ПОЧВОВЕДЕНИЕ, 2008, № 12, с. 1515-1518
= РЕЦЕНЗИИ
УДК 631.4
ОРИГИНАЛЬНАЯ МОНОГРАФИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
ЭКОЛОГИИ ПОЧВ*
© 2008 г. Б. М. Миркин1, Я. Т. Сушндуков2, Р. М. Хазиахметов3
1Институт биологии Уфимского научного центра РАН, 450054, Уфа, ул. 50 лет Октября, 34 2Сибайский филиал Академии наук Республики Башкортостан, Сибай, ул. К. Цеткин, 2 3Башкирский государственный университет, 450074, Уфа, ул.Фрунзе, 32 E-mail: geobotanika@rambler.ru Поступила в редакцию 27.11.2007 г.
Кризис отношений человека и биосферы сегодня уже очевиден для мирового сообщества. Оно пытается урегулировать эти отношения путем реализации концепции перехода мирового сообщества на устойчивое развитие [4]. Автор рецензируемой книги прошел мимо этой концепции, тем не менее, все содержание монографии укладывается в ее рамки. Автор рассматривает возможности урегулирования отношений человека и экосистем (и всей биосферы в целом) на основе знания глубинных механизмов их функционирования.
Автор пишет о том, что это задача функциональной экологии - науки, которая должна ".. .изучать законы функционирования и развития природных экосистем и биосферы в целом. Она в состоянии использовать самые передовые достижения других естественных наук для решения сложных экологических проблем" (с. 12).
Такое определение функциональной экологии нельзя признать удачным. Во-первых, в настоящее время задачей "функциональной экологии" является изучение не только природных, но и антропогенных, в первую очередь сельскохозяйственных, экосистем (именно сравнению функционирования естественных и сельскохозяйственных экосистем посвящена значительная часть книги). Во-вторых, поскольку в современной экологии экосистема рассматривается как совокупность организмов и условий среды, связанных потоком вещества и энергии, точнее было бы назвать объект исследований А.С. Керженцева функциональной экологией экосистем, а еще лучше - функциональной экологией почв, как важнейших блоков экосистем.
Во "Введении" автор цитирует Н.Ф. Реймерса
**
(1994) , который привел иероглифическую надпись на пирамиде Хеопса: "Люди погибнут от неумения пользоваться силами природы и от незнания истинного мира" (поразительная прозорливость на-
* Керженцев A.C. Функциональная экология / Отв. Ред.
Э.Г. Коломыц. М.: Наука, 2006. 259 с. Работы, цитированные автором книги, в библиографию к рецензии не включены.
ших далеких предков!). Далее он анализирует некоторые из определений экологии и предлагает свое определение этой науки: "Экология - комплексная фундаментальная наука, которая изучает природные экосистемы, их структуру и функции, законы изменчивости в пространстве и во времени под влиянием естественных и антропогенных факторов" (с. 17). Это определение слишком узкое, так как большинство современных экологов [1] считает объектами экологии, кроме экосистем, организмы и популяции, причем не только в природных, но и в антропогенных экосистемах. К слову, из многочисленных сводок и учебников по экологии А.С. Керженцев цитирует только работу Ю. Одума (1975), которая, кстати, была переиздана в дополненном варианте [2].
В рамках экологии предлагается различать три части: структурную, функциональную и прикладную. "Прикладная экология реализует теоретические разработки на практике в виде технологий рационального природопользования, охраны окружающей среды, организации экологически безопасного производства и потребления, обеспечения экологической безопасности населения и т.п." (с. 18).
В прикладной экологии традиционно использование аналогии между производственными (сельскохозяйственными, промышленными и др.) и биологическими системами. При этом экологи ориентируются на "уроки в школе природы", чтобы достигнуть максимально возможного сходства между техносистемами и биосистемами (например, Гри-дел, Алленби [2]). А.С. Керженцев вслед за Г.И. Марчуком и К.Я. Кондратьевым (1992) и В.Г. Суховольским (2004) предлагает принципиально иной подход при использовании аналогий живого и неживого. Он считает более перспективным оценивать функционирование экосистем в терминах техносистем и предлагает метод технобиологи-ческих аналогий, который ".позволяет решать конкретные вопросы функциональной экологии, например, управления механизмом функционирования природных экосистем. Он дает возможность
1515
1516
МИРКИН и др.
изучать природные системы как потенциальные объекты управления" (с. 25).
Метод технобиологических аналогий потребовал от автора редукции (упрощения) структуры и функциональных параметров экосистемы. Этот вопрос обсуждается в главах 1 "Экосистема: структура и функция" и 2 "Взаимодействие структурных элементов в метаболизме экосистемы". A.C. Керженцев редуцирует экосистему до двух блоков: фитоценоза и педоценоза - как совокупности сапро-трофных организмов (детритофагов и редуцентов). В соответствии с такой редукцией экосистема рассматривается, с одной стороны, как "почвенно-рас-тительная ассоциация", а с другой - как "информационно-управляемая система, функционирующая в режиме перманентной адаптации к постоянно меняющимся условиям среды". Первый аспект отражает структуру экосистемы, а второй - ее функцию.
Дается новое определение экосистемы: "Экосистема - это симбиотическое сообщество фитоценоза и педоценоза, автономно функционирующее в определенном диапазоне гидротермических условий за счет мутуализма - обмена продуктами собственной жизнедеятельности" (с. 29). Использование термина "мутуализм", который "занят" обозначением взаимовыгодных отношений организмов, вряд ли целесообразно. Его вполне можно заменить на "взаимодействие". Что касается исключения из определения экосистемы всех гетеротрофных организмов ее надземной части, то полезность такой новации сомнительна. Безусловно, доля гетеротрофной биоты в надземной части экосистемы невелика, фитоценоз своим составом и структурой отражает влияние фитофагов, по пастбищным пищевым цепям в большинстве экосистем протекает незначительное количество энергии (в лесной экосистеме -меньше 10%) по сравнению с детритными пищевыми цепями педоценоза. Тем не менее, для тех экосистем, в которых пастбищные пищевые цепи играют большую роль (например, в степях или саваннах, не говоря уже об агроэкосистемах), это определение не подходит. Более оправданным было бы понимание экосистемы как взаимодействующей совокупности надземного биоценоза и педоценоза.
Фитоценоз рассматривается как сообщество ав-тотрофных организмов, объединенных по принципу максимального использования ресурсов экотопа, как "кооперативная система", в которой конкуренция играет незначительную роль. Это более чем спорное утверждение. Конкуренция является главным вариантом отношений видов в растительном сообществе, хотя ее смягчают дифференциация экологических ниш и отношения нейтральности, при которых конкурирующие виды со сходными "бойцовскими" качествами, могут длительное время занимать одну нишу [5].
Автор не прав, когда пишет, что ".. .современная биота утратила способность разрушения кристал-
лической решетки минералов для добывания элементов минерального питания" (с. 31). Известно, что биота (причем, не только микроорганизмы, но и высшие растения) может прямо и косвенно воздействовать на силикатные материалы и извлекать из них минеральные элементы. Особенно высокой способностью к разрушению кристаллической решетки минералов обладают цианобакте-рии, которые заселяют поверхности скал и лишенные жизни местообитания, образующиеся при таянии ледников.
Автор пишет о надземных и подземных ярусах фитоценоза, о почвенных горизонтах. Эти представления относятся только к лесным экосистемам умеренной полосы, в которых выражена надземная ярусность. В экосистемах других типов ярусности нет, и структура представлена вертикальным континуумом (в подземной части любого фитоценоза -всегда континуум; Работнов, 1983; Миркин и др., 2002). Еще более выражены явления континуума в горизонтальной структуре биогеоценотического покрова - "дискретных участков различных размеров и конфигураций с однотипной вертикальной структурой" в природе, как правило, нет. Впрочем, несколькими страницами далее автор тоже пишет о "континууме экологического пространства".
Автор предлагает интересное понятие характерного времени обновления биомассы, которое зависит от длительности жизни организмов (у деревьев оно достигает сотен лет, у микроорганизмов -нескольких дней). Интересны и развиваемые автором представления о различиях скорости сукцессий фитоценоза и почвы. Он приводит оригинальные данные об отставании сукцессии в почве от сукцессии растительности на Долгоунских гарях (южная тайга Обь-Енисейского междуречья). После выгорания лесов в результате развития высокотравья из подзолистых почв формируются серые и темно-серые лесные почвы. Однако для восстановления подзолов при облесении участков требуется несравненно более долгое время, чем для формирования лесных фитоценозов коренного типа.
Главные факторы разрушения коренных лесов -пожары и сибирский шелкопряд, которые в разное время влияют на разные участки лесного массива. (Такой циклический вариант климакса Р. Уиттекер назвал катаклимаксом.) Это превращает растительность в мозаику сообществ разных стадий восстановительных сукцессий. Однако автор напрасно использует для интерпретации этой мозаики "вАР-парадигму", как и для описания динамики почвенного покрова Прикаспийской низменности, где "мерцающая мозаика" обусловлена деятельностью сусликов, создающих условия для суффозии солей из верхнего горизонта почвы. "вАР-парадигма" была создана только для описания внутрицено-тической мозаики лесов под влиянием выпадения отдельных деревьев (то есть для ситуации, когда
ОРИГИНАЛЬНАЯ МОНОГРАФИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ экологии почв
1517
стабильность в макромасштабе формируется за счет нестабильности в микромасштабе). К слову, не следует относить к сорнякам иван-чай, это - экспле-рент-рудерал (сорные растения - это эксплеренты сегетальных, то есть пашенных сообществ).
Как структурные элементы экосистемы рассматриваются биомасса, некромасса (лучше бы использовать традиционное для экологов понятие д
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.