Одум - Экология - т.1 (947506), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Нгкогда плодородные почвы (шт. Миссисипи), уничтоженные эрозией почвы, Результат неправильного пспольвовання земель— заброшенные дома, раворенные люди. (Оба снимка предоставлены Службой леса США.) 40 Глава 2 в округе был сведен лес, который испольэовали в качестве дров для обжига. Хотя усовершенствованные методы плавки сократили образование дыма,на сильно эродированпых площадях растктельность так и не смогла восстановиться, а окружающие ее территории восстанавливаются очень медленно. Попытки искусственного облесення с применением больших доз минеральных удобрений или осадков сточных вод оказались более удачными. Сеянпам сосны, инокулированным симбиотическими микоризными грибами, помогающими дереву извлекать элементы питания из обедненных почв (с»с.
рис. 7ГШ), удается выжить самостоятельно при использовании больших доз удобрений. По крайней мере такие эксперименты показывают, что локально поврежденные экосистемы могут быть восстановлены, но лишь с большими трудовыми и финансовымп затратами. В порядке общего образования каждому следовало бы посетить К«гпперхсслл, пли какую-либо другую местность, пострадавшую от сильной эрозии, ити открытые горные разработки и задаться вопросом: сколько будет стоить нам, налогоплательщикам, восстановление таких земель и какая часть нанесенного ущерба была бессмысленной н могла бы быть предотвращена? Копперхилл преподносит пам важные зкономические п политические уроки.
Если одна отрасль промьппленности использует все ресурсы жизнеобеспечения обширной местности и, как в слуше Копперхсслла, уничтожает часть этой местности, то дальнейшее экономическое развитие становится здесь невозможным. Сюда не может пробиться никакая другая промышленность, никакой другой бизнес, не связанный непосредственно с уже существусошей здесь отраслью индустрии, поскольку окруясающая среда, способная поддержать что-лпбо другое,.здесь уисе уничтожена.
Население такого района страдает от загрязненной среды и, если можно так сказать, синдрома «одной индустрии», для которого характерны политическое доминирование хозяев этой индустрии и культурный застой. Кроме того, доход от добывающей промьппленноств такого типа не остается или почти не остается в этой области; капитал вывозится в другие районы, где еще возможно зкономическое развитие.
Историки Дж. Кобб в Т. Дайер (СоЬЬ, Пуег, 1979) описали политическую борьбу мескду штатами Джорджяя я Теннесси вокруг попыток сдерхсать загрязнение Коппер: пллз. Борьба продолжалась почти три четверти века. Джорджия, которая получала от Копперхилла одни пенриятностп, давно натела требовать проведения мер по охране окружающеп среды и здоровья людей, а штат Теннесси, куда стекала больпсая часть прибылей, постоянно сопротивлялся любым попыткам изменить гуспествующее положение.
Лишь после многолетних судебных ср,сжений, закончившихся репсением Верховного Суда США, медной компании присплось начать модернпзапию своих методов, чтобы у»сепьссскть интенсивность «кислых досссдесс», Разумеется, Вноси«тема сегодня ограничительные меры по отношению к такому «точечному источнику» загрязнения были бы приняты быстрее; по и сейчас пе такие концентрированные, но распространяющиеся и ° крупных промышленных районов на обширную территорию «кислые дожди» создшот критическое положение в Северной Европе, на востоке СШЛ и 11анады и з других местах земного шара. Г1родолжается н политическая борьба между защитой окружая» шеп среды и близорукой погоней за прибылями, по борьба эта ведется уже па региональном к глобальном уровнях, а не только на локальном, Острота этих конфликтов, несомненно, будет возрастать, пока большая часть человечества не осознает не тотько опасность выхода загрязнения среды из-под контроля, но и о.
что корректпру~ощую плп превентивную технологию можно прояснить до того, как загрязнении превзойдут допустимый уро. вень. Г. Хардпп (Нагйп, 1968) метко назвал такое положение «тра гедией общих ресурсов». К общим ресурсам Хардин относит. например, воздух, море, государственные земли, т. е. ресурсы, которыми может пользоваться каждый. Если только общество не договорится о какпх-то ограничениях, почти неизбежны перерасход и затем унп пожение этих ресурсов.
В 1977 г. под редакцией Хардина и Бодена вышла книга, озаглавленная «Управление общпмп ресурсами» (Нагд1п, Вобеп, «Мапаи)пя «Ье Сошшопз», 1977), в которой различные авторы предлагают способы избежать «тра г ел шо общих ресурсов». Методы п перспективы восстановлении поврежденных экоспстем обсуждались в последние годы на симпозиумах (Са)гпз е« а1., 1977; Но1дда1е, ЪЪ'ообшап, 1978; Са(гпз, 1980), «Текущий ремонт» биосферы, по-видимому, займет важное место в мировой экономпке, спосооствуя преодолению ее кризиса.
Во всяком случае, на восстановление и качество биосферы придется обрашать больше внпмання. поскольку болыпипство пз нас не смогут найти убежище в космических колониях, которые пока нереальны (см. с. 88). 5. Глобальная продукция и распад Определения «Каждый год фотоспнтезнрующими организмами на Земле создается около 10'«г (около 100 млрд. т) органического веществ . За этот же промежуток времени приблизительно такое же количество жпвого вещества окисляется, превращаясь в СО» п Н»О з результате дыхания организмов. Однихо»тот ба.ланс неточен» (Уа11е»11упе, 1962).
В *ачанна большей части геологического вре- Глава 2 42 мени (по крайней мере с начала кембрия, 600 млн. — 1 млрд. лет назад) очень небольшая, по заметная часть продуцируемого органического вещества не расходовалась на дыхание и не разлагалась, а сохранялась либо частично в анаэробных (бескислородпых) осадках, либо полностью после захоронения н фосснлпзаппп. Полаппот, что такое преобладание органического синтеза нзд дыхшшем и явилось основной причиной уменьшения содержания в атмосфере СОз п накопления кислорода, концентрация которого в настоящее время весьма высока, Зто сделало возможной эволюцию я существование высших форм жизни. Примерно 600 мли. лет назад отмечался особенно большой избыток органической продукции, что привело к образованшо горючих ископаемых, за счет которых позже человек смог совершить промышленную револтоцию.
За последние 60 млн. лет выработалось флуктупрующее стационарное состояние для соотношения СОт и Оз в атмосфере, обусловленное сдвпгамп в биотическом балансе, колебаниями вулканической активности, выветриванпем горных пород, осадкообразованием н поступлением солнечной энергии. С флуктуациями содернтания СОз в атмосфере связаны (и, по-видимому, вызываются ими) периоды потепления и похолодания климата. За последние полвека существенное влияние на состав атмосферы оказала сельскохозяйственная и промышленная деятельность человека — концентрация СОз в атмосфере значительно повысилась, что создало серьезную глобальную проблему в связи с возможным изменением климата.
Объяснения Типы фотосинтеза и организмов-продуцентов. С химической точки зрения процосс фотосинтеза включает запасанпе части энергии солж чпого света в виде потенциальной,или всвязанной», энергии ппшп. Общее уравнение окислительно-восстановптельноп реакции можно записать следу~оншм образов: СОз+ 2НзА — ~ (СН,О) +Н.О+ 2А; окисление описывается уравнением — 4Н+2А, а восстановленпе— 4Н+ СОз — э- (СНзО) —:;Н,О. ,(ля зеленых растений (водорослей, высших растений) А — это кислород; вода окпсляется с высвобождением газообразного кислорода, а двуокись углерода восстанавливается до углеводов (СНБО) с высвобождением воды. Прп бактерпальном фотоспнте- Экосистема зе, пацротив, Н«Л (восстаиовктель) ие вода, а либо иеоргаиическое соедииеипе серы, иапрпмер сероводород Е1»8, как у зеленых и пурпурных серобактерий (СЫогоЬас1еНасеае и ТЫогЬос)асеае), |шбо оргаиическое соединение, как у пурпурных и бурых иесеряых бактерий (Л|1погЬойасеае).
Соответственно яри бактериальчом фотосинтезе этих типов кислород не аыделяеталь Фатосшстезирующссе бактерии в осповпом водвыо (морские и пресиоводяые) организмы; в оольшппство случаев опи игр|пот ке, чачптельиую роль в продукции оргапического вещества. Нооик способны функциоиировать в условиях, в оощем пеблагопряятиых для большяиства зеленых растений, и в водных отлол|еииях участвуют в круговороте некоторых элемеитов. Например, зеленые я пурпуриые серобактерии играют важную роль в круговороте серы (см.
рис. 4.5). Нти облигатиые аиаэробы (способяые к жизнедеятельиостп только в отсутствие кислорода) встречшотся в граиичиом слое между окислеииыми и восстаиовлеииьы|н залами в осадках плп воде, там, куда свет почти ке пропикает. Нтп бактерпи можно лаби|едать в илистых отложеипях литорали, где оии часто образу|от отчетливые розовые или пурпурные слои иепосредствеппо под зерхяпмп зелеными слоями живущих в илэ водорослей (пяымп словами, у самой верхней грапицы апаэробпой, плп восстаповлепиой, зоны, |.де имеется свет, по мало кислорода). Прп исследовании яновских озер (Та1саЬааЬ|, 1сЬшшга, 1968) было рассчитало, что па долю фотосиитезпрующпх серобактерпй в большинстве озер приходятся только 3 — 5«с«оошей годовой продукшш фотосинтеза, по в стоячих озерах, богатых Н«Б, зта доля повышается до 25«с«.
Несерпые фотоспнтезирующпе бактерии, яапротпв, как правило, являются факультативными аэро- бами (способиы фуикппонировать и в присутствии, п в отсутствие кислорода). В отсутствие света они, подобно многим водорослям, могут вссзп себя как гетеротрофы. Таким образом, бактериальяый фотосинтез может быть полезеп в загрязиеяиыт и эвтрофных водах, в связи с чем сейчас усиливается его пзучеипе, ио ои не может заменить «кастоящий» фотосинтез с выделекпем кислорода, от которого зависит вся жизяь иа Зе»сле, Недавние открытия, показавшие, что у высших растеиий имеются разкые биохимические пути восстановлекпя двуокиси углерода (см. уравпеипе восстаиовлеиия иа с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
