Глава 3. Энергия в экосистемах

и имеют низкую среднегодовую продуктивность. Ежегодное потреб­ление энергии оценивается ориентировочно в 10³-10⁴ ккал/м². Организмы, живущие в этих экосистемах, адаптированы к скудному количеству энергии и эсрсрективно ее используют. Эти экосистемы очень важны для биоссреры, так как занимают огромные площади. Океан покрывает свыше 70 % поверхности земного шара. По сутидела, это основные системы жизнеобеспечения, механизмы, стабили­зирующие и поддерживающие условия на «космическом корабле» -Земле. Здесь ежедневно очищаются огромные объемы воздуха, воз­вращается в оборот вода, формируются климатические условия, поддерживается температура и выполняются другие функции, обес­печивающие жизнь. Кроме того, без всяких затрат со стороны чело­века здесь производится некоторое количество пищи и других мате­риалов. Следует сказать и о не поддающихся учету эстетических ценностях этих экосистем.

Природные экосистемы, движимые Солнцем и субсиди­руемые другими естественными источниками, - это экосисте­мы, обладающие естественной плодородностью и производящие излишки органического вещества, которые могут накапливаться. Они получают естественные энергетические субсидии в виде энер­гии приливов, прибоя, течений, поступающих с площади водосбо­ра органических и минеральных веществ и т. п. Потребление энергии в них колеблется от 1-10⁴до 1-Ю⁵ккал/м²тод. При­брежная часть эстуария типа Невской губы - хороший пример таких экосистем, которые более плодородны, чем прилегающиеучастки суши, получающие то же количество солнечной энергии. Избыточное плодородие можно наблюдать и в дождевых лесах. Эти экосистемы характеризуются не только высокой продуктивно­стью, но и большим видовым разнообразием живых организмов.

Экосистемы, движимые Солнцем и субсидируемые чело­веком, - это наземные и водные агроэкосистемы, получающие энергию не только от Солнца, но и от человека в виде энергетичес­ких дотаций. Высокая продуктивность их поддерживается мышеч­ной энергией и энергией топлива, которые тратятся на возделы-

113

Глово 3. Энергия в экосистемах

вание почв, орошение, удобрение, селекцию, переработку, транс­портировку и т. п. Хлеб, кукуруза, картофель «частично сделаны из нефти». Самое продуктивное сельское хозяйство получает энер­гии примерно столько же, сколько самые продуктивные природные экосистемы второго типа, т. е. от 1-Ю⁴до МО⁵ккал/м2год. Различие между ними заключается в том, что человек направляет как можно больше энергии на производство продуктов питания ограниченного вида, а природа распределяет их между многими видами и накапливает энергию на «черный день», как бы раскла­дывая ее по разным карманам. Эта стратегия называется «страте­гией повышения разнообразия в целях выживания». Агроэкосисте-мы характеризуются низким разнообразием видов.

Высокий урожай поддерживается ценой больших вложений энергии. Эти энергетические дотации могут превышать выход энергии с урожаем. В горючем, которое расходуется сельскохо­зяйственными машинами, содержится не меньше энергии, чем в солнечных лучах, падающих на поля. Интенсивное ведение сель­ского хозяйства превращает растительные и животные организмы в живые машины для производства органических веществ. Боль­шая часть энергии для производства картофеля, хлеба и мяса берется не от Солнца, а из ископаемого топлива.

Индустриально-городские экосистемы, движимые топли­вом, - венец достижений человечества. В индустриальных горо­дах высококонцентрированная энергия топлива не дополняет, а заменяет солнечную энергию. Пищу - продукт систем, движимых Солнцем, - в город ввозят извне. Особенностью этих экосистем является огромная потребность плотно населенных городских райо­нов в энергии - она на два-три порядка больше, чем в первых трех типах экосистем. Если в несубсидируемых экосистемах приток энергии колеблется от 10³до 10⁴ккал/м²год, а в субсидируемых системах второго и третьего типа - от 10⁴до 10⁵ккал/м²тод, то - в крупных индустриальных городах ежегодное потребление энергии достигает нескольких миллионов килокалорий на 1 м²: Нью-Йорк - 4,8*10⁶, Токио - 3*10⁶, Москва - 1*10 ккал.

114