16 Март 2011

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО КУРСУ «ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ»




Важен также и уровень субсидии. Малая субсидия также плоха, как и большая. Существует оптимальный уровень субсидии, отклонения от которого приводит к снижению производительности.
Источник энергетической субсидии может быть как естественного характера, так и антропогенного характера. В естественных условиях естественные сообщества, получающие добавочную энергию от природных её источников, дают наибольшую валовую продуктивность. Так, например, участок побережья, получающий в виде приливных или других потоков воды оптимальную энергетическую субсидию, имеет примерно такую же валовую продуктивность, как и интенсивно возделываемое кукурузное поле. Указанная энергетическая субсидия замещает часть энергии, затраченной на дыхание и другие функции, поддерживающие целостность системы, в результате чего эта энергия идёт на перенос минеральных веществ и перемещение пищи и отходов.
Как правило, по валовой продуктивности культурные экосистемы не превосходят некоторые природные. Конечно, человек увеличивает валовую продуктивность, доставляя воду и питательные вещества туда, где они служат лимитирующим фактором (в пустынях). Но больше всего человек увеличивает чистую продуктивность сообщества, направляя туда дополнительную энергию и уменьшая тем самым расход продукции на автотрофном и гетеротрофном уровнях (и увеличивая тем самым урожай на потребу себе самому).
2.2.5. Использование первичной продукции человеком
Удельная по площади валовая продуктивность меняется от экосистемы к эко-системе в диапазоне от 200 до 20000 ккал/м2год, а общая валовая продукция Земли имеет порядок 1018 ккал/год.
Каждому человеку для обеспечения его жизнедеятельности требуется около 1 млн. ккал, т.е. для поддержания так называемой «человеческой биомассы» в 6 млрд. человек требуется 6 1015 ккал энергии пищи. А из указанной валовой продукции Земли удаётся ежегодно собирать 6.7 1015 ккал пищи, но из-за плохо налаженного распределения, потерь и низкого качества части урожая этого оказывается недостаточно.
Примерно 30% всего человечества живёт в развитых странах, валовой национальный продукт (ВНП) на душу населения которых более 1000 долл.. Около 65% человечества живёт в развивающихся странах, где ВНП на душу населения меньше 300 долларов, а обычно меньше чем 100 долларов. Скорость прироста населения в развитых странах низок (менее 1%), а в развивающихся — велик (более 2%). Для развивающихся стран характерна низкая продукция в пересчёте на гектар, так как отсутствие средств не позволяет им вкладывать в сельскохозяйственные энергетические субсидии, необходимые для получения высоких урожаев. Таким образом, человечество разделено резко на две части, лишь 5% живёт в «среднеразвитых» странах.
Из-за преобладания населения развивающихся стран средний мировой сбор зерновых культур гораздо ближе к нижнему, чем к возможному верхнему пре-делу. В развивающихся странах урожаи растут медленнее, чем численность населения; они вынуждены ввозить продукты питания во всё больших объёмах. Например, для хлебных злаков разрыв в продуктивности в 1969 году составлял 16.3 центнеров/га, а в 1977 году вырос до 17.4 центнеров/га. За тот же период пахотные площади во всём мире выросли примерно на 15%, но в Европе, США и Японии они сократились. Развивающиеся страны вынуждены увеличивать площади возделываемых земель, и если такая тенденция будет продолжаться, то в сельскохозяйственное производство будет вовлекаться всё больше малопригодной для него земли, расходы на это вовлечение и риск деградации окружающей среды при этом будут увеличиваться. Кроме того, население раз-вивающихся стран страдает не столько от недостатков калорий, сколько от недос-татка пищи, т.е. от качества пищи — качества энергии пищи.
Около 98% пищи человечество собирает с суши, с океана оно получает 2%, причём преимущественно это животная пища, в то время, как наземное сельское хозяйство даёт примерно в 4 раза больше растительной, чем животной пищи. Вся собираемая пища составляет примерно 1% чистой или 0.5% валовой продукции биосферы. Но надо ещё учесть пищу, поглощаемую сельскохозяйственными животными и домашним скотом. Они поглощают пищи в 5 раз больше, чем всё человечество.
Кстати, следует отметить, что преимущественно используемые виды домашних животных определяют экологию ландшафта конкретных стран, иногда даже в большей степени, чем культура и экономика. Например, в Новой Зеландии экология ландшафта определяется овцами (отношение числа голов домашнего скота к численности населения составляет 43:1, а в среднем по миру 4.7:1, а в Японии 0.6:1), поэтому в Японии экология ландшафта определяется рыбой.