Одум - Экология - т.1 (947506), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Пока городские и сельские лидеры не научатся ставить общие интересы выше частных, управление городом как функциональной экоснстемой останется только на бумаге. Более подробные сведения о городах и их проблемах можно найти в работах Сааринена, Девиса, Лоури, Геядерсона, Уорда и Ныоленда (БааНпеп, 1943; Вач1», 1965; Бок.гу, 1967; Непдегзоп, 1974; %'агб, 1976; Нет«1зпд. !980). Агроэкоспстемы Лгроэкоспстемы (сельскохозяйственные экосистемы), как п города, зависят в своих энергетических потребностях от удаленных от них районов,и отходы этих систем также могут влиять на удаленные районы. Разумеется.
в отличие от городов неотъемлемую часть агроэкоспстем составляет автотрофный компонент, илв «зеленый пояс». Агроэьоспстемы отличаются от естественных или полуестественных экоспстем, работающих на энергии солнечного света, таких, как озера, леса и т. д., в основном тремя особенностями: 1) онп полу«ают находящуюся под контролем человека вспомогательную энергию, дополняющую или заменяющую солнечную; эта вспомогательная энергия поступает в виде мышечных усилий человека п животных, удобрений, пестицидов, орошающей воды, работы машин, действующих на горючем, и т.
д.; 2) разнообразие организмов резко снижено (также в результате депствпй человека), чтобы максимизировать выход какого-то одного продукта (ппшевого плп иного); и ?) доминирующие виды растений и жпвотны.. полверга;отея искусственному, а не естественному отбору. Другпзп словамп, агроэкосвстемы оргагшзуются п управляются таким образом, пооы направлять как можно больше энергии солнечного света или какой-либо другой на производство продуктов питания. Это достигается двумя путямп: 1) пспользованпем вспомогательной энергии для поддержания системы, что в природных экосистемах осуществляется солнечной энергией; таким образом в агроэкосистеме значительно большее количество солнечной энергии переходит непосредственно в пищу, 2) селекцией возделываемых растений н домашних животных с целью получения оптимальной продукции в специализированной среде с энергетическими дотациями.
Как и при любом интенсивном и специализированном землепользовании, определенным выгодам сопутствуют н некоторые потери: эрозия почвы, загрязнение из-за сноса пестяцидов и удобрений в водоемы, высокая 7 за»а» м!Ззэ Глава Э стоимость горючего, повышенная чувствительность системы к изменениям погоды к к вредителям.
Примерно 10% свободной от льда суши — это пахотные земли, в основном бывшие природные степи, прерии п леса п в меньшей степени пустыни и болота. Еще 20в/а суши занимают пастбища, предназначенные для производства не растительной, а н'квотной пищи. Таким образом, сельскому хозяйству в самом широком смысле слова отведено около 30% площади суши. Проведенный недавно подробный анализ продовольственной ситуации е мире привел к выводу, что сейчас попользуются все лучшие аемли, т.
е. земли, легче всего поддающиеся обработке при современном состоянии техники. Дополнительное использование меяее пригодных земель потребует очень больших затрат и, возможво, разработки новых типов агроэкоспстем (см, Ргез1йепФ'з Яс1епсе Айк1зогу Соппп1Иее герогг, 1967 и Хайопа1 Асайешу о1 Яс1епсо герогг, 1977). Рискуя излишяим упрощением, можно рааделпть агроэьосистемы на два обширных типа: 1.
Агроэкосистемы доиндустриального периода — самодостаточвые, с интенсивным использованием дополнительной энергии в виде мышечных усилий человека и животных; поставляют продукты питания для самого фермера (и его семьи) и для продажи или обмена на местных рынках. 2, Интенсивные механизированные агроэкосистемы с крупными энергетическими дотациями в форме горючего, химикатов и работы машин; поставляют продукты питания в количестве, превышающем местные потребности, избыток продуктов пдет на экспорт, и, таким образом, простые продукты питания превращаются в товар, играющий важную роль в экономике.
Около 60а/в пахотных земель в мире обрабатывается доиндустриальным способом, причем ббльшая часть из них находится в развивающихся странах Азии, Африки и Южной Америки с высокой численностью населения. Для этих стран характерно большое число типов сельского хозяйства, приспособленных к различвым местным почвенным, водпым и климатическим условиям; однако при общем рассмотрении можно выделить грп основных типа агроэкосистем: 1) скотоводческие системы, 2) кочевые илп подсечно-огневые системы и 3) заливные и другие постоянные немеханизированные системы.
Скотоводство, практикуемое в аридных и полуарпд~ых регионах (особенно в саваннах и граслендах Африки), предполагает разведение крупного рогатого скота иди других домашних животных и использование продуктов животноводства — молока, мяса, шкур и т. д. Кочевое земледелие, когда-то практиковавшееся по всему миру, широко распространеко п сейчас в лесных районах тропиков. После расчистки участков леса и сжигания древесных Экосистема остатков (последнпе иногда оставляют на почве в качестве мульш), на этой площади в течение нескольких лет выращиваются сельскохозяйственные культуры, пока не истощится запас питательных веществ, используемых растениями и вымываемых нз почвы.
Тогда этот участок забрасывается, чтобы в результате естественного восстановления леса погюлнился запас гштательных веществ. Постоянное немехапизированное земледелие веками существовало в Юге-Восточной Лзни и других районах»«ира, удивительно хорошо удовлетворяя потребност~ миллионов людей в пище. Самые продуктивные пз этих агроэкоснстем получают дополнительную энергию в форме орошения зо время паводков, либо естественнь х, сезонных — вдоль рек п в плодородных дельтах, либо искусственно управляемых — как в древней орошаемой канала»ш кулшуре риса. Допндустрпальные системы сельского хозяйства часто называ«от «прпмптпвнымп» пап «направленнымп только на выживание», тем не менее этп системы могут быть весьма сложными и часто гармонируют с прпроднымя экоспстемамн.
Они бывают очень аффективными, если оценивать их по количеству произведенной пищи на единицу затраченной энергии. Например, Раппапорт (Наррарог$, 1967, 1971) обнаружил, что в Новой Гвинее на сложных огородах со смешанными культурами производится около 24 млн. ккал пищи на 1 га при затратах человеческого труда в 1,4 млн. ккал, т. е. соотношение полученной и затраченной эперггп« составляет 16: 1. Многие механизированные агро- экосистемы, напротив, потреблягот не меньше (а то и больше) энергии, чем возвращают ее в виде продуктов питания.
Если мерой успеха считать продолжительность существования системы земледелия, следует признать, что заливная культура риса, насчитывающая пе одну тысячу лет на Филиппинах и в других странах, заслуживает сохранения. Тем более, что современная культура риса, сильно зависящая от дешевого топлива н удобрения, возможно, не переживет век нефти. Однако следует отметить, что даже хоропго приспособленные, постоянные допндустрнальпые системы, эффективно использующие энергию, не могут производить достаточно много избыточных продуктов питания, чтобы прокормить огромные города; это возможно только при обширнейших сельскохозяйственных площадях «на входе» города п прн чрезвычайной эффективности средств доставки, сохранения и складирования пищи.
Кроме того„ как может засвидетельствовать любой опытный садовод-любитель, сам производящий для сеоя продукты питания (с небольшим излишком для угощенкя соседей, продажи пли обмена), такие системы требутот затраты болыпого количества «человеко-часов». Таким образом, неиндустрпалпзованное сельское хозяйство эффективно сберегает энергию, но оно менее продуктивно в пересчете 7» Глава 2 на количество продуктов шпанпя, производимых одним фермером, и, как правило, дает меньший урожай на едшпшу плошали. чем ш|тенгпвпое механизированное сельское хозяй|ство.
Нак известно, выигрывая в чеи-то одном, мы проигрываем з другом, ничто ке дается пзм даром. ранее говорплогь, по мехапизнрованное земледелие выгодно использовало доступность гравн|пельно недорогого топ:шва, удобр< пой и других химических соединений (для производства когорыт та<оке требуется немало топлива) п, разумеется, достижения высокоразвитой науки и техники;:это касаетгя пе только агротехники, но п генетики, а также переработки пищевого сырья и торговли. В невероятно коро|наш по сравненшо с долгой историей развития сельского хозяйства период в СШЛ и других индустриализованных странах был совершен переход от мелких ферм с большой долей населения, зарабатывающего на я<изнь в сельской местности, к современному способу ведения хозяйства, когда в сельской местности живот всего й )ь населения, обрабатыю|я более крупные участки и производя больше продуктов пптангя прп использовании в суты|е меньшеи плошади.