Основы экологии

маквис (можжевельник, земляничное дерево, дикая маслина, мирты и др.);

чапараль (кустистый дуб, чапаро);

малли-скрэб (кустарниковые эвкалипты);

б) заросли вечнозелёных полукустарников:

гарига (бобовые, губоцветные, ладанниковые -- дуб кермесовый, дрок, розмарин, тимьян);

в) кустарнички и многолетние жёсткие травы:

фригана (шалфей, лаванда, эспарцет, весной -- лук, тюльпаны);

г) заросли кустарников с опадающей листвой:

шибляк (дикая сирень, держи-дерево, сумах, шиповник, тёрн);

д) хвойные субтропические леса в верхней части склонов (сосна пиния и алепская, кедр атласский, ливанский и калифорнийский, секвойя вечнозелёная, сосна сахарная и жёлтая, пихта одноцветная и великолепная);

е) редкостойные вечнозелёные леса (вечнозелёные дубы -- каменный, пробковый, валоновый и др.) -- 3-4-ярусные, с эпифитами и лианами.

Зона лесостепей -- зона с закономерным чередованием участков леса с участками степей. Зона является переходной между зоной лесов и зоной степей.

Зона степей умеренного пояса -- это травянистые фитоценозы с растительностью более или менее ксерофитного характера и с более или менее сомкнутым травостоем. Приспособления растения к недостатку влаги: листья сизые от воскового налёта, листья жёсткие или узкие, в сухую погоду листья свёртываются, есть растения с глубоко идущими корнями. Опыление и перенос семян преимущественно осуществляются ветром, встречаются формы перекати-поле. Типично присутствие большого числа дерновинных злаков, а также более или менее сухолюбивых видов разнотравья. Из травянистых растений в степях широко распространены многолетние дерновинные злаки и осоки (ковыль, типчак, овёс степной, осоки и др.); многолетние корневищные злаки и осоки (овёс пушистый, мятлик узколистый, костёр, осока русская и низкая); разнотравье, то есть многолетние длительно вегетирующие травы; эфемероиды, то есть многолетние коротко вегетирующие травы, завершающие свой цикл весной, снабжённые обычно луковицами (тюльпан, гиацинт, мятлик луковичный) или клубнями (валериана клубненосная); однолетние растения, из которых наибольшую роль играют эфемеры (крупка весенняя и др.).

Зона пустынь умеренного пояса -- тип растительности, в котором господствуют ксерофитные полукустарнички, причём голый грунт занимает поверхность значительно большую, чем растения. Одни растения живут за счёт грунтовых вод, другие -- за счёт атмосферных осадков. У пустынных растений приспособления к острому недостатку влаги исключительно разнообразны: редукция листьев, нередко до стадии колючек; безлистные формы с передачей функции фотосинтеза зелёным стеблям; образуются жёсткие кожистые листья; суккулентность листьев и стеблей, глубокая корневая система.

Жаркий пояс включает в себя межтропические географические пояса: тропические, субэкваториальные и экваториальный.

Зона постоянно-влажных вечнозелёных тропических лесов включает два основных фитоценоза: гилею и мангры.

Флора гилеи содержит 40-45 тыс. видов растений, что обусловлено её древностью и отсутствием значительных перемен в экологических условиях его формирования на протяжении весьма продолжительного времени. Высота деревьев достигает 40-45 м, причём ветвятся они только вверху, где образуется сплошной зелёный полог, создающий в лесу постоянных сумрак, стволы же подобны колоннадам разнообразной формы: цилиндрической, утолщённой книзу, ребристой и др. Под высоким ярусом деревьев располагается более низкий ярус (12-15 м) тенелюбивых растений, под ним следующий ярус (высотой 2-3 м) из карликовых пальм и древовидных папоротников. В самом нижнем древесном ярусе цветы (а следовательно и плоды) развиваются часто на стволах -- явление каулифлории, -- например, на шоколадном, хлебном дереве, многих фикусах. Кустарники и травяной покров под сплошным зелёным пологом смыкающихся крон деревьев угнетены. Высота деревьев обычно не превышает 45 м, так как насыщенная влагой почва часто превращается в плывун и не выдерживает большой нагрузки. Из-за неглубокой аэрации почв у деревьев преобладают стелющиеся корни, которые при этом обеспечивают бльшую устойчивость стволов, последнему способствуют также досковидные корни-подпорки. Кора деревьев тонкая, так как не требуется защиты от холода или недостатка влаги. Листья верхних ярусов плотные, глянцеватые, что защищает их от перегрева и механического воздействия ливней; в нижних ярусах листья тоньше и нежнее. Приспособления растений для борьбы за свет разнообразны. Этому служит обилие лиан, обвивающих стволы, свешивающихся с ветвей, перекидывающихся с дерева на дерево или лежащих на земле. На верхних ветвях крон обитают многие эпифиты (папоротники и орхидные), семена или споры которых, чтобы задерживаться на других растениях, либо очень мелки, либо снабжены летучками и зацепками, либо имеют липкую поверхность. В отличие от эпифитов, на корнях деревьев развивается множество паразитов.

Мангровая растительность формируется на морских побережьях при отсутствии прибоя в приливно-отливной полосе. Во время прилива нижняя часть мангровых зарослей затопляется, во время отлива они представляют собой болота с древесной растительностью на иловатом и подвижном грунте, в котором корням растений трудно укрепиться и трудно дышать. Для укрепления в зыбкой почве деревья мангров имеют множество корней-подпорок, гибких и упругих, для облегчения дыхания во время прилива образуется много воздушных корней, остающихся выше воды. Особенности размножения: чтобы приливом не смывало упавшее семя, оно прорастает ещё на ветке; из плода, имеющего размер куриного яйца, вырастает росток длиной 20-70 см и толщиной в палец; падая в воду от сотрясения дерева, росток вонзается в ил и успевает закрепиться в нём до очередного движения воды.

Саванны -- тропический тип травянистой растительности, сочетающейся с отдельными деревьями или группами деревьев. По мере уменьшения увлажнения меняется соотношение этих компонентов. Выделяются следующие фитоценозы:

а) субэкваториальные редколесья (саванновые или парковые леса) -- в наиболее увлажнённых местах при 800-1200 мм осадков, группы деревьев сочетаются с подлеском и высоким злаковым травостоем;

б) высокотравные саванны -- в среднеувлажнённых местах при 700-1000 мм осадков; в составе растительности преобладают: в Африке -- высокие злаки и баобабы; в Азии -- травостой и деревья баньян, сандаловое, сал; в Австралии -- спинифекс сочетается с эвкалиптами и казуаринами;

в) сухие (низкотравные) саванны -- в менее увлажнённых местах при 300-700 мм осадков; низкий травостой сочетается с акациями и алоэ;

г) сухие редколесья (каатинга) -- в наиболее засушливых районах; характерны отдельные бутылочные и бочкообразные деревья при низком травостое.

Зона тропических полупустынь и пустынь. Растительность не сомкнута и сильно разрежена. Преобладают ксерофиты, в том число суккуленты. Приспособления растений к недостатку влаги: по сохранению влаги (утолщённый стебель или ствол, листья редуцированы в колючки), по сбору влаги (мощная и разветвлённая корневая система), особенности размножения (сохранение семян в околоплоднике до выпадения осадков), летучесть семян, формы перекати-поле) и краткая вегетация (эфемеры).

5.3.6 Антропогенные процессы в растительных сообществах

Наступление человека на леса имеет давнюю историю. Когда человек для получения продуктов питания от собирания плодов и охоты перешёл к земледелию, началось вырубание отдельных участков леса или их выжигание. С развитием орудий производства это наступление на леса расширялось. Позднее леса стали вырубать в связи с использованием древесины в качестве топлива, стройматериала, для производства бумаги. Так, воскресный выпуск «Нью-Йорк Таймс» требует 2900 м3 древесной массы, для чего нужно срубить до 2000 деревьев с площади около 6 га. Это -- для одной газеты. А если суточную печатную продукцию США уложить в ленту шириной в газетный лист, то ею можно 11 раз обернуть земной шар.

За 10 тыс. лет, с неолита (когда население Земли составляло всего около 10 млн. чел.), человечество сократило площадь лесов на планете вдвое. Особенно бурно протекал этот процесс за последние 350 лет, с начала эпохи капитализма. В 900 г. леса покрывали 70% площади Западной Европы, ныне -- только 25%. В Великобритании, расположенной в лесных зонах, уничтожено более 95% лесов, и они сохранились лишь на 4% площади. В Италии, Франции и других западноевропейских странах уничтожено 85-90% лесов. В США уничтожен 71% всех лесов.

К настоящему времени лесистость Земли упала на 25-30%, и каждый год вырубается около 400 тыс. км2 лесов, главным образом тропических. Под тропическими лесами площадь сокращается быстро: их площадь уменьшается на 44 га/мин, и сейчас они занимают только 6% суши. При этом они являются местом обитания почти 1/2 всех биологических видов на Земле. При нынешних темпах сведения тропических лесов 1/5 этих видов исчезнет через 20 лет.

В странах Юго-Восточной Азии, Африканского континента и Латинской Америки ежегодно вырубается до 20 млн. га лесных площадей. Население этих стран, составляющее уже сейчас почти половину всего человечества, непрерывно увеличивается, что диктует необходимость расширения сельхозугодий. Катастрофически сокращаются тропические леса в Южной Америке, обладавшей наибольшими площадями влажных тропических лесов. В Амазонии они ежегодно сокращаются человеком, из-за выжигания, на 10 млн. га, или на 2%. Процесс сведения лесов в Южной Америке ускорился в связи со строительством трансконтинентальной автомагистрали. В Западной и Центральной Африке тропические леса ежегодно сокращаются на 1 млн. га. Пока трудно прогнозировать все последствия, которые может вызвать истребление тропических лесов, за счёт которых США и ряд других промышленных стран покрывают свой отрицательный баланс кислорода. Непосредственные прямые следствия могут быть не столь угрожающими, сколь серьёзными окажутся необратимые процессы, в запуске которых эти следствия сыграют роль «спускового крючка» или «кнопки».

Нехватка энергетических ресурсов делает население наиболее отсталых стран зависимым от древесины как основного вида топлива. Около половины вырубаемых в мире лесов используется на дрова и изготовление древесного угля. В Непале, например, 94% энергопотребления удовлетворяется за счёт древесины. Отроги Гималаев оголяются на глазах. Для бытовых нужд, печей, мелких ремесленных мастерских вырубаются дуб, эвкалипт, шелковичные деревья, рогсбургская сосна. И если темпы вырубок сохранятся, то, по мнению специалистов, к 2000 г. в Непале не останется значительных лесных массивов.

Сведение лесов приводит к смыву почвы, нарушению гидрологического режима на громадных территориях, к сносу больших количеств обломочного материала, наводнениям и другим бедствиям. Катастрофические наводнения в результате вырубки лесов имеют место на р.Миссисипи и Огайо, в Индии, Ираке, Австралии и других странах.

Неуклонное сокращение лесов на планете приводит к уменьшению растительной продукции биосферы, в настоящее время недобор фитомассы уже составляет многие миллиарды тонн. Сокращение высокопродуктивных зелёных формаций уменьшает возможность трансформации и аккумуляции солнечной энергии. Это означает, что Земля и населяющее её человечество всё больше теряют свою непосредственную связь с Солнцем, с его излучением. Потребности человечества в органической продукции биосферы уже превышает фактический объём этой продукции в энергетическом выражении. Такие масштабы изменения зелёной растительности планеты отрицательно сказались и будут сказываться на изменении всей организованности биосферы.

Значительное сокращение лесов происходит ещё и от лесных пожаров, возникающих по небрежности и безответственности человека. Брошенные непогашенные окурок или костёр, кусок разбитой бутылки или банки (солнечные лучи, преломляясь через неё, могут сфокусироваться и поджечь сухую траву или ветви) могут привести к лесному пожару.

Ежегодно пожарами уничтожается в среднем около 7,2 млн. га лесов. Частота возникновения лесных пожаров особенно возрастает в засушливые периоды. Так, за последние 35 лет были периоды, когда в ФРГ за три недели было зарегистрировано 1700 лесных пожаров, во Франции за лето пожары уничтожили 120 тыс. га лесов; в Испании за 9 месяцев было около 4000 лесных пожаров, в которых сгорело 135 тыс. га лесов; в США только за сутки в штатах Вашингтон, Юта, Монтана, Вайоминг, Мэн и Массачусетс пожары уничтожили около 2 тыс. га леса; в австралийском штате Виктория за неделю вспыхнуло более 70 крупных пожаров, уничтоживших около 120 га лесов и сельскохозяйственных угодий; случалось, что в России -- в лесах Урала, Сибири и Дальнего Востока в отдельные дни одновременно полыхало до 120 пожаров.

Во многих случаях при лесных пожарах гибнет не только фитомасса, но также сгорают дома и целые населённые пункты, гибнут десятки и сотни людей, а количество погибающих лесных животных достигает астрономических цифр.

В отчёте ООН «Состояние мировой окружающей среды» в числе четырёх основных факторов, представляющих угрозу для здоровья населения, указано бесконтрольное развитие туризма, которое наносят серьёзный ущерб природным ресурсам и приводит к загрязнению окружающей среды. Представим себе путешествующую по маршруту группу плановых или «диких» туристов. После перехода привал и ночлег, тут же наломали ветвей для постели, заготовили колья для палаток, нарубили дров для костра. На привал в среднем расходуется около 1 м3 древесины. Но только по нашей стране ежегодно уходят в поход сотни тысяч туристических групп, причём каждая из них делает по нескольку привалов. Нетрудно подсчитать, что в пути они израсходуют сотни тысяч кубометров древесины, не считая бездумно изломанного и вытоптанного подроста.

Большой урон наносят лесным ландшафтам костры. Сначала от огня погибают травы и цветы. Разгораясь, костер проникает своим жаром в глубь почвы, беспощадно губит, сжигает корни и корешки ближайших деревьев и подлеска, укрытые землёй семена растений, паутину грибниц. От жара в ужасе мечутся по своим подземным ходам насекомые, которые обычно рыхлят почву, обогащая её питательными веществами, гибнет всё население шмелиных и осиных гнездовий. И вот в том месте, где недавно в грунте и над его поверхностью вела кипучую деятельность жизнь, появилось кострище -- чёрная рана земли, пепел и тлен. Живая плодородная почва на всю глубину сгорела и омертвела. Нужны годы и годы, чтобы природа с величайшим трудом залечила этот ужасный ожог, воскресила живое творчество почвы. Подсчитано, что почвенные микроорганизмы дают земледелию нашей страны примерно столько же азота, сколько выпускают в год азотных удобрений около 30 крупных химических заводов.

Рассмотрим особенности химического воздействия на растительность по основным, наиболее широко распространённым загрязнителям окружающей среды.

Вблизи крупных тепловых электростанций воздух содержит, как правило, более 0,1% сернистого ангидрида, что выше ПДК для жизни растений. Проникая в листья, он разрушает хлорофилл и снижает фотосинтез, а растворяясь в воде или водяных парах, превращается в сернистую и серную кислоты, которые отравляют деревья и зимой, когда те лишены зелёного убора. Листья под действием кислоты буреют, скручиваются и опадают, а хвоя желтеет с конца игл, что постепенно приводит к гибели растений. Это происходит потому, что сернистая кислота, проникая в хлоропласты и взаимодействуя с зелёным пигментом хлорофиллом, вызывает превращение его в феофитин. Данный процесс протекает при воздействии сернистого ангидрида на листья тополя, липы, акации, берёзы, ольхи, граба, каштана, боярышника, хвою сосны, ели и лиственницы и др. Это отрицательно сказывается на процессе фотосинтеза у сосны, ели, лиственницы, липы, клёна, жимолости и др. Сернистый ангидрид, повреждая растения, способствует ослаблению их устойчивости к разным факторам, болезням и вредителям.

Сероводород поступает в воздух с выбросами коксо-химических предприятий, при производстве искусственного волокна из вискозы и целлюлозы, при работе нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятий. При воздействии сероводорода растения теряют тургор (упругость клеток), появляются светло-жёлтые и буро-чёрные пятна ожогов преимущественно в середине листовой пластинки, что связано с нарушением структуры цитоплазматических мембран и падением интенсивности фотосинтеза.

Окислы азота поступают в воздух с выхлопными газами автотранспорта, выбрасываются ТЭС, предприятиями по производству азотных удобрений, азотной и азотистой кислот, анилиновых красителей и др. При воздействии окислов азота на растения происходит периферическое повреждение листьев, скручивание их вовнутрь, некроз и отмирание листовых пластинок. Возникает нарушение азотного обмена у растений.

Фтор и его соединения выбрасываются алюминиевыми заводами, предприятиями, производящими фосфорные удобрения, эмалевые и керамические изделия -- обычно в виде фтористого водорода или четырёхфтористого кремния. От их действия на хвойные породы сначала происходит побеление, затем потемнение концов игл, при поражении 1/3-1/2 хвоинок последние отпадают; у лиственных пород происходит пожелтение листьев с их последующим отмиранием и ослабление прироста в высоту. Под действием соединений фтора ослабевает процесс фотосинтеза из-за уменьшения содержания хлорофилла в хлоропластах; особенно сильно снижается фотосинтез у тополя, вяза, сосны обыкновенной.

Вблизи автодорог с интенсивным автомобильным движением к концу вегетации содержание соединений свинца у листьев каштана конского возрастает в 50 раз, у клёна остролистного -- в 20 раз, тополя пирамидального -- в 10 раз. Отсюда возникает опасность залпового выброса свинца при сжигании опавших листьев осенью. Воздействие соединений свинца снижает продуктивность фитоценозов из-за связывания минеральных питательных веществ в недоступные для усвоения растениями формы.

Соединения цинка, содержащиеся в сточных водах, воздействуют на фитопланктон морских прибрежных вод, замедляя скорость фиксации соединений углерода в процессе фотосинтеза, что замедляет рост микроводорослей, являющихся основным кормом промысловых рыб.

Проблема рационального использования альпийских и субальпийских лугов существует почти во всех горных областях мира. Неравномерное распределение скота на пастбищах, бессистемная пастьба и сенокошение, отсутствие ухода за горными лугами привели к необратимым экологическим последствиям.

В целях сохранения и улучшения альпийских и субальпийских лугов рекомендуется провести следующие организационные и агротехнические мероприятия:

а) улучшение состояния лугов путём орошения и подсева трав;

б) увеличение площади земель для выращивания кормовых культур;

в) сокращение площади пастбищных земель за счёт повышения продуктивности лугов;

г) регулирование системы эксплуатации и «отдыха» пастбищных земель;

д) равномерное использование пастбищ разных поясов (альп и субальп);

е) правильное использование сроков созревания трав для пастьбы и сенокошения;

ж) исключение из хозяйственного использования земель опасных и потенциально опасных склонов.

Немало бед натворил человек в результате неудачного переселения растений. В ходе необдуманного и безответственного завоза отдельных растений в новые для них области обитания не учитывались возможные последствия.

Одно из бедствий такого рода началось с губной помады, для высших сортов которой потребовалась краска кармин, приготовлявшаяся из насекомого кошенили, плодящегося на кактусах опунция. В расчёте на доходное производство кармина в 1787 г. капитан Артур Филипп привёз из Центральной Америки в Австралию несколько видов опунций, которые посадил в своём саду. Кактусы перебрались через ограду и, не встречая своих естественных врагов, стали быстро распространяться, образуя заросли. В 1925 г. они уже занимали 24 млн. га земли, захватив много пахотных земель и выпасов. Выжигание и химические средства борьбы не давали эффекта, потому что кактусы очень быстро разрастались вновь.

Тогда была послана в Центральную Америку научная экспедиция для изучения естественных врагов опунции. После 17 лет работы и длительных проверок она рекомендовала кактусовую огнёвку, маленькую ночную бабочку, гусеница которой выгрызает ходы внутри стебля кактуса. После удачных проб в 19 районах Австралии было привезено и разбросано 3 млрд. яиц этой бабочки. Стоимость этой биологической борьбы составила 168 тыс. фунтов стерлингов. Только через 10 лет площадь, захваченную опунцией, удалось сократить до 8 млн. га. Так была решена проблема опунции. Ныне встречаются лишь отдельные экземпляры и небольшие куртины опунции, причём на последних обычно гнездятся гусеницы кактусовой огнёвки. Эти куртины поддерживают популяцию насекомого, которое предотвращает возможность повторения массового размножения кактусов.

В 1884 г. для украшения выставки хлопка в Новом Орлеане (США) был завезён с поймы р.Сан-Франсиску в Южной Америке красивый цветок -- водяной гиацинт. Посетителям выставки этот цветок раздавали на память, и некоторые по возвращении использовали его для украшения прудов. Размножившийся гиацинт туристы развезли по всему континенту, а также в Африку, Азию и Австралию. Это растение очень быстро размножается и семенами и вегетативным способом -- отростки одного растения за 10 месяцев могут закрыть площадь водоёма более 4000 м2, при этом на каждом квадратном метре можно насчитать 2000-4500 экземпляров растений. Такой плотный растительный покров снижает содержание кислорода в воде, уменьшает освещённость в её толще, отчего гибнут рыбы и другие водные животные. Борьба с водяным гиацинтом поглощала большие средства (только в штате Луизиана 38 млн.долларов в год), а безответственные поклонники его красоты развозили его по миру, и он захватывал всё новые водоёмы.

Борьбу с ним ведут гербицидами, специальными ножами на судах, рассекающими зелёный ковёр и выбрасывающими его на берег, разведением толстолобика, белого амура и водного млекопитающего ламантина, активно поедающих водяной гиацинт. Однако эти меры имеют ряд недостатков: гербициды приводят к гибели и других растений и животных организмов; разведение рыб и животных требует много времени.

Сравнительно недавно совместные исследования учёных лаборатории НАСА (США) и Международного технико-хозяйственного института (ФРГ) позволили наметить новые пути рационального использования водяного гиацинта в связи с открытием некоторых особенностей этого растения. Во-первых, из быстро растущей фитомассы водяного гиацинта можно изготавливать питательный силос и гранулированную пищу, охотно поедаемые скотом. Во-вторых, это растение активно абсорбирует из загрязнённых вод ряд веществ, обычно с трудом удаляемых из канализационных стоков; так, за сутки с 1 га водной поверхности, заросшей водяным гиацинтом, извлекается из сточных вод до 44 кг азота, 34 кг натрия, 22 кг кальция, 17 кг фосфора, 4 кг марганца, 2 кг фенола, сотни граммов кадмия, стронция, кобальта, ртути и т.д. Таким образом, новый уровень знания позволяет кардинально перестроить отношение к этому растению: из «вредного» оно становится полезным. Но естественно, что следует в определённом месте применять только один из приведённых способов использования водяного гиацинта -- совмещение этих способов недопустимо.

Отрицательно сказываются на сохранности естественного растительного покрова отдельные человеческие традиции, по сути своей невинные и даже не лишённые красивости, но наносящие значительный урон природе из-за своего массового распространения.

У многих народов Евразии и Северной Америки существует давний обычай украшать срубленную молодую ёлку на Новый год или на Рождество. Трудно назвать количество ёлок, вырубаемых для этой цели ежегодно, -- это сотни миллионов. Например, только в Польше официально в торговую сеть поступает около 1,5 млн. срубленных ёлок, что эквивалентно 50% площади ежегодно засаживаемых в стране лесов, на что затрачивается много средств и труда. Иногда в защиту такого положения выставляется аргумент, что леса надо прореживать. Да, но не за счёт вырубания лучших экземпляров, когда в лесу остаются невзрачные, кривые и хилые деревца с теми или иными признаками болезни или вырождения. Ведь такой «отбор» наизнанку приводит к быстрой деградации леса. Вероятно, следовало бы улучшить производство синтетических ёлочек, сделав их действительно красивыми и может быть снабдив их искусственным «еловым ароматом».

С загородной прогулки многие привыкли приносить домой сорванные цветы и зелень. При этом совершенно не учитывается всё возрастающее количество срываемых веток цветущих деревьев (вербы, сирени и др.) и дикорастущих цветов в лесах и на лугах. Страшно смотреть, как миллионы москвичей и жителей других крупных городов, возвращаясь после воскресного загородного отдыха, в поездах и автомашинах привозят в город громадные охапки цветов и веток, бездумно сорванных, которые уже погибают в их руках или через пару дней будут выброшены на свалку или в мусоропровод.

Иногда приходится видеть, как школьники под руководством преподавателей или экскурсоводов рвут целые снопы полевых цветов. А разве единичен случай, когда некоторые преподаватели устраивают конкурс на самый большой букет цветов, причём почти все цветы бывают тут же просто брошены? К сожалению, подобное бывает и в других местах. Вероятно, в этом одна из причин, почему в список остро волнующих проблем, которые в частности касаются современной молодёжи и её обращения с природными ресурсами, оказалась включенной бездумная погоня для праздничных подарков за последними представителями цветущей флоры, вырываемой целыми снопами учащимися.



5.4 Животный мир

5.4.1 Естественные связи животного мира с растительностью в биоценозах

Значение растений в жизни животных велико. Растения служат источником пищи для растительноядных животных, обусловливая их численность, географическое распространение и распределение по местам обитания. Кроме того, растения служат для животных укрытием от неблагоприятной погоды, убежищем от врагов, создают определённые микроклиматические условия и т.д.

В зависимости от климатических и почвенных условий формируются такие основные ландшафты, как лес, степь, пустыня, тундра и др. Главным показателем ландшафтов служит их растительный покров. Вслед за растительностью или вместе с ней формируется и животное население этих ландшафтов. В результате можно говорить о лесных, степных, пустынных и других животных. Таким образом, зональность растительности обусловливает зональность географического распространения животных.

Основные формы связи животных с растениями -- пищевые. Растения служат пищей всем растительноядным животным. Поэтому размножение и распространение животных-фитофагов связано с наличием и количеством кормовых растений. Животные-хищники и паразиты питаются за счёт растительноядных животных и косвенно также связаны с растениями. Таким образом, животные распределяются по Земле вслед за растениями, которыми питаются или среди которых находят себе пищу в виде других животных, образуя биоценозы.

Одним из путей уменьшения зависимости животных от растений является выработавшаяся в процессе эволюции многоядность фитофагов. В природе монофагов немного, и все они связаны исключительно со своими кормовыми растениями. В случае неурожая монофаги могут полностью погибнуть. Животные с узкой пищевой специализацией обладают способностью передвигаться на большие расстояния в поисках пищи или переносить длительные голодовки.

5.4.2 Природные системы в животном мире

Рис. 19 Биотические царства и области мира: I -- Ориентальное царство: области -- 1 -- Индийская, 2 -- Индокитайская, 3 -- Малайская, 4 -- Тихоокеанская; II -- Афротропическое царство; области -- 1 -- Суданская, 2 -- Конголезская, 3 -- Калахари-Намибийская; 4 -- Атлантическая; III -- Мадагаскарское царство; IV -- Капское царство; V -- Австралийское царство; области -- 1 -- Материковая, 2 -- Новогвинейская, 3 -- Фиджийская, 4 -- Новокаледонская; VI -- Антарктическое царство; области 1 -- Магелланова, 2 -- Хуан-Фернандесская, 3 -- Циркумполярная, 4 -- Новозеландская; VII -- Неотропическое царство; области -- 1 -- Карибская, 2 -- Гвианская, 3 -- Амазонская, 4 -- Южно-Бразильская, 5 -- Андийская; VIII -- Голарктическое царство; области -- 1 -- Циркумполярная, 2 -- Канадская, 3 -- Миссисипская, 4 -- Кордильерская, 5 -- Сонорская, 6 -- Европейская, 7 -- Ангарская, 8 -- Средиземноморская, 9 -- Сахаро-Синдская, 10 -- Ирано-Туранская, 11 -- Центральноазиатская, 12 -- Восточноазиатская; а -- границы царств; б -- границы областей



Голарктическое царство охватывает Европу, Северную Америку, Северную Азию (примерно до 45 с.ш.), Северную Африку (включая Сахару) и Аравийский п-ов за исключением юго-западных и юго-восточных окраин. Это самое крупное царство -- занимает более половины суши.

В Голарктике широко распространены из млекопитающих: семейства кротовых, пищуховых, заячьих, беличьих, мышовок, хомяков, полёвок, куньих; общими для Северной Америки и северной Евразии видами являются бобр, волк, бурый и белый медведи, горностай, лось, благородный олень, снежный баран и др.

Из птиц эндемичны семейства тетеревиных, гагары и чистики; общими для Северной Америки и севера Евразии в Голарктике являются свиристелевые, синицевые, корольковые, овсянковые. Из пресмыкающихся -- пресноводные черепахи, гекконы, веретеницы и ямкоголовые змеи.

Из земноводных Голарктике свойственны саламандры, квакши, жабы и настоящие лягушки.

Из рыб в Голарктике общие -- щуковые, осетровые, лососёвые.

Ориентальное царство занимает Южную Азию, включая восточную окраину Аравийского п-ова, Индостан, Индокитай, Большие Зондские о-ва (без Сулавеси), большую часть тропических о-вов Тихого океана.

Из млекопитающих эндемичен монотипный отряд шерстокрылых, семейства тупай, лоризид и гиббоновых; монотипные роды человекообразных обезьян орангутанов и индийских слонов.

Из птиц эндемичное семейство листовковых; центр возникновения и разнообразия фазановых, рогоклювых, белоглазковых.

Из пресмыкающихся эндемичны безухие вараны, щитохвостые змеи, гавиаловые крокодилы.

Много эндемичных родов земноводных -- летающие и узкоротые лягушки.

Четыре эндемичных семейства рыб; центр разнообразия групп рыб -- карпообразных и сомообразных.

Афротропическое (Эфиопское) царство включает в себя межтропические широты Африки (кроме Сахары).

Из млекопитающих эндемичны отряд трубкозубов, семейства шипохвостых, бегемотов, жирафов, выдровых землероек, различные подсемейства антилоп; гориллы; связи с Ориентальным царством разнообразны: слоны, носороги, из видов -- лев, леопард, гепард, каракал, полосатая гиена, обыкновенный шакал, медоед и др.

Из птиц эндемичны отряды: африканские страусы и птицы-мыши; четыре эндемичных семейства -- китоглавые, птицы-секретари, тураковые и лесные сорокопуты; в Афротропическом царстве центр разнообразия мёдоуказчиков, птиц-носорогов, ткачиков и нектарниц.

Из пресмыкающихся здесь центр разнообразия сухопутных черепах; из трёх видов крокодилов два эндемичны.

Из земноводных в Афротропическом царстве центр разнообразия настоящих лягушек.

Афротропические рыбы имеют ряд эндемичных семейств, хотя многие их виды доходят до устья Нила; центр разнообразия семейства цихлид; эндемичен отряд клюворылых, представленный двумя семействами.

Мадагаскарское царство: из примитивных форм млекопитающих разнообразны полуобезьяны, в том числе эндемичны семейства лемуров, индри и руконожек; из грызунов эндемично подсемейство мадагаскарских хомяков.

Из птиц характерны шесть эндемичних семейств: мадагаскарские пастушки, дронтовые, красноклювые поползни и др.

Из пресмыкающихся есть два эндемичних рода игуан и эндемичный род гекконов; из сухопутных черепах эндемичны маленькая паучья черепаха и гигантская черепаха тестудо.

Капское царство: из млекопитающих -- большинство видов семейств златокротов, прыгунчиков. Характерны выходящие за пределы царства -- четырёхпалая суриката из семейства виверр, большеухая лисица, грызун кафрский долгоног; кафрский буйвол.

Из пресмыкающихся -- несколько эндемичных видов мелких черепах и змей.

Из членистоногих -- эндемичны подсемейство многоножек, многие роды жужелиц, долгоносиков, вернотелок.

Неотропическое царство охватывает Центральную и Южную Америку (кроме её юга), о-ва Вест-Индии, Галапагосские о-ва.

Из млекопитающих -- эндемичны сумчатые из семейства ценолестовых, разнообразны и опоссумы; из отряда неполнозубых эндемичны ленивцы и муравьеды; из широконосых обезьян два эндемичных семейства -- игрунковые и цепкохвостые (или капуцины); древние представители семейства грызунов -- свинки, водосвинковые, агутиевые; копытные и хищные млекопитающие пришли недавно и эндемизм не достиг уровня родового -- пекари, тапиры, ягуар, ягуарунди, оцелот; из рукокрылых -- вампиры, сосущие кровь крупных животных, немного заходят в Сонорскую и Антарктическую области.

Из 67 семейств птиц эндемичны более 30 -- нанду из страусообразных, гоацины, солнечные цапли, туканы (перцеяды) и др.

Из пресмыкающихся -- эндемичные роды гекконов; характерны разнообразные представители семейства игуан; велико число видов ямкоголовых змей и аспидовых; аллигаторы -- преимущественно неотропические крокодилы.

Из земноводных -- эндемичен род листовых лягушек из семейства жаб и несколько других.

Антарктическое царство занимает материк Антарктида, южную часть Южной Америки, о-ва Хуан-Фернандес, Фолклендские (Мальвинские), Новую Зеландию и Кермадек.

Древние элементы в фауне характеризуются разорванностью ареалов.

Из птиц распространён отряд пингвинов -- 18 видов. В Магеллановой области (юг Южной Америки) из млекопитающих субэндемичны безгорбые верблюды рода лама: гуанако и викунья; из грызунов обитает род туко-туко семейства тукотуковых, субэндемичны мара и нутрия; эндемичны некоторые виды семейства броненосцев.

В Новозеландской области из птиц сохранились три нелетающих вида птиц киви, совиный попугай, пастушка уэка, такахе, новозеландский крапивник; эндемично семейство новозеландских скворцов, к которому относится нуйя (клюв самки в два раза длиннее, чем у самца). Из пресмыкающихся сохранилась гаттерия (туатара) -- единственный представитель отряда клювоголовых, остальные вымерли около 100 млн.лет тому назад, есть два эндемичных рода гекконов.

В Циркумполярной области господствуют морские птицы и ластоногие -- ушастые и настоящие тюлени.

Австралийское царство: включает материк Австралия, о-ва Сулавеси, Новую Гвинею, Новую Каледонию, Фиджи и др.

Из млекопитающих -- эндемичный подкласс однопроходных, представленных утконосом (один вид) и ехидной (пять видов); семь эндемичных семейств сумчатых -- хищные сумчатые (сумчатый волк, сумчатый дьявол, почти вымершие), сумчатые кроты, бандикуты, кускусы, вомбаты, кенгуру, сумчатые муравьеды.

Из птиц -- эндемичны семейства казуаров, птиц-лир, кустарниковых птиц, эму, сорных кур, ласточковых сорокопутов, флейтовых птиц, сорочьих жаворонков, беседковых птиц, райских птиц, эндемичны роды семейств медоносов и попугаев.

Из пресмыкающихся -- два эндемичных семейства: двукоготные черепахи и чешуеногие ящерицы; есть эндемичные роды в семействах агамовых, аспидовых.

Из земноводных преобладают квакши и свистуны.



5.4.3 Антропогенное воздействие на животный мир

«В отличие от домашних животных и растений, которые обеспечивают нас пищей и создают условия для нашего существования, дикие животные являются для человека источником глубокого эстетического наслаждения, объектом научных исследований и воспитательным фактором» [Фратрич и др., 1977, с.152]. Тем не менее отношение человека к диким животным в ходе развития человеческой цивилизации прогрессирует медленно и в ряде аспектов оставляет желать лучшего. Это относится как к детям, так и ко взрослым. У взрослых обычно развиваются те задатки, которые теми или иными путями появились у них в детском возрасте. Если в воспитании ребёнка упущено пробуждение любви к живому, заботы о жизни, такой ребёнок может вырасти в жестокого, бездушного эгоиста, а иногда -- в садиста и убийцу.

Воздействие человека на животный мир разнообразно, но можно сгруппировать его в два рода воздействия.

Прямое воздействие может быть, с одной стороны, положительным, направленным на сохранение и расширение популяций вымирающих и редких видов животных; и, с другой стороны, отрицательным -- истреблением многих видов животных как посредством охоты и промыслов, так и путём применения химических и технических средств против так называемых «вредных» животных. К прямому воздействию относится также переселение животных человеком в новые места обитания. Результаты переселения имели различный характер: в одних случаях достигался ожидаемый положительный результат, в других -- возникали нежелательные и непредвиденные последствия.

Косвенное воздействие через антропогенное изменение среды обитания. Оно может быть запрограммированным человеком или незапрограммированным, являясь побочным результатом какого-либо антропогенного процесса; такое изменение среды обитания может приводить как к вымиранию ряда видов, так и к вспышкам массового размножения и распространения некоторых видов животных, отклонениям от их обычного поведения и т.д.

Прямое воздействие человека на животный мир

Основными и наиболее древними видами воздействия человека на животный мир являются охота и промыслы.

Прямое воздействие человека на животный мир началось в далёкой древности с охоты для получения пищи, одежды, то есть как органическая необходимость. По мере совершенствования орудий охоты в ряде мест численность отдельных видов животных стала заметно уменьшаться. С появлением огнестрельного оружия и развитием техники охота стала принимать истребительные масштабы. Так, за 27 лет на Командорских о-вах полностью исчезла стеллерова корова -- эндемик этих мест; за короткое время истреблён странствующий голубь в Северной Америке, исчезла бескрылая гагарка и т.д.

В 1604 г. Беннет положил начало моржового промысла из-за их клыков. Истребление моржей быстро охватило архипелаг Шпицбергена и стало продвигаться дальше на восток. Только на о-ве Медвежьем в 1667 г. за несколько часов было убито 900 моржей, причём туши бросали, хотя мясо, жир и кожу можно было использовать. В 1923 г. к берегам м.Барроу на Аляске прибило более тысячи моржовых туш без клыков. Истребление каланов (морской выдры) началось в 1778 г. с путешествия Джеймса Кука у западных берегов Северной Америки. Этих беззащитных животных избивали палками на лежбищах ради их шкурок. На о-вах Прибылова в 1786 г. два человека забили 5000 каланов.

Браконьерская охота с автомашинами, пулемётами и автоматами на сайгаков, джейранов, дрофу в Азии, на антилоп и зебр в Африке привела к резкому сокращению поголовья многих видов диких копытных животных. Из всех африканских животных наибольшему истреблению подверглись слоны и носороги. В 1920-1930 гг. ежегодно убивалось около 41 тыс. слонов. В 1957 г. в национальном парке Цаво в Кении во время кампании по борьбе с браконьерством было конфисковано 12,6 т слоновой кости и обнаружено 1280 брошенных туш слонов, конфисковано 230 кг рогов носорога. К 1980 г. в Африке браконьерами, несмотря на запреты, ежегодно убивается ради слоновой кости 60-70 тыс. слонов, причём тысячи тонн съедобного мяса, как правило, бросаются.

Не вписывается в рамки элементарной человеческой нравственности проведение в Африке таких сафари, как дикие массовые расстрелы животных, после которых гордый «герой» фотографировался на фоне горы убитых им животных или попирающий ногами груды своих жертв.

Как можно квалифицировать организаторов и участников облавы в департаменте Изер во Франции в 1954 г., когда 5 полицейских бригад, 3000 охотников и один вертолёт ополчились против одной волчицы с двумя волчатами? А как можно назвать шоу некоего Коди по кличке Буффало Билл, который на глазах у публики со специально прибывшего поезда вместе с другим стрелком гонял по прерии и расстреливал бизонов под восхищённые вопли глазевшей толпы! В тот день на потребу публики было убито 115 животных. Прокладка трансконтинентальной железной дороги в США привела к быстрому и почти полному истреблению животных. Железнодорожные станции временно становились центрами дикой охоты, например, в районе пос.Додж-Сити только в 1873 г. было убито 75 тыс. бизонов, а за 6 лет -- 2,5 млн. голов.

К сожалению, история человеческой цивилизации с древности и до нашего времени пестрит событиями, отнюдь не украшающими человека.

Таким образом, из древней охоты как средства для получения необходимых продуктов питания и одежды с развитием техники и цивилизации постепенно сформировались два основные направления: «спортивная охота» и промысел.

«Спортивная охота», по существу, представляет собой преднамеренное убийство, иногда в целях сознательного регулирования численности того или иного вида, но чаще ради самоутверждения, тщеславия или удовлетворения кровожадных инстинктов самого человека.

Развивается и другое направление охоты -- промысел: китобойный, по морскому зверю, пушной, рыболовный и др. Хотя это направление в истреблении животных имеет практические цели, связанные с удовлетворением потребностей человека, однако широкое внедрение современной техники привело к резкому сокращению популяций животных, ставших объектом этого промысла. Например, введение моторного китобойного флота привело к гибели большой части гладких китов и поставило на грань уничтожения виды крупных китов-полосатиков.

Удовлетворение потребностей человека -- понятие условное, ибо потребности граничат с прихотью и иногда незаметно в неё переходят. Например, массовая заготовка кетовой или паюсной икры, вероятно, не порождена жизненно необходимой потребностью человека и, хотя не является, казалось бы, прямым убийством животных, приводит к резкому сокращению возможностей размножения данного вида. А целый ряд видов из семейства лососёвых (кета, горбуша, лосось, белорыбица и др.) относятся к промысловым рыбам, поскольку их представители обладают вкусным и питательным мясом. Напрашивается вопрос: какое направление промысла более рациональное -- добыча икры или мяса рыбы, учитывая, что из каждого килограмма икры могли бы вывестись десятки тысяч рыб, каждая из которых дала бы несколько килограммов чистого мяса? Очевидно, при решении вопроса о промысле, поскольку на современном уровне развития сознания человечество ещё не готово отказаться от пищи животного происхождения и от использования различных видов животного сырья в хозяйстве, необходимо рассматривать возможности наиболее полного рационального и рентабельного использования промысловых животных.

В этой связи вернёмся к китобойному промыслу. Наиболее полно человеком использовался гренландский кит. Китовый жир употреблялся в пищу, применялся для освещения улиц и жилищ, в мыловаренном и кожевенном производстве. Китовый ус после термической обработки (горячей водой или паром) становился пригодным для штамповки и приобретал большую прочность, поэтому раньше из пластин китового уса изготовляли футляры, трости, рукояти, удилища, пружины для экипажей и матрацев; из тонких пластин делали веера, бандажи, протезы, спицы для зонтов, пластины для корсетов, стоячих воротников и кринолинов; из лучших сортов пластин делали часовые пружины; из бахромы и волокон срединного слоя изготовляли парики, щётки, сита и рыболовные лески. Особенно полно использовались киты северными народностями (эскимосами, чукчами, алеутами и др.): жир, мясо и часть внутренностей шли в пищу людям и собакам, из кишок делали непромокаемую одежду и ёмкости для хранения жира; сухожилиями сшивали лодки и вили из них верёвки; китовым усом подбивали нарты, из него изготовляли луки, лопаты, пики, гарпуны и тонкие спирали для закладки в мясные приманки при охоте на медведей и волков; из позвонков делали табуретки; из рёбер и челюстей строили жилища и изгороди, изготовляли каркасы для каяков (лёгких лодок) и пр.

Сейчас многие страны отказываются от промысла китов. Например, в США в 1972 г. принят закон, запрещающий гражданам этой страны не только убивать морского зверя, но даже присутствовать при его убийстве кем-либо. Несмотря на отказ ряда стран от китобойного промысла, в целом по земному шару китобои ежегодно убивают десятки тысяч китов всех видов, причём в большинстве случаев использование китов бывает весьма неполным по сравнению с гренландскими китами. Профессор А.В. Яблоков считает, что нам выгоднее перейти к пастушеству -- не посылать в далёкие края флотилию, которая будет бить всё, что ей попадётся, а пасти стадо из 50 или даже 30 китов, знать их всех по кличкам, характеру и возрасту, и когда вот этому киту исполнится, скажем, 30 лет, он выйдет из репродуктивного возраста и забить его будет не вредно для всего стада. К этому моменту можно будет подготовить консервные комбинаты и получить столько продукции, что она обеспечит китовым мясом и жиром всю Магаданскую, к примеру, область месяца на 3-4. Это намного выгоднее, чем промысел, при котором продукция неизбежно используется далеко не полностью.

Нелепые причуды моды приводят к росту спроса на целую серию товаров животного происхождения. Вряд ли можно отнести к насущным потребностям человека моду на страусовые перья на дамских шляпах в начале века, что привело к массовому истреблению страусов. К такому же порядку относится мода на дамские сумочки, ридикюли, кошельки, туфли и прочие изделия из змеиной или крокодиловой кожи. Кожевенные предприятия ежегодно обрабатывают 2 млн. крокодиловых шкур, в результате находятся под угрозой исчезновения несколько видов крокодилов; модное манто из южноамериканского оцелота, для которого убивается 10 животных, стит столько же, сколько три легковых автомобиля «Мерседес»; хищническое истребление этого животного привело к резкому сокращению его популяции. Сильно уменьшилась численность популяции сумчатого медведя коала в Австралии из-за женской моды набрасывать его мех на плечи. Всё это порождено не потребностями, а прихотями человека.

«Вредные» животные: нередко оказывается спорной и даже ошибочной оценка «вредности» того или иного животного, ибо в такой оценке многое относительно.

Кабан, с точки зрения земледельцев, -- вредное животное, так как своими набегами на поля картофеля или овса приносит урон, но для лесного хозяйства кабан полезен, так как помимо растительной пищи уничтожает целый ряд вредителей леса, что положительно сказывается на состоянии деревьев.

Интересна история отношения человека к хищным птицам. В античное время и средние века люди берегли хищных птиц и любили их. В Англии и Дании за убийство сокола человек мог попасть к палачу. Потом хищных птиц объявили вредными и стали их истреблять. Так, например, в 1962 г. в СССР было уничтожено более миллиона «вредных» птиц. А из 46 видов дневных хищников в нашей стране только два (ястреб-тетеревятник и болотный лунь) уничтожают дичь, да и то преимущественно больных и слабых птиц, оздоровляя тем самым их популяции. Кроме того, необходимо иметь в виду, что многие поедаемые пернатыми хищниками птицы и грызуны являются носителями тяжёлых заболеваний -- чумы, энцефалита, туляремии, лептоспироза, орнитоза и др. Поэтому хищные птицы оказываются не врагами, а друзьями человека. Только 1.08.64 г. был издан приказ №173 Главного управления охотничьего хозяйства и заповедников: «Учитывая новые данные о биологии хищных птиц и приносимую ими значительную пользу в сельском, охотничьем, лесном хозяйство и здравоохранении, приказываю: запретить отстрел, отлов и разорение гнёзд всех видов хищных птиц и сов в охотничьих угодьях общего пользования на всей территории РСФСР».

Длительное время было принято считать вредным животным волка за случаи его нападения на овец и других домашних животных. Но волк чаще охотится за дикими животными -- оленем, косулей, оздоровляя их популяции, поскольку его жертвой обычно оказываются относительно слабые и больные животные.

Сходная ситуация сложилась в Австралии в отношении дикой собаки динго, которую скотоводы долгое время считали вредной и истребляли всеми возможными средствами. Однако за последнее время всё больше фермеров убеждается в том, что динго, преследуя отару овец, оказывается стимулятором их лучшего физического развития: у овец, часто преследуемых динго, формируется мускулатура с меньшим содержанием сала, их мясо выше ценится потребителями и оказывается экономически выгоднее для фермеров. С другой стороны, динго являются средством отбора слабых, больных и неполноценных овец и, в конечном счёте, оздоровления стада. Поэтому всё больше фермеров отказываются от преследования динго.

Гигантские рыжие кенгуру, обитающие на равнинах Австралии, стали быстро размножаться под влиянием хозяйственной деятельности человека. Эти животные невзыскательны к погоде, могут долго обходиться без воды. В тех районах, где фермеры создали обширные пастбища для скота, поголовье кенгуру стало быстро увеличиваться, так что теперь на одного жителя Австралии приходится 4 особи кенгуру. Нашествие кенгуру на пастбища и поля вынудило фермеров проводить истребительные облавы на их стада. Немецкий зоолог Б.Гржимек, изучавший австралийскую фауну, предлагает не истреблять, а разводить кенгуру и использовать его мясо в пищевой промышленности, поскольку оно по пищевой ценности нисколько не уступает мясу антилоп, оленей и сайгаков. Таким образом, животное из «вредного» может превратиться в полезное для человека.

Обычное отношение к лисице -- вредное животное, которое забирается в деревенские курятники, в лесу истребляет много птиц, зайцев и других животных. Проф. А.Габер в 70% желудков большого количества обследованных им убитых охотниками лис обнаружил только остатки мышей.

Поучительная история получилась с воробьями в Китае. Поскольку воробьи охотно поедают зерно, они были объявлены врагами номер один и с ними была организована всенародная борьба. Десятки миллионов людей вышли в поля, гоняясь за воробьями, не давая им сесть. Множество птиц падало мёртвыми, ими тут же загружали грузовики и увозили. Не стало воробьёв. Вскоре резко возросло количество мух, комаров и многих других насекомых, которых воробьи употребляли в пищу и тем сдерживали их размножение. Только после уничтожения воробьёв было установлено, что они приносили больше пользы, чем вреда. Печальный опыт.

Химическое воздействие на животных может быть прямым -- когда целенаправленно истребляется определённый вид животного, которое считается «вредным», и косвенным -- когда происходит незапрограммированное воздействие ядохимикатов на животных, против которых они не предназначались, а также при поступлении в биосферу вредных для животных антропогенных веществ. Оба вида воздействия часто тесно переплетаются друг с другом.