
- •Введение
- •Глава 1
- •1.3. Формирование экологии видов, популяций, биоценозов
- •1.4. «Интегративный» период развития экологии
- •Глава 2
- •2.1. Среда и экологические факторы
- •2.2. Действие экологических факторов на организмы
- •Фактора от его интенсивности (Степанове ких, 1997)
- •Глава 3 экология популяций и сообществ. Биогеоценоз
- •3.1. Популяции
- •3.3. Взаимоотношения организмов в биоценозе
- •3.1. Исход конкуренции двух видов
- •3.4. Структурная организация и
- •3.6. Функционирование естественных экосистем и агроэкосистем
- •3.7. Основные экологические концепции
- •Глава 4 биосфера
- •4.1. Учение в. И. Вернадского о биосфере
- •4.2. Структурная организация веществ и функции живого вещества в биосфере
- •4.3. Биогеохимические круговороты основных химических элементов
- •4.4. Биотехносфера и ноосфера
- •4.2. Влитие антропогенных факторов на биосферу, здоровье и благосостояние населения (Израэль, 1979)
- •4.3. Теядешщн измевення окружающей среды (Лосев и др., 1993)
- •Глава 5 ресурсы биосферы и проблемы продовольствия
- •5.1. Острота продовольственной проблемы
- •5.2. Ресурсы биосферы
- •5.2. Древесные ресурсы мира
- •5.3. Население
- •5.3. Население земного шара (Ваайе, 1968)
- •5,4. Динамика численности людей на Земле (млн. Человек) (Вгони, Капе аt аl., 1994)
- •5.4. Проблемы питания людей
- •5.5. Производство зерновых культур (Впита а! а!., 1994)
- •5.6. Питанне в различных регионах мира
- •5.7. Пропн» развитая сельского хозяйства в
- •5.8. Производство зерна в России, млн т
- •Глава 6
- •Природно-ресурсный потенциал
- •Сельскохозяйственного производства.
- •Ресурсные циклы
- •6.1. Природные ресурсы
- •6.1. Распределение земельных угодий по природным зонам Российской Федерации (государственный доклад «о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1997 г.»)
- •6.2. Ресурсные циклы
- •Глава 7
- •7.1. Роль сельского хозяйства в формировании первичной биологической продукции
- •7.2. Биомасса (сухое вещество), первичная и вторичная биологическая продуктивность (Реймерс, 1990)
- •7.2. Типы, структура, функции агроэкосистем
- •7.3/ Обобщенная характеристика основных типов шроэкосистем и тактик достижевия сестайнинга (Хазиахметов, Наумова, 1996)
- •7.3. Круговорот веществ
- •Техногенеза
- •8.1.Техногенез
- •8.1. Объем (млн т) и с-гоуиура отходов производства и потребления в мире в 1970 г. (Торчешников и др.. 1981, с изменениями)
- •8.2. Масса загрязняющих веществ, образующихся в процессе хозяйственной деятельности на душу населения и 1 км2 территории (Лосев н др., 1993)
- •8.3. Количество некоторых опасных атмосферных и волна загрязняющих веществ, приходящееся
- •8.2. Загрязнение окружающей среды
- •(Лозановская и др., 1998)
- •8.4. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур (%) в зависимости от расстояния до источника вредных выбросов в атмосферу (Балацкий, 1979)
- •8.5. Степень токсичности основных атмосферных
- •Рнс. 8.7. Схематическое изображение типичных симптомов повреждения листьев лиственных деревьев и травянистых растений после воздействия н02:
- •8.6. Агроценотические показатели экологического неблагополучия (Виноградов, 1998)
- •С изменениями)
- •8.7. Методы определения загрязняющих веществ в биосфере (Лозановская и др., 1998, с изменениями)
- •Глава 9
- •9.1. Почвенно-биотическии
7.2. Биомасса (сухое вещество), первичная и вторичная биологическая продуктивность (Реймерс, 1990)
Тип экосистем
|
Площадь, млн км'
|
Б но макса растений, кг/м'
|
Общая биомасса растений, млрл т
|
Общая биомасса животных, млн т
|
Чистая первичная продукция, г/м'за год
|
Общая чистая первичная продукция, млрд т в год
|
Продуктивность животных, млн т в год
|
|||
колебания
|
среднее значение
|
колебания
|
среднее значение
|
|||||||
Влажные тропические
|
17,0
|
6, „80
|
45
|
765
|
330
|
1000.. .3500
|
2200 260
|
37,4
|
|
|
|
леса
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тропические сезонно-
|
7,5
|
6...80
|
35
|
260
|
90
|
1000.. .2500
|
1600 72
|
12
|
|
|
зеленые леса
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вечнозеленые леса уме-
|
5,0
|
6. ,.200
|
35
|
175
|
50
|
600.. .2500
|
1300
|
6,5
|
26
|
|
ренного пояса
|
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
Листопадные леса уме-
|
7,0
|
6...60
|
30
|
210
|
ПО
|
600.. .2500
|
1200 !
|
8,4
|
42
|
|
эе иного пояса
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тайга
|
12,0
|
6...40
|
20
|
240
|
57
|
400... 2000
|
800
|
9,6
|
38
|
|
Лесокустарникоаые
|
К, 5
|
2.. .20
|
6
|
50
|
40
|
250, „1200 |
|
700
|
6
|
30
|
|
сообщества
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Саванна
|
15,0
|
0,2. ..15
|
4
|
60
|
220
|
200.. .2000
|
900
|
13,5
|
300
|
|
Луговая степь 9,0
|
|
0,2.. .5
|
1.6
|
14
|
60
|
200.. .1500
|
600
|
5,4
|
80
|
|
Тундра и высокогорье
|
8,0
|
0,1. ..3
|
1,6
|
14
|
60
|
10.. .400 1
|
140
|
1,1
|
3
|
|
Пустыни и полупус-
|
18,0
|
0,1. ..4
|
0,7
|
13
|
8
|
10.. .250 1,6
|
90
|
!
|
7
|
|
ты ни
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сухие пустыни, скалы, 24,0
|
|
О...0,2
|
0,02
|
0,5
|
0,02
|
0...10
|
3
|
0,07
|
0,02
|
|
ледники и т. п.
|
|
|
|
|
|
1
|
|
|
|
|
Культивируемые земли 14,0
|
|
0,4.. .12
|
1
|
14
|
6
|
100.. .3500 |
|
650
|
9,1
|
О
|
|
Болота 2,0
|
|
3...50
|
15
|
30
|
20
|
800.. .3500
|
2000
|
4,0
|
32
|
|
Озера и водотоки 2,0
|
|
0,01
|
0,02
|
0,05
|
10
|
100.. .1500
|
250
|
0,5
|
10
|
|
Материковые эко- 149
|
|
—
|
. 12,3
|
1837
|
1005
|
0...3500 ;
|
773
|
115
|
909
|
|
системы в пелом
|
|
|
|
|
|
,
|
|
|
1
|
|
Открытый океан 332,0
|
|
: о...о,по5
|
'0,003
|
1,0
|
800
|
2. ..400
|
125
|
41,5
|
2500
|
|
Зона апвеллинга 0,4
|
|
0,005.. .0,1
|
' 0,02
|
0,008
|
' 4
|
400... 1000
|
500
|
0,2
|
11
|
|
Континентальный 26,6
|
|
Ю,001...0,04
|
0,01
|
0,27
|
160
|
200... 600
|
360
|
9,6
|
430
|
|
шельф
|
|
|
,
|
|
;
|
|
|
|
|
|
Заросли водорослей
|
. 0,6
|
0,04-4
|
; 2
|
1,2
|
1 12
|
500... 4000
|
2500
|
1,6
|
36
|
|
и рифы
|
|
|
<
|
|
\
|
|
|
|
|
|
Эстуарии 1,4
|
|
0,01. „6
|
1
|
1,4
|
\ 2|
|
200... 3500
|
1500
|
2,1
|
48
|
|
Морские экосис- 36 1
|
|
! -
|
0,01
|
' 3,9
|
I 997
|
2. ..4000
|
152
|
55
|
3025
|
|
темы в целом
|
|
|
|
|
I
|
|
|
|
|
|
В целом на Земле*
|
. 510
|
^~-~——*, ..... -^—
|
3,6
|
1841
|
• 2002 л --- '
|
0...4000
|
333
|
170
|
3934
|
'Биомасса организмов толщи литосферы и аэробиосферы несопоставимо мала, продуктивность организмов литобиосферы неизвестна, организмов аэробиосферы — ничтожно мала.
экосистем, создаваемых для получения максимума продукции, воздействие на природу, обусловленное перераспределением энергии и веществ на поверхности Земли, постоянно возрастает. Совершенствование орудий труда, внедрение высокоурожайных культур и сортов, требующих большого количества питательных веществ, стали резко нарушать природные процессы. Необоснованные земледельческие приемы и системы земледелия действуют опустошающе (эрозия почв и утрата плодородия вследствие нерационального использования и несоблюдения предупредитель-
ных мер и технологий охраны почв; засоление и заболачивание орошаемых массивов; изменение структуры почв из-за чрезмерного переуплотнения верхних горизонтов; снижение биологического разнообразия естественных ландшафтов в результате длительного выращивания растений одного вида; нарастание дефицита подземных пресных вод из-за истощения водоносных горизонтов при интенсивном заборе воды на орошение; загрязнение поверхностных и подземных вод остатками пестицидов и нитратов, поступающих с сельскохозяйственных угодий; исчезно-
133
вение диких животных в результате разрушения мест их обитания сельскохозяйственной деятельностью и многое Другое).
Для регулирования и решения этих проблем предлагают научно обоснованные приемы и способы, позволяющие в определенных случаях лишь частично предотвратить или снизить нежелательные эффекты, возникающие при получении первичной биологической продукции в различных условиях хозяйствования. Однако целостная внутренне непротиворечивая теория долгосрочной оптимизации формирования первичной продукции на основе сельскохозяйственного производства пока еще не создана. Идет процесс ее становления на базе синтеза научных положений многих наук. При формировании систем получения первичной биологической продукции выбор той или иной модели интенсивного аграрного природопользования определяется балансом между экономическими и экологическими аргументами. На фоне роста технических возможностей человечества по освоению природных систем для целевою формирования первичной сельскохозяйственной продукции экономика выступает в качестве своеобразного фильтра целесообразности и допустимости проводимых мер. Технические возможности и технологические решения (обводнение, орошение, террасирование, культуртехнические мероприятия и др.) неуклонно расширяли, а экономические ограничения сужали диапазон хозяйственного использования почвенного покрова планеты.
В последние десятилетия на равный, а во многих случаях и на более высокий уровень выходят экологические ограничения. Существует объективный природный предел—порог снижения естественного плодородия, при приближении к которому вся техническая мощь человека, созданные им высокопроизводительные искусственные средства становятся менее эффективными, но при этом избыточно нарастают по масштабам и глубине проявления отрицательные экологические последствия. Решая насущные проблемы, необходимо учитывать пределы допустимого вмешательства в естественный и непре-
рывный ход процессов. Сложившаяся тенденция «наполнения» агроэкосистем искусственными средствами, создавая иллюзорность благополучия, лишь вуалирует фактическое истощение их природного потенциала. Например, минеральные удобрения не могут служить долговременным средством обеспечения устойчивого производства различных культур, поскольку при широкомасштабном применении интенсифицируют расход капитальных почвенных резервов, способствуя тем самым падению природного плодородия, что подтверждается значительным уменьшением запасов гумуса.
Характерной особенностью второй половины XX в. явилось существенное увеличение первичной биологической продукции в сфере сельскохозяйственного производства за счет повышения урожайности в результате так называемой «зеленой революции» — внедрения новых высокоурожайных сортов зерновых культур, применения в высоких дозах минеральных удобрений, использования экономически эффективных (но экологически небезопасных) средств зашиты растений. В результате с 1950 по 1970 г. значительно возрос выход основного продукта питания — зерна. Однако, как отмечают Р. М. Хазиахметов и Л. Г. Наумова в обстоятельной теоретической статье «Биологические аспекты развития агроэкологии» (1996), с начата 80-х гг. XX в. этот показатель перестал расти, что явилось отражением действия закона снижения энергетической эффективности природопользования. По Н. Ф. Реймерсу (1990), данный закон гласит: при прочих равных условиях дополнительное увеличение вложений энергии дает более низкий эффект, чем ранее затраченная энергия (поднять урожайность с 2 до 2,5 т/га энергетически дешевле, чем с 5 до 5,5 т/га). А. А. Жу-ченко, характеризуя энергетическую эффективность сельского хозяйства СССРза 1970—1990гг., пришел к выводу, что в условиях затратной экономики вложенная энергия не только не давала отдачи, но и переходила в форму «отрицательной энергии» разрушения почв и кормовых угодий.
В последнее время особое значение приобретает качество производимой
134
продукции. Анализируя в ретроспективном плане опыт других стран, следует констатировать, что пока не будет ликвидирован прессинг дефицита сельскохозяйственной продукции, вопросы экологии неизменно будут иметь подчиненное значение. И только по мере насыщения рынка продовольствием экологические требования и ограничения выходят на первый план. Поэтому при оценке проблем сельскохозяйственного формирования биологической продукции необходимо различать задачи ближайших лет и более отдаленную перспективу.