» » Изменение биологического круговорота и возникновение энзоотических болезней

Изменение биологического круговорота и возникновение энзоотических болезней

02.04.2015

В биогеоценозах, расположенных в различных природно-географических зонах, биологический круговорот веществ и энергии неодинаков. Различия определяются особенностями растительного и животного мира, природно-климатических и почвенно-гидрологических условий, геохимическим типом ландшафта.
Изучая степные, таежные, тундровые или другие ландшафты, раньше географы интересовались главным образом климатом, рельефом, водами, почвами, флорой, фауной. А геохимические особенности ландшафта ускользали из их поля зрения.
И только благодаря успехам, достигнутым в области биогеохимии, было установлено, что одним из показателей определяющих тип ландшафта, является его геохимия.
Геохимия ландшафта — это новая естественно-историческая наука, являющаяся дальнейшим развитием учения о биосфере. Геохимическое учение о ландшафтах разработано и развито Б.Б. Полыновым, А. И. Перельманом и другими исследователями.
Интересно, что современные понятия о почвах, биосфере, ландшафтах и биогеоценозах связаны с развитием одного круга идей, отражающих единство живой и неживой природы.
При геохимической характеристике ландшафта в центре внимания атомы, их миграция в биологическом круговороте, накопление и рассеивание, влияние на организмы. Поэтому для геохимиков тайга представляет собой «кислый ландшафт» (кислые почвы и поды), болота — «железные ландшафты» (энергичная миграция и накопление железа), степи — «кальциевые ландшафты», солончаковые пустыни — «натриевые ландшафты» и т. д.
При выделении типов геохимических ландшафтов используют понятие В.И. Вернадского о «давлении жизни». Один из основоположников учения о геохимических ландшафтах А.И. Перельман по этому поводу пишет, что в течение длительной эволюции живые организмы приспособились к условиям окружающей среды, «научились» использовать ресурсы света, влаги и тепла. Это определяет «давление жизни», ее «растекание» в биосфере, зависимость биологического круговорота и типа ландшафта от режима тепла и влаги. В природе тепло и влага редко находятся в оптимальных соотношениях, создавая благоприятный температурно-влажностный режим для развития жизни. Чаще один из этих факторов лимитирует развитие жизни, ограничивает активность биологического круговорота, и это сказывается на геохимии ландшафта.
Так, в пустыне не хватает влаги и большие ресурсы тепла и света используются не полностью. В тундре, наоборот, не хватает тепла и много избыточной влаги. Это и определяет особенности растительного и животного мира, биологического круговорота и геохимии пустынного и тундрового ландшафтов.
Ландшафтоведение имеет важное народнохозяйственное значение (при поисках полезных ископаемых и т. д.). Биогеохимия ландшафта находит практическое применение в решении ряда теоретических и прикладных задач ветеринарии и медицины. В настоящее время считается доказанным, что при диагностике и профилактике эндемических болезней животных и человека необходимо учитывать геохимию ландшафтов.
Ландшафты влажных тропиков и субтропиков характеризуются наибольшей работой живого вещества. Здесь много тепла и много влаги, растения растут очень быстро и жизнь проявляется по всем ее многообразии (разнообразие биологической информации). Микроорганизмы-редуценты здесь работают энергично, потому органические остатки растений и животных разлагаются быстро. Поскольку процессы синтеза и распада органического вещества протекают интенсивно, биологический круговорот характеризуется большой скоростью.
В результате бурного разложения растительных остатков почвенные воды обогащаются углекислым газом и органическими кислотами. Кислые воды обладают резко выраженной разрушительной силой, и в связи с этим во влажных тропиках и субтропиках развит процесс глубокого разложения пород суши и выноса в океан подвижных элементов. Из горных пород и почв вымываются кальций, калий, натрий, магний, сера и другие элементы. И все же полного выноса подвижных элементов из почв не происходит, так как часть их захватывается организмами и снова вовлекается в биологический круговорот. Однако ландшафты влажных тропических и субтропических лесов содержат относительно мало кальция, натрия и других подвижных форм элементов, что накладывает отпечаток на растительный и животный мир.
Многие животные тропических и субтропических лесов малой величины. Считают, что это связано с низким содержанием в среде кальция и других элементов, необходимых для формирования костяка; организмам небольшой величины легче удовлетворять свои потребности в минеральных веществах.
В целом влажные тропики И субтропики — это ландшафты с дефицитом подвижных макро- и микроэлементов. И только в районах вулканизма, где в результате извержения вулканов почва покрывается вулканическим пеплом и обогащается макро- и микроэлементами, ландшафты характеризуются высоким плодородием.
Таежные ландшафты по сравнению с влажными тропическими и субтропическими лесами характеризуются меньшим видовым разнообразием флоры и фауны. В них меньше солнечного света и тепла и процессы синтеза органического вещества протекают относительно медленно. Медленнее разлагаются и органические остатки организмов. Вследствие этого биологический круговорот веществ менее интенсивен. Во многих геохимических зонах тайги почвы кислые, из них вымыты некоторые подвижные элементы. Речные и грунтовые воды содержат мало минеральных веществ (мягкие воды).
Для кислых таежных почв характерен дефицит кальция. Они бедны азотом, фосфором и калием, а в некоторых зонах кобальтом, фтором, медью, молибденом, йодом и другими микроэлементами. Поэтому в ряде геохимических зон тайги возникают эндемические болезни животных и человека.
Геохимия кислых таежных ландшафтов, по А.И. Перельману, характеризуется избыточным содержанием водородных ионов и дефицитом азота, фосфора, калия, кальция, натрия, меди и др.
Однако не все таежные ландшафты бедны кальцием. В местах развития известняков и других пород, содержащих СаСО3, ландшафты приобретают иные черты. Здесь почвы богаты кальцием, имеют нейтральную или слабощелочную реакцию, не оподзолены, очень плодородны и напоминают черноземы.
Сопоставляя два вида таежных ландшафтов (кислого и кальциевого), можно видеть их резкие геохимические различия. Своеобразие ландшафтов определяется не столько климатом и рельефом, сколько химическим составом горных пород и, следовательно, характером биологического круговорота. В кальциевых ландшафтах в отличие от кислых интенсивная миграция кальция обусловливает высокое плодородие почв, более благоприятные условия для растительного и животного мира.
В таежных ландшафтах имеются и другие зоны, характеризующиеся высоким или низким содержанием макро- и микроэлементов в среде. Так, например, в долине реки Уров и некоторых других местах Восточного Забайкалья в почвах обнаруживают повышенное содержание стронция. Это один из важных факторов, обусловливающих развитие уровской болезни животных и человека.
Степные ландшафты характеризуются быстрым биологическим круговоротом веществ. Если в тайге деревья живут десятки и даже сотни лет и элементы надолго задерживаются в живом веществе, то в степях ежегодно часть растительного покрова отмирает и фитомасса подвергается минерализации. Растительные остатки разлагаются здесь быстро, вследствие чего минеральные вещества, бывшие в составе фитомассы, становятся доступными новым растениям. В степных ландшафтах по сравнению с таежными биологический круговорот ускорен, а в субтропических районах Средней Азии, где растения-эфемеры заканчивают свой цикл развития всего зa 1,5-2,5 месяца, он протекает еще быстрее. Хотя в стенах, как и в тайге, при разложении органических веществ обратится гумусовые кислоты, угольная кислота, все же в степных ландшафтах почвы обычно некислые. Кислоты нейтрализуются кальцием и другими катионами, образующимися при разложении растений. Обогащение почв кальцием определяет многие геохимические особенности степного ландшафта. Воды здесь содержат много солей, имеют нейтральную или слабощелочную реакцию. Несмотря на то, что степи в отличие от тайги богаче подвижными элементами, но и в них наблюдается недостаток некоторых веществ, Это зависит от ряда причин и, в частности, от химического состава горных пород. В результате дефицита или избытка макро- и макроэлементов в среде у растений и животных могут развиваться эндемические болезни.
В пустынных ландшафтах растительность бедная и влияние живого вещества на водную миграцию элементов слабо выражена. Нейтральные, слабощелочные, часто насыщенные поды пустынь почти не обладают ни растворяющей, ни разлагающей способностью. Поэтому воздействие пустынных вод на породы и почвы сравнительно невелико. В сухом жарком климате усиленное испарение воды. Там, где грунтовые воды находятся на небольшой глубинe, они засоляют почву и образуются солончаки, на которых растут лишь редкие кустики солянок, а в некоторых местах растительности вовсе нет.
В пустынях, как впрочем и в других типах ландшафтов, имеются рудные месторождения. Это по существу особый геохимический ландшафт с своеобразными почвами, водами, флорой и фауной. В некоторых районах рудных месторождений установлено повышенное содержание свинца, ртути, селена, никеля, ванадия, молибдена, бора, отмечены случаи эндемических заболеваний человека и животных. По мере освоения пустынь возникает необходимость интенсивного развития орошаемого земледелия и животноводства. Все это требует глубокого медико-ветеринарно-геохимического изучения пустынных ландшафтов.
При выяснении причин возникновения эндемических болезней следует учитывать не только особенности биологического круговорота веществ в природных ландшафтах, но и изменения миграции веществ под влиянием антропогенных факторов. В век научно-технической революции, бурного развития промышленности, интенсификации сельского хозяйства эта проблема становится особенно острой.
Человек вооружился мощнейшими средствами созидания и разрушения. Он разрушает и перемещает горы, изменяет русла рек, создает новые моря. Огромные количества веществ в виде полезных ископаемых изымаются из недр земли. Многие из них сжигаются (каменный уголь), другие концентрируются (многие металлы), третьи рассеиваются (фосфор). Геохимическая обстановка в отдельных биогеоценозах и в биосфере в целом изменяется, и это не может не оказать влияния на растительный и животный мир и на самого человека.
В мире происходит стремительный рост населения («демографический взрыв»), и в связи с этим возникает необходимость увеличения производства продуктов питания, интенсификации сельского хозяйства. Урожайность сельскохозяйственных культур постоянно повышается, и вместе с тем возрастает вынос элементов питания растений из почв.
Установлено, что при уборке урожая из почв выносится значительное количество кальция и калия, натрия и фосфора, кобальта, меди, марганца и йода, других биогенных макро- и микроэлементов. Если утраченные вещества не возмещаются полностью, то в местах интенсивного использования земель под посевы и сенокосно-пастбищные угодья почвы истощаются, в них понижается содержание макро- и микроэлементов. Это ведет к уменьшению количеств макро- и микроэлементов в растениях, а затем и в животных организмах. Безвозмездный вынос элементов из почв ведет к изменению биологического круговорота и возникновению эндемических болезней растений и животных.
Растения, животные и человек начинают испытывать скрытый голод в биогенных элементах, связанный с интенсификацией растениеводства и односторонним внесением минеральных удобрений. Стойкое, длительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур и кормовых трав может быть обеспечено только при условии систематического внесения в почву удобрений. Сельское хозяйство насыщает почвы элементами, необходимыми для получения новых, еще более высоких урожаев. Ho растения питаются не только веществами, содержащимися в удобрениях. Они «впитывают в себя соки земли», т. е. усваивают из почв такие элементы, которых в удобрениях нет и которые не обнаруживают своего активного участия в жизнедеятельности растений, не оказывают существенного влияния на повышение урожайности и потому производят впечатление случайных примесей. В качестве примера можно привести йод или кобальт. Активный в организме животных и человека йод в растениях производит впечатление балласта. Если почвы обогатить йодом, то растения начнут поглощать его и накапливать в своих тканях в больших количествах. Ho урожайность культур и кормовых трав при этом существенно не меняется. Мировая ветеринария и медицина пока еще слабо используют это свойство растений для выращивания в лечебных целях специальных, обогащенных йодом трав для животных, овощей и фруктов для человека. Сельскохозяйственное производство нередко не контролирует вынос йода из почв и не возмещает потерь.
Эволюционно сложившиеся соотношения элементов и почвах нарушаются. В них уменьшается содержание одних элементов, в то время как количество других может не изменяться или даже повыситься. В связи с этим миграция макро- и микроэлементов в цепях питания организмов может принять неблагоприятный характер и стать причиной появления эндемических болезней животных (и человека).
Установлено, что после внесения минеральных удобрений в почвах уменьшается содержание подвижных форм йода и снижается концентрация его в растениях. То же наблюдается и с некоторыми другими микроэлементами. В отношении йода это доказано при выращивании овса, клевера, свеклы, картофеля, пшеницы, капусты и других сельскохозяйственных культур.
Большой интерес представляют исследования, проведенные сотрудниками кафедры луговодства Тимирязевской сельскохозяйственной академии. Они изучали влияние азотных, фосфорных и калийных удобрений на содержание подвижных форм меди, кобальта и бора. В почвах, по их данным, при внесении на пастбище обычных доз минеральных удобрений (N120P40K60) содержание меди составило 3,12 мг/кг почвы. При двойном увеличении дозы удобрений N240P80K120) концентрация меди снизилась до 2,31 мг/кг, а при тройном (N360P120K80) — До 1,8 мг/кг почвы. Аналогичная закономерность отмечена и в содержании подвижных форм кобальта и меди.
Следовательно, с увеличением доз удобрений в почве значительно снизилась концентрация подвижных форм меди, кобальта и бора. По обеспеченности медью и бором почвы превратились из средних в бедные, а по обеспеченности кобальтом — из бедных в очень бедные. В связи с этим возникала угроза появления эндемических болезней у скота, выпасавшегося на пастбище.
Итак, эндемические болезни возникают в тех случаях, когда миграция макро- и микроэлементов в цепях питания оказывается не адекватной популяции животных. В результате неблагоприятной геохимической обстановки в природных ландшафтах у животных нарушается обмен веществ. Другая не менее важная причина эндемических болезней может быть связана с антропогенным влиянием на биогеоценозы и биологический круговорот, если воздействие человека на природу проводится без всестороннего учета биологических законов.



Новости
15.10.2017 Инфекционный ларинготрахеит – вызывающая воспаление глаз и слизистой верхних дыхательных путей болезнь. Вызывает его относящийся к герпесовирусам вирус. Двенадцать часов он способен сохраняться при...

15.10.2017 Для покупки семя существует несколько вариантов мест. Это может быть рынок, специализированный или обычный магазин, супермаркет, виртуальные торговые площадки. Самостоятельно посевной материал...

15.10.2017 Вирусный гепатит утят – болезнь, проявляющая себя острым течением. Молодняк массово гибнет и испытывает угнетение. Возбудителем данной болезни является относящийся к пикорнавирусам вирус....

14.10.2017 Выбор саженцев роз и правильная их посадка – непременные условия получения красивого и пышного куста. Удобнее всего высаживать контейнерные розы, которые выращиваются в горшках. Прижимаются они лучше...

12.10.2017 При размещении инфракрасных обогревателей посредством подвеса к потолку, тепловой поток направлен вертикально вниз и в стороны. Поверхность пола и напольное покрытие являются непосредственной зоной...

12.10.2017 Все чаще и чаще на улицах и в парках можно встретить владельцев собак, выгуливающих своих питомцев в самых различных нарядах. Одежда для собак уже перестала кого-то удивлять и поражать, а...

© 2012 Все права защищены
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна

Яндекс.Метрика