Сельскохозяйственная экология. Под ред. Н.А. Уразаева

Естественный фон ионизирующего излучения в разных регионах земного шара неодинаков. Обычно он колеблется в небольших пределах, но в некоторых точках Земли резко возрастает. Например, в Бразилии и Индии есть районы, где широко распространены моноцитовые пески, содержащие большое количество тория, радия и урана. В этих местах уровень ионизирующей радиации почти в 200 раз превышает средние показатели естественного радиоактивного фона Земли.

В процессе эволюции биосферы растения и животные приспособились друг к другу и условиям своего существования, и потому естественный радиоактивный фон для них более или менее оптимальный.

В современную эпоху появились антропогенные источники ионизирующего излучения (атомные бомбы, атомные электростанции, рентгеновские аппараты и т. д.). Они могут загрязнять среду и быть причиной негативных биологических эффектов. Экологические последствия радиоактивных загрязнений среды зависят от многих факторов: мощности загрязнителя, его местонахождения, особенностей атмосферного переноса радионуклидов и их циркуляции в гидросфере, на материках.

Мигрируя в экосистемах, долгоживущие радиоактивные вещества концентрируются в конечных звеньях пищевых цепей. Так, в США было установлено, что в реке Колумбия радиоактивность находившегося в ней планктона превышала исходное количество в 2000 раз. Радиоактивность рыб, питающихся планктоном, была значительно выше — она превышала исходный уровень в 15 000— 40 000 раз.

Распределение радионуклидов в организме зависит от их троп-ности, т. е. способности накапливаться в определенных органах и тканях. Исследования, проведенные на животных, показали, что кальций, стронций, барий, фтор накапливаются преимущественно в костях, марганец, плутоний, торий — в печени, селен, мышьяк, висмут — в почках, йод, бром — в щитовидной железе. Органы — накопители радионуклидов — подвергаются более интенсивному облучению, и они, как правило, поражаются сильнее (критические органы).

Под влиянием повышенных доз ионизирующих излучений происходят патологические изменения протоплазмы клеток. Установлено, что степень поражения клеточных элементов пропорциональна числу пар ионов, образовавшихся в поглощающем живом веществе организмов.

Ионизирующая радиация обладает тератогенным и мутагенным действиями. У растений и животных с радиоактивным поражением отмечают врожденные пороки (аномалии) развития и уродства.

Лучевая болезнь может развиваться как у растений, так и у животных. При этом у растений задерживаются рост и развитие, нарушается обмен веществ, поражается корневая система, изменяется окраска листьев. У пшеницы листья становятся темно-зелеными, корни покрываются массой волосков. На листьях могут появляться капельки экссудата, вначале прозрачного, а затем в виде беловатой сахаристой массы. Там, где накапливается экссудат, ткань листа буреет, возникает пятно некроза (отмирание ткани). У растений бобов, пораженных болезнью, листья становятся темнозелеными, на них появляются темные некротические пятна, быстро увеличивающиеся в размере.

У крупного рогатого скота и животных других видов, пораженных лучевой болезнью, отмечают снижение упитанности, продуктивности, воспроизводительной способности, расстройство деятельности органов и тканей, развитие малокровия. Болезнь может закончиться и смертью животного.

Тепло — необходимое условие существования растений и животных. Рост, развитие и размножение разных видов растений и животных происходят при определенных температурных режимах, отвечающих экологическим потребностям организмов.

Для большинства видов культивируемых растений оптимальная температура колеблется от 20 до 30 °С. Так, для кукурузы она составляет 25—30 °С, для томатов — 26, для табака — 20—24 °С.

У разных групп растений свои границы между минимумом и максимумом переносимой ими температуры внешней среды. Например, минимальная температура для роста огурца находится в пределах 12—15 °С. При максимальной температуре (35 °С) его рост прекращается. Температурный оптимум, наиболее благоприятный для роста и развития огурцов, от 25 до 30 °С (Тышкевич, 1985).

Для разных видов сельскохозяйственных животных оптимальная температура воздуха колеблется от 3—5 до 15—20 °С. Следует отметить, что температурный оптимум зависит не только от вида животного, но и от стадии его онтогенеза. Установлено, что для взрослого крупного рогатого скота температурный оптимум составляет 10—15 °С, а для новорожденных телят — 18—20 °С.

Слишком высокая или слишком низкая температура окружающей среды неблагоприятно влияет на рост, развитие и размножение растений и животных.