Одум - Экология - т.1 (947506), страница 50
Текст из файла (страница 50)
Уничтожение лесов па холмах увеличит поступление воды в долины (Н)ЬЬегФ, 1967), но это произойдет за счет качества воды, а также за счет объема продукции древесины и воздухоочистительпой способности бассейна. Потери элементов питания с ненарушенных облесенных водо- сборных бассейнов вдоль ручьев в верховьях рек невелики и в основном компенсируются поступлениями с дождем и продуктами выветривания. Нинсе по течению, где деятельность человека более активна, складывается совершенно иная картина.
На рис. 4.8 показано, как с увеличением степенгл освоения (т. е. доли площадей, занятых сельскохозяйственными угодьями и городами) водосборных бассейнов в водах ручьев и рек резко возрастает содержание азота и фосфора. В воде, стенающей с территории, на 100% занятой городами и сельскохозяйственными угодьями, в 7 раз больше этих элементов, чем в ручьях, протекающих по местности„целиком запятой лесом. Интересно, что концентрации Ж и Р увеличиваются примерно одинаково, поскольку соотношение М/Р остается тем нге, около 28: 1 (соотношение М/Р в биомассе составляет 16: 1).
В стоке с сельскохозяйственных и городских районов 80% фосфора содерлгнтся в неорганической форме (в виде фосфатов), а в стоке с водосборных бассейнов, целиком занятых лесом или другой естественной растительностью, преобладают органические соединения фосфора. Хотя на рис. 4.8 представлены данные только по азоту и фосфору, при интенсификации использования человеком земли и энергии вынос болыпинства других элементов питания, а также многих других химических веществ (в том числе токсичных) увеличивается сходным образом. Разумеется, большой вынос элементов питания и других химических соединений с освоенных и особенно «индустриальных» ландшафтов в какой-то степени прямо связан с большими поступлениями агрохимических и промышленных химикатов н пищевых отбросов, минеральная часть которых высвобождается в результате разложения и обработки сточных Глада 4 л24 соотношение ?С?г = 20 мзпо меннетсн а уеепитеннем хазлйстаеннога испол зо анин земель Н,О 3,0 к и '2,0 0,?С 0,12 010 0,00 0.06 ОЛЗ 0,02 о Ш »О УЗ ГОО увеличение дали итмщади,зититъйлмтьсиим хозлйстаом и га»адами 2» 'Ряс.
4.8. Завкскмость количества аэота и фосфора в воде ручья от доли площади водссборкого бассейна, запятой сельсккм хозяйством и промыш:. пенностью. Хотя ва этом градиспте откол?ение №Р не изменяется, чисго городской ландшафт обычно отдает больше азота, а с водосборвого бассейна, кспольэуэмого и основном в сельском хозяйстве, сносится больше фос. фора, Данные по площади, нанятой природной растптелькостью, приняты эа О.
(По данным Ошсглт?с, 191?.) вод. Лишь малая часть этих крупных поступлений используется повторно, поскольку очень много уходит со стоном или, как в случае ядовитых отходов, накапливается в почве и подземных водах. Техника может облегчить возвращение в круговорот и сократить расточительный «однократный поток», но пока стимулы для применения таких технологий крайне незначительны. Они появятся тогда, когда Ц запасы вносимых веществ истощатся или подорожают, или и то и другое вместе, и 2) стоки приведут и серьезному снижению качества воды или станут угрожать здоровью людей.
225 Биогеохимические циклы. Принципы и концепции Тогда деньги и энергия, которью придется затрачивать на поддержание круговоротов, будут «окупаться». Пример вторичного использования бумаги (см. рпс. 4А5) хорошо иллюстрирует этот процесс принятия решений в реальном мире экономики и политию>. 4.
Глобальные круговороты углерода н воды Определения Круп>вороты СО» и воды в глобальном масштабе представляют собой, вероятно, самые вая«ные для человечества биогеохимические круговороты. Для обоих характерпы пеболыпие„по весьма подвижные фонды в атмосфере, высокочувствительпые к нарушениям, которые вызываются деятельностью человека и которые могут влиять па погоду и климат. Сейчас по всему миру создана сеть измерительных станций для выяв:>ения существенных изменений в круговоротах СО» и П»0, от которых в буквальном смысле слова зависит будущее человека на Земле. Объяснения В круговороте СО» (рис.
4.9, А) атмосферный фонд очень невелик в сравнении с запасами углерода в океанах, в ископаемом топливе и других резервуарах земной коры. Полагают, что до наступления индустриальной эры потоки углерода между атмосферой, материками и океанами были сбалансированы (сплошпые липни на рис. 4.9, А). Но за последние сто лет содержание СО» постоянно растет в результате новых антропогенных поступлений (штриховые липин па рпс. 4.9, А). Основным источником этих поступлении считается сисига>гпе горючих ископаемых, однако свой вклад вносят также развитие сельского хозяйства и сведение лесов. Может показаться удивительным, что сельское хозяйство в конечном счете приводит к потере СО» пз почвы (т. е. вносит в атмосферу больше, чем забирает оттуда), но дело в том, что фиксация СО» сельскохозвйствеппыми культурами (многие из которых активны лишь часть п>да) пе компенсирует количества СО>ь высвобождающиеся из почвы, особешю в результате частой вспашки, Сведение леса, разумеется, монсет высвободить углерод, накопленный в древесине, особенно если она немедле»но сжигается.
Уничтоя'ение леса, особенно при последующем использовании этих земель для сельского хозяйства нли строительства городов, приводит к окислению гумуса в почве. О «проблеме СО»» и влиянии различных видов деятельности человека на обогащение атмосферы этим соединением существует 15 заказ № 138» Глава 4 го )о ) / / / (г / ,' =-~о Гог ам ооа м е ()сг)э)) яа — сс еа ввр; ) в ос) ов ом :в ввм арс а ом ) )ом)С) в мое Евра го,) )) 7 о ! . ос в«) ) ) сваре е ).а "г гоз )67 —:.Осе в= .— ю,~, ~ йюосоера )750)ВЗ)) Рис.
).Е. /(. Круговорот двуокиси угзородз. Числа обозначают содсржанно СОв (з миллиардах тонн) в основных частях биосферы и в потоках между ппмн (при стрелках). (Данные из отчета Совета по качеству среды США за й)81 г.) Б. Круговорот воды. Содержание НаО в основных частях биосфе. ры и в потоках между пнмп (при стрелках) указано з геограммах (Юва г.) (Дзпвыо из Ип!с!ппзоп, 1957.) мноясество различных точек зрения. Согласно одной крайней точке зрения ( в)/оос)лче11 е1 а1м 1978), разругпение биотических резервуаров даот столько )ке, сколько сялигание горючих ископаемых.
Согласно противоположной точке арения (Вгоес1сег ей а1м 1979), первые ллз упомянутых источников играет весьма незначительную роль. Болин (Во1(п, 1977) занимает промежуточную позицию. Все, Бипгеохиъшчссипг циклы. Принципы и копцпгцпп 227 однако, гоги;и иы и тоъц что логи — ини,иые накопители углородн, так кнк и биомнг<е логов содержится в 1,5 раза, а в лосиоъг гумусе — и 1 раза больиш углерода, чем и атъгосфере. 1)ыстрое окисление гумуса и выгвобождгчъие гнзооб1иззиой СО„, в иоръъе у,и рживнеиой почвой, иронвлиотги и в ииьы, более тонкях и лшиь игднвио обнаруженных эффектах Среди иих — илиииие (,О» ин иругово1нгт других зло«и итон питании. Например, Нельсон (Хе1иои, 1!Й~7), иггш дуя рнковииги диугтвор штых моллин кои, пь— казал, что и результате гк~ дшши »и сов и распашки земель умень и~илось коли иттво некоторых ъъик1шэлеъъентгш в иочвеииы вод;ы. Ои обнаружил, что раковины двугтворчитых нолики'.ков нз индейских кухонных куч возрастом 1000--2000 лет содержит иа 50-- 100«Д больше маргаиин и барии, чеъг раковины современных молл~оскоъь Методом исгглючеиия Нельсон иришол к выводу, что скорогть вы»и ишиин марганца и барин из иодстилающих пород уменьшилась из-за уменьшения потока иасьнцеииой СО» кислой воды, циркулирующей глубоко в почве.
Иными словами, вода в настоящее времи имеет тоидщщшо бьи тро стонать но поверхности почвы, а ис фильтруется через гумусовые слои. ')колог скажет, что соиремоииоо изменение человеком ландшафта заметно повлияло иа поток веществ из резервного фонда в обмениьш. Если мы понимаем происходящее и знаем, как исирашпь положение, то такиг: изменения ие обязательно должны быть разрушительгъыми. Лг)юноны пришли к выводу, гто во многих районах для поддержания урожийиости сейчас необходимо добавлять к удобрешгям следовые количегтпн некоторых мппернъъгиъых эзомеитои (ъишроэлементов), ъ оскольку и роэкосистеъгы ие тш; хорошо, как природные, удержииаъот в обороте этн элементы. Попомним, как образовалась современная земная атмосфера с се низким содержанном СО» и очень высоким содержанием Оъ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
