Ю. Колесник - Современное состояние биосферы и экологическая политика

(16)

где у =10, коэффициент согласованности размерностей в правой и левой частях равенства (16).

По количеству солнечного тепла Приморье занимает одно из первых мест в нашей стране, не уступая даже таким территориям, как Крым и Черноморское побережье Кавказа. За год на территорию Приморья поступает солнечного тепла (110–115 ккал/см 2). Наибольший приток солнечного тепла происходит зимой (8085 % от теоретически расчетного количества), потому что в это время отмечается наибольшее количество дней с безоблачным небом. Летом значительная пасмурность и туманы снижают приток прямой лучистой энергии и, наоборот, увеличивают долю рассеянной (которая в это время составляет 40–50 % от суммарной радиации). Общее количество солнечного тепла:

♦ во Владивостоке, окруженном со всех сторон морем, достигает 120 ккал/см 2;

♦ в то время как в Санкт-Петербурге оно равно 82 ккал/см 2;

♦ в Карадаге (Крым) – 124 ккал/см 2;

♦ в Ташкенте – 134 ккал/см 2.

За год на широте Приморья приход солнечной радиации равен 140–160 ккал/см 2. Согласно оценкам Н. А. Ефимовой (1966, с. 7077), в муссонных областях Дальнего Востока ФАР уменьшается, по сравнению с другими районами, до 6 ккал/см 2в месяц. Примем эту величину равной 6-7ккал/см 2в месяц. Калорийность сухого вещества фитомассы по данным В. Лархер (1978, с. 133–134) следующая:

♦ листопадные растения (средняя из данных калорийности листьев, древесных стволов и корней) – 4,4 ккал/г;

♦ хвойных (хвоя и ствол) – 4,85 ккал/г.

Мы взяли для расчетов величину, равную 4,5 ккал/г. Тогда, в соответствии с формулой (16), имеем

Таким образом, при всех прочих оптимальных условиях, леса Приморья способны продуцировать максимально возможную фитомассу в абсолютно сухом измерении 216–252 ц/га в месяц. Если перевести эти величины в сырой вес (влажность 90–95 %), то цифра увеличится до 1971–4104 (при ФАР 6 ккал/см 2) и 22684788 ц/га (при ФАР 7 ккал/см 2) в месяц. Такой выход продукции в реальных условиях не достижим в силу того, что существуют объективные факторы, влияющие на снижение интенсивности продуцирования растений:

♦ не всегда оптимальная в кронах концентрация СО 2;

♦ фактор влагообеспеченности растений;

♦ колебание ФАР (облачность и др.);

♦ неустойчивость температурного режима (сумма активных температур);

♦ эдафическиее условия (лимит NPK) и другие причины.

Примем за среднюю фитомассу леса величину из трех величин пород деревьев, исчисленную нами выше (хвойные, кедр, твердолиственные) – 889 ц/га. Видно, что максимально возможный урожай превышает ее в 2–5 раз. Способов увеличить продуктивность леса, как это практикуется в отношении сельскохозяйственных культур, нет. Поэтому ее величина была предопределена всей историей воспроизводства растений на этой широте. Исходя из этих данных, можно утверждать, что неразумные эксперименты с лесом чреваты серьезными последствиями для его дальнейшей судьбы. Пожары, вырубки и другие вмешательства в жизнь леса, исходя из не очень высокой его воспроизводительной способности быстро наращивать фитомассу, – очень опасны.

Эти факты специалистам известны.

Но можно поставить еще один вопрос: сколько кислорода выделил бы лес, если бы он произрастал на изъятой территории в 119 тыс. га? (Здесь мы округлили приведенную выше цифру.)

Проделаем ряд ориентировочных расчетов. По отношению к общей площади, занятой лесом, изъятая часть составит 0,011 (119 тыс. га/11373,4 тыс. га). Можно полагать, что запас леса должен составить на данной площади (округленно) около 2 млн м 3(0,011 1752,41 млн м 3) или 11 10 8кг (2 10 6м 3540 кг/м 3).

Допустим, что в условиях климата Приморья на площади 1 га леса выделялось бы 25–30 кг О 2в день. Тогда за вегетационный период с данной площади в атмосферу выделилось бы за день 119 0 00 (25 – 30) = 3 1 0 6– 3,65 1 0 6кг О 2.

Согласно литературным данным (Лархер, 1978, с. 64):

♦ листопадные растения поглощают за один час до 15–25 мг СО 2на 1 г сухого веса;

♦ хвойные деревья – 3-18 мг СО 2.

В среднем по всем породам, растения поглощают 15, 4 мг СО 2на 1 г сухого их веса. Отсюда, за световой день, равный в летний период 15–16 часам исчисленная фитомасса (в сухом весе, принятой нами 5 % влажности) смогла бы связать примерно 8 10 8л СО 2, а за вегетационный период – 13 10 10л (8 10 8150).

Таким образом, даже приблизительные оценки свидетельствует, что потери леса ведут к снижению их регулирующей роли газового состава атмосферы, причем потери этого процесса могут быть значительны.

Анализ данных по состоянию окружающей среды Приморья указывает на то, что она находится в измененном состоянии. Исходя из этого экологическая политика, формируемая по отношению к странам АТР, должна строиться с учетом данного факта. Какие здесь возможны подходы?

Прежде всего, это переход к (в перспективе) построению ноосферы. В обязательном порядке необходимо следовать тем рекомендациям, которые были обнародованы нашими учеными на международных конференциях в Стокгольме (1972) и Рио-де-Жанейро (1992).

Прежде чем перейти к освещению вопросов ноосферы, акцентируем внимание еще на одной проблеме, касающейся природных и живых систем, – это наличие у них волновых процессов.

Известно, что природные и экологические факторы, влияющие на динамику биосистем, представлены сложным набором параметров. В свою очередь, каждый из этих факторов (температура, влажность, количество осадков и т. д.) испытывает периодические колебания, вызванные другими причинами. Все это приводит к тому, что видовые биологические популяции формируют сложный спектр ответных на них реакций.

Каковы механизмы, приводящие к возникновению у популяций животных циклических колебаний их численности ?

К основным космическим источникам, порождающим энергоинформационные потоки и оказывающим возмущающее воздействие на динамику природных явлений и биосистем, следует отнести активные процессы на Солнце, приливообразующие силы Луны и Солнца, а также расположение планет. Вкратце мы уже упоминали об этом выше. Рассмотрим здесь конкретную роль каждого источника, значимость того вклада, который они вносят в динамику земных процессов.

Совокупность процессов, обуславливающих обмен веществ, а также энергоинформационные потоки в природных и биологических системах объединяют абиотические и биотические компоненты среды в единое целое. Поэтому изменения, происходящие в природных явлениях, должны адекватно проявляться в динамике биосистем. В силу поливекторности и многофакторности их взаимодействий формируется разнообразие связей между явлениями и сложным спектром порождаемых ими ответных реакций.