Одум - Экология - т.2 (947507), страница 49

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 49)

Многие необходимые для жизни ресурсы, не говоря уже о тех, которые необходимы для удовлетворения рекреационных и эстетических потребностей, лучше обеспечивают менее продуктивные ландшафты. Иными словами, ландшафт— это не только склад продовольствия и товаров, по еще и «обнос»вЂ” дом, в котором мы должны жить. До последнего времени человечество принимало более или менее как должное, что природа обеспечивает ему газообмен, очистку воды, круговороты бпогенных элементов и другие защитные функции самоподдерживаюпшхся экосистем.

Так было до тех пор, пока численность населения земного шара и вмешательство человека в окружающую среду пе возросли до такой степени, что начали влиять на региональное и глобальное равновесно. Самый благоприятный для жизни ландшафт — это такой, в котором имеются разнообразные сельскохозяйственпыо угодья, леса, озера, реки, обочины дорог, болота, морскпо берега н места для переработки отходов, — инымп словами, смесь сообществ разных акологических возрастов. Кансдый из нас как индивидуум более или менее инстинктивно старается окружить свой дом защитным несъедобным покровом (деревья, кусты, травы), и в то же время мы стараемся выжать лишний бушель из хлебного полл.

Пашня — это, конечно, хорошая вещь, но большинство из пас не согласилось бы жить на ней, а занять под пашни всю обширную поверхность биосферы было бы просто самоубийством. Мы лишились бы «несъедобногоа буфера н«изнеобеспечения, который жизненно необходим для стабильности биосферы, и открыли бы путь различным бедствиям от эпидемических заболеваний. Поскольку одну к ту н«е систему невозможно оптимизировать по двум несовместимым критериям, вырисовываются два приемлемых решения дилеммы: либо мы должны все время искать какой-то компромисс между количеством урожая и качеством жизненного пространства, либо должны продумать такой план Развитие и эволюция экосистемы 215 расчленения ландшафта, при котором можно было бы на разных участках поддерживать высокопродуктивный и преимущественно протектнвный типы в качестве отдельных единия, к которым применяется совершенно различная стратегия ведения хозяйства 1стратегия пря этом варьирует от, например, интенсивного сельского хозяйства с одной стороны, до сохранения совершенно нетронутой природы — с другой).

Кслн теория развития экосистем состоятельна и применима ирп планировании, то стратегия многоцелевого использования, о которой мы столько слышим, осучцествима только в рамках одного или обоих этих подходов, поскольку в большинстве случаев множество заложенных в проект целей противоречат друг другу. Например, плотины на больших реках часто расхваливают как источник многих благ, — это и производство электроэнергии, и контроль над наводнениями, и водопотребление, и рыболовство, и отдых и т. д. Но все этп цели на самом деле противоречат одна другой; так, если осуществлять контроль яад наводнениями, то нужно спускать воду еще до сезона разлива, а ато понижает выработку электроэнергии и служит помехой для рекреационного использования водохранилища.

Можно, таким обрааом, максимизировать систему для одной цели (или, возможно, для немногих тесно сопряженных целей), поступившись остальными, или можно принять решение в пользу нескольких целей, т. е. пойти на компромисс. Теперь уместно проанализировать несколько примеров стратегий компромисса п расчленения. Импульсная стабильность.

Более или менее регулярные, по резкие физические возмущения, поступающие извне, могут поддерживать экосистему на некоторой промежуточной стадии развития, таь сказать, в состоянии компромисса между молодостью и зрелостью. Хорошим примером этого служат так называемые «экосистемы с колеблющимся уровнем воды». Лиманы и литораль в общем поддерживаются на ранних относительно плодородных стадиях благодаря приливам, поставляющим энергию для быстрого круговорота биогепных элементов.

Сходным образом пресноводные болота, например, в Национальном парке Эверглейдс во Флориде поддерживаются на ранней стадии сукцессии сезонными колебаниями уровня воды. Падение уровня воды в сухой сезон ускоряет азробное разложение скопившегося органического вещества, в результате чего высвобождаются биогенные элементы, которые при паводковом затоплении поддерживают расцвет продуктивности. г11изненные циклы многих организмов тесно связаны с атой периодичностью, как, например, у лесного аиста (си. рис. 6.2). Стабилизация уровня воды в болотах парка Эверглейдс при помощи плотин, шлюзов и водохранилищ не сохраняет эти водоемы в их настоящем виде, а способствует их разрушению, как и при максимальном дренировании.

Без периодического спуска воды и пожаров мелководные бассейны заполнились бы орга- 216 Глава 8 нпческим материалом и произошла бы сукцесспя от современного прудово-прерийного ландшафта к кустарникам илп заболоченному лесу. Вызывает удивление, что человеку так трудно оценить всю важность периодических изменений уровня воды в природной ситуации, такой, как в парке Эверглейдс, когда подобные изменения лежат в основе одного из наиболее древних способов производства пищи человеком, Периодическое заполнение и осушение прудов на протяжении многих веков было одним из обычных приемов в рыбоводстве как в Европе, так и яа Востоке. Другой пример — затопление, осушение и аэрации почвы при выращивании риса.

В этом смысле рисовое поле — культурный аналог нриродного болота или литоральной экосистемы. Другой физический фактор, периодические воздействия которого имели жизненно важное значение на протяжении столетий, — это пожары. Как было описано в гл.

4, целые бпоты, такие, как африканские степи и калифорнийский чапараль, адаптировались к периодическим пожарам, сформировав то, что экологи часто называют «пирогенным климаксом». На протяжении веков человек сознательно использовал пожары для поддержания таких климаксов или для возвращения сукцессии на какую-либо пз желаемых стадий.

Контролируемый пожарами лес дает меньший урожай древесины, чем интенсивные лесные хозяйства (где растут молодые деревья приблизительно одного возраста, расположенные рядами с коротким циклом воспроизведения), но он лучше защищает ландшафт, дает древесину более высокого качества и служит убежищем для птиц — объектов спортивной охоты (перепелов, диких индеек и т.

п.), которые не выживают в условиях интенсивного лесного хозяйства. Таким образом, пирогенный климакс представляет собой пример компромисса неладу продуктивностью и простотой с одной стороны и защитой и разнообразием — с другой. Импульсная стабильность срабатывает только в том случае, если сообщество в целом (т. е.не только растения,но и животные и микроорганизмы) адаптировано к некоторой определенной частоте и интенсивности возмущений.

Адаптация (возникающая под действием отбора) требует времени, измеряемого в эволтоционном масштабе. Большинство антропогенных физических стрессов слишком внезапны, слишком разрушительны или слишком аритмичны, чтобы к нпм можно было адаптироваться; поэтому онк приводят к сильным колебаниям, а не к стабильности. По крайней иере во многих случаях попытки приспособить естественно адаптированные экосистемы к хозяйственным нуждам, вероятно, дадут лучшие результаты, чем их полная переделка, Перспективы ведения сельского хозяйства на основе детритв. Гетеротрофное использование первичной продукции в зрелых Развитие и эволюция экосистемы 217 экосистемах в значительной степени связано с потреблением разлагаемого детрита. Нет причин, по которым человек не мог бы автенспвнее использовать детритную пищевую цепь для получения пищи и других продуктов, сохраняя в то же время защитные функции экосистем.

Такое решение вновь означало бы компромисс, так как «сиюминутный» урожай пе может быть таким же большим, как при непосредственной эксплуатации пастбищнов пищевой цепи. Однако у детритного сельского хозяйства имелись бы некоторые компенсирующие недобор урожая преимущества.

Современное сельское хозяйство ориентировано на селекцию растений, быстрый рост и высокую пищевую ценность, что, конечно, делает пх воспрппмчивыми к насекомым и болезням. Следовательно, чем интенсивнее мы ведем отбор на сочность я скорость роста, тем больше снл нам приходится затрачивать на химические средства борьбы с вредителями. Зто в свою очередь увеличивает вероятность отравления полезных животных, не говоря уже о самом человеке.

Почему бы нам не практиковать также и обратную стратегию — отбор малосъедобных растений или растений, вырабатывающих в процессе роста собственные системные инсектициды с последующей переработкой чистой продукции в продукты питания путем микробиологического или химического обогащения на пищевых фабриках? Тогда мы могли бы направить биохимические исследования на изучение процессов обогащения, вместо того чтобы отравлять наше жизненное пространство химическими ядами. Производство силоса из малоценного корма путем ферментацип служит примером такого рода процесса, уже широко используемого человеком. Другой пример — разведение детритоядных рыб на Востоке. Производство органики и сельское хозяйство с ограниченной вспашкой (гл.

2, равд. 7) — также шаги в этом направлении. Влоковые модели землепользования. Анализируя вопрос о то»ц каким образом принципы развития экосистемы связаны с ландшафтом в целом, рассмотрим блоковые модели, изображенные на рис. 8.!5. На верхней диаграмме изображены три типа окружающей среды, служащие системами жизнеобеспечения для четвертого блока, представляющего собой гетеротрофную систему промышленно-городского типа. Продуктивная «окружающая среда» человека представлена экосистемами на ранних стадиях сукцессии, такими, как посевы, пастбища, древесные плантации и интенсивно эксплуатируемые леса.

Характеристики

Список файлов книги