- •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
(Лозановская и др., 1998)
Если же обратиться к агроэкосисте-мам, то можно отметить следующее. Последствия техногенеза отрицательно сказываются на состоянии почв. Например, число дождевых червей в пахотном слое почвы зависит от удаления от источника выброса и направления (Е-восток, XV-запад) (Луке, 1981):
У*
|
250 Е
|
600 Е
|
750 Е
|
950 Е
|
Ч**
|
0
|
0,5
|
5
|
7,5
|
У
|
1150Е
|
1400 Е
|
1500Е
|
400 W
|
ч
|
9
|
16
|
33
|
63
|
*У — удаление от Источника выброса, М.
**Ч —число дождевых червей в 100 л пахотного слоя почвы.
В почве этого ареала содержится 200...2000 частей на тысячу Аз, 100...200 частей на тысячу РЬ и до 1000 частей на тысячу 2л. На расстоянии до 600 м в пахотных слоях черви практически полностью отсутствуют, на протяжении 1500 м их численность значительно снижена. Это свидетельствует об «омертвлении» почвы.
В результате действия загрязнений снижается продуктивность агроэкосис-тем (табл. 8.4).
8.4. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур (%) в зависимости от расстояния до источника вредных выбросов в атмосферу (Балацкий, 1979)
Кул ьтуря
|
Расе гон ние, км
|
|
2...3
|
5
|
|
Пшеница
|
18,7
|
9,4
|
Рожь
|
15,2
|
7,6
|
Ячмень
|
24,4
|
12,2
|
Овес
|
31,1
|
15,5
|
Кукуруза
|
25,0
|
12,5
|
Картофель
|
35... 47
|
18…24
|
Свекла
|
25.. .62
|
13…31
|
Лен
|
62,6
|
31,3
|
Клевер
|
33,1
|
16,6
|
Люцерна
|
37,8
|
18,9
|
При скармливании на протяжении двух лет (в общей сложности ЗУнед) лактирующим коровам загрязненных кормов удои по сравнению с удоями животных, получавших только промытые корма, были в среднем на 19,8% ниже. При использовании загрязненных кормов наблюдалось снижение прироста массы у крупного рогатого скота на 19,4.--37,5%.
На рисунках 8.4 и 8.5 приведены
схемы, позволяющие лучше понять характер, направленность и особенности взаимосвязей, формирующихся в функционально сложившейся системе: техногенные воздействия — окружающая среда — растения — животные — человек, а также сложность этих взаимосвязей. Продукты техногенеза в виде разнообразных загрязняющих веществ проходят многостадийные превращения, что необходимо учитывать при формировании продуктивных аг-роэкосистем.
Центральное место в агроэкосисте-мах занимают продуценты (автотроф-ное звено), представляемые широким набором культивируемых растений. Именно в этом звене в значительной мере непосредственно и опосредованно депонируются продукты техногенеза, прежде всего газопылевые выбросы (рис. 8.6). Различают невидимые воздействия загрязнений на растительность и видимые повреждения.
К основным невидимым воздействиям относятся: загрязнение растительного материала газообразными или твердыми компонентами вредных веществ, которые поглощаются частями растений, скапливаясь внутри или прилипая (некоторые компоненты, будучи неопасными для растений или отдельных их органов, при дальнейшем использовании растительного материала могут оказаться токсичными); реакции в растительном обмене веществ, проходящие в течение короткого времени (например, при высокой концентрации ингредиентов-загрязнителей), они представляют собой скрытое предварительное воздействие, которое в сочетании с другими факторами среды усиливает негативный эффект; структурные изменения внутри клеток.
К внешним, в той или иной степени выраженным изменениям относятся следующие: загрязнения (например, от сажи, летучей золы, цементной пыли, оксида железа и др.), особенно на шероховатых, покрытых волосками, клейких или влажных частях растений; прилипающая пассивная пыль (до образования корки при определенных условиях); прилипающая токсичная пыль, содержащая РЬ, ан или Р; некроз, проявляющийся в изменении цвета или ожогах на
157
Физиолог
и'те с кап производительность
Рис. 8.4, Основные возможные взаимосвязи в цепи: вредное воздействие — растения — животные
(ОВ*$1сг ипй ВогШг, 1971)
листьях и хвоинках или других частях растений в результате воздействия 8О2, НР, 51Р4, 5О,, НС1; некротические изменения цвета кончиков или краев листьев или частей хвоинок, межреберных полей листьев или некроз всего листа (хвоинки) (рис. 8.7); верхушечный некроз на плодах под действием НР; преждевременный опад листьев или хвоинок; депрессия роста функционально важных или предназначенных для использования частей растений в результате снижения ассимиляции (например, очень маленькие листья или хвоинки, уменьшение зеленой массы, урожая плодов, выхода древесины); потери зеленой массы из-за некроза или преждевременного опадения листвы, а также вследствие нарушения роста корневой системы из-за попавших в землю токсичных веществ.
Действие загрязняющих веществ на растения зависит от их вида и концентрации, длительности воздействия, от-
158
носительной восприимчивости видов или отдельных растений к дымам и газам, стадии физиологического развития, в которой находится растение или его часть. Ведущие факторы — концентрация и продолжительность воздействия вредных ингредиентов.
Сельскохозяйственные растения обладают разной устойчивостью к токси-кантам. Хроническое воздействие некоторых токсичных газов, оцениваемое по снижению продуктивности или других функций растений, в разной степени опасно для различных культур (табл. 8.5).
