Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 150
Текст из файла (страница 150)
Другое понятие, введенное Клаудом, — это графическая модель кривых истощения запасов (фиг. 202). При современной тенденции «добывать, использовать и выбрасывать» ожидается громадный бум и спад (кривая 1). Шкала времени не градуирована из-за отсутствия данных, но «спад» может начаться уже в нынешнем столетии, так как запасы некоторых важнейших металлов, например цинка, олова, свинца (необходимого для долгожданного автомобиля с электрическим двигателем!), меди и других, могут быть полностью истощены в течение 20 лет, поскольку речь идет о легко эксплуатируемых запасах. Примерно в зто же время могут исчерпаться запасы таких горючих, как уран-235 и природный газ.
Если бы уже сейчас начать проводить какую-либо программу охраны минеральных ресурсов, состоящую в ограничении, замене (использовании, где это возможно, менее редких металлов) и частичном восстановлении, то кривая истощения запасов могла бы стать более сз 3 'сь сз Время — о 1270 г. Фиг.
202. Альтернативные схемы истошеиии запасов полезиых ископаемых. !. Быстрое ияъятие, приводящее к истощение полезиыя ископаемые (яля другого иевосстаиав. ливееиого сырьяь !!. Сроки истощеиия мамии растянуть при частичкам восстаиовдеяеи и менее ристочятельиом использоваиви. П! Эффективиое весстаиовлееие в сочетаиии со строгов зкапомиеа и использоваивем замеиителеа позвелало бы бесковечио удликять кривые истощения запасов. кл, к«вас»псы плоской, как кривая П на фиг.
202. Эффективное восстановление, многократное использование в сочетании со строгой экономией и снижением потребления на душу населения (снижение потребления энергии в развитых странах) позволили бы растянуть уменьшение запасов на длительное время (кривая П(). Следует заметить, что даже при самой совершенной системе многократного использования полностью приостановить истошение запасов мы не можем. Если бы ежегодно возобновляли 60 млн.
т железа, потребовалось бы еще около 500000 т железа в год для восполнения неизбежных потерь на трение, окисление и т. д. Оценки запасов минерального горючего и разного рода проекты относительно его использования и экономии довольно определенны и в общем согласуются друг с другом. Как будет отмечено в гл. 16, не запасы, а скорее загрязнение станет лимитирующим фактором для обеспечения энергией промышленности. Хотя запасы природного газа и урана будут скоро исчерпаны, нефти и угля должно хватить на большие сроки. Тем временем реакторы-размножители и, возможно, развитие термоядерных реакторов позволят заполнить энергетическую брешь.
Таким образом, во всяком случае иа сегодняшний день, биотические и минеральные ресурсы — более узкое место, чем энергетика. Можно надеяться. что эти огРаничения уже сейчас позволят пресечь попытки повысить использование энергии до такого уровня, при котором нашему мирч грозит опасность быть сожженным в буквальном смысле слова. В 1969 г. комитет Национальной Академии наук США опубликовал отчет, озаглавленный «Ресурсы и человек», который призывает с осторожностью относиться к таким оптимистическим проектам, как, например: 1) море — неисчерпаемый источник запасов или 2) извлечение металлов нз бедных руд с использованием огромных количеств дешевой атомной энергии.
Как уже отмечалось в гл. 12 (равд. 1), наибольшее количество металлов (и доступной пищи) сосредоточено у берегов, и, несмотря на самую богатую фантазию, они были и будут всего лишь добавкой к запасаи на материках. Использование огромных количеств атомной энергии для обогащения бедных руд превратило бы весь мир в огромнын опустошенный рудник и создало бы опасные и дорогостояшие проблемы удаления отходов и загрязнений. 3. СЕЛЬСКОЕ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО В прошлом приложение экологии к сельскому и лесному хозяйству ограничивалось главным образом принципами, касаюшимися лимитирующих факторов (гл.
5) и продуктивности (гл. 3), но по указанным уже причинам лесоводы и агрономы должны теперь понять, что с точки зрения всей экосистемы человека продукция «их» полей и лесов — это не только продукты питания и волокно. Экология сельскохозяйственных культур подробно рассматривалась в гл. 3 (равд. 3). Применительно к умеренной зоне основные лимитирующие факторы в производстве пиши были преодолены в результате технических достижений в производ. стве удобрений, ирригации, борьбе с вредителями н создания посредством генетики и селекции новых сортов зерновых культур (гл.
8, равд. 5). Однако, как это усиленно подчеркивалось в гл. 4, равд. 6, и в гл. 14 (равд. 7), агротехнические приемы для умеренной зоны нельзя переносить в тропики; методы ведения сельского хозяйства, применяемые в тропиках, совершенно неудовлетворительны, и здесь необходимы совсем новые подходы, основанные на экологических принципах (см. также гл.
7, равд. 19). Как было показано в гл. 3 (равд. 3), увеличение производства сельюкохозяйственных продуктов (так называемая «зеленая революция») ЧАСТЬ 3. ПРИКЛАДНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭКОЛОГИИ 526 го /О ч И о (0 " 05 аа Ф ~редний урожай глдтд, кг/га Фнг. 20З. Зависимость урожая пищевых культур от применения удобрений (г), пестн- пидов (И) и затраты мощностей (ггг) при выращивании и сборе урожая. Знечення регрессии основанм ла данных для трех стран (США, Индвя н Явовняь Заметьте, что для удвоення урожая необходнмо десвтнхратное увелнченне волвчества удобренва, вестндадов в аатрагм мощносгн (жнвогнмх нлн машвнь произошло главным образом за счет высокой механизации сельского хозяйства, связанной с внесением значительных количеств энергии в виде топлива, применения изощренных химических средств борьбы с вредителями и создания высокоинбредных сортов растений.
Системные модели, подчеркивающие различие между индустриальным и неиндустриальным сельским хозяйством, обсуждались в гл. 10 (см. фиг. 139, 8 и Г). Максимизация урожая без учета прочих последствий порождает очень серьезные промахи, как экологические, так и социальные (см. разд.
1 этой главы). Первые нз них иллюстрирует фиг. 203, где показано, что для удвоения урожая зерновых требуется в 10 раз увеличить затраты удобрений, пестицидов и мощности. Таким образом, индустриализованное (использующее энергию горючих ископаемых) сельское хозяйство (как, например, практикуемое в Японии) может дать в 4 раза более высокий урожай с гектара, чем сельокое хозяйство, в котором всю работу выполняют люди и домашние животные (как' в Индии)„ио оно требует в 10 раз больших затрат разного рода ресурсов н энергии.
Поэтому нетрудно понять, почему «агроиндустрияв — одна из главных причин загрязнения воздуха и воды. Агроинженер будущего должен уделять больше внимания качеству сельского ландшафта, который должен служить источником не только пищи, но и чистой воды и чистого воздуха (не говоря уже об отдыхе и других потребностях). ГЛ. М.
РЕСУРСЫ Фнг. 204. Сажевый сосновый лес. В отличие от сельского хозяйства в лесном хозяйстве значительная часть продукции состоит в потреблении приростов прошлых лет. Когда этот природный источник будет, так сказать, «выработан», лесному хозяйству придется привести свою продукцию в соответствие с годовым приростом, На западе США вырубка лесов все еще значительно превышает годовой прирост, но на юге и па востоке, где старые леса давно вырублены, вырубка больше соответствует годовому приросту. Перед лесным хозяйством стоит дилемма: искусственный лес, т. е.
монокультура (фиг. 204), или естественный лес (фиг. 205)? Одна школа лесоводов придерживается мнения, что к лесам следует относиться как к «древесным посевам», т. е. выращивать их, как кукурузу или другие зерновые культуры. Под это подводится теория, что повышение потребления на душу населения и рост численности населения приведут к повышению спроса на древесину и что единственый путь удовлетворить этот спрос — организация древесных «ферм».
Как уже многократно отмечалось, максимизация по количеству урожая означает: 1) снабжение энергией (т. е. индустриализацию лесного хозяйства); 2) монокультура с коротким временем оборота (так как молодой лес растет быстрее старого, см. фиг. 122); 3) искусственный отбор сортов на высокую продукцию древесины (а эти сорта требуют применения больших количеств удобрений и пестицидов, которые в свою очередь увеличивают глобальное загрязнение и опасность эпифитотий); 4) вероятность снижения качества.
Многие лесоводы утверждают, что с лесом нельзя обращаться как с обычной сельскохозяйственной культурой, потому что он имеет н другие существенные функции — как место отдыха для человека, место- обитание диких животных, зашита воздуха и воды и т. д. Всем этим це- б28 члсть в, прикллдныя и твхнологичвскив лспвкты экологии Фнг. 206. Естественный сосновый бор. лям лучше удовлетворяют многовидовые разновозрастные древостои, которые дают непрерывные, хотя и низкие, урожаи продукции (т. е. «леса многоцелевого пользования» — концепция, принятая сейчас в заповедниках США). Самое важное — это понять, что лесные фермы и естественные леса многоцелевого назначения представляют собой совершенно различные экосистемы в отношении как затрат, необходимых для их поддержания, так и нх роли в удовлетворении других требований, предъявляемых человеком к окружающей среде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
