Биомасса

Биомасса — это суммарная масса особей одного вида, группы видов или всего сообщества организмов. Её принято выражать в единицах массы сухого или сырого вещества, приходящихся на единицу площади или объёма местообитания (например, кг/га, г/м², г/м³). Для анализа взаимосвязи между потоком энергии в экосистеме и средней биомассой последнюю также выражают в единицах энергии на единицу площади (например, Дж/м²).

Распределение биомассы в природе

  • На суше: Среди гетеротрофных (потребляющих готовые органические вещества) организмов наибольшая биомасса характерна для почвенных микроорганизмов. Также значительна биомасса почвенных беспозвоночных, в первую очередь дождевых червей. В зависимости от условий местообитания она составляет от 200 до 1500 кг/га, а по некоторым данным — может достигать 4000 кг/га.
  • Позвоночные животные: Средняя суммарная биомасса наземных позвоночных (млекопитающих и птиц) значительно меньше — обычно до 1–15 кг/га. Однако во время сезонных миграций или зимовок на ограниченных территориях биомасса птиц может возрастать до очень высоких значений.
  • Общая картина в биосфере: Около 90% всей биомассы биосферы (которая оценивается примерно в 1,8 × 10¹⁸ г сухого вещества или 30 × 10²¹ Дж) приходится на наземные растения. Оставшиеся 10% составляют водная растительность и все гетеротрофные организмы.

Биомасса в водных экосистемах

Для морей и крупных внутренних водоёмов характерна относительно малая биомасса растений.

  • Фитопланктон: В толще воды (пелагиали) растительная биомасса представлена в основном микроскопическим фитопланктоном.
  • Животные: Биомасса животных планктона и донных организмов (бентоса) обычно в несколько раз выше, чем фитопланктона. На больших глубинах она невелика, но резко возрастает в прибрежных зонах (например, на устричных банках или коралловых рифах).
  • Водоросли: Значительной биомассой обладают прибрежные макроскопические водоросли, такие как ламинария и фукус.

Интересный факт: Общая биомасса животных Мирового океана оценивается примерно в 6 × 10⁹ тонн, что примерно в 20 раз превышает биомассу всех водных растительных организмов (около 0,3 × 10⁹ тонн).

Значение и применение

  • Пирамида биомассы: При изучении продуктивности и пищевых цепей в экосистеме строят так называемую пирамиду биомассы (см. Трофический уровень). Её величины можно рассчитать, если известны показатели продукции (прироста биомассы) сообщества.
  • Практическое использование: Определение биомассы — ключевой метод для:
    • Изучения продуктивности отдельных групп организмов, биоценозов и биосферы в целом.
    • Прогнозирования последствий хозяйственной деятельности человека для природных систем.

Современный контекст

Современные оценки общей биомассы Земли, основанные на более точных методах (например, спутниковом зондировании и геномном анализе), продолжают уточняться. Актуальные исследования показывают, что распределение биомассы между царствами жизни может несколько отличаться от приведённых выше данных, но общий порядок величин и доминирование растений сохраняются. Особое внимание сегодня уделяется динамике биомассы в контексте изменений климата и антропогенного воздействия.