Экологические системы, страница 49

В настоящее время для предотвращения накопления пестицидов в природной среде запрещено производство и применение пестицидов, стойких к разложению.

4.7 Пути возвращения веществ в круговорот

Возвращение веществ в круговорот и циркуляция воды и элементов питания – жизненно-важные процессы в экосистеме, приобретающие большое значение и для существования человека. Можно выделить следующие пути возвращения химических элементов и соединений в круговорот:

·  через микробное разложение и детритный комплекс;

·  через экскременты животных;

·  посредством передачи от растения к растению организмами- симбионтами;

·  с физическими процессами, в том числе прямым действием солнечной энергии;

·  за счет энергии топлива.

Согласно классическим представлениям, основные агенты регенерации элементов питания – бактерии и грибы. В почвах умеренной зоны такой путь является преобладающим.

Там, где растения (трава и фитопланктон) активно выедаются животными, важную роль играет возвращение веществ через экскременты животных.

Возвращение элементов питания в круговорот симбиотическими организмами, по мнению ряда ученых, имеет особенно важное значение в системах с низким содержанием элементов питания. Элементы могут высвобождаться из остатков растений и животных и их фекальных комочков даже без участия микроорганизмов. Такой способ возврата называют автолизом, или саморастворением. Этим способом в определенных условиях может высвобождаться от 25 до 75 % элементов питания.

Работа по возвращению химических элементов в круговорот всегда требуются определенные затраты энергии. В тех случаях, когда источником энергии для возврата веществ в круговорот служат солнечный свет и органическое вещество, человеку не приходится непосредственно затрачивать ископаемые виды топлива. В ненарушенном состояние природные механизмы рециркуляции в основном реализуют возвращение в круговорот воды и элементов питания. В промышленном производстве возврат элементов в круговорот требует очень больших энергетических и материальных затрат, однако в связи с истощением природных ресурсов часто приходится идти на это.

Оценку миграции вещества внутри экосистемы можно проводить по величине циркуляции между отдельными блоками экосистемы, представленной в виде массы материала на входе и выходе. J. Finn (1976) предложил считать повторно используемую часть вещества суммой его количеств, проходящих в круговороте через каждый отсек системы, и ввел понятие о коэффициентах рециркуляции (CJ):