П. Зитте, Э.В. Вайлер, Й.В. Кадерайт, А. Брезински, К. Кернер - Ботаника. Учебник для вузов. Том 4. Экология (1134220), страница 37
Текст из файла (страница 37)
13.48. Потенциал замещения ископаемого углерода биологическими источниками углерода (по Езт. Кбгсег). Ежегодной выработке ископаемого углерода противопоставляется содержание его во всей выруба- емой национальным лесным хозяйством древесине ияи, как альтернатива, масса углерода, получа- емая с плантаций биомассы (например, китайского тростника) на 10 гхг современных посевных пло- !цадей ются очень по-разному.
В отдельных случаях двхе наблюдалось, что различные генотипы одного вида реагируют не одинаково. Это означает, что проблема СО, в любом случае может рассматриваться как проблема биоразнообразия особого рода. Снабжение СО, влияет на конкурентные отношения между вилами. Можно согласиться с тем, что этот фактор влияет на структуру яидового состава в мировом масштабе. Кроме прямого воздействия СО1 на фотосинтез и последующее употребление ассимилятов имеется еще и непрямое влияние СО, через водный режим.
Устьица часто реагируют на повышенную концентрацию СО, сужением усгьичной щели (см. 8.3.25). Реакция зависит ш влажности воздуха и почвы, не у всех видов она одинаково сильная, а у деревьев более выражена ца стадии проростков, чем у взрослых экземпляров. В злаковых сообществах зта реакция устьиц вызывает более мелленное снижение влажности почвы в периолы, бедные осадками, что являетсл причиной увеличения аккумуляции биомассы. Большая часть тех явлений, которые происходят в природной злаковой растительнос- ти, могут сводиться к этому непрямому эффекту.
В сухие годы данный эффект соответственно прояшиется сильнее, чем во влажные (рис. 13.47). Предполагается, что эффект замедления снижения влажности в насыщенном СО1 пространстве станет реальностью, если условие испарения по сравнению с современными не изменяется. Антропогенные выбросы СО, в настоящее время составляют по*пи 6 Гт С а ', и будут увеличиваться далее, так что растительность в течение следующих 100 или более лет не сможет связать поступающий излишек. Гораздо вероятнее, что наземное использование дополнительного углерода переместится в атмосферу. Уже сейчас, еще на крутой ветви кривой функции зависимости фотосинтеза от СО1 нри превыпгении СО, на 30% по сравнению с доиндустриальным временем максимальное нетто-связывание составляет только 2 Гт (даже если расчетное поглощение наземного углерода (см.
рис. 13.43) приписать исключительно удобряющему эффекту СО„что, вероятно, переоценивается)— это уливительно малая часть наземном' первичной нетто-продукции, составляю- ГЛАВА 13. РАСТЕНИЯ В ЖИЗНЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ щей около 60 (т С а '. Вследствие стехиометрического связывания Р и Х и других ограничений относительный эффект увеличения концентрации СО1 значительно уменьшается.
Био-менеджмент усиления связывания углерола растениями рационален и в экологическом отношении полезен, но при этом не следует питать иллюзий, что абсолютные значения его взаимосвязаны с эмиссией С. Только сушественное расширение лесных площадей могло бы долговременно способствовать связыванию углерода в биомассе.
Но в данный момент лесные площади массированно сокращаются. Облесенис выкорчеванных плогпадей постепенно вгпме1цает потери, но не дает нетгоприроста, пока они не восстановятся до предыдущего состояния, а это происходит со 100 — 200-летней задержкой. Старые деревья содержат существенно больше С, чем молодые, поэтому замена старых насаждений молодыми все~да (!) представляет собой потерю у~перова Следует помнить о том, что в долговременном балансе углерода решающим является не оборот, а величина обших фондов (средняя продолжительность пребывания С в ландшафте). Быстрорастущие лесные посадки не вносят вклад в восполнение углеродного «долга» местности, хотя и могуг служить ценным источником обновляемых ресурсов (замена ископаемым источникам углерода).
Чтобы порядок величин замсщающего потенциала был очевидным, на рис. 13.48 показано, сколько ископаемого углерода теоретически могло быль замещено биомассой, если бы для этого была ввелена в лействие вся (!) вырубаемая за год древесина в Германии, Австрии или Швейцарии (другое применение древесины и техническое использование заменителей не предполагаются).
Нифры свидетельствуют, что проблема не разрешима ни таким образом, ни созданием специальных плантаций биомассы, или биомасса редуцируется до немногих процентов от ископаемого углерола. Зто не означает, что использование биомассы вместо ископаемого углерода не приветствуется и не приносит экологических и хозяйственных выгод. Никакой эффект биомассы не может хотя бы примерно приблизиться к потенциалу восстановления даже при маленьких (менее 5%) квотах сбереже- ния при потреблении горючих веществ, причем технически ых1можная экономия вместе с той, которая вытекает из действий человека, без сколько-либо значимого снижения уровни жизни может превышать 50%. Не следует таким образом упускать из вила порядок величин, если в решении проблемы рассчитывать на роль растений.
13.8. Биотические взаимодействии Биоценозы Земли характеризуются не только основополагающими пигцсвыми цепями от продуцснтов к консументам и редуцентам, но также и многими другими аспектами совместного существования и конкуренции орга1 ~измов. Биотические вюимодсйствия, обычно назь1ваемые иатерфереицией, могуг проявляться между ицдивидами одной популяции (вида) или между иНдивидами разных видов.
Между экологически самостоятельными вилами они обьшно ешс очень слабые, но могут углубляться вплоть до полной взаимозависимости (например, при симбиозе или паразитизме). Для популяционной биоло1 ии ихи популяционной генетики они имеют основополагающее значение. Ниже будут сопоставлены некоторые важные биогические взаимодействия; решающим критерием при этом будут позитивные (+), негативные (-) влияния на интенсивность возобновления или их отсугствие (О), которые оказывают друг на друга два партнера (А и В): А> В В>А Тип взаимодействия Конкуренция Паразитизм, поедание Кооперация, симбиоз Комменсализм Нейтрализм Биотическис взаимоотношения между автотрофиыми растениями простираются от конкуренции до кооперации, причем пространственное вытеснение и борьба за свет и питательные вспзесзва, равно как и за воду в почве, играют раль в такой жс степени, как и изменения климата биоценоза (см.
1З.З.1) или химические воздействия (аллелопатия, см. 9.5) и др. Некоторые из этих комплексных взаимоотношений можно по- (3.8. Биотические взаимодействия 1 17 нять на основе опытов в культуре с двумя или несколькими видами (рис.!3.49), лругие же настолько сильно зависят от широкого комплекса влияний внешней среды, что в поле их можно разгшничить только приблизительно пуувм наблюдений (пространственно-временные модели) или с помощью манипулятивн<л о вмешательства.
Например, в зо время как ряска урггт(ега (Еетпи) ри!угйгги всегла рнзмпожнетсн интенсивнее, чем 1.етпи л!ЬЬи, последняя н гшстной смешанной культуре подавляет Ярйт(е)и в холе конкуренции за снег (рнс. 13.49). Насколько сильна корневая конкуренция за питательные нешесгна, покгоывает опыт, при котором молодые растения ели в березовом лесу улобряли маркированными фос4юрными соединениями. Если березовые корни обрезают, го елн моууг усваивать в 5 — 9 раз болыце фосбюра. Такие («гсогггепснупл» вЂ” трнпшейпо-корневые) опыты в тропическом лесу также документируют мощную корневую конкуренцию между походами я взрослыми расшниямп. При культиннронании нажнейпшх видов нн газоне из Еи!тт регеппе высокорослый Тпуо!тт ргимпт лает более высокую пролукшпо биомассы, чем низкорослый Т. герепг.
Все виды вместе через гол почти улвнинают продукцию, по если удаляют «мешающий«им Еидит регнппе, и в целом суаноннтся н три раза более продуктивными, чем один Т. рплнпде. Здесь очевидно явление кооперации, илн комменсализма: связывание азота муздуха видами клевера с помощью клубеньковых бактерий янно способствует успеху лругих видов. Шпалерный кустьриичек Етзе!пипи (см. Рнс.
12.9,Е) н аркто-нльпийских обдуваемых ветрами местах часто сушесгвуег совместно с кусгясгыми лишайниками (Сеипгги и лр.), кшорым он прелостанляет условия ддя закрепления; в свою очередь возвьппаюшиеся над ковром листьев шлломы лишайников тормозят втер, что сознает ддя Еоие1еш!а более благоприятные микроклиматнческие условия. Всходы и ювенильные растения обычно намного сильнее страдают от конкурентной борьбы, чем устоявшиеся взрослые растения. У лиственницы и сосны многие взоупедшие семена выживают на примитивных почвах или на оголенных местах и, напротив, почти не выживают среди яруса высоких трав, мхов или кустарничков, которые разрастаются под более старыми леревьями.
Здесь и световые условии неуловлетворительны, и влажность воздуха выше, одревеснение проростков меньше и поэтому значительно сильнее поражение о,в (ад яд) „О,4 а х о о (шн > од (с !.. сгььн) с,о О 2 4 В В Недели Рис. 13.49. Размножение двух своболноплвва- ющих нилов 1ешпвсеае (Брггоае1н ро1углцьв и гетин д1ЬЬа) в чистой культуре и смешанной культуре в условиях конкуренции (по!.
Нвгрег) грибами и поедание улитками. Так же и многие другис пионерные древесныс растения препятствуют возобновлению лиственницы и сосны и способствуют сукпессии другими вилами деревьев. При вллелопагическом ограничении (см. 9.5) полроста особей других видов (но частично и своего вида) значение имеют продукты обмена неществ. Примеры этому найдены у водорослей СЬ)иге!!а и 1УГ)сюй)а, у богатых терпсноцлами (лпиасеае (например, зоны торможения вокруг видов Юа)и)а в Калифорнии) и Мупасеае (например, почти свободные от подлеска посадки Еиса!урги«). Бросается в глаза «враждебность» к подлеску также у ЯоЬ(г!1а, .lид1апз и многих хиуйных леревьев. К отношениям между 1етеротрофами и растениями относятся аллелопатия продупирующих антибиотики актиномицетов и грибов против бактерий и обнаруженное К.Клеем с сотрудниками защитное действие эндофитных грибов в ткани листа против фитофагов. Существенны взаимодействия автотрофных растений с грибными симбиоптами в лишайниках (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
