2.
Правило Ю. Одума монокультуры: эксплуатируемые для нужд человека системы, представленные одним видом, равно как и системы монокультур (например, сельскохозяйственные монокультуры), неустойчивы по своей природе. Любая монокультура не обладает свойствами самоподцержания, самовосстановления и саморе-монта за пределами индивидуального существования. *
Правило одного процента: изменение энергетики природной системы в пределах 1 % выводит природную систему из равновесного (квазистационарного) состояния. Все крупномасштабные явления, происходящие на поверхности Земли (мощные циклоны, извержения вулканов, процесс глобального фотосинтеза и др.), как правило, имеют суммарную энергию, не превышающую 1 % энергии солнечного излучения, падающего на поверхность нашей планеты.
Правило обязательного заполнения экологических ниш: пустующая ниша всегда бывает естественно заполнена. Народная мудрость гласит: «Природа не терпит пустоты».
Правило конкурентного исключения: если два вида со сходными требованиями к среде (питанию, поведению, местам размножения и т. п.) вступают в конкурентные отношения, то один из них должен погибнуть либо изменить свой образ жизни и занять новую экологическую нишу.
Правило «экологичное — экономично»: нельзя противопоставлять экономику и экологию. Нельзя снижать темпы индустриализации, так как это будет означать своего рода экономический утопизм, так же как и ослаблять усилия в области экологии, что будет экологическим экстремизмом. Решение вопроса находится где-то посередине.
Правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использован™ конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу.
Правило экотона, или концепция краевого (приграничного) эффекта: введено Ю. Одумом. Под экотоном понимается полоса перехода между сообществами (экосистемами), например между лесом и лугом. Разнообразие видов в экотонах увеличивается.
Правило неизбежных цепных реакций «жесткого управления природой»: «жесткое» техническое управление природными системами и процессами чревато цепными природными реакциями, значительная часть которых экологически, социально и экономически неприемлема в длительном интервале времени. Например, чрезмерная вырубка леса или перевыпас могут привести к опустыниванию.
Правило «мягкого» управления природой: заключается в целенаправленном восстанавливающем экологический баланс управлении природными процессами. Как дипломатические переговоры желательнее войны, так и «мягкое» управление природными процессами и системами эффективнее грубых техногенных вмешательств. Этому правилу, например, отвечают альтернативные экологичные системы земледелия.
Правило территориального экологического равновесия: максимум биопродукции и урожая лимитирован оптимальным сочетанием экологических компонентов. Любое допинговое воздействие эффективно до тех пор и постольку, поскольку имеются дополняющие его благоприятные экологические факторы.
Принцип удаленности события: явления, отдаленные во времени и в пространстве, психологически кажутся менее существенными. Но в отношениях с природой следует учитывать правила ее поведения. Как шахматист должен следить за игрой и соперником, а не только строить свои собственные планы, так и специалист-эколог обязан выстраивать практическую стратегию с сознанием всего спектра неминуемых последствий своих действий.
Принцип естественности, или «помни о смерти»: со временем эколого-социальная и экономическая эффективность технического устройства, обеспечивающего «жесткое» управление природными системами и процессами, снижается, а расходы на его поддержание увеличиваются. Устаревшие технические устройства делаются ненужными, и хотя прошлые экономические затраты амортизированы физически и морально, нефункционирующий объект «повисает» на обществе. Например, старые ирригационные системы требуют реконструкции или производство оружия требует массы природных ресурсов. Расходы возмещает общество, конверсия иногда требует еще больших средств.
Принцип экологической рабочей надежности характеризуется ее эффективностью, способностью к самовосстановлению и саморегуляции.
Закон снижения природоемкости готовой продукции. Удельное содержание природного вещества в усредненной единице общественного продукта исторически неуклонно снижается.
Закон увеличения темпов оборота вовлекаемых природных ресурсов. В историческом процессе развития мирового хозяйства скорость оборачиваемости вовлеченных природных ресурсов непрерывно возрастает на фоне относительного уменьшения объема их вовлечения в общественное производство.
Принцип адаптивности означает соответствие природных и организационно-хозяйственных условий агроландшафта. В основе адаптивности агроландшафта лежит максимальное использование его особенностей для установления правильного соотношения различных сельскохозяйственных угодий (пашня, сады, огороды, пастбища, залежи).
Принцип экологичности говорит о необходимости соблюдения экологичности земледелия, поддержания экологического равновесия путем снижения эрозии почвы до допустимых пределов с учетом ее самовосстановления, увеличения жизнедеятельности биоценозов. Следовательно, химизация сельского хозяйства допустима лишь в разумных, строго научно обоснованных пределах.
Принцип целостности: только при условии соблюдения всех факторов как естественного, так и искусственного характера можно рассчитывать на стабильность земледелия, воспроизводство плодородия почвы на заданном уровне.
Принцип дифференциации должен учитывать зональные естественные условия природной.зоны, прежде всего климатические условия. Но в каждой зоне необходимо учитывать рельеф (уклон, длина склона, его экспозиция, форма), базис эрозии, степень расчлененности территории, подверженность почвы водной эрозии и дефляции, глубину и минерализацию грунтовых вод, структуру почвы, содержание в ней гумуса, гранулометрический состав, погодные условия.
Экологические законы, правила и принципы позволяют лучше понять теоретические основы сельскохозяйственной экологии и эффективнее ее использовать в решении задач по производству экологически чистой продукции растениеводства и животноводства, сохранению качества окружающей природной среды.
Контрольные вопросы и задания
1. Сформулируйте основные определения экологии как науки. 2. Что такое экологический фактор? 3. Дайте характеристику надорганизменных систем: популяций, биоценозов, биогеоценозов и биосферы. 4. Что такое живое вещество? Какова его экологическая роль? 5. Что такое ноосфера? 6. Что такое агросфера? 7. Какова роль Э. Геккеля и В. И. Вернадского в развитии экологии? 8. Какова роль экологических законов, правил и принципов в сельскохозяйственной экологии?
Глава 2 АУТЭКОЛОГИЯ
Жизнь растений и животных протекает под постоянным влиянием окружающей их среды. Среда влияет на состояние популяций, биоценозов и других надорганизменных систем. Среда слагается из множества разнообразных компонентов (элементов). Предмет экологии (в том числе сельскохозяйственной) — изучение влияния факторов среды (экологических факторов, факторов биогеоценоза) на организмы растений и животных, на популяции и биоценозы. Аутэкология — раздел экологии, изучающий взаимоотношения организма (вида) и факторов среды его обитания.
Экологический фактор — это элемент (компонент), процесс (явление) внешней среды, оказывающий влияние на биологическую систему (организм, популяцию, биоценоз).
Наряду с термином «экологический фактор» в экологической и биогеоценотической литературе используют термины «экологическое условие», «экологический ресурс». Термином «экологические ресурсы» обозначают средообразующие компоненты, которые могут быть использованы организмами в процессе их жизнедеятельности. Так, например, экологическим ресурсом для растений (особи, популяции, фитоценоза — природного или аграрного) служат элементы минерального питания в почве (азот, калий, фосфор, бор, кобальт и др.). Пастбищная трава — кормовой ресурс для пасущихся животных (особи, стада, зооценоза). Под экологическим условием подразумевают абиотический фактор среды обитания организма, например температуру, относительную влажность воздуха. В отличие от ресурсов экологические условия организмами не расходуются. Экологические условия неисчерпаемы. Ни один вид растений или животных не способен сделать их недоступными для других организмов.
В данной книге термин «экологический фактор» употребляется в самом широком понимании. Он включает в себя понятия «экологическое условие», «экологический ресурс», «компонент (элемент) среды, экосистемы, биогеоценоза», т. е. термином «экологический фактор» обозначают все внешнее, окружающее, что* влияет на
организм растений и животных, как диких, так и одомашненных.
Факторы среды действуют на организм не изолированно, а совместно, в сочетании друг с другом. Несмотря на это, их раздельное рассмотрение не только правомерно, но и необходимо, так как позволяет упростить понимание сложных явлений экологии — науки о реальном.
Экологические факторы многочисленны и разнообразны. Их числу, вероятно, нет предела. Они отличаются по характеру влияния на биологические системы (организмы, популяции, биоценозы) и ряду других признаков. Потенциальная неограниченность численности и многообразие экологических факторов вызвали необходимость их систематизации. Современная классификация экологических факторов приведена в справочнике Н. Ф. Реймерса «Природопользование» (1990).
В основу классификации положен принцип учета особенностей экологических факторов по их происхождению, характеру действия на живые системы и другим признакам.