Одум - Экология - т.1 (947506), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Последствии повышения температуры воды в прудах, озерах илн реках в общем подчиняются закономерностям взаимоотношений субсидии и стресса, показанным на рис. 3.5. Возможны как положительные, так и отрицательные последствия. Умеренное повышение температуры воды часто служит субсидией и может повысить продуктивность водного сообщества и скорость роста рыбы, по со временем или при увеличении тепловой нагрузки проявляются стрессовые эффекты.
Наблюдаются следующие местные вредные эффекты теплового загрязнения водных экосистем: 1) повышение температуры воды часто усиливает восприимчивость организмов к токсичным веществам (которые всегда присутствуют в сточных водах) и к грибковым и другим заболезанинм; 2) температура моЖет превысить критические величины для стенотермных стадий нгизнепного цикла организмов (см. с. 260); 3) повышенные температуры способствуют замене популяций обычной флоры водо- .Лв»о«тврующве факторы и физические факторы среды 323 рослей менее желательными сине-зелеными, особенно если экосистема еще и обогагцается биогепными элементамп; 4) прп повьь щения температуры воды животным нужно больше кислорода, а его способность растворяться в теплой воде поняжена (см, с.
295), Подробные сведения об этих аффектах можно найти у Кренкеля и Паркера (КгепЬе1, Рагйег, 1969), 11ацпональный парк экологических исследований при АЭС «Саваш»а-Ривер», подчиненной Министерству энергетики США,— отличное место для наблюдения долгосрочных последствий теплового загрязнения. Расположенная здесь экологическая лаборатория занимается изучением тепловых воздействий на экосистемы, с тех пор как в 50-х годах в этом районе была построена атомная электростанция. Лаборатория организовала два крупных симпозиума, в которых участвовали также в сотрудпшси других исследовательских учреждений (6~ЬЬонз, ЯЬаг1«з, 1974; Взс)Ь Морат!апе, 1975). Особенно интересно созданное здесь крупное искусственное озеро, используемое как охлаждающий пруд.
Он имеет «теплую» часть, куда поступает нагретая вода, и «холодную» часть, не получающую нагретой воды и сохраняющую естественную температуру, характерную для этой местности. Кроме того, поскольку реакторы периодически останавливаются и запускаются, можно наблюдать влияние изменений температуры воды. При повышенной температуре воды водяные черепахи и окуни растут быстрее и достигают более крупных размеров, а сезон активности аллигаторов захватывает и зимние месяцы.
Таким образом, первые отмеченные эффекты носили в основном полон«ительный характер, но через несколько лет начали проявляться четкие стрессовые аффекты. Например, появились тяжелые заболева»пия, уменыпающие продолжительность жизни я увеличивающие смертность. Как показано на рис. 5.27, доля окуней, заралсенных болезнью слизистой оболочки ротовой полости, колеблется по сезонам, но она всегда выше в нагретых зонах озера. После 10 или более лет сохранения повышенной температуры воды в популяции рыбы и рогоза (Турйа), растущего вдоль берега «теплой» части озера, были отмечены признаки генетических изменений. Краткий обзор всех проведенных здесь исследований дают Гиббонс и Шаритц (61ЬЬопз, ЯЬаН1з, 1981).
Все эти примеры подчеркивают, что при оценке последствий хронических антропогенных возмущений важно обращать внимание на вторичные или отсроченные реакции. Пестициды. Все усиливающееся применение инсектицидов и других пестицидов в сельском хозяйстве привело к загрязнению почвы и воды еще одним классом ядовитых веществ. Но эта угроза здоровью экосистем и человека, воаможно, скоро уменьшится по той простой причине, что опора только на химические яды не позволяет достичь устойчивого сокращения численности вредителей, а лишь Глава 5 324 вызывает поочередно спады и подъемы в производстве зерна. Разрабатываются другпе способы борьбы с вредителями, которые, возможно, вскоре позволят сократить массовое применение очень опасных ядов.
Парадоксально,поименно упругость и приспособляемость природы — основная причина безуспешности применения таких инсектицидов широкого спектра действия, как хлорорганпческие 35 за 25 Ф 20 15 " 19 Осень 3 ма Вес а Лето Осена Зима Весна Ле о Осень Зиме Весна У774 1975 1975 1977 Рве. 5.27. 11роцент зараженности окуня болезнью слизистой оболочки рта меняется по сезонам (он выше летом), но он всегда выше в «термальпых водах», (1), где из-за хронического теплового загрязнении от ядерных реакторов АЭС «Саванна-Ривер» повышена температура. П вЂ” обычные воды (Еесй, Наееп, 1978.) (поколение ДДТ) и фосфороргапнческие инсектициды.
Слишком часто случается, что после рассеяния или обезвреживания пестицида вредные виды приобретают устойчивость к нему плп становятся даже более обильными, так как обработка ядом погубила их естественных врагов. А вид-вредитель, который был успешно уничтожен, иногда заменяется другим, более устойчивым, хуже изученным и потому хуже поддающимся сдерживанию.
Хороший пример «синдрома спадов и подъемов» дает история борьбы с насекомыми — вредителями хлопчатника в США. Хлопчатник был одной из самых интенсивно обрабатываемых ннсектицидами сельскохозяйственных культур (на хлопчатник тратилось 50 919 всех инсектицидов, используемых в сельском хозяйстве США). В 50-х годах массивное опрыскивание с воздуха хлопчатника и долине Кзньете (Перу) хлорированными углеводородами на средства, предоставленные США, позволило примерно на шесть лет удвоить урожай. Однако затем вредители приобрели устойчи- Лимитирующие факторы и физические факторы среды вость, а кроме того, появились новые вредители, в результате чего урожай полностью погиб. Об этолг хорошо документированном случае я уже писал (Ооппц 1975).
То же произошло в 60-х годах в Техасе, где выращивание хлолчатнпка — важная отрасль сельского хозяйства. Этот слу тай подробно описагт в недавней работе Эдкш'- гона и др. (Ад1«1ззоп е$ а1., 1982). В обоих случаях удалось восстаповить урожаи применением так называемого интегрированного метода борьбы с вредителями. При этом используются ранние сорта (созревающие до того, как могут вырасти популяции вредителей) и методы возделывания (вспашка, орошение, удобрение), рассчитанные на то, чтобы помешать вредителям и помочь пх естественным врагам.
Прп этом осторожно применяются и некоторые ипсектициды, в том числе «старомодные», например серный порошок. Важно тщательно рассчитать график применения ннсектпппдов, чтобы захватить насекомых на ранних стадиях жизненного цикла, когда опп наиболее уязвимы. Новая система борьбы подтверждает старую житейскую мудрость: нельзя все ставить ла одну лошадь. На разнообразие и упругость природы надо реагировать различными технологическими новшествами, которые по мере изменения условий и реагирования природы должны сменяться другими изобретения»пь Иными словамп, мы по-впдимому, никогда не сможем по-настоящему «победить» в «войне» с пасекомымп и другими паши»ш конкурентамп, но непрестанно должны прилагать к этому усилия.
Это одно пз следствий постоянного «откачпвавия неупорядоченности», необходимого для поддержания большой п сложной цивилизации. Специалисты с оптимизмом ожидают, что вскоре к арсеналу средств интегрированной борьбы с насекомыми-вредителямп добавятся так называемые пестициды третьего поколения (С. Ж1П1- ашз, 1967). Первым поколением, по кзасспфпкац»ти»чьтьямса, были растительные средства и неорганические соли; вторым— члены семейства ДДТ. К третьему поколению относятся биохимические средства, гормоны и феромоны (половые аттрактанты), изменяющие поведение вредителей и действующие лшпь яа определенный вид.
Обзоры этого вопроса дают Блюм (В1шл, 1969) и Снлверстейн (811чегз1еш, 1981) . Более подробные сведения об интегрировавлом контроле вредителей молите найт»« в работах Смита и ван ден Босха (ЭпиФ, чзп деп Вовой, 1967), Кеннеди (Кеппее)у, 1968), Флинта и ван дел Босха (г1ш1, чан беп ВоэсЬ, 1981), Бэтры (Багга, 1982) п обзорах. подготовленных Национальной Академией паук СШЛ н Советот» по качеству окруя ающей среды.