Значения первичной продукции в одном водоеме могут варьировать в широком диапазоне. Это может быть обусловлено межгодовыми изменениями факторов внешней среды (погодных условий, освещенности, количества биогенов и т.д.). Так, первичная продукция в Рыбинском водохранилище в разные годы изменялась от 1212 до 7733 кДж/(м2-год), в оз. Красном под Ленинградом — от 2592 до 5016 кДж/(м2-год), в оз. Байкал — от 2926 до 6897 кДж/(м2-год).
Результаты исследований продуктивности озер, расположенных в различных географических зонах, которые были выполнены в СССР по Международной биологической программе, показали, что первичная продукция планктона закономерно возрастает от северных водоемов к южным. Первичная продукция в субарктическом оз. Зеленецком (побережье Баренцева моря) составляла 83,6 кДж/(м2-год), а в южном оз. Инкити (Закавказье) — 29 974 кДж/(м2-год), т.е. различалась более чем в 300 раз. Однако в каждой географической зоне могут встречаться как олиготрофные, так и эвтрофные водоемы (рис. 9).
Данные о первичной продукции планктона и содержания хлорофилла а положены в основу классификации водоемов по их продуктивности (табл. 4).
Таблица 4
СКОРОСТЬ ФОТОСИНТЕЗА ПРИ ОПТИМАЛЬНЫХ СВЕТОВЫХ УСЛОВИЯХ, ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ ЗА ГОД КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРОФИЛЛА а В ОЗЕРАХ И ВОДОХРАНИЛИЩАХ С РАЗЛИЧНОЙ ТРОФНОСТЬЮ
Водоем | Лор4 мг С/(м3 • сут) | Схл мг/м* | А кДж/(м2>год) |
Олиготрофный Мезотрофный Эвтрофный Высокоэвгрофный | <30 30—300 300—3000 >3000 | <1 1—10 10—100 >100 | <1255 1255—4184 4184—14644 >14644 |
Следует отметить, что классификация океанических вод по первичной продукции и концентрации хлорофилла а существенно отличается от классификации континентальных водоемов (табл. 5).
По этим показателям трофический статус океанических вод находится на более низком уровне по сравнению с внутренними водоемами.
В Мировом океане значения первичной продукции в разных районах существенно различаются. Наиболее продуктивны прибрежные зоны и особенно зоны апвеллинга (табл. 6).
Таблица 5
ПЕРВИЧНАЯ ПРОДУКЦИЯ (Р> И КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРОФИЛЛА (Схл) В ОКЕАНИЧЕСКИХ ВОДАХ
Воды | Р мг С/(м3-сут) | Схл мг/мз |
Олиготрофные Мезотрофные Эвтрофные | <0,1—10 <0,1—100 1,0—100 | 0,09—0,21 0,15—0,35 ?2,5—8,5 |
Таблица 6
СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕРВИЧНОЙ ПРОДУКЦИИ В РАЗЛИЧНЫХ РАЙОНАХ МИРОВОГО ОКЕАНА
Район | Доля общей площади, % | Первичная продукция, кДжКмг-год) |
Открытый океан | 90 | 2092 |
Прибрежная зона | 9,9 | 4184 |
Зона апвеллинга | 0,1 | 12552 |
Максимальная продукция в тропических зонах апвеллинга Тихого океана отмечается при скорости подъема глубинных вод около 1,2-10~3 см/с и слабом турбулентном перемешивании. При отсутствии подъема вод и сильном турбулентном перемешивании в поверхностном слое до 200 м первичная продукция резко уменьшается из-за дефицита биогенов или выноса значительной части водорослей из зоны интенсивного фотосинтеза. Продукция мелководных эстуариев, коралловых рифов может достигать значительных величин (16 736—20 920 кДж/(м2-год), в среднем около 10 460 кДж/ (м2-год)).
В океане первичная продукция планктона составляет довольно значительную долю общей первичной продукции основных биомов Земли и в некоторых его районах оказывается сравнимой с первичной продукцией, например, тропических лесов (табл. 7).