Страница 75 из 84
Количество вредителей до некоторой степени удается снизить чередованием культур, не имеющих общих врагов. Предшественниками кукурузы могут быть бобовые или картофель.
Размножение вредителей бывает вызвано уничтожением их природных врагов. После обработки инсектицидами (<лат. insectum насекомое) и пестицидами (<лат. pestis вредитель) хищные насекомые и паразиты зачастую оказываются уничтоженными, и тогда вредители интенсивно размножаются. Применение искусственно синтезированных соединений позволяет успешно гасить вспышки численности саранчи, но при этом уничтожаются и естественные враги этого вредителя. Борьба с саранчой на юге Марокко с помощью гексахлорана привела к гибели божьих коровок и златоглазок, сдерживавших размножение щитовок, белокрылок, клопов и клещей. От массового размножения этих видов сильно пострадали посевы бобовых и цитрусовых.
Против распространения вредителей борются также применением биологических методов. Численность кроликов, уничтожавших посевы в Австралии, удалось снизить, заразив популяции вирусом, близким к оспе, обнаруженным у южноамериканских кроликов. После первой же эпидемии погибло 99,8 % зверьков. Вредитель фруктовых садов австралийская щитовка попала в XIX веке в Европу из Австралии через Северную Америку.
Не встретив врагов, щитовка чрезвычайно распространилась. Оказалось необходимым переселить из Австралии в Европу и ее природного врага — божью коровку. Кактус опунция был завезен в Австралию как комнатное растение. Попав в природные условия, он так буйно размножился, что занял миллионы гектаров сельскохозяйственных земель. Справиться с этим сорняком удалось переселением из Аргентины бабочек, гусеницы которых питаются опунцией. Гусеницы довольно быстро разделались с опунцией.
Австралийский червец — насекомое, сосущее цитрусовые. В 1872 г. он был завезен в Калифорнию, размножился и стал опасным вредителем цитрусовых. Для борьбы с червецом из Австралии завезли его природного врага — божью коровку родо-лию. Численность червеца резко упала. В других странах также удавалось успешно сокращать численность червеца. Но родолия оказалась более чувствительной к ядохимикатам. После обработки ядами червецы стали вновь интенсивно размножаться.
На заре земледелия агроценозы были более устойчивыми: они представляли собой небольшие площади, окруженные естественной растительностью, богатой животными и опылителями. Теперь для сохранения хищников и паразитов, повышающих устойчивость агроценозов, на полях специально оставляют островки целины. Особенно необходимо поддерживать разнообразие почвенных организмов, ответственных за переработку остатков и плодородие почвы.
Еще один крупный недостаток агроценозов — подверженность эрозии (<лат. erosio разъедание). Слабые корневые системы культивируемых растений, значительная обнаженность почвы создают условия для вымывания и выветривания плодородного слоя. Ежегодно с талыми и дождевыми водами с полей уносятся миллионы тонн почвы. На юге европейской части страны овраги занимают особенно обширные территории. В засушливых степных районах развивается ветровая эрозия.
Освоение новых территорий под сельскохозяйственные угодья чрезвычайно трудоемко, поэтому бережное отношение к почвенным ресурсам сегодня особенно актуально.
1. Что называют агро ценозами? Какими организмами пред* ставлены в агроценозах основные пищевые группы?
2. Назовите четыре отличия агроценозов от биогеоценозов.
3. Являются ли агроценозы менее устойчивыми в сравнении с природными экосистемами? По каким причинам?
4. Почему агроценозы более подвержены уничтожению вредителями?
5. Какие методы борьбы с вредителями экологичнее — химические или биологические? Докажите примерами.
Глава 15. ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ
Все живые существа тесно связаны между собой и с окружающей средой, образуя экосистемы — сообщества взаимодействующих организмов. Экосистемой является и лишайник, прилепившийся к стволу дерева, и обширная степь, и океанический шельф. Экосистемы, конечно же, не изолированы друг от друга: существа различных биоценозов вступают в определенные взаимоотношения, прежде всего пищевые, экосистемы обмениваются веществом и энергией. В тесной взаимосвязи они образуют единую планетарную экосистему — биосферу. Термин ввел в науку Ж.-Б. Ламарк в 1803 г., понимая под биосферой всю совокупность живых организмов планеты. В конце XIX в. это понятие использовал австрийский геолог Э. Зюсс, включив в него и неживую материю осадочных пород.
Годом рождения учения о биосфере считается 1926 г., когда вышла книга В. И. Вернадского «Биосфера». Заслуга академика Вернадского — в обобщении огромного количества научных данных, указывающих на тесную взаимосвязь жизни и неживого вещества планеты. Ученый показал, что Земля не только населена, но и активно преобразуется живыми организмами.
Вернадский утверждал, что вмешательство человека в природные процессы, обусловленное научно-техническими достижениями, столь существенно, что следует говорить о новой фазе развития биосферы — ноосфере («сфере разума»). Труды Вернадского инициировали ряд научных исследований и появление новых направлений — учения о биосфере и ноосфере, биогеохимии.
Современная наука о биосфере — системная дисциплина, объединяющая данные биологии и геологии, химии, климатологии, океанологии, почвоведения и ряда других наук.
§ 71. Состав и строение биосферы
Живые организмы обогащают окружающую среду кислородом, регулируют количество углекислого газа, солей различных металлов и целого ряда других соединений — словом, поддерживают необходимый для жизни состав атмосферы, гидросферы и почвы. Во многом благодаря живым организмам биосфера обладает свойством саморегуляции — способностью к поддержанию на планете условий, созданных Творцом.
Огромная средообразующая роль живых организмов позволила ученым выдвинуть гипотезу о том, что атмосферный воздух и почва созданы самими живыми организмами за сотни миллионов лет предполагаемой эволюции.
Академик Вернадский на основе сходства геологических пород, лежащих глубже кембрийских, с более поздними предположил, что жизнь в виде простых организмов присутствовала на планете «практически изначально». Ошибочность этих научных построений стала впоследствии очевидна геологам.
Несомненной заслугой В. И. Вернадского является твердая убежденность в том, что жизнь появляется только от живых организмов, но ученый, отвергая библейское учение о сотворении мира, полагал, что «жизнь вечна, как вечен космос», и попала на Землю с других планет в виде наипростейших организмов. Идея Вернадского не подтвердилась: гипотеза эволюционного происхождения организмов планеты от простейших форм сегодня еще более противоречива, чем во времена Вернадского.
Энергетической основой существования жизни на Земле является Солнце, поэтому биосферу можно определить как пронизанную жизнью оболочку Земли, состав и структура которой формируется совместной деятельностью живых организмов и определяется постоянным притоком солнечной энергии.
Вернадский указывал на главное отличие биосферы от глубинных пластов — проявление в ней геологической деятельности живых существ. Живые организмы ученый рассматривал как систему преобразования лучистой энергии солнца в энергию геохимических процессов.
В составе биосферы различают живое и неживое вещество — живые организмы и инертную материю. Основная масса живого вещества сосредоточена в зоне пересечения трех геологических оболочек планеты: атмосферы, гидросферы (океаны, моря, реки и пр.) и литосферы (поверхностный слой пород, <греч. lithos камень). К неживому веществу биосферы относится составная часть этих оболочек, связанная с живым веществом циркуляцией веществ и энергии.
В неживом компоненте биосферы различают: биогенное вещество, являющееся результатом жизнедеятельности организмов — нефть, каменный уголь, торф, природный газ, известняки биогенного происхождения; биокосное вещество, формирующееся совместно организмами и небиологическими процессами — почва, ил, природная вода рек, озер (вспомним, например, фильтрующих рачков, которые делают ее чистой, пригодной для жизни); косное вещество, не являющееся продуктом жизнедеятельности организмов, но входящее в биологический круговорот — вода (значительная ее часть, минует переработку живыми организмами), атмосферный азот, соли металлов.