6.4. Роль фітоценозу в екосистемах

Фітоценоз — невід’ємна частина кожної екосистеми. Фітоценоз включає на певній території всі види вищих і нижчих рослин, здатних до фотосинтезу (з яких абсолютна більшість представлена автотрофними організмами). Фітоценоз — єдиний компонент — утворювач органічної речовини та головний накопичувач енергії, за рахунок якої існують гетеротрофні організми.

6.4.1. Роль фітоценозу у наземних екосистемах

Біогеоценотична роль фітоценозу. Головний продукт існування фітоценозу — його фітомаса, яка порівняно з іншими компонентами екосистеми має найскладніший, різноманітний і специфічний характер, визначаючи явища планетарного масштабу і займаючи центральне положення у системі біогеоценотичних компонентів і трансформації енергії та речовин на земній поверхні. Біогеоценотична роль фітоценозу включає:

• поглинання з інших компонентів екосистем різноманітних речовин і енергії, утворення на їх основі органічної речовини;

• виділення у довкілля продуктів своєї життєдіяльності (О₂, СО₂, Н₂О тощо) і частини енергії у процесі дихання, транспірації та інших виділень (ароматичних речовин тощо);

• повернення частини поглинутих речовин і енергії через опад і розклад його;

• утворення умов для існування інших компонентів біоценозу.

Через синтез зеленими рослинами органічних речовин, ріст тіла, їх дихання, поглинання мінеральних речовин і вологи, транспірацію фітоценоз прискорює, розширює й ускладнює міграцію речовин та енергії на поверхні Землі, утворює нові ланцюги матеріально-енергетичних перетворень, біологічний кругообіг, формує нові природні процеси (ґрунтоутворення, газоутворення), фітоклімат, зменшує ентропію сонячної радіації у космічний простір, забезпечує життєдіяльність гетеротрофів (зооценозу, більшості видів мікробоценозу), перебудовує характер зв’язків між компонентами біогеоценозу.

Уся біомаса автотрофних організмів (фітомаса) суходолу складає 1725—1769 млрд т сухої речовини, утворює за рік 120 млрд т чистої первинної продукції. У перерахунку на сумарну площу Землі в середньому становить 8,15 т (3,0—11,0)

26

сухої речовини на 1 га. Головна кількість припадає на долю фітомаси лісів — 1509 млрд т, або 85 % усієї маси рослинного світу (табл. 6.2).

Таблиця 6.2.

Фітомаса суходолу та її річна продукція (Рябчиков, 1972)

Групи типів рослинності	Річна продукція фітомаси		Жива фітомаса			Відношення річної продукції до біомаси
	загальна, т сухої маси	т/га	загальна, т сухої маси	т/га
Тропічні ліси		30		500	0,06
Ліси помірної зони		10		300	0,03
Чагарники та дрібнолісся		10		100	0,10
Трав’янисті асоціації (степи, луки, савани)		9		30	0,30
Польові культури		5		6	0,91
Сади та рослинність по узбіччях полів і шляхів		10		50	0,20
Рослинність напівпустель, пустель і тундр		2		10	0,20
Рослинний покрив усього суходолу		0,55		8,15	—

Простежується велика роль фітоценозу і в утворенні первинної продукції в лісах: 58 % усієї річної рослинної продукції, або 40 % сумарної річної продукції всіх фотосинтезуючих організмів біосфери. Найменшою продукцією (у середньому 2 т/га сухої речовини за рік) характеризуються напівпустелі, пустелі, тундри та високогір’я.

Головна особливість фітоценозу наземних екосистем у продукційному процесі — поступове накопичення живої біомаси протягом року (у трав’янистої рослинності) або протягом багатьох років (у деревної та чагарникової рослинності). Тому жива біомаса фітоценозу в наземних екосистемах перевищує його річну продукцію у багато разів: у різних відкритих ландшафтах — у 3—5 разів, у лісових екосистемах — у 10—30 разів (відношення продукції до біомаси дорівнює відповідно 0,20—0,30 і 0,03—0,06).

Головна особливість фітоценозу у продукційному процесі і формуванні фітомаси та, що його жива 5 біомаса накопичується поступово.

26

Рослинний світ біосфери у процесі фотосинтезу виділяє близько 430—470 млрд т кисню, на долю наземного фітоценозу припадає 394—434 млрд т, або 91,6—92,6 % усієї кількості О₂.

Якщо процес утворення первинної продукції — позитивна частина у балансі органічної речовини, то дихання — навпаки. При диханні рослин виділяється енергія у вигляді тепла. Вивільнення енергії при диханні рослин відбувається поступово і може бути використане на пов’язаний із диханням біосинтез. Головну роль у перенесенні енергії у процесі дихання відіграє система макроергічних фосфатних зв’язків. Енергія дихання необхідна також для активного поглинання коренями рослин води та мінеральних елементів. Процес дихання рослин, на відміну від фотосинтезу, не має спеціалізованого органа для свого здійснення. У диханні беруть участь усі живі тканини, але з різною інтенсивністю.

Рослинність наземних екосистем — важлива дієва сила у перерозподілі атмосферних опадів, яка послаблює, а у ряді випадків навіть повністю запобігає ерозійному процесу, сприяє гальмуванню утворення ярів. Рослинність відкритих ландшафтів оптимізує температурний режим довкілля, зменшує випаровування та послаблює негативний вплив вітрів.

Значну роль відіграє фітоценоз у забезпеченні кругообігу води, зменшує винесення мінеральних речовин із ґрунтів, очищає стокові води від різних домішок. У процесі транспірації фітоценоз виділяє в атмосферу найчистіші пари води.

В умовах посиленого техногенного впливу на довкілля фітоценози (особливо у лісових екосистемах) запобігають забрудненню атмосфери, зменшують відкладення пилу та інших забруднювачів на поверхню ґрунту. Вуглекислота, яка надходить у довкілля в результаті виробництва промислових підприємств, значною мірою використовується рослинами, що сприяє оптимізації її вмісту в атмосфері. У процесі фотосинтезу та дихання рослин здійснюється активний кругообіг вуглекислоти та кисню, а за допомогою мікроорганізмів і ґрунтової фауни забезпечується кругообіг нітрогену. Природна лісова, лучна та степова рослинність виконує важливу водоохоронну та ґрунтозахисну функцію, тому потребує всебічної охорони для збереження довкілля.

Із вищезазначеного можна усвідомити надзвичайну роль фітоценозу у наземних екосистемах і вплив різних рослинних асоціацій на довкілля. Це важливо для розробки заходів щодо спрямованого його формування (особливо у порушених еко системах) та оптимізації.