Ю. Одум - Основы экологии (1975) (1135319), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Большинство попыток любителей добиться равновесия в аквариуме оканчивается неудачей из-за того, что для наличного количества ресурсов в аквариум помещают слишком много рыб (диагноз: элементарный случай перенаселения!). В табл. 2 показано, что для полного самообеспечения рыбе среднего размера требуется много кубических метров воды и организмов, служащих пищей.

Поскольку аквариумы обычно держат дома, в школах, на работе ради «наблюдения за рыбами», помещая большое число рыб в малом пространстве, необходимо дополнительное питание, аэрации и периодическая очистка аквариума. Иными словамн, аквариумисты-любители должны забыть об экологическом равновесии и предоставить экологам заниматься самоподдерживающимися микрокосмами. Вот удобный момент напомнить самим себе, что таким большим существам, как рыбы и люди, нужно больше места, чем можно было бы предполагать! Обширные искусственные бассейны для водных экосистем (Г.

Одум и др., 1963) и различные вместилища для наземных сообществ (как, например, те, что показаны на фиг. 7) служат примером все более часто используемых экспериментальных систем, переходных между лабораторными культурами и миром реальной природы. В следующих нескольких главах мы будем иметь достаточно случаев показать, как исследования микроэкосистем помогают в разработке и уточнении основных экологических принципов. Обзор «микросистемного подхода в биологии экосистем», рассмотрение «противоречия равновесного аквариума» и полезный список литературы содержит работа Бейсрса (1964).

Космический корабль как экосистема Возможно, лучший способ представить себе экосистему — это задуматься о космическом путешествии, так как человек, покидая биосферу, должен взять с собой четко ограниченную закрытую среду, которая обеспечивала бы все его жизненные потребности, используя солнечный свет в качестве источника энергии, поступающей из окружающей, крайне враждебной космической среды. Для путешествий, длящихся несколько недель, например на Луну и обратно, человеку ие нужно брать в полет полностью самоподдерживающуюся экосистему, так как пищу и кислород можно запасти, а углекислота и другие отходы могут быть на короткое время изолированы или обезврежены.

Для более длительных путешествий, например иа планеты Солнечной системы, человек должен вписать себя в конструкцию более замкнутого, или восстанавливающего внутреннюю среду, космического устройства. Такое самоподдерживающееся устройство должно включать не только необходимые для жизни абиотические вещества и средства для их многократного использования; в нем должны осуществляться сбалансированные процессы продуцироваиия, потребления и разложения †организмами или их искусственными заместителями. Самоподдерживающийся космический корабль — это настоящая микроэкосистема, включающая человека.

Интересно, что те же два подхода, о которых упоминалось в предыдущем разделе, а именно «холистический» и «мерологический», применяются в поисках «минимальиой экосистемы для человека в космосе». В настоящее время неизвестно, насколько можно «сузить» члсть ь оснозныв экологичвскнв п»ннципы н концапции природу для данной цели, и сведения на этот счет крайне противоречивы. Попытки создать восстанавливающиеся системы поддержания жизни в космическом путешествии и ях отношение к проблеме продолжения нашего существовании на большом «земном космическом корабле» подробно рассматриваются в гл. 20. 2.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКОИ СРЕДЫ Определения Отдельные организмы не только приспособлены к физической среде, но своим совместным действием в рамках экосистемы приспосабливают геохнмическую среду к своим биологическим потребностям. Объяснения Хотя каждый знает, что абиотическая среда («физические факторы») контролирует жизнедеятельность организмов, не всегда осознают, что организмы различными способами в свою очередь влияют иа абиотическую среду и контролируют ее. Организмы постоянно производят физические и химические изменения инертных веществ, поставляя в среду новые вещества и источники энергии.

Химический состав моря и его донных «илов» в значительной степени определяется деятельностью организмов. Растения, обитающие на песчаной дюне, создают почву, совершенно отличную от первоначального субстрата. Коралловые острова южной части Тихого океана — яркий пример того, как организмы влияют на свою абиотическую среду.

Из простых исходных веществ, содержащихся в море, в результате деятельности животных (кораллов и др.) и растений построены целые острова. Сам состав нашей атмосферы регулируется организмами, как будет подробно показано в следующем разделе. Разумеется, человек больше, чем любой другой вид, стремится изменить физическую среду ради удовлетворения своих непосредственных нужд, однако, делая это, он все более нарушает и даже разрушает биологические компоненты, которые необходимы для его собственного существования. Поскольку человек является гетеротрофом и фаготрофом, он должен составлять концевые звенья сложяых пищевых цепей; его зависимость от природной среды будет сохраняться, как бы ни усложнялась создаваемая им техника.

Большие города до сих пор лишь паразиты биосферы, если рассматривать их с точки зрения того, что удачно названо «жнзненнымн ресурсами» (вода, воздух, пища). Чем больше город, тем большего он требует от окружающей местности н тем больше опасность нанесения вреда «хозяину» — природной среде. До настоящего времени человек был слишком занят «покорением» природы и поэтому мало задумывался над урегулированием конфликтов, вызываемых его двойственной ролью распорядителя н обитателя экосистемы.

Как мы надеемся показать в этой книге, экологические принципы обеспечивают реальную возможность поставить «погоню за счастьем», являющуюся целью нашего общества, не на количественную, а на качественную основу. Примеры Одна из классических работ, которые должны считаться «обязательными» в списке рекомендуемой литературы для каждого, кто изучает экологию, †э опубликованная в 1958 г.

обзорно-теоретическая ГЛ. й. ЭКОСИСТЕМА. ПРИНЦИПЫ И КОНЦЕПЦИИ Фиг. 10. Примеры упадка экосистем в результате деятельности человека. Л. Медный бассейн в Копперхилле (Теннесси) иоказмвает, как выглядит земли, лвюенная жнз. нн. Эту территорию когда-то покрывал росножнмй лес; затем вся растительность была унячтожева дымом плавнльимк печей. Хотя при современных методах обработки руды дмм ие образуетси, растительность до сик пор ие восстановилась, Б. Некогда плодородные земан, уничтоженные зрозией почвы (Миссисипни Результат — броженнь|е дома, разоренные люди.

работа «Биологический контроль химических факторов среды» Альфреда Редфилда. Редфнлд собрал данные, показывающие, что кислород воздуха и нитраты, содержащиеся в морской воде, образованы благодаря жизнедеятельности организмов и в значительной степени контролируются ею и, далее, что количество этих жизненно важных веществ в море определяется биологическим круговоротом фосфора. Эта система настолько слаженно и изящно организована, что все, что создал инженерный гений человека, до сих пор не идет в сравнение с ней.

Некоторое представление о том, как оиа работает, будет дано в следующем разделе этой главы и в гл. 4. Если оценки Редфилда справедливы, то океан следует всегда рассматривать как великого покровителя и защит- ЧАСТЬ Ь ОСНОВНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ И КОНЦЕПЦИИ ника биосферы, а не просто как объект неограниченной эксплуатации. Так, эвтрофикация и загрязнение океана в отчаянном стремлении прокормить и обеспечить перенаселенную Землю могут легко привестй к катастрофическим изменениям состава атмосферы и мирового климата.

Меднорудные залежи в Копперхилле (шт. Теннесси) н территория к востоку от Ватта в штате Монтана служат впечатляющим примером последствий уничтожения живых организмов. Дым медеплавильных нечей погубил вокруг на большой площади всю растительность. В результате почва была разрушена эрозией и осталась живописная пустыня, показанная иа фнг. 10, А. Хотя современные методы плавки исключают образование дыма, растительность так и не смогла восстановиться; потерпели в основном неудачу и попытки искусственного облесения. Территория еще непригодна для того, чтобы растения могли успешно закрепиться и начался восстановительный процесс. Никто не может сказать, сколько времени потребуется, чтобы под влиянием естественных факторов вновь возникла почва и восстановился лес, но ясно, что этого не произойдет ни при вашей жизни, ни при жизни ваших детей.

В порядке общего образования каждому следовало бы посетить Копперхилл или побывать там, где производились открытые горные разработки или произошла сильная эрозия почвы (фиг. 10, Б), и поинтересоваться: сколько будет стоить повторное освоение этих бездумно загубленных земель? 3.

ПРОДУЦИРОВАИИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ В ПРИРОДЕ Определения «Каждый год фотосинтезирующими организмами на Земле создается около 10" г (100 млрд. т) органического вещества. За этот же промежуток времени приблизительно такое же количество живого вещества окисляется, превращаясь в СО« и НЕО в результате дыхания организмов. Однако этот баланс не точен» (Валлентайн, 1962). В течение большей части геологического времени (с начала кембрия, 600 млн.

Характеристики

Список файлов книги