Одум - Экология - т.1 (947506), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Урожай субсидируемых горючим агроэкоснстем, занимающих около 40% пахотных земель мира, дал хотя бы временную передышку в отчаянной гонке между ростом численности населения п продукпией пнщп. Но стоимость энергетических субсидий растет, и все растет число стран, носпособных прокорхпггь себя и вынужденных ввозить продукты питания нз нескольких стран мира (в том числе пз СП)А), имеющих излишки для экспорта, так что положение начинает становиться угрожающим. Если число фермеров в развитых странах значительно снизилось, то численность поголовья скота п птицы пе упала, и интенсивность производства животных продуктов увелпчилзсь не менее, чем растительных.
Мясной скот теперь откармлива|от не травок, а зерном, а кур как яйце- илп мясопропзводящпе машины выводят и содержат, заключая пх в проволочные клетки прп искусственном освещении и пичкая стимулируюшнхш рост комонкормамк и лекарствами. В СШЛ больп|ая часть урожая кукурузы (а также других алаков и соп) идет в пышу домашнему скоту, мясо которого, быть может, даже в излшппем количество идет на стол не оедпякам, а сильным мира сего.
Думая о давлении человека на окружающую среду п ресурсы, нельзя забывать, что сельскохозяйственных животных в мире гораздо больше, чем людей, и они потребляют примерно в пять раз болыпе калорий, чем |полк. И это без учета животных, содержа|цихся дома просто пз любви к нпм, а они тоже потребляют массу пищи. Е счастью, часть этих калорий, например калории, содержащиеся в траве, человеком непосредственно не потребля|отся.
Отношение численности сельскохозяйственных животных к !01 Экосистема Таблица Дб. История развития пнтенспваога сельского:сазягютвз па Срз ли неи Западе СП)Л. (Данные за 1833 — 1980 гк па Лпс!ап, 1с)тс); ппстюи.иа нз оудущееэ — оптимистические прогнозы автора.) годы Хараиюрассвиа хсвяастда 1833 †19 90зэ прерии, 75% болотистых местностей и все ясса на хороших почвах превращены в пахотные аемдя и пастбища„природная растительность осталась в аскзвном иа крутых склонах и недостаточно мощных неплодородных почвах. Иитеясификация фермерского хозяйства, сопровождаемая энергетическими и химическими дотациями, механизацией, увеличением специализация по кутьтурам и возделывания монокультур. По мере того как увеличивалась урожайность, упала общая пласдздь пахотных земель и на 108а вырос лесной каиров.
Увеличение энергетических субсидий, разиера фс.ри и интенсивности полеводства на лучших почвах, особое распространение непрерывной культуры выгадчых хлебных злаков и соевых бобов (с параллельным уменьшением применения севооборота и оставления л:.мель под паром). Много верна выращивается на эссспарт. В этот период урожайность инагих культур дсс игла максимума. Увеличение потерь сельскохозяйспд кяых угодий э связи со строительством городов и яз-,ы,зроаип почвы.
Ухудшонке качества воды в связи с уеешсчевием сноса удабреппй и пестицидов. Увеличение энергетической эффективности, лспо.пзование отходов урожая ни мульчираваяие и силос, смешанное возделываппе нескольких культур, сгрзничепке вспашки, интегрированная борьба с вредсжелями и другие методы, сохрапясощзсе почву. воду. дорогостоящее топливо и уменьшающие загрязпенне воздуха и воды.
Для производства спирта па тапдиаа выведены специальные культуры, богатые углеводами. В действие вводятся государственные и местные планы землепользования, сокращающие потерю хоропгих почв, связанную с аравией и городским строятельством. 1934 †19 1961 †19 198'з и тенденции ва будущее численности населения напболее велико в Новой Зеланднп: около 37 животных на душу населения. Таким образом, хотя демографы часто приводят Новую Зеландию как пример страны с низкой плотностью населения, люди сильно действуют па ее природу через овец, выедающпх трапу.
История развития интенсивного механизированного сельского хозяйства на Срсдпем Западе СШЛ с 1830 по (980 г., а также экологические последствия изменений в землепользовании кратко рассмотрены в таял. 2.5. Здесь подведены итоги тан называемой Глава 2 революцпп ХХ в. в американском сельском хозяйстве. Поскольку и иптепснвпость энергетических субсидий, и урожа?, видимо, уже достигли максимума, повышение вкладов, возможно, приведет к уменьшеншо выхода (действие отрицательной обратной связи).
Тани»в образом, в будущем можно ожидать некоторых изменений в сельскохозяйственной стратегии (см. последние стротси таблппы) . Колее подробные сведения об агроэкосистемах приведены в работах Спеддннга, Харпера, Кокса н Эткинса. Эванса (Врет)П1п9, 1971, Нагрег, 1974; Сох, А11«1пз, 1979; Етапз, 1980). 8. Классификация экосистем Определения Эк.юв темы можно классифвцпровать по нх фупкцпональпым пли структурным признакам.
Пример полезной фуш ппональной класспфэкацнп — деление, основанное на количестве и качестве поступающей эперпти, «движущей силы». Широко используется клвгсифпкацкя по блокам (объттснение термина сп. в гл. 1, с. 14), осп ванная на типе растительности и(или) основных стабильных фвзп ескпх чертах ландшафта. Объяснения Хотя класснфикацшо экосистем в отличие от классифтлкацтти органвзпов (т. е. таксономии) нельзя рассматривать как самостоя|ельвую дисциплину, человен, по-виднмому, стремится внести уп ~рлдочеппость во все разнообразие явлении н;ш предметов (напрвчер, книг в библиотеке), с которым епу приходится сталкиваться в своей повседпевноп жпзпк.
Эколопт пе пришли к какойто единой класспфикацпп типов экосистем или хотя бы к единой основе для такой классификации, и это хорошо: разнообразие подходов полезно. Энергия — прекрасная основа для функциональной классификации, поскольку это главпый общий знаменатель всех экосистем, как природных, так и управляемых человеком. В основе широко раст»ространенпой биомной классификации лежат заметные погтовнпые макроструктуриые черты. В наземных местообитаниях такие черты обычно связаны с типом растительпости, как бы интегрирующем в своем облике особенности организмов и климатических, гидрологических н почвенных условий. В водных местообитаниях, где растительность часто малозаметна, в основе выделения крупных типов экосистем лежат главные физические черты, например «стоячая вода», «текущая вода», «морскоп континентальный шельф» и т.
д. Экосистема Примеры Классификация, основанная на энергетике, приводится в табл. ЗЛ7 и будет рассмотрена после того, как в следующей главе мы кратко ознакомимся с основнымк закояамя поведения энергии. Бпомиая классификация, асповаппая па особенностях макроструктуры, приведена в табл. 2.6. Наземные биомы выделяют по естествен- Таблица йб. Основные типы прпрадных зкаспстеп и бвамав бпасферы Е)аззипые баевы Тундра: арктическая в альпийская Барсальвые хвойные леса Листопадный лес умеренной заны Степь умеренной завы Тропические граслеид и саванна Чапараль — районы с дождливой зимой в засушливым летам Пустыня: травянистая и кустарниковая Палувечназеленый тропический лес: выраженный взажвый к сухой сезавы Вечнозеленый тропический дождевой лес Типы пресноводных экосистем Леятичасние (стаячие воды): авера, пруды и т.
д. Логические (текучие воды): реки, ручьи и т. д. Эабалаченные угодья: болота и болотистые леса Типы морских экосистем Открытый океан (келагвчеснзя) Воды континентального шельфа (прибрежвые воды) Районы апвелливга (пладарадиые районы с продуктивным рыболовствам) Эстуарии (прибрежные бухты, проливы, устья рек, соленые марша в т. д.) иым или исходным чертам растительности, а типы водных экосистем выделяют по геологическим и физическим особенностям. Перечисленпые в табл. 2.6 шестнадцать основных типов экосистем представляют собой ту среду, па которой развилась человеческая цивилизация.
Вместе с тем таблица представляет собой список осповных бпотнческих сообществ, поддерживающих жиакь на Земле. В Приложении дается карта, а также более подробное описание основных типов акосистем, снабженное фотоснимками. В последующих главах при обсуждении общих принципов экологии мы будем ссылаться на зту карту, снимки и описания.
3' ГЛ 3нергин в экологических системах 1. Обзор фундаментальных концепций, евязанныхе энергией: законэнтропин Определения Энергию определяют как способность пропзводпть работу. Свойства эюерпщ описываются следующимк законамп. Первый закон ~врмвданамани, илп закон сохранения энергои, гласит, что анерюя тюжет переходить пз одной формы в другую, но она не исчезает п не создается заново. Свет, например, есть одна нз форм энергпп, так как его можно превратить в работу, тепло или потенциальную энергию пищи в зависимости от ситуации, но энергия прп этом не пропадает. Второй закон тврмодпнампкн, плп закон гнтроппи, формулируется по-разному, в частности таким образом: процессы, связаяные с превращениями энергии, могут происходить самопроизвольно только при условии, что знергпя переходит пз концентрированной формы в рассеянную (деградпрует).
Е примеру, тепло горячего предмета самопронзвольпо стремится рассеяться в более холодной среде. Второй закон термодпнампкп можно сформулировать и так; поскольку некоторая часть энергии всегда рассепвается в виде ггедоступной для использования тепловой энергии. эффективность самопроизвольного превращевпя кинетической энергии (например, света) в потенциальную (наврг1мер, энергию химических соединений протоплазмы) всегда мент-ще 100%. Энтропия (от греч.
егпгор1а — поворот, превращение) — -мера количества связанной энергии, которая становится недоступной для использования. Этот термцн также используется как мера изменения упорядоченности, которая происходит прп деградации энергию. Важнейшая термодинамическая характеристика организмов, экосистем и биосферы в цолом — способность соадавать п поддер- Энер1эя в экологических системах живать высокую степень внутренней упорядоченности, т. е.