Чистая первичная продукция степных экосистем и причины ее пространственной изменчивости

Рассматривается изменение величин чистой первичной продукции: надземной (ANP, aboveground net production), подземной (BNP, belowground net production) и общей (NPP, net primary production) для луговых, настоящих и сухих степей. Исследуемые луговые и настоящие степи расположены от 36 до 116° E и от 47 до 56° N. В Тыве определена продукция сухих степей, приуроченных к различным элементам рельефа — от верхней части горы до днища пади. Величина ANP в луговых степях меняется с запада на восток от 10.2 до 3.1, в настоящих — от 5.8 до 0.7 т/ га в год и зависит от многих причин, включая температуру воздуха, количество осадков и свойства почвы. Последние определяются комплексом условий, включающим положение экосистемы в рельефе, что приводит к различному увлажнению почвы. Как в луговых, так и настоящих степях имеются нарушения в закономерном уменьшении величины ANP с запада на восток. В ряду луговых степей в некоторых случаях вместо снижения наблюдаются повышения ANP, что объясняется изменением почвенных условий. Первое повышение от 4.8 (63° E) до 6.1 т/га в год (73° E) происходит при смене чернозема выщелоченного на лугово-черноземную почву, т.е. в результате дополнительного увлажнения почвы. Второе повышение от 3.6 (75° E) до 6.6 т/ га в год (90° E) наблюдается при изменении почвы от чернозема обыкновенного к чернозему обыкновенному луговатому мощному. В настоящих степях наблюдалось три повышения ANP: при смене темно-каштановой каменистой почвы на чернозем обыкновенный, во втором случае при смене солонца лугово-степного среднестолбчатого на чернозем южный солонцеватый, третье повышение ANP установлено при смене почвы от чернозема малогумусного к чернозему мучнисто-карбонатному солонцеватому. Величина BNP в луговых и настоящих степях в целом снижается с запада на восток от 26.8 до 7.7 т/га в год в слое почвы 0–30 см, варьируя без видимой закономерности. В Тыве, в связи с изменением рельефа, ANP сухих степей меняется от 3.7 до 1.7, BNP — от 27.0 до 8.7 т/га в год. Следовательно, величину надземной продукции травяных экосистем определяют не только температура воздуха и количество осадков, но в такой же степени и свойства почв, меняющихся по структуре, количеству С_орг, питательных элементов и обводненности.