АЛЛЕЙНЫЕ ПОСЕВЫ (А.п.) — чередование полос невысоких кустарников или деревьев (чаще из семейства бобовых) с посевами однолетних культур. А.п. не только улучшают микроклимат и защищают почву от эрозии, но и удобряют возделываемые культуры азотом за счет биологической азотфиксации.
АЛЛЕЛОПАТИЯ (А.) — взаимовлияние высших растений путем выделения в окружающую среду биологически активных веществ, называемых колинами. Колины выделяются в почву (корневые выделения), в атмосферу (газообразные вещества с сильным запахом) и воду (смывы с листьев), а также при разложении мертвого органического вещества, например при перегнивании лесной подстилки. Считается, что роль колинов во взаимоотношениях растений вторична, первично они использовались растениями для отпугивания насекомых-фитофагов.
Эффект А. могут вызывать и продукты разложения растений, что особенно важно в лесных экосистемах, где лесная подстилка может влиять на прорастание семян лесообразующих пород.
Факт существования А. бесспорен и подтвержден в экспериментах сотни раз. Со времен Теофраста известно, что под пологом грецкого ореха не растут другие плодовые культуры. Под интродуцированными на Кавказ австралийскими эвкалиптами из-за аллелопатических выделений из опавших листьев не могут расти местные виды трав.
Однако роль А. в естественных экосистемах невелика, так как в них нет условий, при которых концентрация колинов повышается до уровня, когда они могут существенно влиять на растения. Кроме того, длительно совместно обитающие растения приспособлены к аллелопатическим выделениям друг друга. Возможно, что колины корней играют роль в обеспечении равномерности их распределения в почве, подавая сигнал «занято». Впрочем, оценить вклад А. во взаимоотношения между видами растений очень сложно, потому что она тесно переплетается с другими вариантами взаимоотношений организмов и в первую очередь — с конкуренцией.
А. является одним из факторов снижения урожая при длительном возделывании одной культуры на поле (монокультуры), вызывающем почвоутомление.
К А. близки другие варианты химических взаимовлияний организмов. Так, летучие вещества, с помощью которых высшие растения влияют на микроорганизмы, а иногда и на насекомых, называются фитонцидами. Микроорганизмы влияют друг на друга, выделяя антибиотики.
АЛЛЕРГИЯ (А.) — одна из наиболее распространенных болезней, связанная с чрезмерной иммунной реакцией организма на аллергены (химические вещества, загрязняющие атмосферу, воду, пищевые продукты, а также лекарства, пыльца растений, шерсть домашних животных и т. д.). Разные аллергены могут взаимодействовать. Например, загрязнение атмосферы диоксидом серы усиливает аллергическую реакцию на пыльцу. Установлена прямая зависимость между количеством больных А. и общей экологической неблагоприятностью среды обитания человека.
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ (А.и.э.) — собирательное понятие, объединяющее любые источники энергии, при использовании которых существенно не загрязняется окружающая среда (см. Нетрадиционная энергетика).
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ЗЕМЛЕДЕЛИЯ (А.с.з.) — способы получения сельскохозяйственной продукции без использования химических средств защиты растений и минеральных удобрений (иногда в небольших количествах используют очищенные фосфорные удобрения, такие, как томас-шлак), а также без стимуляторов роста и других химических препаратов при содержании скота. Основа А.с.з. — севообороты с участием сидератов и навоза.
Продукты питания, произведенные на экологически чистых фермах (обычно диетические или для детского питания), в 2—4 раза дороже, а их качество подтверждается специальным сертификатом. В ФРГ такой сертификат можно получить не раньше чем через пять лет после полного прекращения использования химикалий.
Перспективы А.с.з. ограничены, так как полный отказ от удобрений неминуемо ведет к снижению урожая. По этой причине фермы, где используются А.с.з., не играют существенной роли в производстве сельскохозяйственной продукции. Даже в развитых странах (ФРГ, США) на их долю приходится менее 1% от общего числа аграрных предприятий. Наиболее перспективны компромиссные системы земледелия (см. Агроэкосистема).
АМЕНСАЛИЗМ (А.) — взаимоотношения организмов, при которых один из них подавляет другой без извлечения пользы для себя и без обратного отрицательного влияния со стороны подавляемого.
Пример А. — затенение деревом растущего под ним травянистого растения.
АММИАК (А.) — бесцветный газ (химическая формула — 4), важное звено в круговороте азота в биосфере, продукт деятельности микроорганизмов-азотфиксаторов, связывающих атмосферный азот. Кроме того, А. — промежуточный продукт производства в химической промышленности, из которого получаются азотные минеральные удобрения, азотная кислота, синтетические волокна. При попадании в окружающую среду А. является опасным загрязнителем атмосферы и воды.
АНАБИОЗ (А.) — состояние организма, при котором жизненные процессы настолько замедляются, что отсутствуют видимые проявления жизни. А. — это адаптация организма к неблагоприятным внешним условиям. Широко представлен у растений (зимний покой, скрытая жизнь семян, высыхание мхов и др.) и животных (зимняя спячка млекопитающих, почти полное обезвоживание беспозвоночных — коловраток, нематод и др.).
Наиболее стойки к высушиванию, охлаждению и нагреванию спорообразующие бактерии, микроскопические грибы и простейшие (образующие цисты). В состоянии А. некоторые бактерии могут переносить понижение температуры до минус 250оС.
АНЕМОХОРИЯ (А.) — распространение плодов (и семян) растений с помощью ветра. А. широко распространена у видов, заселяющих новые или нарушенные местообитания. Например, у многих представителей семейства сложноцветных (осот, бодяк, крестовник и др.) семянки снабжены волосками (у одуванчика они имеют вид парашюта), которые облегчают парение в воздухе и позволяют им переноситься на значительные расстояния. Волоски развиты на семенах ивовых (ивы, осина) и кипрейных (иван-чай). Образующиеся в огромных количествах семена тополя дают хорошо известный горожанам тополиный пух. Перекати-поле — замечательный пример А. у степных и пустынных растений.
АНТРОПОГЕННАЯ НАГРУЗКА (А.н.) — степень воздействия человека, его деятельности на природу. А.н. включает использование ресурсов популяций видов, входящих в экосистемы (охота, рыбная ловля, заготовка лекарственных растений, рубка деревьев), выпас скота, рекреационное воздействие (см. Рекреация), загрязнение (сброс в водоемы промышленных, бытовых и сельскохозяйственных стоков, выпадение из атмосферы взвешенных твердых веществ или кислотных дождей) и др. Если А.н. изменяется год от года, то она может быть причиной флюктуаций экосистем, если действует на экосистемы постоянно — то причиной экологической сукцессии. При рациональном природопользовании А.н. регулируются с помощью экологического нормирования до уровня, который безопасен для экосистем.
АНТРОПОГЕННАЯ ЭНЕРГИЯ (в агроэкосистеме, А.э.) — энергия, получаемая человеком, как правило, из исчерпаемых источников и затрачиваемая на поддержание состава и структуры агроэкосистемы. А.э. поступает в агроэкосистему в форме связанной энергии, уже затраченной на производство сельскохозяйственной техники, удобрений, пестицидов, горючего и т. д. Прямые затраты А.э. в сельском хозяйстве составляют не более 50% (в том числе на горючее — 35%), остальную часть составляют косвенные затраты (30% — на производство сельскохозяйственных машин). Однако при этом даже самые высокие вложения А.э. в агроэкосистему составляют не более 1% ее энергетического бюджета, основа которого — неисчерпаемая экологически чистая солнечная энергия.
Основные статьи прямых затрат А.э. в агроэкосистеме следующие.
1. Растениеводство (получение первичной биологической продукции):
селекция и семеноводство (энерготраты за пределами конкретной агроэкосистемы — на селекционных станциях, в научно-исследовательских институтах, на сортоучастках, в семеноводческих хозяйствах и т. д.);
обеспечение условий для развития растений (вспашка, культивация, контроль засоренности посевов, насекомых-вредителей, болезней);
улучшение условий почвенного питания растений (минеральные и органические удобрения, полив);
сохранение семян культурных растений в зимнее время (энергия для зернохранилищ).
2. Животноводство (конверсия первичной биологической продукции во вторичную):
производство и подготовка кормов к скармливанию (заготовка сена, выращивание корнеплодов и зерна на кормовые цели, силосование, приготовление сенажа и комбикорма, запаривание соломы и т. д.);
поддержание оптимальной температуры среды обитания животных в зимний период (строительство и отапливание животноводческих помещений);
обеспечение высокой продуктивности животных (удойность, привесы, настриг шерсти, яйценоскость и др.) за счет использования химических стимуляторов, витаминов, антибиотиков и т. д.
3. Транспорт (перенос вещества и энергии внутри агроэкосистемы, между агроэкосистемами и городскими экосистемами или между несколькими агроэкосистемами):
перемещение вещества по пищевой цепи «продуцент — консумент» (подвоз кормов);
перемещение вещества в обратном направлении (вывоз навоза на поля);
отток вещества из агроэкосистемы (вывоз готовой продукции на элеватор, мясокомбинат и т. д.);
приток вещества в агроэкосистему (завоз семян, удобрений, горючего, техники, строительных материалов и т. д.).
Не все эти статьи одинаково расточительны. Наибольшее количество А.э. затрачивается на горючее для работы сельскохозяйственной техники, на производство удобрений (в первую очередь азотных) и самой техники.
История сельского хозяйства — это история последовательного наращивания вложения А.э. и энергетического удорожания производимой продукции. Если «с огорода папуасов» на 1 Кал мышечной энергии получается 15 Кал пищи, то в современном высокомеханизированном и химизированном хозяйстве это соотношение обратное (на 15 Кал А.э. получается 1 Кал пищи).
Экономический эффект от наращивания величины А.э. подчиняется действию закона убывающей эффективности (например, чтобы поднять урожайность пшеницы с 10 до 15 ц/га, нужно гораздо меньше А.э., чем для получения дополнительных 5 ц при исходном урожае 25 ц/га). Поэтому для удвоения урожайности сельскохозяйственных культур в США в первой половине нашего столетия потребовалось увеличить вложения А.э. в 10 раз.
Общей тенденцией развития современного сельского хозяйства является энергосбережение (см. также Адаптивный подход).