Одум - Экология - т.1 (947506), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Кактусы, у которых фотосинтез протекает по толстяпковому типу, умепьшают пстери воды, закрывая па день устьица (см. равд. 5 гл. 2). Доступный запас поверхностпой воды, конечно, зависит от количества атмосферных осадков в даппом райопе, по эти величины не всегда совпадают. Так, пользуясь подземными псточппкамп. куда вода поступает из других районов, жпвотпые н растения могут получать больше воды, чем ее поступает с осадками. И наоборот, дождевая вода иногда сразу же становится недоступной для организмов.
Уэллс ( 1ттеПэ, 1928) назвал песчаные холмы Северной Каролины «пустынямп под дождем», поскольку обильные в этом районе осадки так быстро просачиваются сквозь пористую почву, что в поверхкостпом слое остается очень мало воды, доступной длн растений, особеппо травянистых. Растения и мелктте животные таких областей напоминают флору п фауну гораздо более сухих райопов. Другие почвы тга Западных равнинах США так прочпо удерживают воду, что урожай можно вырастить, даже если за весь Глава 5 вегетационный период не упадет ни одной капли дождя; растения при этом используют воду, накопленную за время зимних дождей.
Круговорот воды подробно рассматривался в гл. 4, в которой шла речь о важной и все еще недостаточно хорошо понятой взаимосвязи между поверхностными и грунтовыми водами, а также между дождями и атмосферными и океаническими резервуарами воды. Экологи придерживаются единого мнения в том, что нам необходимо больше знать о водных ресурсах и научиться лучше пми управлять, прежде чем всерьез обсуждать возможности управления осадками (в некоторьгх сухих районах это уже технически возможно). И без того чрезмерное удаление растительного покрова и порочная практика землепользования вызвали разрушение структуры почвьг и усиление эрозии, в результате чего сток во многих местах так воарос, что в областях с достаточным количеством осадков возникли местные пустыни. Правда, ирригация земель и запруживание рек помогли увеличить местные запасы воды.
Однако, сколько бы полезны ни были ирригационные сооружения, они никогда не заменят разумного земледелия и лесоводства, благодаря которым вода удерживается вблизи ее источников, чем достигается ее наиболее полное исгользование. Очень важна экологическая точка зрения, согласно которой вода представляет собой ресурс, обращающийся во всей экосистеме.
Тот, кто считает, что все наши проблемы, связанные с наводнениями, эрозией почв и использованием воды, можно репшть лишь строительством больших плотин нли других ирригационных сооружений, очевидно, хорошо знаком с инженерным искусством, но не знает экологии. Хотя на ограничение разливов Миссисипи и другие попытки укротить зту реку бьгли затрачены миллионы, убытки от наводнений возросли. Чем больше реку сдерживают дамбами, чем больше урбаниэируется ее водосборный бассейн, тем выше поднимается вода и тем больше вреда она наносит, когда ей удается прорвать барьеры или перелиться через нпх, Попытки «укротить» Миссисипи подробно описаны в работе Велта (Ве1ц 1975).
Роса может представлять собой значительный, а в областях с малым выпадением дон'дей — и очень важный вклад з общее количество осадков. Роса и приземный туман играют существенную роль в лесах побережий и в пустыннх. По данным некоторых авторов (ОЬег1апйег, 1956; Азечейо, Могикан, 1974), на Западном побережье СП1А туман за год может давать в 2 — 3 раза больше волы, чем ее выпадает с осадками, н некоторые высокие деревья, расположенные так, что могут перехватывать прибрежный туман на его пути в глубь суши, получают в год до 150 см «дон«дя», стекающего к корням с их стволов.
287 Лзпктврующке факторы в фкзкческие факторы среды Грунтовые воды Грунтовые воды — один из самых важных для человека ресурсов, так как, в противоположность большинству других организмов, во »шогих районах благодари грунтовым водам мы используем гораздо больше воды, чем ее выпадает там с дождем. Размещение городов и орошаемых сельскохозяйственных площадей в пустынях и других засушливых областях также возможно только благодаря доступности грунтовых вод. К сожалению, большая часть от их подземных запасов накоплена за прошедшие века, а в аридных районах эти резервуары либо совсем не пополняются, либо пополняются не так быстро, как используются.
Грунтовые воды аридных районов — такой же невозобновляемый ресурс, как нефть. Грунтовые воды дают 25% всей пресной воды, используемой в США для разных целей, и около 50»/о питьевой воды. В 1975 г. около 70 «/о грунтовой воды шло на орошение, а в 80-х годах ее исполь,зование для этой цели резко возросло; 15»/о идет на нужды промышленности и примерно столько же — на бытовые нултды города и села. По мере ухудшения качества поверхностных вод растет использование подпочвенных вод.
Как и в случае других имеющихся в изобилии «общих» или «бесплатных» благ природы, мы склонны были принимать грунтовые воды за нечто данное нам навсегда. Их очень мало изучали, пока истощение и загрязнение их запасов не показало ясно, что здесь мы имеем дело с лимитирующим фактором. Основные запасы грунтовых вод содержатся в водоносных слоях — пористых подземных пластах, состоящих часто из известняка, песка или гравия и окруженных водонепроницаемыми породами или глиной. Такой слой содержит в себе воду как огромная труба или длинная цистерна. Вода попадает в него там, где этот проницаемый слой близок к поверхности пли каким-то другим образом контактирует с поверхностными водами; уходить из водоносного слоя вода может через родники и другие источники, выходящие на поверхность или близко подходящие к ней.
Та»т, где водоносные слои идут под уклоном к морю от высоко расположенных областей питания грунтовых вод, в нижней части этих слоев вода находится под давлением, и, если пробурить скважину до водоносного слоя (так называемый артезианский колодец), вода забьет из нее фонтаном. Географическое распределение водоносных слоев а других крупных запасов грунтовой воды в США показано на рис. 5.12. Согласно отчету Совета по водным ресурсам США, вышедшему з 1978 г.
под названием «Водные ресурсы страны», объем грунтовых вод в США примерно в 50 раз превышает ежегодный сток поверхностных вод и в 4 раза — объем Великих озер. Ежегодный приток (от дождя и тающих снегов) и отток (возвращение воды Глава й Рнс. Ы2. Ресурсы грунтовых вод в СШЛ. Под территорией примерно половины страны имеются водоносные горизонты, способные дать очень большне объемы воды, В центре континента в в западной его части водоносные слои плохо пополняются; во ьшогнх равонах, где нз ннх извлекают воду дзя орошения полей, этн горизонты эксплуатируются нлн еразрабатываютсяь слитком активно. бцредоставзено Советом по водным ресурсам СШЛ.), из этого огромного розервуара в гидрологический круговорот рек, океанов и атмосферы) составляет, по оценкам последователен, всего около 1/120 части общего объема.
Хотя человек потребляет примерно лишь 1/10 доли общего притока, некоторые из самых активно используемгзх водоносных пластов СЕЛ, как уясе указыва. лось, растюложепы там. где приток воды в них невелик илн его ает совсем. В 1075 г. около четверти всех водозаборов превышали приток в основном в сельскохозяйственных районах Запада СШЛ. Примером ьшжет слунснть водоносный горизонт Огаллала, сиабжшоьций водой возвьппепиые равнины Техаса, Канзаса, Оклахомы, Е!ебраски и восточной части Колорадо.
Основанное па орошешпг производство зерна в этих районах дает существенную часть экспортных товаров, поступлениями от которых СШЛ платят за импортируемую нефть. Приносящая миллиарды долларов экономика этого региона основана яа комбинации «пскопаеиой» воды с горючими ископаемыми (которые необходимы, чтобы выкачивать воду).
Предсказывают, что за два-три предстоящие десятилетия этот водопосвый слой будет практически исчерпан. Ископаемая вода кончится раньше ископаемого топлива, ио и топливо окаягет- Лимитирующие факторы н физические факторы среды 289 Рис. ЗЛЗ. Распределение водных запасов в различных районах СШЛ. ся без воды бесполезным. Тогда этот регион будет охвачен тяжелой экономической депрессией, и нам придется искать какое-то другое место для выращивания зерна -- если только не окажется возможным перебросить сюда воду из речной системы Миссисики. Более подробные сведения о грунтовых водах можно найти в работах Фриза и Черри (Р'геезе, СЬеггу, 1979), Шеридана (ВЬегз'- дап, 1981) и отчете Совета по водным ресурсам США за 1978 г. (Н.
8. 'зз асег Ноьопгсез Соппсзрз герогЬ, 1978). Грунтовым водам грозит не только истощение. Возможно, еще большую опасность представляет загрязнение ядовитыми химическими веществаъш. Но по крайней мере проблема ядовитых отходов технически разрешима, если общество согласится и сможет оплачивать меры по охране водных ресурсов, которые в долгосрочной перспективе более ценны, чем запасы нефти пли золота. На самом деле не столь уж невероятно предположение, что пригодная для человека пресная вода может быть более важным лимитирующим фактором дальнейшего развития общества, чем энергия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
