Чистая первичная продукция больших биомов Земли

(по: Рамад, 1981)

Мы уже говорили, что биосфера — экосистема перво­го порядка, или глобальная. А в экосистеме должны быть сбалансированы все компоненты, от потока энергии, субстрата, атмосферы, вод до биотической совокупности. Последняя является управляющей системой по отноше­нию к абиотической совокупности. В биотической сис­теме управляющей подсистемой служат консументы, так как от них зависит степень использования первичной про­дукции и в конечном итоге стабильность системы в це­лом. По правилу Эшби, управляющая подсистема или управляющая система должна быть организована не ме­нее сложно, чем управляемая; возможно, в этом лежит разгадка тайны, почему на Земле так много животных, особенно насекомых. Поэтому глобальная экологическая пирамида имеет вид волчка (рис. 13.4). Принцип по­строения глобальной экологической пирамиды следую­щий: каждый из основных уровней (продуценты — кон­сументы — редуценты) изображается в форме цилинд­ра, высота которого — биомасса, а диаметр —количество видов.

Соотношения диаметров острия, маховика и стержня «вол­чка жизни» могут быть в разных экосистемах различными, но что­бы волчок не падал, они не могут быть произвольными. Внутри биосферы должны быть территориально сбалансированы экосистемы более низкого поряд­ка. Иными словами, на Земле дол­жно быть необходимое количество тундр, лесов, пустынь и т. д. — как биомов, а внутри биома тундр должна сохраняться оптимальная тундровость, внутри биома хвой­ных лесов — оптимальная лесис­тость и т. д. И так до самых мел­ких биогеоценозов. Значительные преобразования внутри биомов и смещение в них

Рис. 13.4. Глобальная экологическая пирамида. Объяснение в тексте.

равновесия между экосистемами низшего порядка неми­нуемо вызывают саморегуляцию на высшем уровне. Это отражается на многих природных процессах — от изме­нения глубины залегания грунтовых вод до перераспре­деления воздушных потоков. Аналосичное явление наблю­дается и на уровне очень крупных систем биосферы при изменении соотношения между территориями биомов. В ходе освоения земель, в самом широком понимании этого слова, нарушается и компонентное, и территори­альное равновесие. До определенной степени это допу­стимо и даже необходимо, ибо только в неравновесном состоянии экосистемы способны давать полезную про­дукцию (вспомним формулу чистой продукции сообще­ства). Но, не зная меры, человек стремится получить боль­ше, чем может дать природа, забывая, что запасы имеют фундамент из великого множества элементов, пока не входящих в понятие «ресурсы».

Современное потребление продукции биосферы до­стигло 7% чистой первичной продукции суши, и это уже привело к нарушению биохимического круговорота в био­сфере, замкнутость которого может поддерживаться биотой только для биологически накапливаемых биогенов. По расчетам В.Г. Горшкова (1986, 1988), такая ситуа­ция будет продолжаться до тех пор, пока потребление первичной продукции не станет превышать 1% (доля по­требления продукции всеми крупными животными). Од­нако для возвращения биосферы в стационарное состо­яние человечеству придется затрачивать энергию и труд, так как необходимо будет взять на себя те функции, ко­торые раньше выполняла биосфера. При этом следует помнить, что КПД природных экосистем низок и не пре­вышает 10%. Отсюда становится понятным, что необхо­димое для возвращения биосферы в устойчивое состоя­ние количество энергии должно быть огромным. Челове­честву пора оценить свои энергетические и прочие возможности для собственного спасения.