УДК 631/635; 502/504; 911

DOI: 10.24412/cl-37200-2024-1354-1357

НАШИ СТЕПИ И ДРУГИЕ ТРАВЯНЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ В БИОСФЕРЕ И НООСФЕРЕ

OUR STEPPES AND OTHER GRASS ECOSYSTEMS IN THE BIOSPHERE AND NOOSPHERE

Трофимова Л.С.^{1, 2}

Trofimova L.S.^{1, 2}

¹ФНЦ кормопроизводства и агроэкологии им. В.Р. Вильямса, Лобня, Московская обл., Россия

²Российская экологическая академия, Москва, Россия

¹Federal Williams Research Center of Forage Production & Agroecology, Lobnya, Moscow region, Russia

²Russian Academy of Ecology, Moscow, Russia

E-mail: ¹viktrofi@mail.ru, ²info@rosekoakademia.ru

Аннотация. Выдающийся ученый В.И. Вернадский внёс глубокое экологическое содержание в понятия биосферы и ноосферы. Биосфера – это главная производительная сила на Земле. Ресурсы биосферы создаются всеми живыми организмами, в том числе и в процессе сельскохозяйственной деятельности человека. Важнейшей частью их являются степи и другие травяные экосистемы, которые в наибольшей степени используются в сельскохозяйственной деятельности. Исключительная роль в биосфере принадлежит зелёным растениям, которые улавливают солнечную энергию в процессе фотосинтеза и поддерживают газовый состав атмосферы. Ими создаётся почти вся биомасса биосферы. Среди наземных экосистем биосферы травяные (лугопастбищные) экосистемы занимают первое место по площади – 42×10⁶ км². Возделываемые земли занимают в 3 раза меньшую площадь. В перспективе взаимодействие человека с окружающей природной средой в процессе сельскохозяйственной деятельности не должно создавать условия, приводящие к деградации биосферы. Рационально организованное природопользование создаёт необходимые условия для коэволюции природы и общества. Немаловажно применять адаптационные «природоподобные» технологии. Человек в своей деятельности должен следовать природным закономерностям и не нарушать законы биосферы.

Ключевые слова: растения, почвы, рациональное природопользование.

Abstract. The outstanding scientist V.I. Vernadsky introduced a deep ecological content into the concepts of the biosphere and the noosphere. The biosphere is the main productive force on Earth. The resources of the biosphere are created by all living organisms, including in the process of human agricultural activity. The most important part of them are steppes and other grass ecosystems, which are most used in agricultural activities. An exceptional role in the biosphere belongs to green plants, which capture solar energy during photosynthesis and maintain the gas composition of the atmosphere. They create almost the entire biomass of the biosphere (about 99%). Among the terrestrial ecosystems of the biosphere, grass (grassland) ecosystems occupy the first place in area – 42×106 km². Cultivated lands occupy 3 times less area. In the long term, human interaction with the natural environment in the process of agricultural activity should not create conditions leading to degradation of the biosphere. Rationally organized environmental management creates the necessary conditions for the co-evolution of nature and society. It is important to apply adaptive "nature-like" technologies. A person in his activity must follow natural laws and not violate the laws of the biosphere.

Key words: plants, soils, environmental management.

Биосфера – это главная производительная сила на Земле. Ресурсы биосферы создаются всеми живыми организмами, в том числе и в процессе сельскохозяйственной деятельности человека. Степи, которые в наибольшей степени подвержены сельскохозяйственной деятельности, представляют собой важнейший компонент биосферы.

Исключительная роль в биосфере принадлежит зелёным растениям, которые улавливают солнечную энергию в процессе фотосинтеза и поддерживают газовый состав атмосферы. Ими создаётся и почти вся биомасса биосферы. В ходе длительной эволюции биосфера приобрела сложную структуру, разнообразие, обеспечивающие её устойчивость и развитие [1, 2].

Травяные экосистемы представляют собой важный компонент биосферы (по площадям, автотрофности, продуктивности), важную составную часть в инфраструктуре агроландшафта (ландшафтостабилизирующую, почво- и средоулучшающую), неисчерпаемый, воспроизводимый, автотрофный устойчивый ресурс (энергетический, кормовой).

Среди наземных экосистем биосферы травяные (лугопастбищные) экосистемы, по расчётам Ю. Одума (1975), занимают первое место по площади – 42×10⁶ км². Возделываемые земли занимают в 3 раза меньшую площадь [3].

Общая валовая продукция травяных (лугопастбищных экосистем), по Ю. Одуму, составляет 10,5×10¹⁶ ккал/год. По ее производству они занимают второе место среди наземных экосистем биосферы после влажных тропических лесов. Возделываемые земли производят на 20% меньший объем валовой продукции.

Кормовые угодья (травяные экосистемы) играют важнейшую роль в повышении продуктивности и устойчивости сельского хозяйства, рациональном природопользовании, обеспечении продовольственной безопасности России. Являясь одним из основных компонентов биосферы, они выполняют важнейшие продукционные, средостабилизирующие и природоохранные функции в агроландшафтах и оказывают значительное влияние на экологическое состояние территории страны, способствуют сохранению и накоплению органического вещества в биосфере.

Общее количество всей биомассы в биосфере составляет 800 млрд т. Ежегодно возобновляемой биомассы – 200 млрд т. По энергетическому содержанию это в 10 раз превышает количество всей используемой человеком энергии. Травяные экосистемы (луга и пастбища) производят 1/5 часть этой энергии [3-7].

Валовая первичная продуктивность травяных (лугопастбищных) экосистем составляет 2500 ккал/м² в год, обрабатываемых земель в 2 раза меньше (таблица 1) [3].

Таблица 1 Оценки валовой первичной продукции (за год) всей биосферы и распределение этой продукции между основными экосистемами (по Ю. Одуму, 1975)

Академик В.И. Вернадский утверждал также, что «Почва – источник жизни растительного и животного мира и основа биосферы». Академик Н.Н. Моисеев развивал его мысль и дополнял, что «Почва – это основа биосферы, а ее плодородие – основа благополучия человечества» [2, 8].

Воздействие человека на биосферу уже около 200 лет осуществляется настолько масштабно, что стало сопоставимо с масштабами геологических процессов. В результате распашки земель, эрозии и дегумификации почв, засух и опустынивания, загрязнения биосферы химикатами (удобрениями, пестицидами), промышленными и сельскохозяйственными стоками, сжигания огромных количеств органического топлива возникла проблема охраны биосферы.

Однако взаимодействие человека с окружающей природной средой в процессе сельскохозяйственной деятельности не должно создавать условия, приводящие к деградации биосферы.

Стихийному воздействию человека на природу противопоставлено разумное отношение к её использованию, которое нашло выражение в учении о ноосфере, или сфере разума. В.И. Вернадский считал ноосферой качественно новый этап развития биосферы, разумно регулируемой человеком так, чтобы возрастающие потребности общества гармонично сочетались с сохранением и умножением природных ресурсов [2, 6].

Огромное влияние на В.И. Вернадского, великого ученого планетарного масштаба, оказали его великие учителя – Д.И. Менделеев и В.В. Докучаев. Системный подход к изучению природы и разработка В.В. Докучаевым учения о почвах стали для В.И. Вернадского основой для разработки учения о биосфере и ноосфере. От кристаллографии, минералогии, химии творчество В.И. Вернадского было направлено на изучение почв, роли живого вещества в геохимических циклах биосферы и преобразовании ее в ноосферу. Учение В.И. Вернадского о живом веществе, биосфере и преобразовании ее в ноосферу во многом определили развитие рационального природопользования, сохранения наших земель и плодородия почв [9-11].

Сельское хозяйство является первым по необходимости среди всех видов деятельности, осуществляемой человеком. В отличие от других сфер материального производства сельское хозяйство ведётся на огромной площади и территориально рассредоточено. В нём используются земля (как основное средство производства), свет, тепло, вода, удобрения и живые организмы (растения, животные, микроорганизмы).

В настоящее время для сельскохозяйственной деятельности в мире используется около 1,5 млрд га. В результате деградации за всю историю сельского хозяйства на планете превращены в бросовые около 2,5 млрд га земель. По прогнозам ООН к 2050 г. биосфера потеряет еще около 0,8 млрд га земель, если человек будет вести свою сельскохозяйственную деятельность так же, как он это делает сейчас.

В мире за последние 50 лет по выводам отчета Межправительственной научно- политической платформы по биоразнообразию и экосистемным услугам (IPBES): ¾ наземной среды значительно изменены человеком; более 1/3 поверхности суши и ¾ запасов пресной воды используется на сельское хозяйство; в 3 раза увеличилось производство сельхозпродукции; стоимость ее производства увеличилась в 4 раза; общая продуктивность земной поверхности снизилась на 23%; фитосанитарная обстановка ухудшается, что приводит к увеличению нагрузки ядохимикатов на экосистемы.

Доклад IPBES при ООН составлен 145 экспертами из 50 стран на протяжении 3 лет, в соавторстве с ещё 310 учеными, и оценивает изменения, произошедшие с экологией планеты за последние 50 лет, чтобы получить наиболее полную картину взаимоотношений между путями экономического развития и их воздействием на окружающую среду [7, 12].

По данным IPBES, «приблизительно 25% выбросов парниковых газов в мире являются результатом расчистки земель, возделывания сельскохозяйственных культур и внесения удобрений, а на долю производства животноводческих продуктов приходится 75%. Интенсифицированные системы землепользования существенно повысили продуктивность растениеводства и животноводства во многих регионах мира, но при ненадлежащем управлении они могут способствовать усиленной деградации земель, включая эрозию почв, утрату плодородия, чрезмерное извлечение грунтовых и поверхностных вод, засоление и эвтрофикацию водных систем. Эрозия и выщелачивание под воздействием сельскохозяйственных химикатов вследствие ненадлежащего управления землепользованием имеют значительные последствия для водно-болотных угодий, речных систем, прибрежных вод и грунтовых вод за пределами пораженных районов».

Бесхозяйственное отношение к земле, истощительное природопользование в сельском хозяйстве наблюдается и в нашей стране. Нет контроля, отсутствует ответственность за деградацию земель на государственном, региональном и хозяйственном уровнях.