
- •Апм или а,) в зависимости от влажности. Почвы:
- •9.1. Видовой состав бацилл в почвах разных типов, % (горизонт а1 или Апах)
- •9.2. Биогеоценотическая деятельность микробного комплекса
- •9.3. Численность бактерий (%), способных синтезировать биологически активные вещества (Локхед, 1972)
- •9.4. Микробная продуктивность почв под древесными насаждениями Лесной опытной дачи мсха в верхнем 10-сантиметровом слое
- •(Для верхнего 10-сантиметрового слоя):
- •9.17. Взаимодействие между макро- и микроэлементами в растениях (Кабата-Пецдиас, Пендиас, 1989)
- •9.18. Принципиальная схема оценки почв сельскохозяйственного использования по степени загрязнения химическими веществами (Госкомприрода ссср, 1990)
- •9.19. Шкала экологаческого нормирования содержания тяжелых металлов (мг/кг) для геохимической ассоциации почв со слабокислой и кислой реакцией (Обухов, Ефремова, 1991)
- •9.21. Оценка состояния экосистем
- •9.23. Фоновое содержание элементов в почве, мг/кг
- •Глава 10
- •10.1. Химические элементы, аккумулируемые водными растениями
- •Ряс. 10.7. Зависимость среднегодового выноса фосфора от густоты гидрографической сети залесенных водосборов (Хрисанов, Осипов, 1993)
- •10.2. Экологические и санитарно-гигиенические последствия эвтрофирования
- •10.2. Значения пдк биогенных веществ, мг/л
- •10.3. Сельскохозяйственные источники биогенной нагрузки
- •10.4. Вероятностный вынос биогенных веществ в водоеодл с селитебных территорий агроландшафта
- •10.6. Среднегодовое поступление минеральных азота и фосфора с атмосферными осадками на земную новерхностъ
- •10.7. Коэффициенты поверхностного стока в зависимости от вида угодий и гранулометрического составе почв
- •10.8. Среднегодомя кояадипрацня фосфора ва ю-досборах с различнымраспределением лесной растительности
- •10.4. Определение выноса биогенных элементов с сельскохозяйственных
- •10.9. Коэффициенты выноса биогенных веществ
- •10.10. Вынос биогено* из почвы с урожаем сельскохозяйственных кулыур, кг/т
- •10.11. Среднее содержание биогенных веществ в удобрениях, %
- •10.14. Средаее значение основных показателей формулы (11) для зяби
- •10.15. Коэффициент дешевого стока (аж)
- •10.19. Ширим прирусловых лесяых насаждений в водоохранных зонах малых рек, м
- •Глава 11 экологические проблемы химизации
- •11.2. Вынос азота из почв, занятых различными культурами, кг/га
- •11.3. Экологические ограничения при фосфоритовании почв
- •11.2. Применение химических средств защиты растений
- •Также включаются в наземную и пресноводную биомассу (Rudd, 1971, цит. По Рамад, 1981)
- •11.8. Балльная система экотоксикологической
- •Морских организмов (Рамад, 1981)
- •11.9. Некоторые примеры положительных результатов применения комплексной борьбы с
- •От вредных организмов) (Соколов и др., 1994):
- •11.3. Экологические аспекты известкования почв
- •11.10. Экологические ограничения при известковании кислых почв
- •11.11. Содержание тяжелых металлов в почве и ивзестковых материалах
- •Глава 12 экологические проблемы орошения и осушения почв
- •12.1. Сводная таблица некоторых основных видов и способов мелиорации
- •12.1. Экологические последствия орошения
- •12.2. Классификация почв по степени и качеству засоления
- •12.2. Экологические последствия осушения*
- •Глава 13 животноводческие комплексы и охрана природы
- •13.1. Отрицательное влияние
- •Отходов животноводства
- •На окружающую природную
- •13.2. Методы очистки и утилизации навозных стоков
- •13.1. Выход навозной массы и расход технологической воды для молочного комплекса на 1000 коров
- •13.3. Схема трубно-рециркуляционной системы уборки навоза:
- •13.2. Ширина санитарно-защитных зон до границы жилой зоны
- •Глава 14
- •Картофеля (б) при увеличении плотности почвы (Курочкин, 1989)
- •14.1. Содержание вредных веществ в отработанных газах двигателей внутреннего сгорания (двс), % (Боева, 1982)
- •14.2. Образование токсичных веществ при сжигании органического топлива, г/кг (Боева, 1982)
- •15.1. Содержание важнейших естественных радионуклидов в некоторых объектах агросферы, Бк/кг (Алексахнн, 1992)
- •15.3. Миграция радионуклидов по сельскохозяйственным цепочкам
- •15.2. Коэффициенты накопления радионуклидов растениями (Санжарова и др., 1992)
- •15.5. Тип распределения радионуклидов в организме сельскохозяйственных животных
- •15.6. Коэффициенты перехода радионуклидов из рациона крупного рогатого скота в мышцы
- •15.7. Коэффициенты перехода радионуклидов в условиях их длительного поступления из рациона
- •В молоко коров (равновесное накопление
- •И выведение), % суточного поступления в 1 л удоя
- •(Романов, 1993)
- •15.8. Накопление 90Sr и i37Cs озимой пшеницей в богарных и орошаемых условиях, % (Алексахин и др.,
- •15.4. Действие ионизирующих излучений на растения, животных и агроценозы
- •15.9. Стимулирующие дозы облучения семян некоторых видов сельскохозяйственных культур (Филипас и др., 1992)
- •15.11. Полулетальные дозы у-излучения для сельскохозяйственных животных (Кругляков и др., 1992)
- •15.12. Радиоэкологические последствия аварии на Чернобыльской аэс (Алексахин, 1993)
- •15.5. Радиационный мониторинг сферы сельскохозяйственного производства
- •15.13. Характеристика выбросов радионуклидов в окружающую среду при тяжелых радиационных авариях
- •15.14. Эффективность мелиоративных сельскохозяйственных мероприятий при радиоактивном загрязнении
- •15.15. Радиологическая эффективность и социально-экономические последствия изменения характера землепользования на загрязненных территориях (Алексахин, Фриссел, 1993)
- •Глава 16
- •16.1. Общие положения
- •16.2. Развитие альтернативного земледелия
- •16.2. Выход клубней картофеля при разных способах подготовки семенного материала
- •16.3. Сравнение феноменологических моделей агроэкосистем «зеленой революции» и «зеленой эволюции» (по б. М. Миркину, р. М. Хазиахметову)
- •Глава 17
- •17.1. Характеристика вермикультуры
- •17.2. Биогумус и его агроэкологическая оценка
- •17.1. Влияние биогумуса на содержание витамина с, мг/100 г, в различной сельскохозяйственной продукции по сравнению с применением навоза и
- •Мониторинг окружающей природной среды. Научные, методические и организационные основы его проведения
- •18.1. Основные задачи и схема мониторинга
- •18.3. Особенности проведения экологического мониторинга дистанционными методами
- •Глава 19
- •19.1. Агроэкологический мониторинг в интенсивном земледелии
- •19.2. Компоненты агроэкологического мониторинга
- •19.1. Контролируемые параметры, подлежащие мониторингу при всех ввдах предварительного обследования (преимущественно при маршрутных формах его реализации)
- •19.2. Примерный перечень контролируемых параметров для участках мониторинга
- •19.3. Перечень обязательных показателей качества продукции растениеводства для исследований в агроэкологическом мониторинге
- •19.3.Эколого- токсикологическая оценка агроэкосистем
- •19.4. Степень деградации гумусовых кислот дерново-подзолистых почв, % к гумусовым кислотам недеградированных почв
- •19.5. Поправочные коэффициенты для оценки степени деградации гумусовых соединений почв
- •Разного гранулометрического состава
- •19.5. Экологическая оценка загрязнения тяжелыми металлами
- •Глава 20
- •20.1. Общие положения
- •20.1. Ранжирование состояния экосистем по ботаническим нарушениям
- •20.2. Ранжирование состояния экосистем по биохимическим нарушениям
- •20.3. Ранжирование состояния экосистем по почвенным нарушениям
- •20.4. Выделение нарушенных зон экосистем в зависимости от глубины экологического нарушения и его площади
- •20.5. Классификация зон с учетом степени нарушенности площадей
- •20.3. Оценка загрязнения атмосферного воздуха
- •20.6. Критерии оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по максимальным разовым концентрациям
- •20.7. Критерий оценки степени загрязнения атмосферного воздуха по среднесуточным концентрациям
- •20.8. Критерии оценки среднегодового загрязнения атмосферного воздуха
- •20.9. Критерии оценки состояния загрязнения атмосферы по комплексному индексу (киза)
- •20.10. Критерии загрязнения атмосферного воздуха по веществам, влияющим на наземную растительность и водные экосистемы
- •20.11. Показатели для оценки степени химического загрязнения поверхностных вод*
- •20.5. Индикационные критерии оценки
- •20.12. Оценка состояния поверхностных и сточных вод на основе биотестов (по состоянию тест-объекта)
- •20.13. Ранжирование состояния поверхностных вод по ресурсному критерию
- •20.6. Подземные воды
- •20.7. Загрязнение и деградация почв
- •20.8. Изменения геологической среды
- •Глава 21 экология селитебных территорий
- •21.1. Особенности современной экологической среды мест расселения человека
- •21.1. Группы поселений в зависимости от их численности
- •21.2. Ориентировочный баланс компонентов природной среды города с населением 1 млн жителей
- •21.3. Основные показатели, характеризующие воздействие жилищно-коммунального хозяйства
- •21.4. Медико-демографические критерии здоровья населения для оценки экологического состояния территорий
- •21.2. Проблемы физического загрязнения селитебной зоны
- •21.5. Производство тбо в различных странах
- •21.6. Утилизация мусора в некоторых странах
- •21А оптимизация экологического состояния сельских поселений
- •Глава 22
- •22.1. Общие положения
- •22.2. Устойчивость и изменчивость агроэкосистем
- •Некоторой системы во времени h(t) при различных нагрузках (Израэль, 1979):
- •22.3. Основные принципы организации агроэкосистем
- •22.1. Урожайность основных сельскохозяйственных культур в зависимости от условий рельефа, т/га (Варламов и Волков, 1991)
- •22.3. Сравнительная пригодность антропогенно- обусловленных участков для возделывания сельскохозяйственных культур с учетом природноохранных ограничений (Варламов и Волков, 1991)
- •22.4. Оптимизация структурно-функциональной организации
- •Агроэкосистем — основа
- •Повышения их продуктивности
- •И устойчивости
- •22.5. Методологические основы экологической оценки агроландшафтов
- •22.6. Устойчивость агроэкосистем
- •22.7. Реакция микробного сообщества на антропогенное воздействие
- •22.4. Адаптивные зоны изменчивости микробного сообщества в зависимости от уровня антропогенной
- •Нагрузки
- •22.8. Типы реакции агрофитоценоза на антропогенные воздействия
- •22.5. Использование азота удобрений растениями и его потери при различных способах внесения азотных удобрений, % от внесенной дозы
- •22.9. Устойчивость агроэкосистем при разных системах земледелия
- •22.10. Условия реконструкции и создания устойчивых агроэкосистем
- •Глава 23 производство экологически безопасной продукции
- •23.1. Эколого-токсико-логические нормативы
- •23.2. Вещества, загрязняющие продукты питания и корма
- •23.1. Распределение свинца в кочане различных сортов капусты белокочанной, м/кг сухого вещества
- •23.2. Распределение свинца в разных органах растений, мг/кг сухого вещества
- •Белокочанной (б) тяжелых металлов (мг/кг сухого вещества) и нитратов — цифры в кружочках (nOa, мг/кг сырой массы)
- •23.3. Предельно допустимые концентрации тяжелых металлов в пищевых продуктах и продовольственном сырье, мг/кг (Кольцов, 1995)
- •23.4. Допустимые остаточные количества тяжелых металлов в пищевых продуктах, мг/кг (Найштейн и др., 1987)
- •23.9. Снижение содержания нитратов в продукции при хранении, % исходного количества
- •23.10. Снижение содержания нитратов в различных продуктах в процессе варки
- •23.11. Содержание нитратов в соке из некоторых овощей
- •Для многих канцерогенных веществ
- •23.12. Содержание пхб в органах и тканях рыб из реки Оки, мкг/кг
- •23.13. Предельно допустимые нормы содержания антибиотиков в животноводческих продуктах, мкг/г или мкг/мл (Кольцов, 1995)
- •23.3. Способы исключения или минимизации негативных воздействий загрязнений
- •23.4. Сертификация пищевой продукции
- •И потребления (Киприянов, 1997)
- •Продуктов:
- •Глава 24
- •24.1. Организация охраны природы
- •24.2. Законы экологии б. Коммонера
- •24.3. Основные направления природоохранной деятельности
- •24.4. Опыт охраны природы в сельском хозяйстве
- •Заключение
22.8. Типы реакции агрофитоценоза на антропогенные воздействия
Агрофитоценоз относится к числу важнейших компонентов агроэкосистемы, а его продуктивность в наибольшей мере характеризует устойчивость и стабильность экосистемы, находящейся в сельскохозяйственном использовании. В отличие от природной экосистемы, где продуктивность фитоценоза регулируется внутренними механизмами, продукционный процесс в агроэкосистеме требует постоянного контроля и управления в виде разнообразных форм аграрной деятельности человека. Поэтому растения в ходе онтогенеза испытывают интенсивные прямые или трансформированные антропогенные воздействия, которые не всегда приводят к увеличению урожайности.
Поддержание в течение определенного промежутка времени заданного уровня урожайности как показателя стабильности агроэкосистемы может быть не достигнуто из-за экстремальных метеоусловий, загрязненности атмосферного воздуха, выпадения кислотных осадков, неблагоприятных свойств и режимов почвы, ее загрязнения, стрессовой реакции почвенных микроорганизмов на антропогенные нагрузки и возникновения почвенной токсичности, почвоутомления, возделывания сортов некоторых культур, малоустойчивых к болезням, вредителям и сорным растениям, адаптации последних к пестицидам, неодинаковой реакции видов и сортов растений на возрастающие дозы агрохимикатов, которые оказывают полифункциональное влияние на растения, выступая в зависимости от концентрации стимулятором или ингибитором физиологических процессов, и других причин.
По характеру действия фактор может быть лимитирующим, нормальным, оптимальным и угнетающим. Реакция растений на каждый природный или ант-
457
ропогенный фактор подчиняется известной криволинейной зависимости, характерной для всех биологических систем, в пределах которой проявляется несколько характерных зон, соответствующих типу реакции растений (рис. 22.5). Каждая зона соответствует определенному типу реакции. На основе анализа закономерности изменений продуктивности растений в широком интервале доз азотных удобрений можно выделить три типа (нормы) реакции растений на количество внесенного азота, проявляющиеся в изменении продуктивности и характера обмена веществ: кинетический (А), физиологический (Б) и метаболический (В). Первый тип реакции (А) характерен при лимитирующем и нормальном обеспечении растений азотом, второй (Б) — при нормальном и оптимальном и третий (В) — при избыточном (угнетающем).
В кинетической зоне растения активно реагируют на увеличение концентрации азота, усиливаются ростовые процессы, дыхание, синтез белковых соединений, повышается продуктивность в линейной зависимости от доз применяемых удобрений.
В физиологической зоне растения могут достигать максимальной продуктивности, однако прирост сухого веще-
Рис. 22.5. Закономерности действия возрастающих доз азотных удобрений на продуктивность растений, использование ими азота удобрений и его потери:
7 —урожай зерна; 2—использование азота удобрений растениями; 3— потери азота удобрений; А, Б, В — типы реакции растений на внесение азотных удобрений
ства от вносимых доз азота минимален. Физиологические изменения растительного организма в пределах этой зоны достигают предпатологических значений, подтверждением чего служит ухудшение многих показателей качества урожая в области максимальных его величин. Известно, что оптимум качества достигается при меньших дозах азота, чем те, которые необходимы для получения наибольшего урожая.
Для зоны с метаболическим типом реакции характерно ограничение ростовых процессов, в растениях накапливаются промежуточные продукты метаболизма, значительная часть поглощенного азота нитратов не метаболизируется, снижаются скорость образования хлорофилла и интенсивность фотосинтеза, нарушается обмен углеводов и минеральных веществ и, как следствие, снижается продуктивность растений. Растения, произрастающие в условиях, вызывающих метаболический тип реакции, подвержены различным болезням и нападению вредителей, их продукция не отвечает технологическим и гигиеническим требованиям.
Необходимо отметить, что многие признаки метаболического типа реакции свойственны растениям, испытывающим острый дефицит того или иного элемента минерального питания. Следовательно, при остродефицитном или избыточном обеспечении растений азотом создаются предпосылки потери аг-рофитоценозом своей устойчивости, последствия чего могут проявиться в самых разнообразных вариантах (массовые поражения посевов вредителями и болезнями, ограниченное поступление в почву корневых выделений и растительного опада, получение некондиционного семенного материала, загрязнение водоисточников, деградация почвы и т. д.). Следует отметить, что подобная ситуация может иметь место лишь при многолетнем отсутствии агрономического контроля за посевами и в принципе маловероятна. Поскольку остродефицитный или избыточный режим питания растений легкоустраним (например, внесение минеральных удобрений в первом случае или соломы во втором), а границы проявления метаболической реакции достаточно подвижны и легко
458
смещаются, в частности, изменением соотношения между азотом, фосфором и калием или использованием различных модификаций внесения удобрений в почву, подобные нарушения устойчивости агрофитоценоза в этих условиях являются временными и не ведут к потере стабильности агроэкосистемы. Кроме того, для каждого вида и сорта характерны свои пределы нормального, оптимального и избыточного содержания азота в почве, в рамках которых растения развиваются по одному из перечисленных типов реакции на азотное питание.
Таким образом, непременными условиями сохранения устойчивости и стабильности агроэкосистемы являются оптимизация структуры посевных площадей и дифференцированное размещение культур, что позволит ограничить негативные эффекты узкой специализации растениеводства. При этом удобрение сельскохозяйственных культур должно обеспечивать кинетический или, в крайнем случае, физиологический тип реакции растений.
Поиск и разработка экологически безопасных технологий выращивания сельскохозяйственных культур до сих пор актуальны, поскольку они соответствуют принципам рационального природопользования. К ним относится, например, технология локального применения азотных удобрений. Она упорядочивает превращение азота в корне-обитаемом слое почвы, регулирует потребление азота удобрений и азота почвы растениями в онтогенезе; оказывает направленное воздействие на продукционный процесс и формирование урожая с оптимальными показателями качества. Аккумуляция азотистых соединений в системе почва — растение существенно улучшается, что способствует повышению устойчивости возделываемых культур к неблагоприятным абиотическим факторам (рис. 22.6).
Согласно технологии локального применения азотные удобрения вносят в почву на глубину 10... 12 см и на расстоянии 6...7 см от рядка высеваемых семян, если высев семян и внесение удобрений осуществляют одновременно с помощью комбинированной сеялки
(рис. 22.7). При локальном применении удобрений их вносят в почву в виде узкой ленты или экрана на заданную глубину. Если же удобрения вносят заблаговременно (перед посевом культуры), то их размещают перпендикулярно будущим рядкам высеваемых семян. При этом расстояния между лентами удобрений составляют для зерновых культур 15 см, для пропашных — 30 см.
Благодаря специфике поведения азота удобрений, которая складывается при локализации их в почве, растения используют в 1,2... 1,6 раза больше азота, чем при разбросном применении туков (табл. 22.5). При этом резко снижаются газообразные потери азота (в 1,6...3,2 раза), что придает этой технологии экологическую целесообразность.