Полная версия

Главная arrow География arrow ГИДРОБОТАНИКА: ПРИБРЕЖНО-ВОДНАЯ РАСТИТЕЛЬНОСТЬ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Методы определения продукции растений по их биомассе

Растительная продукция — это новообразованное органическое вещество за определенный период времени (сутки, месяц, год). Этот процесс характеризуется скоростью, именуемой продуктивностью. В зарубежной литературе в это понятие входит образование продукции в единицу времени. В отечественной литературе этот термин используется в ином контексте. Специалисты рассматривают «продуктивность» как свойство популяции, сообщества, экосистемы (например, озера, болота, реки и т.д.).

Согласно мнению большинства специалистов (А. П. Щербаков, 1950; В.А.Экзерцев, 1958; А. П.Белавская, 1994), годовая продукция высших водных растений равна их максимальной биомассе, приуроченной к концу цветения. Для средней полосы России — это конец июля — начало августа, в более южных районах — июль.

Однако данный метод не учитывает прижизненных выделений растений, отмирания листьев и стеблей, сброса органов размножения, выедания растений животными. А эти величины бывают достаточно значительными и в сумме могут превышать так называемую «биомассу на корню». Поэтому некоторые специалисты считают, что принимать максимальную биомассу за продукцию не совсем корректно, а для ряда видов растений (таких, как элодея) совсем неприемлемо. Ее годовая продукция примерно в 5 раз выше, чем весенняя биомасса (Е. В. Боруцкий, 1950).

Для начала необходимо отметить, что максимальная фитомасса может соответствовать продукции (конечно, с учетом изложенного выше) только в том случае, если начальная биомасса растений очень незначительна (D.F.Westlake, 1965). К примеру, у тростника, рогоза ежегодный прирост растений начинается как бы с нуля, от корня, тогда как элодея, рдесты, мхи вегетируют круглый год.

В пресных водоемах животные могут выедать от 3 до 90 % водной растительности (Н.Н.Смирнов, 1959, 1961; Н.С.Гаевская, 1966), а вес пищевых отходов при питании может превышать количество съеденной пищи в несколько раз (Н.С.Гаевская, 1958). Неудивительно, что при определении первичной продукции Ладожского озера биомасса тростника увеличивалась в течение лета, тогда как количество стеблей на исследуемых участках уменьшалось (И. М. Распопов, М. А. Рычкова, 1969).

Кроме того, почти все макрофиты в отличие от наземных растений теряют за вегетационный сезон в виде опада в среднем до 15 % годовой продукции (D. F. Westlake, 1965). Наблюдения за приростом и опадом тростника, проведенные на Ладожском озере, показали, что эти потери в течение лета составляют 15 —20 % годовой продукции. Аналогичные наблюдения за погруженными растениями Онежского озера показали, что за вегетационный период масса разрушившихся листьев составляла в среднем 7 %. Поэтому сбор и учет мертвого органического материала (опада) в какой-то степени могут компенсировать эти потери и позволят при расчетах продукции вводить необходимые поправочные коэффициенты. Нельзя забывать, что наряду с естественным опадом часть листьев и побегов выедают водные животные (Н.С.Гаевская, 1966). Следовательно, при подсчете продукции необходимо вводить поправку на опад, выедание и другие потери.

Для более корректного решения вопроса о величине Р/В-коэф- фициента проводят специальные опыты и наблюдения на постоянных площадках или за отдельными растениями. Определяя прирост растений и различные потери в течение вегетационного периода, рассчитывают эти коэффициенты для получения величины продукции по биомассе.

Е. В. Боруцкий (1950) провел детальное изучение продукции элодеи, которая вегетирует круглый год. Ранней весной растения высаживали в деревянные заполненные песком ящики и экспонировали на разной глубине водоема в течение всего года. У растений предварительно просчитывали количество и размеры старых и молодых веточек, почек, листьев. Кроме того, определяли их сухой вес на разных стадиях роста и в разные месяцы сезона.

Ящики периодически вынимали из водоема и просчитывали прирост различных органов. Эти скрупулезные исследования позволили установить, что продукция элодеи в 5 раз превышает ее биомассу.

Для анализа прироста корней и корневищ специалисты рекомендуют проводить эксперименты по выращиванию тех или иных растений в погруженных в водоем специальных поддонах, заполненных грунтом или илом. В некоторых случаях целесообразно выращивать растения на значительно больших площадках. Для этого на дне водоема выкапывают яму, выстилают ее полиэтиленовой пленкой и высаживают растения. Для выращивания слабоукоре- няющихся растений не обязательно выкапывать яму; пленку кладут на дно и засыпают ее грунтом. Полиэтиленовая пленка позволяет доставать растения без повреждения корневой системы. Для изучения развития подземных органов иногда используют методы гидропоники.

Поэтому для правильного сопоставления биомассы и продукции высшей водной растительности необходимы проведение специальных опытов на постоянных (стационарных) площадках или тщательные наблюдения за отдельными растениями. Определяя таким образом прирост и опад растений в течение вегетационного сезона, развитие корневой системы, можно рассчитать поправочные коэффициенты для определения продукции не только отдельных растений по их биомассе, но и целых сообществ.

Такой экспериментальный метод таит в себе большие возможности. Опыты могут проводиться на стационарных точках в природных условиях, а также в лабораториях. Они позволяют изучать не только биомассу и продукцию растений, но и биологические и экологические особенности в монокультуре и сообществе. Подобные работы требуют в каждом конкретном случае разработки специальных приемов, методик и оборудования.

Многие данные показывают, что величины Р/В-коэффициен- тов непостоянны и годовая продукция водных растений может существенно отличаться от их максимальной биомассы. Очевидно также, что в зависимости от климатических и других условий величина поправочного коэффициента для одного и того же вида может быть различной.

Поэтому в практике гидробиологических исследований чистую годовую продукцию прибрежно-водных растений рассчитывают по формуле, предложенной И. М. Распоповым (1972):

где Р — годовая продукция; Втлх — максимальная биомасса.

Для растений с плавающими листьями применяют формулу

где и> — средняя масса листа; и — число мутовок, лишенных листьев.

Это связано с тем, что плавающие листья у растений, в частности у кубышки желтой, рдеста плавающего и др., возобновляются примерно три раза в течение вегетационного сезона (И. М. Распопов, 1978).

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>