Фитомасса и продукция высших водных растений.
Прежде чем перейти к конкретному рассмотрению методов определения фитомассы и продукции высших водных растений, необходимо остановиться на терминологии, поскольку часто многие авторы в одном и том же значении используют совершенно разные термины: «урожай», «биомасса», «растительная масса», «фитомасса», «продуктивность», «продукция», Не вдаваясь в подробное рассмотрение столь противоречивого использования терминов, следует указать, что в 1966 году Межсекционный терминологический комитет в системе организаций, участвующих в работе по Международной биологической программе, утвердил толкование понятий, относящихся к первичной продукции, которые приведены в таблице. Приводимая ниже терминология принимается нами за основу.
Таблица
Название | Содержание понятия | |
русское | английское | |
Фитомасса | Phytomass | общее количество живого вещества в растениях в пределах системы, накопленное на определенной площади к данному моменту; неживое вещество, больше не являющееся частью живых растений, из фитомассы исключается |
Первичная продукция | Primary production | количество органического вещества, вносимого автотрофами в биогеоценоз на определенной площади за определенный отрезок времени |
Общая, или *ловая первичная продукция | Gross primary production | количество органического вещества, создаваемого автотрофами в процессе общего (или истинного) фотосинтеза на определенной площади за определенный отрезок времени |
Чистая первичная продукции | Net primary production | количество органического вещества, создаваемого автотрофами в процессе видимого (или кажущегося) фотосинтеза на определенной площади за определенный отрезок времени; оно не включает некоторого количества вещества, потраченного за это время продуцентами на поддержание своей жизни (дыхание, рост) |
Абсолютно чистая первичная продукция | Absolutely net primary production | количество органического вещества, синтезированного автотрофами на определенной площади за определенный отрезок времени за вычетом потерь, связанных не только с поддержанием жизни продуцентов, но и с частичным опадом и потреблением различными гетеротрофами за это время самих продуцентов или их частей |
Один из основных методов сбора фитомассы — метод пробных площадок (метод квадратов).
Сущность этого метода заключается в том, что пробы (или укосы) для определения фитомассы берутся в наиболее типичных местах описываемой растительности: с 1; 0,5 или 0,25 м2. Для ограничения пробной площади используется рамка.
Для растительности с плавающими листьями (например, росли кубышки) рекомендуется брать укосы с 4 м2. Для густого однородного сообщества тростника достаточно 0,5 или 0,25 м2.
Модификацией метода площадок является метод трансе кт, сущность которого заключается в том, что учет растений производится с полосы определенной ширины. Например, при учете морских цветковых растений во время отлива от нижнего уреза воды вырезается полоса литорали шириной от 0,2 до 1 м под прямым углом к береговой линии до границы верхней литорали с берегом. При этом срезаются только те растения, которые попадают в трансекту. Такой метод можно рекомендовать при изучении зарослей высших водных растений на литорали морей. В период отлива (главным образом на северных и дальневосточных морях), когда обнажаются значительные территории подводных лугов, особенно удобно определять также и фитомассу подземных органов растений.
Независимо от того, какова площадь пробного участка, все растения, находящиеся на нем, а по возможности и их подземные части должны быть срезаны и выкопаны.
Затем собранный материал разбирают по видам и взвешивают каждый вид отдельно. В том случае, когда растения просто обсушивают фильтровальной бумагой или убирают внешнюю воду центрифугированием и взвешивают, получают величину фитомассы в сыром весе. Можно также измерить воздушно- сухой вес, высушивая растения на воздухе, однако оба эти метода имеют малую точность и могут быть использованы лишь для получения приближенных значений. Следует измерять фитомассу в абсолютно сухом весе. Растения распределяются рыхлым и тонким слоем и после высушивания в течение 24 ч при температуре 105° постепенно охлаждаются в сушильном шкафу, чтобы избежать попадания влаги из атмосферы. Фитомасса выражается в единицах веса на единицу площади (г/м2, кг/м2, ц/га). В тех случаях, когда карбонаты кальция и магния составляют значительную часть от сухого веса растений, необходимо вводить поправку на то, чтобы правильно рассчитать фитомассу. Поправка, на которую следует умножить абсолютно сухой вес растений, представляет отношение веса после удаления карбонатов к весу растений, содержащих карбонаты. Для удаления карбонатов определенную навеску сухих растений необходимо несколько минут подержать в растворе 3 — 5%-ного НС1, затем промыть водой и снова высушить в термостате до абсолютно сухого веса.
Высшие водные растения могут укореняться на значительную глубину.
Например, тростник до 1 м, хвощ — 80 см, белокрыльник — 70, вахта трехлистная — 70, осока дернистая — 60 см. В связи с этим помимо наземной (или подводной) фитомассы необходимо учитывать и ее подземную часть. Однако в настоящее время из-за технической сложности сбора материала таких работ сравнительно немного. Известно, например, что у рогоза, камыша озерного и кубышки подземные органы могут превосходить наземные по биомассе в несколько раз. В сформированных сообществах подземные органы часто составляют более половины общей фитомассы, но накапливаются они в течение ряда лет, поэтому не могут составлять большой доли в общей (годовой продукции. Отсюда, следует, что фитомасса и возраст подземных органов должны изучаться параллельно при определении общей первичной продукции.
