистемах. В отечественной сельскохозяйственной литературе ее называют иногда урожай на корню или биологический урожай (в приведенном примере – 65% от ВПП).

Наиболее ценная для человека часть продукции, как правило, вывозимая с поля, называется урожаем. В приведенном примере урожай сои составляет всего 32% от ВПП.

Оставленная в поле часть первичной продукции обычно называется корневыми и пожнивными остатками. В приведенном примере эти остатки составляют 33% от ВПП – даже несколько больше, чем урожай, вывозимый человеком. Но это тот минимальный резерв органического вещества (и энергии), за счет которого существуют почвенные организмы и поддерживается плодородие почвы.

К началу следующего сезона практически все органические остатки сои будут разложены почвенными сапротрофами. Общий годовой баланс трансформации валовой первичной продукции (за исключением семян) в агроэкосистеме сои сведется к нулю – что накоплено, то и потрачено.

Рис. 8.2. Пути переноса и трансформации энергии в экосистеме сои, в % от ВПП.