Большая Советская энциклопедия (Би) - БСЭ

  Лит.: Канализация, под ред. А. И. Жукова, 4 изд., М., 1969.

  М. М. Калабина, Л. Г. Демидов.

Биологическая программа международная

Биологи'ческая програ'мма междунаро'дная (МБП; International Biological Program, IBP), многолетняя программа изучения в масштабе всей планеты биологической продуктивности естественных и созданных человеком растительных и животных сообществ (организационно осуществляется с 1964). Конечная цель МБП — выявить основные закономерности распределения и воспроизводства органических веществ в интересах наиболее рационального использования их человеком и получения максимальной продуктивности на единицу площади в природных или культурных условиях. В соответствии с этим МБП включает изучение всех природных факторов, определяющих биологическую продуктивность растительных и животных организмов и их сообществ. В задачи МБП входит также изучение приспособляемости человека к различным условиям жизни (Крайний Север, высокогорные районы и т.д.). Девиз МБП — «Биологические основы продуктивности биосферы и благосостояние человечества». Необходимость осуществления МБП возникла вследствие стремительного роста населения земного шара и недостатка продуктов питания. Рост населения требует значительного повышения производства пищевых продуктов и рационального использования естественных ресурсов, что может быть достигнуто только на основе научного подхода к ведению хозяйства в пределах биосферы, в целом. Осуществление МБП должно привести к оценке всей планеты как системы, способной поддерживать жизнь. Идея проведения МБП зародилась у группы биологов (в т. ч. и советских) в связи с успешным осуществлением Международного геофизического года. Предварительную программу биологических исследований разработали Международный союз биологических наук и Международный совет научных союзов в 1960. Она была рассмотрена в 1961 на Генеральной ассамблее Международного союза биологических наук в Амстердаме, после чего был создан комитет по проведению МБП, в который вошли представители международных союзов по биологии, биохимии, физиологии и географии. В 1964 в Париже Генеральная ассамблея МБП утвердила устав МБП и основные направления её деятельности. Участниками МБП являются национальные академии наук и аналогичные им учреждения стран — участниц МБП. В работе по МБП участвуют также Международный совет научных союзов, Международный союз биологических наук, Международный союз биохимии, Международный союз физиологических наук и Международный географический союз. Административные органы МБП — Специальный комитет по проведению МБП и его Бюро, подотчётные Генеральной ассамблее. В состав Специального комитета входят президент, 4 вице-президента, научный директор, представители союзов, руководители (конвинеры) секционных комитетов, председатель финансового комитета и региональные представители группы стран. Президентом до 1969 был Ж. Бер (Швейцария), с 1969 — Ф. Бурлиер (Франция). В каждой стране, участвующей в МБП, создан национальный комитет по проведению МБП. Советский национальный комитет возглавляет академик Б. Е. Быховский.

  Проведение МБП осуществляется 7 секциями (обозначаются латинскими буквами): РТ — продуктивность наземных сообществ; РР — продукционные процессы; СТ — охрана наземных сообществ; PF — продуктивность пресноводных сообществ; PM — продуктивность морских сообществ; НА — приспособляемость (адаптация) человека; UM — использование и воспроизводство биологических ресурсов. Созданы также специальные проекты: «Аква» — по охране внутренних водоёмов научного значения, «Тельма» -— по охране и изучению болот и торфяников. При МБП создана комиссия по глобальным базовым биологическим станциям, готовящая проект постоянной всемирной сети биологических станций для изучения тенденций изменения биологической среды с целью своевременного предотвращения необратимых изменений. Срок исследований по МБП 8 лет: с 1964 по 1967 — организационный период, с 1967 по 1972 — операционный. Для информации о ходе проведения МБП Специальный комитет издаёт бюллетень «Новости МБП» («IBP News», с 1964) и информационный листок «Биосфера» («The Biosphere», с 1967). Генеральные ассамблеи созываются раз в 2 года, заседания Специального комитета — раз в год, заседания его Бюро — 2 раза в год.

  О. Н. Бауер.

Биологическая продуктивность

Биологи'ческая продукти'вность, экологическое и общебиологическое понятие, обозначающее воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в состав экосистемы; в более узком смысле — воспроизведение диких животных и растений, используемых человеком. Б. п. реализуется в каждом отдельном случае через воспроизведение видовых популяций растений и животных, идущее с некоторой скоростью, что может быть выражено определённой величиной — продукцией за год (или в иную единицу времени) на единицу площади (для наземных и донных водных организмов) или на единицу объёма (для организмов, обитающих в толще воды и в почве). Продукция определённой видовой популяции может быть отнесена также к её численности или биомассе. Б. п. различных наземных и водных экосистем проявляется во многих формах. Соответственно многообразны и используемые человеком продукты, воспроизводимые в природных сообществах (например, древесина, рыба, меха и мн. др.). Человек обычно заинтересован в повышении Б. п. экосистем, т.к. это увеличивает возможности использования биологических ресурсов природы. Однако в ряде случаев высокая Б. п. может приводить к вредным последствиям (например, чрезмерное развитие в высокопродуктивных водах фитопланктона определённого видового состава — синезелёных водорослей в пресных водах, токсичных видов перидиней — в морях).

  Понятие Б. п. во многих отношениях аналогично понятию плодородие почвы, но по содержанию и объёму шире последнего, т.к. может быть отнесено к любому биогеоценозу, или экосистеме. Изредка термин «Б. п.» применяется по отношению к культурным сообществам (см. Агро-биоценоз, Агрофитоценозы), производительность которых в большой мере — результат приложения общественного труда. Однако и природные наземные и водные экосистемы находятся под прямым или косвенным воздействием человека. Поэтому с ростом численности и научно-технической вооружённости человечества Б. п. всё более разнообразных экосистем отражает не только их исходные естественно-исторические особенности, но и результат влияний человека.

  Общей и адекватной мерой Б. п. служит продукция, но не биомасса сообщества или его компонентов. Биомасса отдельных видов или всего населения в целом может служить для оценки продукции и продуктивности только при сравнении экосистем одинаковой или сходной структуры и видового состава, но совершенно непригодна в качестве общей меры Б. п. Например, в результате высокой интенсивности фотосинтеза одноклеточных водорослей планктона в наиболее продуктивных участках океана за год синтезируется на единицу площади примерно столько же органических веществ, сколько и в высокопродуктивных лесах, хотя их биомасса в сотни тысяч раз больше биомассы фитопланктона.

  Продукция каждой популяции за определённое время представляет собой сумму приростов всех особей, включающую прирост отделившихся от организмов образований и прирост особей, устранённых (элиминированных) по тем или иным причинам из состава популяции за рассматриваемое время. В предельном случае, если нет элиминации и все особи доживают до конца изучаемого периода, продукция равна приросту биомассы. Если же начальная (B1) и конечная (B2) биомассы равны, то это означает, что прирост компенсирован элиминацией, т. е. что при этом условии продукция (Р) равна элиминации (Е). В общем случае P=|B2— B1|+E.

Иногда определённую таким образом продукцию называют «чистой продукцией», противопоставляя ей «валовую продукцию», в которую включают не только приросты, но и затраты на энергетический обмен. Термины «чистая» и «валовая продукция» укрепились по отношению к растениям. В приложении к животным «валовая продукция» представляет собой усвоенную пищу, или «ассимиляцию», а термин «продукция» употребляется в смысле чистой продукции.

  Продукцию автотрофных организмов, способных к фото- или хемосинтезу, называют первичной продукцией, а сами организмы — продуцентами. Основная роль в создании первичной продукции принадлежит зелёным растениям, высшим — на суше, низшим — в водной среде. Продукцию гетеротрофных организмов обычно относят ко вторичной продукции, а сами организмы называют консументами. Все виды вторичной продукции возникают на основе утилизации вещества и энергии первичной продукции; при этом энергия, в отличие от вещества, многократно возвращающегося в круговорот, может быть использована для выполнения работы только один раз. Схематически сложные трофические связи можно представить в виде «потока энергии» через экосистему, т. е. ступенчатого процесса утилизации энергии солнечной радиации и вещества первичной продукции. Первый трофический уровень утилизации солнечной энергии составляют фотосинтезирующие организмы, создающие первичную продукцию, второй — потребляющие их растительноядные животные, третий — плотоядные животные, четвёртый — хищники второго порядка. Каждый последующий трофический уровень потребляет продукцию предыдущего, причём часть энергии потребленной и ассимилированной пищи идёт на нужды энергетического обмена и рассеивается. Поэтому продукция каждого последующего трофического уровня меньше продукции предыдущего (например, выход на основе одной и той же первичной продукции растительноядных животных всегда больше, чем живущих за их счёт хищников). Часто при переходе от низших трофических уровней к высшим снижается не только продукция, но и биомасса. Однако, в отличие от продукции, биомасса последующего уровня может быть и выше биомассы предыдущего (например, биомасса фитопланктона меньше суммарной биомассы всего живущего за его счёт животного населения океана). Видное место в механизме Б. п. занимают гетеротрофные микроорганизмы, которые утилизируют поступающее со всех трофических уровней мёртвое органическое вещество, частично минерализуя его, частично превращая в вещество микробных тел. Последние служат важным источником питания для многих водных (фильтраторы и детритофаги бентоса и планктона) и сухопутных (почвенная фауна) животных.