Организмов в географических поясах Мирового океана

*Средние значения указаны с учетом площадей поясов.

Как следует из приведенных данных, наибольшая масса фотосинтезирующих организмов (фитопланктона) на единице площади характерна для субарктического и северного умеренного поясов. Не случайно именно эти пояса обеспечивают ²/з мирового улова рыбы. В то же время суммарная площадь экваториального и тропических поясов занимает около 60 % всей поверхности океана. Поэтому, несмотря на небольшую продуктивность единицы площади этой акватории, более половины годовой продукции фотосинтезирующих организмов Мирового океана создается в этих поясах.

Процесс фотосинтеза органического вещества сопровождается выделением кислорода. Его наименьшее количество продуцируется в арктическом поясе — 120 т/км² в год, в экваториальном — 210 т/км² в год. Пропорционально выделившимся массам кислорода происходит связывание масс углекислого газа.

Иная картина биогеохимической зональности на материках. На первый взгляд, интенсивность биологических и биогеохимических процессов на суше должна возрастать от менее теплых к более теплым поясам. Но использование энергии для химических, физико-химических, биологических процессов возможно лишь при наличии воды. Согласно В.Р.Волобуеву (1974), на поверхности суши основная часть энергии расходуется на испарение и транспирацию воды растениями (от 95 до 99,5 %). Затраты на биологические процессы составляют от 0,5 до 5 %, большей частью около 1 %. На гипергенное преобразование минералов расходуются сотые и тысячные доли процента всей энергии. Полнота использования поступающей солнечной энергии в перечисленных процессах зависит от степени увлажнения: в засушливых районах показатель использования очень мал, в хорошо увлажняемых районах он достигает 70 — 80 %.

Атмосферное увлажнение на суше не повторяет термическую зональность. Годовое количество атмосферных осадков, режим их выпадения обусловливают неодинаковую степень увлажнения разных территорий внутри термических поясов. Это влечет за собой различную интенсивность водной и биологической миграции элементов.

Основная часть выпавших осадков в результате испарения и транспирации возвращается в атмосферу. Испаряющаяся влага регулирует тепловой режим, что делает возможным существование живых организмов. Обмен воды на конкретной территории имеет определяющее значение для всех видов миграции химических элементов. Для количественной оценки этого процесса используется коэффициент относительной увлажненности К_г Коэффициент в своем первоначальном виде был предложен В.В.Докучаевым и Н.Г.Высоцким; в настоящее время он определяется как отношение суммы атмосферных осадков к величине испаряемости.

В. Р. Волобуев (1974) проанализировал ареалы распространения почв всех типов и установил следующие показатели однотипной относительной увлажненности ландшафтов:

Области равного увлажнения Х_у

Крайне сухие............................................................. 0,20

Сухие..........................................................................0,20-0,40

Умеренно сухие.........................................................0,40 — 0,75

Умеренно влажные...................................................0,75— 1,20

Влажные.....................................................................1,20—1,95

Очень влажные.......................................................... 1,95 — 2,90

Особо влажные.......................................................... 2,90

Первые три величины характеризуют территории различной степени аридности, три последние — гумидные области. Относительная увлажненность, характеризуемая коэффициентом, равным 0,75— 1,20, соответствует области с уравновешенным водным балансом.

В условиях одинаковой относительной увлажненности интенсивность миграционных, в том числе биогеохимических, процессов в экосистемах возрастает с увеличением поступающей солнечной энергии (радиационного баланса). При низкой относительной увлажненности аридных территорий влияние изменения величины радиационного баланса проявляется слабо. Поэтому биогеохимические процессы в экстрааридных ландшафтах высоких и низких широт имеют общие черты. Иное положение в пределах гумидных территорий, где с увеличением относительной увлажненности возрастает влияние величины радиационного баланса. Вследствие этого интенсивность массообмена химических элементов в гумидных ландшафтах тропиков и высоких широт сильно различается. В табл. 10.2 приведены данные, характеризующие динамику масс органического вещества, синтезируемого основными зональными типами растительности суши.

Таблица 10.2