сельскохозяйственная экология

сельскохозяйственная экология

Сельскохозяйственная экология
 
На примере сельского хозяйства наиболее явно просматриваются основные причины конфликта между человеком и природой. Если конфликт между промышленностью и природой существует максимум два столетия, то конфликт между сельским хозяйством и природой существует уже несколько тысячелетий.
Из теории сукцессий следует, что в молодых экосистемах, где продуктивность много больше дыхания (П > Д), основная энергия идет на формирование биомассы, то есть в продукцию, в отличие от климаксных систем, где практически вся энергия идет на дыхание и потребление гетеротрофами (рис.30).

Человек заинтересован в том, чтобы поддерживать в экосистеме ранние стадии сукцессии, что позволяет ему снимать большие урожаи. Чтобы максимизировать выход какого-то одного продукта (монокультуры) человек значительно снижает разнообразие в агроценозе. Доминирующие растения в агроценозе подвергаются искусственному, а не естественному отбору. Поддержание такого состояния возможно только за счет энергетических субсидий в виде мышечной работы людей и животных. В наше время к этому добавились дополнительные субсидии в виде техники, удобрений, новых высокоурожайных сортов, средств борьбы с сорняками и вредителями и т.д. Поэтому агроценозы без человеческой поддержки нежизнеспособны, то есть самостоятельными экосистемами не являются. Постоянное внимание и непрекращающееся вложение средств в агроценозы — вот плата за сохранение ранних стадий сукцессии. Но даже при всем этом они характеризуются крайне малой устойчивостью и стабильностью.
Это приводит к ряду неприятных последствий, с которыми человек пока не может успешно бороться: повышенной эрозии и засолению (следствие орошения) почв вплоть до полной их деградации, уплотнению почвы техникой, загрязнению почвы и окрестных водоемов органикой удобрений, постепенному накоплению в почве ядохимикатов и т.п. При интенсивном хозяйстве каждый год поле теряет до 20-40 т почвы с гектара, это соответствует потере 1см плодородного слоя за 3-7 лет. Поэтому количество земель, пригодных для сельского хозяйства снижается с каждым годом. Это приводит к сведению лесов для использования освободившейся земли для удовлетворения пищевых нужд растущего населения Земли. Помимо прочего, это нарушает водный баланс в данной местности: мелеют реки, в периоды дождей часты наводнения, локальные дожди в глубине континента становятся редкостью, мелкие водоемы пересыхают или превращаются в болота и др. Все это, конечно же, отражается на успехах земледелия, требуя все более мощных энергетических субсидий. Таким образом, возникает порочный круг: количество требуемых энергетических субсидий растет гораздо интенсивней, чем урожаи.
Малая устойчивость агроценозов несет в себе угрозу ослабления устойчивости биосферы в целом. Например, нарушение водного баланса бьет не только по сельхозугодьям, но и по естественным экосистемам. От нашествий саранчи также страдает вся растительность. Нам пока не известны пределы устойчивости биосферы, но экспериментировать с этим довольно рискованно. После потери устойчивости биосферы может начаться цепная реакция деградации среды.
Наиболее оптимальный выход, который, возможно, в будущем сможет остановить перечисленные тенденции состоит в повышении устойчивости агроценозов, не уступающей устойчивости естественных экосистем, то есть в создании самодостаточных агроценозов. Для этого необходимо повысить разнообразие на сельском поле, например, путем смешанного возделывания нескольких хорошо подобранных друг к другу культур, а также путем стимулирования разнообразия в среде насекомых за счет жертвования части урожая, превращая их из “вредителей” в “друзей”, что должно ограничить вероятность «нашествий» отдельных видов. Большие надежды возлагаются на генетику. Разрабатываются также модели блокового землепользования, в которых большое внимание уделено оптимальному интегрированию промышленно-городской среды, среды переработки отходов, среды жизнеобеспечения (гармоничные агроценозы, то есть культурные экосистемы на ранних стадиях сукцессии) со зрелыми экосистемами, не вовлеченными в жизнеобеспечение человека (протективная среда).
Для решения продовольственной проблемы предлагаются также проекты вовлечения несъедобных растений для производства продуктов питания путем химического обогащения (прототипом этого может служить производство силоса из мал