Экосистем и качество жизни людей

Нормальное качество жизни людей поддерживается стабильным функционированием природных экологических систем. Под качеством жизни понимаем совокупность условий, обеспечивающих (или не обеспечивающих) комплекс здоровья человека (людей) [33]. Производными от этого понятия являются: качество воздуха и воды, пищи, величина энергопотребления.

Компонентный и количественный состав приземного воздуха сегодня обусловлен функционированием лесных экосистем и экосистем океана. Именно благодаря жизнедеятельности зеленых растений (продуцентов) и деструкторов (редуцентов) – обеспечивающих замкнутость биохимических циклов, содержание кислорода в приземном слое атмосферы составляет ~ 21 % (по объему), а диоксида углерода – 0,02 ÷ 0,04 % (по объему). Основными «поставщиками» кислорода в приземный слой атмосферы являются тропические леса – природные экосистемы. Около 50% мировой продукции кислорода, вырабатываемой зелеными растениями, приходится только на тропические леса бассейна Амазонки.

В очистке вод, загрязненных биогенами, а также нефтью, решающая роль принадлежит бактериям – редуцентам.

Наша пища представляет собой не что иное, как избыточную продукцию продуцентов и консументов в условиях искусственно вызванных сукцессий. Необходимо помнить о той доле продукции, которая необходима для воспроизводства источников питания, о живых организмах, живущих в «дикой» природе. Именно биоразнообразие природных экосистем является источником генов для создания высокопродуктивных пород домашних животных и сортов культурных растений. И селекция, и генная инженерия нуждаются в банке генов «дикой» природы. При отсутствии такового продуктивность «культурных» живых организмов может уменьшиться в 5-6 и более раз. Например, урожайность зерновых с 25 ц/га может упасть до 4 ц/га, а суточный удой коровы (в период лактации) с 25 литров до 3 литров, что недопустимо при сегодняшних темпах прироста народонаселения.

Выше было показано, что функционирование любой экологической системы можно оценивать направлением и величиной энергетических потоков. Излишнее отторжение биоэнергии в антропогенный канал или избыточные выбросы антропогенной энергии в окружающую природную среду приводят к негативным последствиям и для природы, и для человека.

Все экологические системы, и в целом биосфера – открытые системы с достаточно замкнутыми круговоротами веществ (см. рис.3.6), поэтому привнесение в них (или отторжение из них) определенных количеств биогенов и энергии приводит к нарушениям функционирования систем, в пределе к гибели прежних, образованию новых экосистем. Но обеспечивается ли экологическая ниша для самого человека в новых экологических системах? В ряде случаев продуктивность новых экосистем не может обеспечить потребности человека, возникают и другие негативные тенденции. Наиболее сложен вопрос о скоррелированности различных живых организмов биоценоза. Принцип Ле Шателье подтверждает необходимость высокой степени замкнутости круговоротов веществ (биогенов) в природных экологических системах, в том числе соседствующих с человеком, а также в агроценозах. В работе [15] показано, что в естественных условиях после усреднения по сезонным колебаниям и среднегодовым флуктуациям величина показателя разомкнутостибиологических круговоротовподдерживается на уровне10^-4, т.е. сотых долей процента. Показатель разомкнутости К рассчитывают по формуле:

(3.11)

где Р₍₊₎ и Р_(-) – поток синтеза и разложения биомассы, кг/м²·год. Частный случай Р₍₊₎ – Р_(G); Р_(-) – R.

Соотношение (3.11), численные значения показателя разомкнутости К для природных экологических систем, а также сведения, приведенные о потреблении продукции растительности суши в зависимости от размеров особей и особенностях питания консументов больших размеров: от 10^-2 до 2 м (последним необходимы органические вещества, синтезированные в других живых организмах), сведения об экологических пирамидах – все они свидетельствуют, что наиболее тонкими и неустойчивыми в жизни являются именно консументы. При этом с увеличением порядка консумента (консумент II порядка, консумент III порядка и т.д.), его размеров и подвижности, возрастают неустойчивость, генетическая неприспособленность к изменению условий жизни. Вспомним о динозаврах и мамонтах. Уберем консументов из схемы рисунка 3.6, круговороты веществ (биогенов) все равно будут замкнутыми, потребуется, возможно, лишь большее число редуцентов. Эта информация важна людям, которые являются консументами не менее чем III порядка крупных размеров активно передвигающимися. Роль их плоти слишком мала для функционирования естественных биоценозов, генетический же код их есть продукт мало зависящих от них процессов (если исключить негативные явления, обусловленные социальностью), даже не смотря на возможности клонирования и генной инженерии. Будем внимательны к явлениям в окружающей нас и независимой от нашего сознания природе.

Одна из основных задач рационального природопользования – вести хозяйство таким образом, чтобы в природных экосистемах К не превышал 0,000А. Изменение величины К происходит вследствие загрязнения среды.