Круговорот фосфора

Корни растений способны всасывать почвенную воду со значительной большей глубины, чем 20-30 см, эта вода, доставленная листве, транспирируется в атмосферу.

Эвапотранспирацией называют отдачу экосистемной воды в атмосферу; она включает и физически испаряемую воду, и воду, транспирируемую биологически.

Количество воды, транспирируемой растениями, обычно велико; с улучшением водоснабжения растений транспирация усиливается.

Одна береза испаряет за день 75 л воды, бук — 100 л, липа — 200 л, а 1 га леса — от 20 до 50 тыс. л. Один гектар березняка, масса листвы которого составляет лишь 4940 кг, испаряет 47 тыс. л в день, тогда как 1 га ельника, масса хвои которого равна 31 тыс. кг, транспирирует лишь 43 тыс. л воде в день. Один гектар пшеницы использует за период развития 3750 т воды, что соответствует 375 мм осадков, а продуцирует 12,5 т (сухой вес) растительного вещества.Коэффициент транспирации — это количество воды, транспирируемой для создания 1 кг сухого вещества, за сезон. Этот коэффициент очень велик и колеблется от 300 до 1000 в зависимости от вида растений. Например, для продуцирования 1 т (сухого веса) зерна требуется от 250 до 550 т воды (=25-55 мм осадков).

Различия главным образом зависят от климата: растения в аридных зонах для продуцирования одинаковых количеств сухого вещества потребляют в раза больше воды, чем во влажных областях. Согласно “правилу Вальтера”, в семиаридных зонах, где величина годовых осадков ниже 30 см, продуктивность растительного покрова пропорциональна количеству осадков; там создается 1 т сухого вещества на каждые 10 см осадков.

Испарение — это, разумеется, функция климата, и оно хорошо изучено метеорологами; величина его под растительным покровом намного ниже, чем на открытом воздухе, что объясняется экранизирующей ролью растений; оно оценивается в средней Европе в 1 тыс.т на 1 га в год.Величину эвапотранспирации, которая представляет суммарное количество воды, транспирируемое растениями и испаряемое почвой, можно, следовательно, считать в средней Европе равной 3-7 тыс.т на 1 га в год.

Отличие циклов углерода и азота от круговорота воды состоит в том, что в экосистеме два названных элемента накапливаются и связываются, вода же проходит через нее почти без потерь: экосистема ежегодно использует на формирование биомассы лишь около 1% воды, выпадающей в виде осадков.

Описываемый круговорот представляет собой пример очень простого незамкнутого цикла (рис.20).

Рис. 20. Круговорот фосфора

Фосфор совершает круговорот в наземных экосистемах в качестве важной и необходимой составной части цитоплазмы; биоредуценты минерализуют органические соединения фосфора из отмерших организмов в фосфаты, которые вновь потребляют корни растений. Громадные запасы фосфора, накопившиеся за прошлые геологические эпохи, содержат горные породы; в процессе разрушения эти породы отдают фосфаты наземным экосистемам; однако значительные количества фосфатов оказываются вовлеченными в круговорот воды, выщелачиваются и вовлекаются в море. Здесь они обогащают соленые воды, питают фитопланктон и связанные с ним пищевые цепи; затем вместе с отмершими остатками фосфаты погружаются в океанические глубины. Часть их, отлагающаяся в пределах досягаемости морских экосистем, используется ими, часть же теряется в глубинных отложениях. Частичный возврат фосфатов на землю возможен и с помощью морских птиц (имеется в виду гуано, огромные залежи которого на побережье Перу указывают на то, что некогда морские птицы играли большую роль в его накоплении, чем теперь) и благодаря рыболовству (рыбу используют в качестве удобрения под посевы риса).

Дата добавления: 2014-11-06