Sự phân bố của năng suất sơ cấp trong sinh quyển
Thực vật tạo nên nguồn thức ăn sơ cấp cho mọi sinh vật dị dưỡng. Sức sản xuất sơ cấp hay thứ cấp của các hệ sinh thái hoặc một phần bất kỳ của chúng đều được xác định như tốc độ, với nó năng lượng được đồng hóa bởi sinh vật sản xuất hay sinh vật tiêu thụ.
Nói chung, năng suất sinh học (Productivity) của một hệ sinh thái là khả năng hay điều kiện tốt đảm bảo cho sự thành tạo năng suất hay là mức độ giàu có, phì nhiêu của hệ. Trong một quần xã sinh vật giàu có hay một quần xã sinh vật có năng suất cao, số lượng sinh vật có thể nhiều hơn những quần xã nghèo, năng suất thấp, nhưng đôi khi lại không đúng như vậy, nếu như sinh vật trong quần xã giàu bị biến đổi hay thoát đi nhanh. Chẳng hạn một thửa ruộng mật điền lắm sâu bọ thì mùa màng thu hoạch lại thấp hơn một thửa ruộng xấu, tuy nhiên, tổng năng lượng lại cao hơn... Nói đến năng suất sinh học ta thấy có bao hàm ý niệm lợi ích đối với con người, bởi vậy không nên lầm lẫn sinh khối (Biomass) hiện hữu hay mùa màng trên mặt đất trong một khoảng thời gian nào đó với năng suất sinh học. E. P. Odum (1983) còn nhấn mạnh rằng, năng suất sinh
học của hệ thống hay sản lượng của các thành phần cấu trúc nên quần thể hoàn toàn không thể xác định được bằng cách cân hay đếm một cách đơn giản những cơ thể có mặt, mặc dù những dẫn liệu về mùa màng thu hoạch trên mặt đất là cơ sở để đánh giá đúng đắn năng suất sinh học sơ cấp, nếu như đại lượng đo đạc của các sinh vật đủ lớn và chất sống được tích lũy theo thời gian không bị phát tán.
Đối với mặt đất, năng suất sơ cấp phân bố tập trung chủ yếu trên bề mặt, ở dưới sâu rất ít. Hơn nữa trong vùng vĩ độ thấp, sinh khối trên mặt đất cao hơn so với vùng vĩ độ trung bình. Ngược lại, dưới mặt đất, sinh khối thực vật ở vùng vĩ độ trung bình cao hơn so với vĩ độ thấp.
Điều đương nhiên, trong quá trình phân huỷ, lớp đất màu mỡ ở vùng vĩ độ trung bình dày hơn rất nhiều so với vùng thuộc vĩ độ thấp. Do vậy, ở vùng nhiệt đới xích đạo, nếu rừng bị chặt trắng, những trận mưa rào sẽ nhanh chóng rửa trôi lớp đất mõng màu mỡ này, và trời nắng, nhất là vào mùa khô, nước bốc hơi sẽ kéo lên bề mặt những oxyt sắt, nhôm... làm cho đất bị kết vón trở thành đá ong hoá. Tuy nhiên, ở vùng vĩ độ thấp, nền nhiệt cao quanh năm, độ ẩm và lượng mưa lớn nên năng suất sinh học của các hệ sinh
thái tự nhiên rất cao. O. Dum (1983) đã đánh giá năng suất sơ cấp của các hệ sinh thái trong sinh quyển như sau :
Các hệ sinh thái Tổng PG (106kcal/m2/nă m) Diện tích (106km2) PG (kcal/m2/năm)
Biển:
326,0 1.000 32,6 Khơi đại dương
34,0 2.000 6,8
6.000 0,4 0,2
Khối nước gần bờ 2,0 4,0 20.000
362,4 43,6 Vùng nước trồi
Cửa sông và rạn san hô
Tổng số
Trên cạn:
40,0 200 0,8
42,0 2.500 10,5 Hoang mạc và đồng rêu
9,4 2.500 2,4
Đồng cỏ và bãi 10,0 3.000 3,0
chăn thả
Rừng khô 10,0 3.000 3,0
4,9 8.000 3,9
4,0 12.000 4,8
Rừng lá kim ôn đớI Bắc bán cầu
14,7 29,0 20.000
135,0 57,4
Đất cày cấy (không đầu tư hay đầu tư ít)
Rừng ẩm ôn đớI
Các hệ nông nghiệp thâm canh
Rừng ẩm thường xanh nhiệt đớI và cận nhiệt đớI
Tổng số
500,0 2.000 100,0
Tổng số chung và giá trị trung bình PG (Không tính nơi băng tuyết và số liệu được làm tròn)
Ở biển và đại dương sự sống phân bố theo chiều thẳng đứng sâu hơn, dĩ nhiên tầng quang hợp (tầng tạo sinh) chỉ nằm ở lớp nước được chiếu sáng, tập trung ở độ sâu nhỏ hơn 100m, thường ở 50 - 60m, tuỳ thuộc vào độ trong của khối nước. Nước gần bờ có độ trong thấp, nhưng giàu muối dinh dưỡng do dòng lục địa mang ra, còn nước ở khơi có độ trong cao, nhưng nghèo muối. Vì thế, năng suất sơ cấp trong vùng nước nông vùng thềm lục địa trở nên giàu hơn. Năng suất sơ cấp của các vực nước thuộc vĩ độ trung bình cao hơn nhiều so với vùng nước thuộc các vĩ độ thấp, vì ở các vĩ độ thấp, khối nước quanh năm bị phân tầng,
ngăn cản sự luân chuyển muối dinh dưỡng từ đáy lên bề mặt, trừ những khu vực nước trồi (Upwelling). Ngược lại ở vĩ độ ôn đới, khối nước trong năm có thể được xáo trộn từ 1 đến 2 lần, tạo điều kiện phân bố lại nguồn muối dinh dưỡng trong toàn khối nước.
Thu Nga
