 |
Экологический словарь-справочник 6 глава
|
|
|
|
Однако возможны периодические вспышки плотности популяций фитофагов и временное угнетение популяций растений. В агроэкосистемах или лесах (особенно лесопосадках), которые интенсивно эксплуатируются человеком, такие вспышки обилия фитофагов могут приводить к угнетению популяций растений. Такие фитофаги называются вредителями.
ВЗАИМООТНОШЕНИЯ «ХИЩНИК — ЖЕРТВА» (В. х.—ж.) — основной тип вертикальных взаимоотношений организмов, при котором по пищевым цепям передаются вещество и энергия.
Равновесность В. х.—ж. наиболее легко достигается в том случае, если в пищевой цепи имеется не менее трех звеньев (например, трава — полёвка — лисица). При этом плотность популяции фитофага регулируется взаимоотношениями как с нижним, так и с верхним звеном пищевой цепи.
В зависимости от характера жертв и типа хищника (истинный, пастбищник) возможна разная зависимость динамики их популяций. При этом картина осложняется тем, что хищники очень редко бывают монофагами (т. е. питающимися одним видом жертвы). Чаще всего, когда истощается популяция одного вида жертвы и ее добывание требует слишком больших затрат сил, хищники переключаются на другие виды жертв. Кроме того, одну популяцию жертв может эксплуатировать несколько видов хищников.
По этой причине часто описываемый в экологической литературе эффект пульсирования численности популяции жертвы, за которым с определенным запаздыванием пульсирует численность популяции хищника, в природе встречается крайне редко.
Равновесие между хищниками и жертвами у животных поддерживается специальными механизмами, исключающими полное истребление жертв. Так, жертвы могут:
убегать от хищника (в этом случае в результате соревнования повышается подвижность и жертв, и хищников, что особенно характерно для степных животных, которым негде прятаться от преследователей);
|
|
|
приобретать защитную окраску («притворяться» листьями или сучками) или, напротив, яркий (например, красный) цвет, предупреждающий хищника о горьком вкусе;
прятаться в укрытия;
переходить к мерам активной обороны (рогатые травоядные, колючие рыбы), часто совместной (птицы-жертвы коллективно отгоняют коршуна, самцы оленей и сайгаков занимают «круговую оборону» от волков и т. д.).
ВЗАИМОПОМОЩЬ У РАСТЕНИЙ (В.р.) — мало изученные варианты комменсализма и мутуализма. В результате взаимопомощи растения, высеянные группой, развиваются лучше, так как у них легче формируется симбиоз с грибами и бактериями. Достаточно обычны случаи срастания корней у деревьев, при этом часть пластических веществ переходит от более сильного растения к более слабому.
Однако при достижении растениями определенного возраста положительный эффект группы сменяется конкуренцией, и растения в центре группы развиваются хуже, чем расположенные по краю.
Совместно произрастающие растения лучше опыляются насекомыми, так как повышается вероятность переноса пыльцы с цветков одного растения на другое и, кроме того, яркое цветовое пятно из нескольких цветущих и выделяющих ароматические вещества растений привлекает насекомых.
Возможны явления В.р. и при «коллективной обороне» от фитофагов, проявляющих чрезмерно высокую активность и способных серьезно повредить растениям. В этом случае после начала активного поедания фитофагами в растениях происходят биохимические реакции и повышается концентрация цианидов, снижающих поедаемость. При этом подвергшиеся нападению фитофагов особи выделяют летучие сигнальные вещества, которые способны вызывать повышенное образование цианидов у тех особей, которые еще не повреждены.
|
|
|
В целом, несмотря на многообразие форм проявления В.р., их роль в естественных экосистемах не следует переоценивать. Основным типом горизонтальных взаимоотношений у растений является конкуренция.
ВЗВЕШЕННАЯ ПЫЛЬ (В.п.) — твердые частицы в воздухе, компонент загрязнения атмосферы. В.п. на 90% состоит из мелкодисперсной фракции, трудно улавливаемой пылеуловителями. В.п. может накапливаться в легких и представляет угрозу для здоровья человека. На частицах В.п. оседают такие опасные вещества, как тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), включая бенз(а)пирен. Опасное загрязнение вызывают частицы истирающихся автомобильных покрышек и асбеста. Воздух в квартире может загрязняться В.п. от старого поролона. Основными источниками В.п. в городах являются предприятия химического и топливно-энергетического комплексов и автотранспорт.
ВИБРАЦИЯ (В.) — колебательный процесс, который передается от одного вибрирующего предмета к другому, один из вариантов физического загрязнения среды. Как и шумовое загрязнение, В. измеряется в децибелах. При длительном воздействии В. могут разрушаться сооружения, техника. У человека В. вызывает вибрационную болезнь.
ВИДЕОЗАГРЯЗНЕНИЕ (В.) — насыщение городской архитектуры элементами строений, которые служат причиной появления у человека раздражительности и даже агрессивности. Это явление было специально исследовано В. А. Филиным (1990), который разработал особый раздел городской экологии — видеоэкологию. Причина В. — увеличение доли гомогенных агрессивных полей (голые стены, монолитное стекло, глухие заборы, асфальтовые покрытия, гладкие крыши домов, одинаковые и равномерно размещенные на поверхности элементы — окна на стене дома, плитки на тротуаре или стене, гофрированные поверхности и проч.).
Исторически у человека сформировалась потребность в разнообразии зрительных восприятий в естественной среде. На голой стене глазу не за что «зацепиться», и это отрицательно сказывается на работе центральной нервной системы и в конечном итоге на общем самочувствии человека. Таким образом, так называемые «архитектурные излишества» могут служить положительным фактором, повышающим разнообразие городской среды.
|
|
|
ВИДОВОЕ БОГАТСТВО (В.б.) — количество видов всей биоты или какой-то ее части (сосудистых растений, мхов, лишайников, водорослей, грибов, нематод, насекомых, птиц и т. д.) на определенной площади; простой показатель, отражающий биологическое разнообразие. Для мелких организмов (мхи, почвенные беспозвоночные) В.б. оценивается на площади от 0,01 до 1 м2, для деревьев и птиц — на площади от 100 м2 до 1 км2, для крупных животных (лев, тигр, слон, жираф и др.) используют площади учета в десятки квадратных километров.
ВИОЛЕНТ (В.) — растение с особым типом стратегии поведения, требующее для своего развития стабильных условий среды, богатой ресурсами. В. отличаются низкой семенной продуктивностью и высокой конкурентной способностью. У В. фундаментальные и реализованные экологические ниши равны. В. плохо переносят стрессы и нарушения, и потому при возникновении неблагоприятных условий погибают. Примеры В.: дуб и бук, тростник в низовьях рек Волга, Урал.
ВОДА (В.) — важнейший экологический ресурс и главная составляющая живых организмов. Даже в теле взрослого человека при весе в 70 кг на воду приходится 50 кг. Для организмов, обитающих в приземном слое атмосферы и в почве, главным источником В. являются осадки. Экологическая роль осадков меняется в зависимости от других параметров климата, в особенности от температурного режима, который определяет интенсивность испарения В. с поверхности почвы, водоема или транспирации растений.
В обеспечении В. наземных организмов значительную роль играют грунтовые В., а также В. водоемов (в первую очередь как водопои для животных).
Обеспеченность В. и ее динамика в течение года — один из важнейших факторов, определяющих закономерности расселения организмов, а также состав и структуру экосистем. Благодаря тепловой энергии солнечного света В. постоянно циркулирует в биосфере (см. Круговорот воды, Гидросфера). У организмов выработался широкий спектр приспособлений к водному режиму (см. Адаптация, Жизненная форма, Патиент). Поскольку с В. организмы получают растворенные в ней вещества, важнейшей характеристикой В. является ее качество, которое может резко ухудшаться в результате загрязнения.
|
|
|
Возможно антропогенное регулирование водообеспеченности экосистем (см. Гидромелиорация).
ВОДООХРАННАЯ ЗОНА (В.з.) — покрытая лесом территория, выделяемая для охраны надземных и подземных вод от загрязнений (вокруг озер, рек, родников и т. д.). Большую роль при этом играет лесная подстилка, хорошо впитывающая воду и усиливающая ее фильтрацию через почву. В процессе этой фильтрации загрязняющие вещества удерживаются почвенными коллоидами, а часть из них разрушается микроорганизмами. В В.з. запрещено создание животноводческих летних ферм.
Леса в В.з. относятся к первой группе (см. Лесопользование).
ВОДОПОТРЕБЛЕНИЕ (В.) — использование водных ресурсов для нужд промышленности, коммунального и сельского хозяйства. Различают возвратное (оборотное) В., при котором вода используется многократно, чем обеспечивается ресурсосбережение, и безвозвратное (т. е. однократное) В. Несмотря на то, что запас речных вод составляет 0,0001% от объема всей гидросферы, за счет быстрого возобновления (см. Круговорот воды) и способности к самоочищению (см. Самоочищение природных вод) именно реки обеспечивают основной объем В.
В. в мире постоянно увеличивается. Так, если в 1942 г. В. составляло 1050 км3, то в 1990 г. — уже 4130 км3. По прогнозам, в 2000 г. В. составит 5200 км3. В РФ в 1994 г. В. составило 77 км3 воды, в том числе 60,5 км3 из поверхностных водных источников, около 11,5 км3 из подземных источников и 5 км3 морской воды. Во всем мире основным потребителем воды является сельское хозяйство (до 70—80%), в РФ сельское хозяйство расходует только 20% потребляемой воды. На промышленные нужды приходится 53,2%, остальное В. приходится на коммунальное хозяйство. На системы оборотного В. в РФ приходится 80%, однако значительны потери воды при ее транспортировке от источников до водопотребителя. Недостаточно и количество оборотов воды (3—4), в США вода совершает 7—8 оборотов.
В большинстве районов РФ потребляется воды больше, чем допускает естественный норматив В., соответствующий скорости возобновления забираемой воды (20—30% речного стока), причем ситуация ухудшается. Так, В. в реках Волжского бассейна с 1960 г. по 1990 г. нарастало со скоростью 1 км3 в год и увеличилось в 1,6 раза.
Чрезмерно высокое В. отмечается из рек Центральной Азии, что приводит к их гибели — так случилось с реками бассейна Аральского моря (см. Гидромелиорация).
ВОДОРОСЛИ (В.) — сборная группа низших растений, играющая важную роль в водных и наземных экосистемах. Особое значение имеют микроскопические В. (зеленые, диатомовые), которые являются основными продуцентами водных экосистем. В морских экосистемах обитают также крупные В. (бурые, красные) с длиной слоевища до 60 м, биологическая продукция которых может достигать 2 т/га сухого вещества. В наземных экосистемах распространены почвенные В., однако их вклад в первичную биологическую продукцию незначителен.
|
|
|
ВОДОХРАНИЛИЩЕ (В.) — искусственный водоем объемом более 1 млн. м3, уровень которого регулируется искусственно специальными гидротехническими сооружениями с целью расходования воды на хозяйственные нужды. В мире имеется около 2,5 тыс. В. (только в США их 689). На территории бывшего СССР было построено 237 В. В подавляющем большинстве случаев создание В. пагубно сказывается на состоянии окружающей среды: затопляются и уничтожаются большие площади пахотных земель или лесов, подтопляются окружающие В. территории. На дне В. накапливаются загрязняющие вещества, а усиленный приток питательных веществ (прежде всего фосфора) приводит к эвтрофикации водоема. За последние 20 лет в воде В. Волжского бассейна содержание фосфора возросло с 0,02—0,04 до 5—6 мг/л, что удвоило продукцию фитопланктона.
В табл. 9 приведены данные о наиболее крупных В. РФ.
ВОЕННЫЙ ЭКОЦИД (В.э.) — нарушение экосистем как среды обитания человека в ходе военных действий. В.э. сопровождает любые военные действия, однако в ряде случаев при решении военных задач ставилась специальная задача разрушения среды обитания населения противника. Первыми В.э. применили в 146 г. римляне, которые при разрушении Карфагена посыпали почву солью, чтобы ее нельзя было использовать для земледелия. Однако наиболее крупными акциями В.э. было применение дефолиантов во время войны в Индокитае (1964—1970 гг.) и нефтяное загрязнение Ираком атмосферы, почв и Персидского залива во время ирако-кувейтской войны (1991 г.).
Вооруженные силы США в 1960-х гг. распылили на территории Вьетнама и Камбоджи свыше 100 тыс. т различных химикатов-дефолиантов, в составе которых было вещество, воздействующее на деревья — арборицид 2,4,5-Т, с примесью диоксинов. В итоге были уничтожены тропические леса на площади 2 млн. га и 43% площади сельскохозяйственных угодий Вьетнама. Резко обеднилась фауна (к примеру, из 160 видов птиц в районах, подвергнутых обработке дефолиантами, сохранилось менее 20). На обработанной дефолиантами почве лес либо вообще не восстанавливается и разрастается двухметровый злак слоновая трава, либо восстанавливаются малоценные вторичные породы.
Кроме того, во время войны в Индокитае использовалась специальная техника для расчистки тропических лесов методом «римского плуга» — двести 33-тонных бульдозеров, соединенных тяжелыми цепями, уничтожали естественные леса и плантации деревьев. Практиковались «ковровые бомбардировки», когда на небольшую площадь сбрасывалось одновременно 93 тяжелых бомбы, а также сверхкрупные бомбы (весом 7 т, «косилки маргариток»). Такие «косилки» разрывались над поверхностью земли и образовывали обширные безлесные пространства для посадки вертолетов. В.э. подорвал хозяйство многих районов Индокитая, погибли или получили тяжелые увечья более 2 млн. человек из числа мирного населения.
Во время ирако-кувейтской войны иракцы взорвали 1200 нефтяных скважин, ряд нефтепроводов, нефтехранилищ и затопили кувейтские танкеры. Возникшие пожары по масштабам не имели прецедентов в истории человечества. Ежедневно выгорало около 1 млн. т нефти, в атмосферу выбрасывалось при этом 50 тыс. т диоксида серы, 100 тыс. т сажи и 80 т диоксида углерода. В результате задымления атмосферы температура в районах активных военных действий снизилась на 10 градусов. Черные дожди шли в радиусе 1000 км, что снизило продуктивность сельскохозяйственных угодий и вызвало массовые заболевания населения. На поверхность залива было вылито около 400 т нефти, нефтяное пятно в Персидском заливе возникло на площади 10 тыс. км2. Огромный урон был нанесен экосистемам залива и прибрежных территорий, где наблюдалась массовая гибель птиц (бакланов, пеликанов и др.).
ВОЗДУХ (В.) — важный экологический ресурс. Из В. растения черпают диоксид углерода для фотосинтеза, подавляющее большинство организмов — кислород для дыхания, биологические азотфиксаторы — азот. Ни одна из этих составляющих В. не находится в дефиците и не является лимитирующим фактором.
В. является средой, в которой проводят значительную часть жизни птицы, насекомые и некоторые виды млекопитающих (летучие мыши).
В современной биосфере В. является носителем целого ряда загрязняющих веществ, которые попадают в него в результате промышленного, транспортного, сельскохозяйственного и бытового загрязнения. Под влиянием хозяйственной деятельности человека в В. повышается концентрация диоксида углерода, что вызывает парниковый эффект; загрязнение В. оксидами азота и серы является причиной кислотных дождей.
ВОЗРАСТНОЙ СОСТАВ ПОПУЛЯЦИИ (В.с.п.) — соотношение в популяции особей разного возраста. В быстро растущей популяции обычно велика доля молоди, а в популяции, численность которой сокращается, обычно велика доля взрослых и стареющих особей.
Если численность популяции растет по экспоненциальному закону (в геометрической прогрессии), в ней устанавливается постоянный возрастной состав или, иначе, стабильная возрастная структура.
В.с.п. является важнейшей характеристикой популяции человека (см. Регулирование роста народонаселения).
ВООРУЖЕННЫЕ СИЛЫ (влияние на окружающую среду, В.с.). Современные вооруженные силы оказывают существенное и опасное влияние на окружающую среду: загрязнение территорий военными транспортными средствами, пожары лесов при стрельбах, разрушение озонового слоя при запусках ракет и полетах военных самолетов, радиоактивное загрязнение среды подводными лодками с ядерными установками (опасность представляют как компоненты отработанного ядерного топлива, так и радиационно-загрязненные корпуса списанных атомных подводных лодок, утилизация которых проводится с большими затратами).
Кроме того, в последнее время участились случаи аварий на складах стареющих боеприпасов, в результате которых пожары уничтожили значительную площадь лесов на прилегающих к складам территориях. Постоянную угрозу представляют склады, где хранятся компоненты ядерного оружия (боеголовки, ракетное топливо и т. д.). Потенциальными источниками радиоактивного загрязнения среды являются затонувшие подводные лодки с ядерными установками.
Тем не менее, главными экологическими проблемами, которые порождены В.с., являются последствия испытаний ядерного оружия, военного экоцида в Индокитае и Персидском заливе, проблемы хранения и уничтожения химического оружия, а также твердого и в особенности жидкого топлива боевых ракет.
В настоящее время наметилась тенденция уменьшения военных расходов и конверсии объектов военно-промышленного комплекса в мирные предприятия, закрытия ряда военных полигонов, ликвидации военной техники и т. д. Военные предприятия осваивают производство экологически чистой продукции. Конверсия оказывает благотворное влияние на состояние экологической среды. Многие «военные заповедники» вокруг стартовых установок для запуска ракет и полигонов имеют хорошо сохранившуюся биоту, что делает их перспективными для организации особо охраняемых природных территорий. Обогащенные флора и фауна отмечаются на месте бывшей границы между ФРГ и ГДР, куда имели доступ только пограничники.
ВЫБРОС (В.) — поступление в окружающую среду (воду, атмосферу) загрязняющих веществ от промышленных или сельскохозяйственных предприятий. Различают В. от отдельных источников и суммарные В. от нескольких предприятий территории. В. нормируются показателем предельно допустимого выброса (ПДВ).
ВЫЖИВАЕМОСТЬ (В.) — способность организмов сохраняться в условиях воздействия неблагоприятных факторов (засухи, холода, любой формы загрязнения — физического, химического и др.). На основе учета В. проводится экологическое нормирование воздействия на экосистемы антропогенных нагрузок, которые не должны превышать пороговых значений В. основных видов организмов в данной экосистеме. Например, для предприятий устанавливаются предельно допустимые выбросы (ПДВ) загрязняющих веществ в водоемы.
ВЫПАС (В.) — процесс потребления зеленой массы травостоя (или молодых побегов деревьев и кустарников) сельскохозяйственными животными. Как правило, В. сельскохозяйственных животных более интенсивен, чем В. фитофагов естественных экосистем, и оказывает неблагоприятное воздействие на травостой пастбища. К примеру, в саваннах копытные животные нескольких видов более равномерно и полно используют растительный покров и потому без ущерба для него продуцируют биомассы в 7—8 раз больше, чем стадо коров в тех же условиях. По этой же причине пастбище более эффективно используется стадом из нескольких видов животных или разновозрастным стадом животных одного вида.
Влияние В. на сообщества бывает прямым (скусывание растений, вытаптывание) и косвенным (уплотнение почвы, нарушение дернины, вторичное засоление почвы и проч.). В результате В. возможна пастбищная дигрессия.
Для уменьшения негативного влияния В. проводится экологическое нормирование: определяется пастбищная емкость и приводится в соответствие с этим нормативом пастбищная нагрузка.
Для восстановления травостоев и нормального отрастания отавы при каждом цикле стравливания должно выедаться не более половины массы травостоя, и время между циклами стравливания должно составлять не менее месяца. Для более полного и равномерного использования травостоев при В. используются пастбищеоборот, загонная система пастьбы и дробление загона на части (порционная пастьба).
В. домашнего скота — один из самых сильных и опасных для биосферы антропогенных факторов.
ВЫРУБКА (В.) — участок леса, на котором в результате лесозаготовки уничтожен древостой. Такое вмешательство в жизнь лесной экосистемы резко изменяет условия среды: улучшается освещенность и обеспеченность элементами почвенного питания (в результате перегнивания корней и остатков древесины), что вызывает резкое изменение состава биоты.
На В. происходят восстановительные экологические сукцессии, характер которых определяется типом леса, размером площади В., способом рубки (выборочная или сплошная), технологией процесса (сжигание порубочных остатков, разбрасывание по площади и т. д.), обеспечением диаспорами (семена растений, споры мхов, вегетативные зачатки), а также дальнейшим использованием В. (выпас, сенокошение).
На первой стадии восстановления леса вследствие обогащения почвы разлагающимися остатками деревьев и улучшения режима увлажнения почвы (из-за прекращения испарения влаги кронами срубленных деревьев) развивается высокотравье.
В дальнейшем через ряд стадий восстанавливается экосистема исходного типа. При восстановлении некоторых типов леса (например, ельников) сукцессия идет через стадию растений-«нянь» (ольхи, березы, ивы). При интенсивном сенокосном или пастбищном использовании В. на ней развиваются сообщества лугов.
Задача рационального лесопользования — способствовать естественному восстановлению леса на В. Для этого при рубке леса сохраняют отдельные деревья, которые служат источниками семян для восстановления древостоя. Используются более экологичные методы рубки и вывоза древесины, которые не нарушают напочвенного покрова. В некоторых случаях на В. проводят лесопосадки, что значительно дороже, чем естественное лесовозобновление. На В. должен быть исключен выпас скота.
ВЫТАПТЫВАНИЕ (В.) — сильный антропогенный фактор, под действием которого уплотняется верхний слой почвы и обламываются высокорослые растения. В. является одним из элементов воздействия скота на травостой при выпасе. Особенно сильно вытаптывают пастбища овцы, давление которых на почву составляет 2 кг/см2, что в 4 раза выше, чем давление гусениц среднего танка. Одна овца ежедневно вытаптывает 200 м2 поверхности пастбища.
В. происходит также при рекреационном воздействии на экосистемы (см. Рекреационная сукцессия).
Для уменьшения В. при выпасе нормируют пастбищные нагрузки, а при организации рекреации проводят специальное обустройство территории.
Г
ГАЗОНЫ (Г.) — искусственные многолетние травяные сообщества, которые создаются в населенных пунктах. Г. играют эстетическую и фитомелиоративную роль (улучшают состав атмосферы — очищают от загрязнения, выделяют кислород и фитонциды, повышают влажность). Специальные устойчивые к вытаптывнию Г. создаются на стадионах.
Для создания высококачественных Г. необходимы специальные сорта трав. Культура Г. развита в Великобритании. В РФ семеноводство газонных трав развито слабо, чем и объясняется невысокое качество Г. в большинстве российских городов.
ГАЛОФИТЫ (Г.) — растения, приспособленные к произрастанию на засоленных почвах, как правило, встречающиеся в степной и пустынной зонах (исключение представляют некоторые приморские растения). Г. отличаются специальными физиологическими приспособлениями для жизни в условиях засоленных почв и представляют стратегию патиентов. Все приспособления для перенесения растениями стресса высокой концентрации солей в почвенном растворе в той или иной мере связаны с их водным режимом. Растения могут повышать осмотическое давление клеточного сока, чтобы «затягивать» воду из раствора с высокой концентрацией солей (полыни), или уменьшать потребление воды за счет суккулентности (т. е. накопления влаги в сочных листьях и стеблях, например, солерос), выделять избыток соли на поверхность листьев через специальные желёзки (кермек).
В степной зоне РФ настоящих Г. немного, но широко распространены растения умеренно засоленных почв (галомезофиты): бескильница расставленная, ячмень короткоостый, ситник Жерарда, подорожник солончаковатый и др. На почвах солонцеватого типа, в которых содержащий соли горизонт находится на глубине 15—40 см, встречаются кермек Гмелина, полынь Лерха и вострец ложнопырейный. Типичные Г., такие, как сарсазан, распространены в Прикаспийской низменности.
Виды Г. используются как индикаторы процесса засоления почв, который может быть вызван поливом чернозема в степной зоне или регулярным использованием соли для ускорения таяния снега на дорогах.
ГЕЛИОЭНЕРГЕТИКА (Г.) — получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии, одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. По наиболее оптимистичным прогнозам, к 2020 г. Г. будет давать от 5 до 25% мирового производства энергии.
Различают два основных варианта Г.: физический и биологический. При физическом варианте Г. энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал. Исследования по Г. частично финансируются Всемирным банком по программе «Солнечная инициатива».
Солнечные коллекторы широко применяются в Японии, Израиле, Турции, Греции, на Кипре, в Египте для нагревания воды и отопления. Ряд предприятий РФ изготовляют несколько типов солнечных сушилок для сельскохозяйственных продуктов, которые позволяют сократить затраты энергии на единицу сухого продукта на 40%. Выпускаются в РФ и усовершенствованные плоские солнечные коллекторы и комплексные водонагревательные установки.
Солнечные элементы (фотоэлектрические преобразователи, ФЭП) широко используются в космических аппаратах. Однако более экономична Г. с использованием системы зеркал, которые нагревают масло в трубах солнечных электростанций (СЭС). Энергия, получаемая на СЭС, в 5—7 раз дешевле, чем энергия ФЭП. Недостатком СЭС являются лишь очень большие затраты металла на их сооружение (в пересчете на единицу производимой энергии они в 10—12 раз выше, чем при производстве энергии на ТЭС или АЭС). Затраты цемента при этом еще выше: в 50—70 раз. СЭС занимают большие площади, и потому их строительство перспективно только в пустынях. Так, к югу от Лос-Анджелеса построена СЭС мощностью 80 МВт, причем затраты на ее строительство быстро окупились, получаемая энергия на 1/3 дешевле, чем энергия АЭС.
При биологическом варианте Г. используется солнечная энергия, накопленная в процессе фотосинтеза в органическом веществе растений (обычно в древесине). Количество диоксида углерода, которое выделяется при сжигании растительной массы, равно его усвоению при росте растений (так называемые «суммарные нулевые выбросы»). Австрия планирует в ближайшие годы получать от сжигания древесины до 1/3 необходимой ей электроэнергии. Для этих же целей в Великобритании планируется засадить лесом около 1 млн. га земель, непригодных для сельскохозяйственного использования. Высаживаются быстрорастущие породы, такие, как тополь, срезку которого производят уже через 3 года после посадки (высота деревьев около 4 м, диаметр стволиков больше 6 см). В Бразилии из отходов сахарного тростника получают этиловый спирт, который используют в качестве топлива; в США работают электростанции, сжигающие отходы кукурузы.
Американская компания «Дженерал электрик» использует биомассу быстрорастущих бурых водорослей (ежедневно с 1 га таких плантаций получается энергия, эквивалентная энергии 28 л бензина). Используется также планктонная микроскопическая водоросль спирулина, способная дать с 1 га до 24 т сухого вещества в год. В этом случае организуется замкнутая система производства энергии: зола после сжигания водорослей поступает в бассейн для многократного использования, что снижает расход элементов минерального питания.
Биологическим вариантом Г. является получение биогаза, а также швельгаза, который образуется при термической обработке (пиролизе) органических бытовых отходов в специальных установках, где они в анаэробных условиях нагреваются до температуры 400—700оС. (В этом случае затрачивается некоторое количество тепловой энергии из традиционных источников.)
ГЕОБОТАНИКА (Г.) — наука о закономерностях связи растений и растительных сообществ (фитоценозов) с условиями среды. Термин получил хождение в конце прошлого столетия, в настоящее время используется как синоним более современного термина «наука о растительности». В состав Г. включается несколько дисциплин: фитоценология — наука о природе фитоценозов, ботаническая география — наука о закономерностях распределения на планете видов (см. Ареал) и совокупностей видов определенных территорий (флор), география растительности (см. Биом). Как разделы Г. рассматривались учение о жизненных формах растений и оценка условий среды по растительности (так называемая индикационная геоботаника — см. Биологические индикаторы).
|
|
|
