big-archive.ru

Большой информационный архив

                       

Потоки энергии в процессе торфонакопления

Рассмотрим ту часть энергии болотных биогеоценозов, которая непосредственно используется зелеными растениями для фотосинтеза, именно фотосинтетически активную радиацию с длиной волны 0,38—0,71 мкм. Она трансформируется пластидами листа в химическую энергию, которая идет на построение органического вещества растений и частью расходуется на дыхание. Значительная часть поглощенной энергии выносится с отпадом — отмершими частями растений, которая затем частью потребляется на дыхание фитофагами первого порядка и в большей степени — наземными и почвенными беспозвоночными-сапрофагами и микроорганизмами-деструкторами в процессе разложения отмерших органов. Остаток энергии, заключенный в трансформированной деструкторами органической массе, попадает в анаэробные условия и консервируется в торфе.

Для учета накопления и затрат энергии биогеоценозом необходимо знать теплотворную способность сухой органической массы основных представителей болотного фитосинтеза. Такие данные, полученные непосредственно калориметрическим методом, приведены в ряде литературных источников (Курбатский, 1962; Молчанов, 1971; Дадыкин, Кононенко, 1975; Лархер, 1978). Вот некоторые из них.

По А. А. Молчанову, теплотворная способность органической массы составляет (мДж/кг):

По Н. П. Курбатскому, теплотворная способность ветвей сосны составляет 20,64 мДж/кг. Согласно Л. Г. Кузнецовой (Кулаков, 1947), теплотворность неразложившегося сфагнового торфа (мха) равна 19,90 мДж/кг.

Теплотворная способность может быть определена и что элементарному составу органического вещества по формуле Д. И. Менделеева:

где Qг — теплотворная способность горючего сухого вещества, С, Н, О, и S — соответственно содержание углерода, водорода, кислорода и серы, %. В работе Н. И. Казимирова и др. (1977), где использован расчетный метод, получены следующие величины теплотворной способности (мДж/кг):

Как видно из этих данных, расхождения с приведенными выше калориметрическими определениями незначительны — в пределах 1—2%.

В процессе оторфовывания фитомассы, которое можно рассматривать как начальную стадию углеобразования, в ней возрастает относительное

содержание углерода и связанной с ним химической энергии (табл. 21). В этой таблице, взятой из книги С. Н. Тюремнова (1976), приведены сокращенные данные, причем сделан пересчет энергии на абсолютно сухое органическое вещество торфа в миллиДжоулях на 1 кг. Данные таблицы показывают, что энергия беззольной органической массы низинного торфа большей частью приближается к 22,60 мДж/кг, переходных и верховых торфов — к 23,00—24,00, за исключением малоразложившегося фускум-торфа. Может создаться впечатление, что в процессе торфообразования накапливается дополнительное количество энергии. Однако этого не происходит, а внешний эффект ее увеличения является следствием перестройки элементарного состава органической массы в процессе превращения ее в торф, а именно увеличения относительного содержания углерода и уменьшения кислорода. Углерода при этом также не накапливается, он значительно расходуется в качестве энергии для дыхания организмов-деструкторов, с освобождением СО2 в атмосферу.

Затраты энергии в процессе торфообразования показаны в табл. 22. Из приведенных в таблице данных видно, что накопление энергии в торфяных залежах в общем пропорционально фитомассе годичного прироста (и отпада). Следует обратить внимание на очень большую затрату энергии на процесс оторфовывания растительного материала, связанную, конечно, с колоссальной активностью почвенных беспозвоночных и микроорганизмов по разложению и минерализации органического вещества отпада.

 

Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава

 

                       

  Рейтинг@Mail.ru    

Внимание! При копировании материалов ссылка на авторов книги обязательна.