Значение экологической сукцессии
Закономерности экологической сукцессии весьма важны для человечества. Они позволяют грамотно решать задачи рационального природопользования. В таблице 1.2 приведен пример зависимости продуктивности изученной экосистемы сосново-дубового леса от его возраста.
На ранних стадиях экологической сукцессии уровень первичной валовой продукции Пв превосходит уровень дыхания сообщества Д (см. табл. 1.2). В таких системах образуется чистая продукция: Пч = Пв — Д. В зрелых экосистемах фиксированная энергия в основном расходуется на дыхание растений и организмов.
Таблица 1.2. Изменение составляющих продуктивности лесной экосистемы в процессе ее сукцессии
Параметр |
Продуктивность экосистемы, г/м2 в день. Отношение Пч/Пв |
||||||||
Возраст, годы |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
Пв |
900 |
2200 |
3150 |
3800 |
3700 |
3300 |
2900 |
2550 |
2250 |
Д |
460 |
1120 |
1600 |
2180 |
2400 |
2400 |
2300 |
2170 |
2050 |
Пч |
440 |
1080 |
1550 |
1620 |
1300 |
900 |
600 |
380 |
200 |
Б |
140 |
420 |
800 |
1200 |
1600 |
2000 |
2400 |
2600 |
2780 |
Пч /Пв |
0,49 |
0,49 |
0,49 |
0,43 |
0,35 |
0,27 |
0,21 |
0,15 |
0,09 |
Б — создаваемая биомасса.
Уровень дыхания Д приближается к валовой продукции Пв. Объем чистой продукции снижается до нуля. Отношение Д / Пв свидетельствует о степени приближения экосистемы к состоянию зрелости, а отношение Пч /Пв = (1 — Д / Пв) — о выходе полезной продукции.
Зрелое сообщество способно стабилизировать в своем окружении факторы среды, обеспечить буферы на внешние отклонения от условий существования, особенно на неблагогоприятные воздействия бурь, наводнений, похолоданий, эрозии почвы и т.п. Эти функции зрелое общество выполняет лучше, чем молодое. Однако в зрелом сообществе чистая продукция резко сокращается (табл. 1.2). Следовательно, такую экосистему невыгодно использовать с целью получения продукции: продуктов питания, выпаса скота, заготовки древесины и т.п. Если же из зрелых экосистем, например лесных, отбирать продукции больше, чем она способна производить, то они будут сведены на нет: продуктивность сильно упадет, почва подвергнется эрозии и т.п. История человечества богата негативными примерами уничтожения лесов и нарушения плодородия земель. Так, ныне пустынные пространства Ближнего Востока раньше имели плодородные и лесистые участки. Греция славилась зелеными горами, а ныне эти горы — в основном с каменистыми, весьма бедными почвами. Пустыня Сахара в период одомашнивания диких животных была плодородной областью.
Таким образом, для хозяйственных целей, получения продуктов питания человек должен использовать ранние стадии сукцессии, т.е. молодые сообщества, у которых выход чистой продукции максимален. При этом одной из стратегий деятельности человека должна быть стратегия компромисса между молодыми и зрелыми экосистемами. Так, рациональное лесопользование должно предусматривать не сплошные рубки деревьев на тысячах гектарах, что часто практикуют, а выборочную рубку деревьев в возрасте хозяйственной спелости.
Стратегия расчленения предусматривает такой порядок хозяйствования, при котором можно было бы на разных участках угодий поддерживать, например, интенсивное производство зерна и нетронутую природу, которая стабилизирует в своем окружении экосистемы и в итоге дает возможность человеку стабильно получать продукцию. Некоторые ученые полагают, что крайне рискованно выводить из естественного равновесия более 2/3 территории, занятой природной растительностью.