Экология

Предпосылки экологии как науки

В экологическом отношении сельское хозяйство, включая животноводство, как и лесное, в руках человека является управляемым механизмом фиксации и накопления космической энергии в нужной (предпочтительной) для человека форме биопродукции. Хотя по отношению к урожаю биомассы всей суши это составляет доли процента, в энергетическом выражении получается значительная величина (порядка 1015 килокалорий). Необходимость увеличения урожаев для растущего населения вынуждает человека искать эффективные приемы повышения продуктивности почв. Но это проблема прежде всего энергетическая.
Дело в том, что прямые и косвенные вложения энергетических ресурсов в создание биопродукции (помимо энергии Солнца) в агроэкосистемах растут крайне быстро. Удобрения, поливная вода, машины, транспорт, а тем более физический труд — это дополнительные вложения в энергетику почв. И они растут за счет использования в конечном счете энергии ископаемого органического топлива (уголь, нефть, газ) и гидроэнергетики, а теперь и атомных электростанций.
Но вот необеспеченность возврата органики и биогенных химических элементов при отчуждении агро-продукции (растительного и животного происхождения) от почв, окисление гумуса и смыв (эрозионный) его из почвенных горизонтов приводят к истощению запасов энергии, обеспечивающих плодородие.
И все же как представить себе роль земли и воды в биосфере в их плодотворном единстве?
Нельзя не видеть, как в великий круговорот веществ в природе, в биогеохимические циклы вовлекаются почвенно-растительным покровом суши десятки миллионов тонн таких минеральных веществ, как соединения фосфора, кальция, калия, серы,   кремния, магния.
Именно вода, углекислота, соединения азота и фосфора, предоставляемые растениям почвенным покровом, являются созидателями живого вещества — биомассы урожая. В ходе почвообразовательных процессов вещества эти циклически накапливаются в верхних, гумусовых горизонтах плодородных почв.
Так, являясь продуктом биосферы, почвенный покров выступает важнейшим звеном в ее биогеохимическом механизме. Педосфера с ее гумусовой оболочкой как биоэнергетическая и биогеохимическая система обладает способностью саморазвития, саморегуляции и управления, обеспечивая незаменимые условия существования растений, животных, микроорганизмов и воспроизводства биомассы живого вещества.
Эти особенности земли — почвенного покрова и создают плодородие в биосфере. А благодаря плодородию почвенно-экологических систем, способности воспроизводить биомассу и приспосабливаться к изменениям физических факторов окружающей среды они стали основой жизнедеятельности человека, появившегося в биосфере, а затем и экономического развития человеческого общества (производство продовольствия, натурального сырья, энергии).
Для обсуждаемой темы важно то, что приток на Землю солнечной энергии из космоса, значительные ее запасы, связанные в живом веществе, в отмерших остатках ив гумусе почв, обеспечили стабильность природных экосистем. Конечно, речь не идет о полярных холодных областях или жарких песчаных и солончаковых пустынях.
Так почвенный покров превратился в главную экологическую нишу в биосфере. Ведь по крайней мере все наземные растения (первично продуцирующие биомассу), а также растительноядные и плотоядные животные суши, не говоря уже о бесчисленных и вездесущих микроорганизмах, в основном являются обитателями почв. Они живут на ней или в ней, оставаясь здесь посмертно. И человечество не составляет исключения — метаболиты (продукты обмена веществ) организма человека, останки его неразрывно связаны с землей.
Именно в экологических системах почвы обеспечивают водное, минеральное и газовое питание растений, их рост и фотосинтетическую активность. Производимые же углеводы, жиры и белковые соединения, химически связанная энергия биомассы растительного происхождения становятся начальным звеном пищевых цепей «растения _ животные — микроорганизмы». Благодаря этому приводятся в движение биогеохимические круговороты химических элементов—их потоки в экосистемах, в ландшафтах в целом, в масштабах континентов, планеты.
 


Обсудить вопрос в студенческом форуме

 

Сайт содержит информацию о учебном заведении и студенческой общине и не является официальным