Факультет

Студентам

Посетителям

Затраты энергии в агроэкосистемах

Д. Пиментел

До того как человек стал заниматься сельским хозяйством и управлять природными экосистемами, получая определенные продукты растительного или животного происхождения, он использовал в качестве источников пищи только дикие растения и животных.

В первобытные времена люди, подобно животным, были составной частью природной экосистемы и их жизнь зависела от поступления энергии в эту систему. С тех пор как на Земле появились люди, они занимались главным образом охотой, а также сбором плодов и растений. В связи с тем, что в этот период плотность населения была низкой, люди использовали с пищей только небольшую часть энергии, производимой экосистемой, что не приводило к существенному снижению ее продуктивности. В условиях, когда численность населения на Земле составляла менее 10 млн. человек, экологическая система была адекватной.

С увеличением численности населения до или выше пропускной способности природных экосистем постепенно стали применяться целенаправленные методы, обеспечивающие человека достаточным количеством пищи, и возникло сельское хозяйство. Сначала оно было примитивным и, вероятно, сводилось только к посеву в слегка разрыхленную почву семян, оставшихся после сбора и использования в пищу. Урожаем было то, что оставалось после отрицательного воздействия сорных растений, насекомых-вредителей и патогенных микроорганизмов, а также нападения птиц и грызунов. Хотя такой урожай по сравнению с современным был весьма незначительным, количество полученной пищи было больше, а затраченная энергия меньше, чем затраченная энергия на обследование больших территорий природных экосистем в поисках пищи. Таким образом, небольшое изменение экосистемы и сохранение желаемых типов растительности обеспечивали большим количеством пищи, чем при затрате таких же усилий на охоте и сборе плодов и растений.

Со временем стали осуществляться более интенсивные изменения экосистем с использованием подсечно-огневой системы земледелия и урожаи увеличились. Затем дополнительные усилия и затраты труда человека были направлены на создание более благоприятного семенного ложа, и в результате этого снизились потери, обусловленные отрицательным влиянием насекомых-вредителей и сорняков. Более высокие затраты энергии человека на управление экосистемой были вознаграждены получением более высоких урожаев и большего количества энергии, содержащейся в продуктах питания.

По существу, ведение сельского хозяйства можно рассматривать как управление экосистемой с целью получения продуктов растениеводства и животноводства, необходимых для питания или сырья.

Создание благоприятных условий для размножения определенных видов растений и животных, а также одновременное проведение мероприятий по ограничению развития нежелательных видов требуют значительного вклада различных видов энергии (человека, животных и топлива). Поэтому неудивительно, что по мере увеличения масштабов изменения экосистемы и осуществления контроля за окружающей средой возросли затраты энергии, особенно природного топлива.

В данной главе рассмотрены некоторые из основных изменений, которые произошли в затратах энергии человека и энергии природного топлива с момента возникновения сельского хозяйства и при его последующем развитии. Наряду с этим обсуждается вклад солнечной энергии при различных системах ведения сельского хозяйства, включая такие, в которых используется энергия человека, животных или машин.

Наконец, оцениваются альтернативы, которые приводят к снижению затрат энергии природного топлива при сохранении высокой эффективности преобразования солнечной энергии в энергию биомассы.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: