Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 21
Текст из файла (страница 21)
11 и 12. В табл. 11 урожаи и рассчитанная чистая первичная продукция основных пищевых культур в «развитых» и «развивающихся» странах сравниваются со средними данными для всего мира. Развитой страной считают такую, в которой валовой национальный продукт (ВНП) нз душу населения составляет не менее '600 долл„а обычно — более 73 гл. з. энергия в экоснствмдх.
принципы и концвпции ТАБЛИЦА 11 Ежегодный уроясай пиа(а и оценки часрой первичной продукции главных яи(цевых культур на грех уровнях хозяйства: 1) механизированное сальское хозяйство (США, Аанада, Европа или Япония); 2) яе механизированное или слабомеханаэироваянов хозяйство (Индия, Бразилия, Индонезия ила Куба) и 8) средние данные яо всему мару урожай!, халарлйшмгьх, хг/гл хкаллзз 11 000 4070 12200 67,8 6600 2440 7300 40,6 3 300 1 2Ю 3 700 20,6 3 300 1 220 Среднее зелнчнцы за 1962-1966 гг, взяты ез «Ргабаспаа геагЬаай», уа!. Ш (1966), ФАО оон, ' Рассчлтана исходя нз следуюшей хзларлйнасгм сабралиага урожая (е цхлл/г)! пшеница— 3,3; хулуруза — 3,6; рнс — з,б; саееые бобы — з.о; картофель — 9,9; неачещенлый сахар — 3.1 (ло «!)зпА Агк!сапега изабьаайь, № б, 1963.
' прн расчесе данные для съемзбчых частей зернаьых. сан е азхзра умлажаны на 3. дле картофеля л бататов — ма 2 (см. текст). ° длнгельеасгь зегегацнаенага лереадз лрняяга з 6 мес (196 дней); для сахареага грасглехз — !2 мес (969 дней). 1000 долл. (см. Ревелл, !966). Около 306)9 человечества живет в таких странах; для них характерна низкая скорость прироста населения (около 16й в год), Около 6662) человечества живет в развивающихся странах, где ВНП на душу населения составляет менее 300 долл., а обычно менее 100 долл.; скорость прироста населения в таких странах велика (более 26)9 в год). Как уже сказано, в развивающихся странах продукция пищи на гектар невысока, ибо возможности направлять в сельское хозяйство добавочную энергию ограничены, т. е. лишь около 6919 человечества живет в странах, которые можно было бы назвать «средне- развитыми»; в них ВНП на душу населения колеблется от 300 до 600 долл.
(см. табл. 1 в работе Ревелла, 1966). Как это ии печально, средний мировой сбор зерновых культур гораздо ближе к нижнему, чем к верхнему возможному пределу, и в развивающихся странах урожаи Пшеница — Нидерланды Индия Средние показатели по всему миру Кукуруза — США Индия Средние показатели по всему миру Рис в Япония Бразилия Средние показатели по всему миру Картофель — США Индия Средние показатели по всему миру Бататы и ямс — Япония Индонезия Средние показатели по всему миру Соя — Канада Индонезия Средние показатели по всему миру Сахар — Гавайские о.ва (тростниковый) Нидерланды (свекловичный) Куба (тростниковый) Средние показатели по всему миру (тростниковый и свекловичный сахар) съем!бшзе части рлсгаилй Чистая перзнчеля арадуццня 1 450 24,4 4400 300 4400 5,0 900 900 1300 430 1300 7,2 4300 1510 4500 25,0 1000 350 1!00 6.1 2 300 810 2 400 13, 3 5 100 1 840 5 500 30,6 1 600 580 1 700 9,4 2100 760 2300 12,8 22 700 2 040 4 100 22, 8 7700 700 1400 7,8 12 100 1 090 2 200 12, 2 20000 ! 800 З 500 20,0 6300 570 ! 100 5,1 8 300 750 1 500 8,3 2 000 800 2400 13,8 840 250 780 4,3 1 200 489 1400 7,8 74 ЧАСТЬ Ь ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И КОНЦЕПЦИИ растут медленнее, чем население.
Сейчас общепризнано, что население развивающихся стран страдает не столько от Недостатка калорий, сколько от недостатка белка. При одинаковых условиях калорийность урожая высокобелковой культуры, например сон„будет ниже, чем калорийность урожая культуры, богатой углеводами, например сахарного' тростника (ср. средние данные по этим двум культурам в табл. 11). Сахарный тростник часто называют «чемпионом» среди культивируемых растений по продукции сухого вещества. На Гавайских островах отмечены ежегодные урожаи до 30 т органического вещества на 1 акр в год (около 26000 ккал на 1 м» в год).
Сахарный тростник выращивают здесь восьмилетними циклами, с тремя уборками до новой посадки (Берр и др., 1957). Одна из причин таких высоких урожаев — кругло- годичный рост от многолетнего корневища; вторая — низкая питательная ценность прироста. Богатые белком однолетние культуры, видимо, не могут достичь такой огромной урожайности. Как уже говорилось, в жарком климате дневные скорости роста чистой первичной продукции Обычно бывают ниже (а содержание белка меньше), но ббльшая продолжительность вегетационного периода с избытком возмещает это снижение.
Очевидно, из соображений «экологического здравого смысла» в тропическом сельском хозяйстве следует использовать многолетние растения ввиду двух нх преимуществ: они лучше утилизируют длительный сезон роста, и их возделывание позволяет избежать лишнего выщелачивания из почвы питательных веществ при ежегодной вспашке и севе, необходимых для выращивания однолетних междурядных культур. Регулярное получение урожаев однолетних культур в тропиках требует больших затрат энергии на поддержание плодородия почвы— человек познал это на опыте издревле, выращивая рис на залитых водой полях. В табл. 12, А приведена более обобщенная модель (см. также фиг.
203) продукции пищи на трех существующих сейчас уровнях и на теоретически возможном уровне — мы имеем в виду выращивание водорослей, предполагающее большие затраты энергии и денег. Такие высокие урожаи теоретически возможны именно для водорослей, а не более крупных растений: микроскопические растения тратят иа свое дыхание меньшую долю большей продукции.
Однако расходы на механизацию и горючее для такого водорослевого хозяйства так велики, что вряд ли оно способно дать хоть какой-то чистый доход, разве что в перенаселенных урбанизнрованных районах, где нет места для выращивания урожаев обычным способом. По оценкам, население Земли в 1967 г. составляло 3,5.10' человек.
Каждому человеку требуется около 10' ккал в год. Следовательно, на поддержание «человеческой биомассы» нужно 3,5 10" ккал энергии пиши. В то же время калорийность урожая 1967 г. составила примерно 5,3 10" ккал. Происхождение этой энергии показано в табл. 12, Б. Этот урожай составляет всего 1«Ь чистой или 0,5«(> общей первичной продукции биосферы (см. табл. 9). Может показаться, что человек очень слабо использует фотосинтетические возможности Земли, однако в этом расчете учтено только потребление пищи самим человеком. Но ведь надо еще учесть и пищу, потребляемую огромными популяциями домашних животных (коровами, свиньями, лошадьми, птицей, овцами и т.
д.), причем большинство этих прямых потребителей использует первичную продукцию не только сельскохозяйственных угодий, но и не- возделываемых земель (естественных пастбищ, лесов и т. д.). Мировой «урожай на корню» домашнего скота потребляет в 5 раз больше пищи (в пересчете на эквивалентную пищу), чем все человечество (о концепции «эквивалента популяции домашнего скота> см. Боргстром, 1965).
гл' з. энвргия в экоснствмлх. принципы и концвпции ТАБЛИЦА 12 75 4/рожай (продукция) лии(и для человека А. Съедобная часть чистой первичной продукции на единицу плошади Сухое вещестю, кг/гз в гад ' акал/мз ' !ад Уровень сельского хозяйства 0,2 — 10 25 — 1000 0,4 — 20 50 — ш)00 Собирательство Сельское хозяйство, ведущееся без энергетических (топливных) затрат Сельское хозяйство, основанное на зерновых нультурах, со значительными зиергетичейхими затратами' ) Теоретически возможное водорослевое хозяйство с энергетическими субсидиями (000 — 10 000 20 000 — 30 000 (О 000 — 40 000 Б, Общие данные для биосферы иа !ебт г, (х!оо ккал/гад)»! ! Океан суша Океан + суша 0,06 59, 20 59, 26 4200 1094 5294') +4200,06 1153,20 Растения Животные Сумма 5353. 26 !) Добавочная анергна исноеаемаго топлива (нлн другого внешнего источника знергни) па меньшей мере равна калорийности урожая (см.
Г. Одум, 1ебта. и Джайлс, 1еат), з) Оценки па эмери н Айзелнну (1сбт). их «мнллваны тонн сырого веса» пересчитаны в )ен ккал умножением на 2 (1 г сирота веса примерно соответствует 2 кнал," см, табл. З). з) Около 102) наземной части биосферы составляют засеянные угодья. Примерна 14!О'» мз пахотных земель дают 4,2 10п ккал, т. е. окало 000 «кал с ! ы' в гад. Но дла сбора урожая н выпаса используется примерна з)т» суши, аозтому общая суммарная продунция пнщн, равная 0,3 10", получается с 40 10е м' земли, используемой в сельском хозяйстве, это составляет при. мерно 140 ккал/м'/гад. нз них около т/» — вторичная продукция (продукты живатаага пранскаж.
денна). Таким образом, человек и его домашние животные уже потребляют по меньшей мере 60/) чистой продукции всей биосферы, или не менее 120А) чистой продукции суши. Огромные количества чистой продукции человек потребляет, кроме того, в форме естественных волокон (дерево, бумага, хлопок и т. д.). Поэтому на Земле не много таких уголков, с которых человек ничего ие получает, пусть это хотя бы случайно пойманная рыба илн подобранный кусок дерева. Согласно Боргстрому (1965), отношение «эквивалента популяции домашнего скота» к численности населения варьирует от 43: 1 в Новой Зеландии до 0,6: 1 в Японии, где мясо наземных животных заменяется в рационе рыбой.
Итак, можно сказать, что общая экология ландшафта, если отвлечься от культуры и экономики, определяется в Новой Зеландии овцой, а в Японии — рыбой. В обширных районах США экология ландшафта определяется крупным рогатым скотом. Рассмотрим теперь влияние, оказываемое человеком на биосферу. Сейчас плотность населения составляет примерно 1 человек на 4 га суши (3,5 10' человек на 14,0 10' га суши). Считая и домашних животных, получим 1 эквивалент популяции примерно на 0,7 га (18,2.10' эквивалентов популяции на 14,0 10' га суши), т. е.
на каждого человека и домашнее животное размером с человека приходится всего 0,7 га) Если в следующем веке население удвоится и если мы по-прежнему будем употреблять в пищу и всячески использовать животных, то на все нужды (вода, кислород, минералы, естественные волокна, жизненное пространство н пиша) одного консумента весом 50 кг придется чхсть ь Основные экологические пРинципы и концепцин всего 0,4 га. И это без учета диких зверей и животных, которых держат просто для забавы, — а ведь они так много значат в нашей жизни! В третьей части мы еще поговорим об экологических причинах современного мирового продовольственного и демографического кризиса.
Однако имеет смысл предварительно рассмотреть создавшееся положение здесь, опираясь на принципы и данные, изложенные в настоящей главе. Самого серьезного и неотложного внимания требуют следующие проблемы. 1. Широкая публика, да и многие специалисты введены в заблуждение неполным учетом расходов на сельское хозяйство. Не учитывается стоимость энергетических затрат, не учитывается, во что обходится обществу загрязнение окружающей среды, неизбежно сопровождающее массовое использование машин, удобрений, пестицидов, гербицидов и других сильнодействующих химикалий (см. фиг.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
