Гетеротрофні компоненти агроекосистеми
Культурні рослини
При адаптивному підході перед селекцією і рослинництвом ставиться задача забезпечити фіксацію агроекосистемою максимальної кількості невичерпної сонячної енергії на кожну одиницю, антропогенній енергії, що в неї вводиться (як правило, отриманої при використанні ресурсів, що вичерпуються). Поставлена задача можу бути вирішена тільки в тому випадку, коли рослини будуть менш потребувати вологи, добрив, будуть більш терпимі до помірно засолених та кислих грунтів, більш стійки до бур¢янів, шкідників і хвороб, що дозволить зменшити витрати енергії на добрива, полив і хімічний захист рослин. Крім того, сама структура фітоценозу посіву (агрофітоценозу) повинна бути більш екологічною, наприклад за рахунок висіву сумішей сортів чи полікультури з декількох видів.
Таким чином, при адаптивному підході метою селекції є не стільки підвищення продуктивного потенціалу, що для свого розкриття потребує високих вкладів антропогенної енергії ( а відповідно і пов¢язаного з забрудненням середовища), скільки посилення адаптивних якостей, тобто стійкості культурних рослин до несприятливих умов. Іншими словами, від “сортів-рекордсменів” рослинництво переходить до “сортів-працівників”, що дають помірно високий врожай при незначних вкладах антропогенної енергії. Адаптивний підхід особливо важливий для нашої країни де 70% пашні знаходиться в умовах дефіцити вологи чи тепла.
В світлі ідей адаптивного підходу повинні перевірити точність і допустимі екологічно ефективні ареали обробки культурних рослин різних видів. Два-три десятиліття назад ми могли впевнитися, як можливо “скомпрометувати” кукурудзу, якщо висівати її біля Полярного кола, чи бавовник, якщо вирощувати його на Україні. Але і ареал пшениці і по сьогоднішній день у нас занадто широкий. Н.І. Вавілов писав про те, що землеробство бажано “опівнічнити”, тобто задовго до наших програм по Нечернозем’ю бачив перспективи цього району. Але вважав, що там повинна вирощуватися не пшениця, а жито, яке поряд з вівсом є основою рослинництва північних районів Фінляндії, Норвегії, Швеції. На південь пшениця повинна замінюватися на сорго, яке Н.І Вавілов називав “верблюдом рослинного царства”. Праці по сорго в нашій країні тільки розгортаються, а в Італії та Франції за період 1960-1980 рр. площина посівів сорго збільшилася в 30-60 раз!
В основу виведення сортів нового типу, тобто сортів, що отримують деякі риси предків, загублені в процесі селекції, покладено ряд якостей:
1. Висока екологічна пластичність, тобто здатність давати врожай (середній як мінімум) в широкому діапазоні коливання кліматичних умов.
2. Гетерогенність популяцій, тобто наявність в їх складі рослин, що відрізняються по деяким ознакам 9коливання в строках квітування, висота, глибина розташування кореневої системи, посухостійкість і інше).
3. Скороспілість, тобто здатність до швидкого розвитку, що випереджає розвиток бур¢янів. Скороспілість сорту посилює його конкурентну здатність, в результаті чого значно зменшується використання хімічних методів боротьби з бур¢янами.
4. Інтенсивність, тобто здатність активно реагувати на покращення умов вирощування (при високому генетичному потенціалі продуктивності сорту).
5. Оптимальна для корисної фракції, а саме врожаю (зерна, коренеплоди і т.д.) в загальній продукції. Сучасні короткостебельні сорти пшениці можуть до 60% своєї біомаси концентрувати в зерні. Але такі культури значно виснажують грунт, так як від них мало що залишається в полі (наприклад, останки після жнив, солома і інше що повертається в грунт) і підтримання балансу органічних речовин порушується.
6. Стійкість до грибкових і інших захворювань (протиіржасті сорти зернових культур, протиріжкові сорти пшениці, проса і т.д.).
7. Менша пошкодженість культур комахами.
Саме над отриманням сортів з такими якостями працюють селекціонери багатьох країн. І хоча робота проводиться з самими різними культурами, вимоги до якості сортів, що створюються загальні.
Бур¢яни
Зв¢язки бур¢янів та культурних рослин досить глибокі: це близькі родичі, прадіди яких були природними рудералами порушених місць проживання. Багато з минулих бур¢янів стали культурними рослинами (жито, морква), а деякі культурні рослини повернулися до “бродячого” способу життя.
Різноманіття видів бур¢янів достатньо велике, але роль їх у господарські діяльності людини різна. В загальній складності на полях нашої країни “проживає” 1,5 тис. бур¢янів, але з них не більше трьох десятків є дійсно шкідливими. Приблизно ще 100 видів приносять помірну шкоду, а всі інші нешкідливі, так як є вихідцями з природних умов екосистем і відчувають себе на пашні не особливо певно.
Хімізація сільського господарства визвала зменшення флористичного багатства сегетальних рослин (наприклад, нестійкими виявилося багато видів з числа хрестоцвітих). В той же час деякі види бур¢янів-антропохорів зберігають свою стійкість і при цьому навіть при ротаціях культур в сівозміні змінюється лише кількісне співвідношення між різними видами, а загальна їх кількість і видовий склад зберігаються. Цікаво, що видовий склад бур¢янів в значній мірі залежить від грунту, і знанням цієї закономірності часто користуються для ідентифікації якостей грунту (забезпеченості азотом, реакції грунтового розчину і інше).
Зберігатися бур¢янам в посівах дозволяє ціла низка їх особливостей: висока плодовитість, гетероспермія, здатність формувати “банки” насіння в грунті, генетична гетерогенність популяцій (за рахунок наявності одночасно декількох екотипів), пристосованість до фенологічних ритмів культурних рослин і дуже висока пластичність, що забезпечує формування насіння навіть в самих несприятливих умовах і при зменшенні розмірів рослини в сотні і тисячі раз.
Перелічені властивості бур¢янів дають їм “фору” в боротьбі з культурними рослинами. Як не парадоксально, ці переваги формувалися саме завдяки людині, хоча і проти її волі. Штучний цілеспрямований відбір послаблював культурні рослини і посилював бур¢яни.
І в той же час при контрольованій кількості бур¢янів вони є корисними компонентами агроекосистем. Американські екологи вважають, що вони можуть бути мутуалами (тобто впливати позитивно) по відношенню до культурних рослин. Бур¢яни, активно захоплювати добрива і накопичувати їх в глибоко розташованій кореневій системі, можуть бути запасниками поживних речовин і тим самим покращувати кругообіг потрібних елементів: перегниваючи, вони повертають накопичені корисні речовини в грунт.
Таким чином, уявлення про бур¢яни як про зло і тільки зло змінилися. Замість терміна “боротьби з бур¢янами” стали використовувати більш екологічний термін “контроль” більше того, все ширше поширюються ідеї використання і навіть охорони бур¢янів.
Ідея охорони всіх видів флори, незалежно від того “корисний” вид чи ні, не тільки вказує на борг людини перед біосферою – зберегти все її багатство, так як кожен вид – неповторне створіння природи. Ця ідея відображає ще і вимоги життя, практичної діяльності людини. Поруч нас є види, безкорисні сьогодні, назавтра виявляються необхідною сировиною для промисловості, а особливо для фармацевтики. Так, кукуль, що фактично зник з поля, після появи зерноочисної техніки і сучасної системи контролю з використанням техніки і пестицидів, виявився прекрасною сировиною для отримання спирту і був введений в культуру в Німеччині.
Контроль кількості бур¢янів проводиться з врахуванням їх порогів. Розрізняють екологічний і економічний пороги. Екологічний поріг – та межа кількості бур¢янів, починаючи з якої вони перестають бути нейтральними по відношенню до культурних рослин і за рахунок перехвату ними ресурсів починається зниження врожаю. Економічний поріг – це та кількість бур¢янів починаючи з якої витрати на контроль (боротьбу з бур¢янами) будуть менше, ніж прибавка до врожаю.
Числові значення порогів конкретні для кожної культури і виду бур¢яну, залежать вони від грунтово-кліматичних умов, системи добрив і поливу. Культури розрізняються по стійкості до бур¢янів, наприклад кількість бур¢янів для цукрового буряка, що діє на нього згубно, не завдасть шкоди пшениці.
При помірно високих врожаях, що отримуються в більшості районів нашої країни (для пшениці – 15-25 ц/га), пороги кількості бур¢яну достатньо високі, і 10-15% площі вкритої бур¢янами не є основою для застосування гербіцидів, так як витрати на прополку не окупляться прибавкою врожаю.
В майбутньому все більшу роль будуть відігравати різні біологічні методи контролю. Вже зараз у нашій країні різні біометоди використовуються на площах в декілька мільйонів гектарів. Достаньо широке розповсюдження отримали так звані мікогербіциди – спори патогенних грибів, які розносяться вітром і вражають окремі види бур¢янів, причому вражають завжди прицільно, так як зв¢язок рослини-хазяїна і гриба високоспецифічна і досить міцна.
Однак основну роль в контролі чисельності бур¢янів повинні відігравати агротехніка і оптимізація складу агрофітоценозів, забезпеченні більш повного використовування ніш культурними рослинами, конструювання рослинних спільнот, закритих від масового вселення бур¢янів. Безгербіцидні технології можуть давати не тільки екологічний але і економічний ефект. Так заміні гребіцидів на дворазове боронування в Білорусії дозволило підвищити врожай зернових на 2,7 ц/га і отримати окупаємість в 40 руб. на кожен витрачений 1 руб. витрат.
Табл. Порівняльна характеристика природних екосистем та агроекосистем
| Параметр оцінки | Природні екосистеми | Агроекосистема (однорічні культури) | |
| ліс | лука | ||
| Джерело енергії, за рахунок якого функціонує екосистема | Сонячна енергія, що фіксується в процесі фотосинтезу. | Сонячна енергія і помірні енерго-витрати на внесення добрив. | Сонячна енергія і високі енерговитрати на піклування за посівами. |
| Трофічна структура. | Гетеротрофні компо-ненти представлені природними консу-ментами і редуцента-ми і складають 10% біомаси | Основний консумент – домашні тварини. Якщо їх маса перевищує 10% від загальної біомаси, то це призведе до деградації екосис-теми. | Гетеротрофні організ-ми в надземній час-тині екосистеми представлені кома-хами, що дають періодичні спалахи чисельності. Основ-ними споживачами фітомаси є людина чи тварини. В підземній частині гетеротрофів значно більше, але вони складають не більше 7% від біомаси еокосистеми. |
| Співвідношення фітомаси надземної і підземної астини | 1:2 | 1:3 - 1:10 | 1:1-1:0,2 |
| Роль різних частин рослин в накопиченні органічних залишків | Надземні і підземні частини беруть участь в рівній мірі. | Формування гумусу іде за рахунок коренів і залишків (на пашні – за рахунок поживних решток). | |
| Ступінь замкнутості циклів кругообороту мінеральних елементів | Висока. Практично всі елементи цирку-люють по замкнутому щиклу. Можлива деяка втрата за рахунок вивозу дере-вини, заготовки рос-линного матеріалу, полювання. | Достатньо висока, хоча доля елементів, що виносяться з врожаєм особливо при сінокосі, збіль-шується. | Низька. Вилучення речовин з екосистеми дуже велике. |
| Можливість відтоку речовин з екосистеми | Низька, але може зростати при порушенні цілісності надгрунтового покрову (випас на схилах). | Висока. З екосистеми з врожаєм вилу-чається до 50% добрив, що вносяться. Крім того, гублять гумус і мінеральні добрива внаслідок ерозії. |
Гетеротрофні компоненти агроекосистеми
До сукупності гетеротрофних компонентів агроекосистеми відносяться консументи і редуценти (або сапрофіти, тобто ті, що харчуються мертвими органічними речовинами). Головним споживачем є людина, яка стоїть на вершині всіх трофічних ланцюгів агроекосистеми і намагається досягти максимального отримання первинної (рослинної) і вторинної (тваринної) продукції. Другим по значимості гетеротрофом є сільськогосподарські тварини.
Наступна група гетеротрофних компонентів – самовільна (що розвивається без волі людини) фауна агроекосистем і різноманітні мікроорганізми, що забезпечують безперервну циркуляцію поживних елементів.
Основним місцем перебування цих гетеротрофних компонентів є грнут. По даним різних дослідників в 1 га землі міститься від 2 до 20 т живих бактерій, 1-2 т грунтових тварин, а також від 0,2 до 2 т водоростей (автотрофи). В результаті діяльності грунтових гетеротрофів проходить мінералізація органічної речовини. Крім того, відбувається фіксація атмосферного азоту бактеріями, ціанобактеріями і актиноміцетами, які можуть бути симбіонтами бобових рослин чи відносно вільноживучими (асоціативні мікроорганізми), що отримують енергію для фіксації азоту за рахунок кореневих виділень рослин і залишків органічних речовин.
Кількість азоту, фіксованого бактеріями, що симбіотично пов¢язаними з бобовими, в південних районах може досягати 400-600 кг/га. Якщо враховувати, що виробництво мінеральних азотних добрив енергетично дорого і екологічно небезпечно, то зрозуміла та цікавість, яка в усьому світі приділяється можливостям самозабезпечення грунту азотом за рахунок біологічної азотфіксації. Асоціативна азотфіксація менш перспективна, тим не менше вона може давати від 20 до 40 га/га екологічно чистого і “дармового” азоту. Рекорд азотфіксації мають ціанобактерії, що живуть в листях водної папороті азолли: вони можуть за рік фіксувати до 1000 кг/га азуту.
Серед грунтових організмів дуже важливі земляні черви. В останні роки вони стали предметом прискіпливого вивчення біологів, що розробили так звану вермікультуру – систему штучного розмноження і використання червів для прискорення біологічних циклів поживних речовин в грунті, покращення її структури, а також для переробки гною в вермі-гумус (біо-гумус), який містить поживні елементи в більш високій концентрації (приблизно в 10 разів0, чмм в звичайному, не переробленому червами гноєві.
В надземній сфері агроекосистеми живе дуже багато комах, прями чи опосередковано пов¢язаних з культурними рослинами. Це в першу чергу комахи з числа прямокрилих (саранові, вовчки), твердокрилі, лускокрилі. Багато шкідників і серед рослиноїдних кліщів та багатоніжок.
Опосередковано з культурними рослинами пов¢язані зоофаги і паразити, які харчуються комахами-листоїдами і при створенні відповідних умов (зменшення використання пестицидів) можуть регулювати чисельність шкідників. Далеко не завжди листоїди шкідливі, так як поїдання частин рослин покращує умови фотосинтезу, посилює кущіння, таким чином не зменшуючи а підвищуючи врожай.
В складі агороекоситеми (а особливо коли вона організована у відповідності з вимогами екології) може бути велика множина різних птахів (що виконують роль зберігачів посівів), ссавців 9включаючи і цінні промислові види, такі як заєць, кабан і навіть лось) і, при наявності водойм, риб і рептилій. Чим більше видів в складі фауни агроекосистеми, тобто чим вище її біологічне різноманіття, тим менше можливостей спалахів чисельності видів-шкідників і більший вплив механізмів внутрішньої саморегуляції в агроекосистемі.
Таким чином, структура і функції агроекосистеми, незважаючи на те що вони створюються людиною, мають багато рис, що притаманні природним екосистемам, при чому стратегія “другої зеленої революції” як раз націлена на те, щоб посилити цю подібність, використовуючи вироблені природою механізми регуляції для користі людини.
В цьому зближенні агроекосистем і природних екосистем, зрозуміло, при збереженні визначеного рівня “енергетичної субсидії” для забезпечення високих врожаїв і бездифіцитних циклів поживних елементів – основний стержень агроекології.
ЕКОЛОГІЯ ТВАРИННИЦТВА
Одомашнювання тварин має приблизно той же вік, що і введення в культуру рослин, тобто приблизно 14 тис років. Першими були одомашнені вівці, кози, собаки, дещо пізніше – велика рогата худоба і свині. Ці п¢ять тварин розглядаються як самі давні. По даним науки, в Європі тваринництво виникло приблизно за 3 тис років до нашої ери.
Домашні тварини декілька перших тисяч років мало відрізнялися від своїх предків – дикої кози, аракальської вівці, муфлона, туро-буйволів, зебу, кабана і т.д. Селекція в напрямку підвищення продуктивності цих тварин і збільшення розмірів активізувалася в останні двісті років і особливо прискорилася в наш час завдяки досягненням генетики, селекції та біотехнології. Однак, як і у випадку з рослинами, що народжені “зеленою революцією”, нові породи тварин виявилися менш екологічними, чим їх предки. Рекордні надої і привіси породили нові екологічні проблеми.
Роль сільськогосподарських тварин в агроекосистемах може бути різноманітною. Агроекосистеми можуть бути повність тваринницькими – в умовах, коли залучення грунтів в пашню нераціонально (тундри, пустелі, сухі степи, кам¢янисті чи сильно засолені грунти, схили, де може розвинутися ерозія і т.д.), рослинницькими – якщо вся територія використовується тільки для отримання первинної продукції, або змішаними, що поєднують рослинництво та тваринництво. Останній тип агроекосистем найбільш поширений. В ньому, поряд з непридатними для сівби та обробки землями, для виробництва кормів може використовуватися і пашня. В цьому випадку людина і сільськогосподарські тварини є конкурентами, хоча людина сама вирішує, яку частини продукції пашні використовувати безпосередньо для харчування (зерно, овочі, фрукти) або як сировину для промисловості (бавовник, льон), а яку “пропустити” через тварин і перетворити в енергетично більш дорогу вторинну біологічну продукцію - м¢ясо, молоко, шкіру і т.д.
Частка тваринництва в господарствах змішаного типу визначається екологічними і економічними необхідностями (господарству потрібен гній для підтримки продуктивності пашні, в сівозмінах потрібно вирощувати траву, що відновлює властивості грунту, яку людини безпосередньо в їжу не приймає). Але роль економічного фактору при визначенні спеціалізації господарства все таки вище. Чим багатша країна , тим більша кількість зерна іде на корм тваринам. В США, наприклад, до 90% всього виробленого зерна іде на харчування тварин, а в Індії тільки 20%. По медичним нормам кожна людина повинна отримувати щодобово 3 тис. кілокалорій при збалансованому співвідношенні білків, жирів і вуглеводів (1:1:4). Добова норма білків – 100 г, із них не менше 50% повноцінних тваринних. Розрахунки показують, що ця кількість тваринного білку (і навіть більше) отримують лише 20% населення світу – населення розвинутих країн. Але 60% населення, що проживає в бідних країнах (Африка, Азія) отримають тваринного білку значно менше норми – не більше 10 г на добу. В таких країнах, як Індія, широко поширене вегетаріанство.
В перспективі отримання кормів для тваринництва на пашні буде скорочуватися і в дієті людини тваринні білки будуть заміщуватися рослинними (наприклад, білком сої). Але, безсумнівно, багаті країни не будуть поспішати змінювати свою дієту, щоб вирішити проблему голоду в Африці або Азії, тим більше що при нерегульованому рості населення цих країн любі продовольчі субсидії лише відкладуть проблему голоду, але не вирішать її.
В цілому відсутність надійних економічних механізмів регулювання сільським господарством і існуючі багато років “тверді” ціни на рослинну і тваринну продукцію призвели до ситуації, коли і роль тваринництва і його структура в ряді регіонів не погоджується з природним комплексом і знижує рентабельність сільськогосподарського виробництва.
Біоконверсія
Кількість вторинної (тваринницької) продукції в агроекосистемі залежить не тільки від долі первинної (рослинної) продукції, що використовується на корм, але ще і від коефіцієнту біоконверсії – кількісної оцінки ефективності переробки первинної продукції на вторинну. По даним Ю.Ф. Новікова для отримання 1 кг білку яловичини необхідно 20 кг рослинного білку, а для виробництва 1 кг білку свинини – всього 10 кг. Таким чином, свинарство в цьому відношенні вигідніше за вирощування великої рогатої худоби. Ще дешевше білок яєць (він обходиться всього в 4-6 кг рослинного білку). Найбільший коефіцієнт біоконверсії у казеїну – всього 3-5.
В майбутньому розвиток виробництва тваринної продукції, можливо буде пов¢язаний з підвищенням коефіцієнту біоконверсії, з одної сторони, за рахунок використання більш вигідних в цьому смислі видів і порід тварин, а з іншої – за рахунок введення в біоконверсію тих фракцій рослинної продукції, які сьогодні пропадають. Вже накопичений немалий досвід розведення для харчування нетрадиційних видів, наприклад равликів і навіть дощових червів. Достатньо ефективно з позиції біоконверсії ловля риби.
В тваринництві зростання коефіцієнта біоконверсії досятагється перд усім селекцією найбільш вигідних порід. Так, спеціалізовані для виробництва молока (при надої 5-6 тис літрів в рік) чи м¢яса (з високими середньодобовими привісами) породи корів витрачають в два рази менше кормів на одиницю продукцій, чим наші м¢ясо-молочні корови з удоями в 1,5-2,5 тис літрів і з паралельним виробництвом м¢яса.
Ефективно підвищувати коефіцієнт біоконверсії за рахунок правильного годування і утримування худоби. В м¢ясо-молочному тваринництві для цього необхідні наступні умови:
1. Використання кормів, збалансованих по білку: на 1 кормову одиницю сіна чи любого іншого корму повинно припадати 125 г протеїну. Якщо його буде менше, то відповідно тварини буде споживати корму більше (до 40%) , що знизить ефективність біоконверсії. Для забезпечення тварин білком велику роль відіграють багаторічні і однорічні бобові (горох, соя і т.д.). використовується також білок тваринного походження (кісткове борошно, рибне борошно). При розробці наукових основ раціонів харчування жуйних тварин враховується те, що в шлунку корови – складний біоценоз, що включає мільярди мікроорганізмів – бактерій, інфузорій, амеб. Саме ці мікроорганізми переварюють корм, а корова вже “їсть” їх продукцію. При цьому бактерії можуть переварювати не тільки рослинну масу, але і деякі неорганічні речовини, наприклад сечовину. Запарена і полита сечовиною солома є непоганим кормом – їх сечовини особливі бактерії “зроблять” білок, який може засвоїти корова. При вирощування тварин використовуються також БВК (білково-вітамінний концентрат), який отримують мікробіологічним шляхом із парафіну, але в останні роки цей вид корму був визнаний шкідливий (як екологічно шкідливо так і саме його виробництво).
2. Економія енергії тварин за рахунок зменшення їх фізичних затрат на поїдання кормів. Як не парадоксально, корова втомлюється від їжі. Вона їсть більше 8 годин на добу. Весь інший час вона відпочиває і пережовує жуйку. Щоб корова встигла наїстися за 8 годин, травостій повинен бути не низьким – не нижче 10-13 см. дуже важливо також нормувати рухову активність тварин якщо з ранку до вечора корова стоїть в стійлі, то це погано вплине на її здоров¢я і продуктивність. В деяких країнах при такому відкормі тварин заставляють займатися фізкультурою: вони повинні на протязі визначено часу дня швидко “йти” по стрічці тренажера (як в спортивних залах). Така “гімнастика” підвищує надої і прискорює набирання ваги. Але краще всього природній моціон – з вигону і назад.
3. Створення сприятливого термічного режиму. В холодному корівнику енергія, що отримується з їжею, йде не на утворення молока і на збільшення ваги тіла, а на зігрівання. При цьому чим більше тварина, тим легше вона зігрівається, і тому, наприклад, бичок вагою 500 кг легше перенесе холод, чим телятко. Велика тварина, той же бичок, для підтримання температури свого тіла на 1 кг ваги витрачає калорій в декілька разів менше, чим, скажемо, маленький песик. Тому, щоб надої були достатньо високі, щоб тварини добре набирали вагу і щоб витрата кормів при цьому була менша, необхідні теплі ферми.
Таким чином, ефективність біоконверсії можливо підвищити за рахунок підбору відповідних видів тварин, селекційного покращення порід, покращення раціону годування і умов утримання. Резерви підвищення рівня біоконверсії в тваринництві нашої країни на даний момент не відкриті. По цій причині субсидії тваринництву мають таку ж малу ефективність як і вклади в рослинництво. Якщо в рослинництві мільйони гривень витрачаються впусту із-за ерозії, вимивання із грунтів добрив або без необхідності використання дорогих пестицидів, то в тваринництві – із-за незбалансованості кормів, низькопородності худоби, холодних ферм. Не менш колосальний відплив грошей внаслідок смерті худоби під час епізоотій чи втрати кормів при неправильному приготуванні.
Випас в екосистемах
Тварини, харчуючись на вигонах, впливають на нього подвійно: по-перше, з¢їдають зелену частину рослин, а інколи (особливо вівці) і знищують їх, висмикуючи з корінням, а по-друге, ущільнюють грунт. Тому і говорять про прямий і опосередкований вплив випасання, при цьому ці ефекти відрізнити надзвичайно важко.
В природі випас є природнім фактором, який формував екосистеми степів та саван. Дикі тварини (в тому числі і дикі олені в тундрі) не виявляють негативного впливу на екосистеми. Тварини рівномірно розташовані на площині пасовиська і стравлюють приблизно половину зеленої маси і повторно відвідують ці площі коли трава відросла. Щільність тварин контролюється , з однієї сторони, кількістю корма, а з іншої – хижаками, що постійно супроводжують стадо. Відомі трагічні наслідки спроб “захистити” диких оленів від вовків на американському плато Кебаб. В результаті олені розмножилися і витоптали свої пасовиська, що закінчилося їх масовою загибеллю. Хижаки не тільки регулюють чисельність, як привило, їх здобиччю частіше за все стають слабкі, хворі тварини, що призводить до підтримання генетичного здоров¢я стада.
Якщо випас нічим не регламентований і тварини з¢їдають більше зеленої маси чим може витримати травостій, то його продуктивність починає знижуватися. На зміну високих та високопоживних рослин, що дуже добрі для поїдання, отримують низькорослі рослини з притиснутими розетками листя та чортополохи – високорослі, але неїстівні рослини, захищені від тварин колючками.
Досить характерно, що стада домашніх тварин, що складаються з одного і того ж виду, використовують потенціал посовиська нераціонально. Тоді як дикі тварини в саванах ПАР більш раціонально, стадо складається з 5-7 видів копитних (антилопи, зебри, жирафи) на один гектар савани може дати продукцію м¢яса в 4 рази більше, за стадо корів, і при цьому саванна не знищується. Цю особливіть диких копитних органічно влаштовуватися в екосистему савани використовували екологи, які розробили особливу систему використання саван: на протязі 5 років там випасають корів, які поступово знищують саванну, так як виїдають рослини лише визначених видів і лише тих, що розташовані близько до водопою. Потім тварин видаляють і саванну використовують в режими національного парку – на ній розташовують диких копитних. На протязі наступних 5 років дикі тварини повністю “виліковують” екосистему, з¢їдаючи траву там, де вона найкраще збереглася, і забезпечуючи відновлення різноманіття видового складу рослин (так як тварини різних видів з¢їдають різні рослини). В цьому випадку видно феномен диференціації трофічних екологічних ніш.
В нинішній час на території країн СНГ становище з посовищами в більшості районів неблагополучне: навантаження перевищує допустимі норми, йде швидкий процес їх знищення. Як наслідок перевипасу виникли антропогенні пустелі в Калмикії, швидко “лисіють” горні схили Таджикістану, Башкирії і інших регіонів, де худобу випасають на горських степових пасовиськах. Несприятливо впливає випас і на стан лісів, які використовуються як пасовиська: спочатку порушується ярус з трав, потім зникають птахи, а в результаті дерева активно ушкоджуються шкідниками і хворобами і ліс засихає. Екологічний принцип збереження пасовищ – це забезпечення балансу між поголів¢ям худоби і кількістю зеленої маси, яка може бути з¢їдена при випасі без ризику пошкодження травостою і грунтів. Для цього проводять екологічне нормування і для кожного типу пасовиськ визначають пасовищну ємність, тобто те поголів¢я худоби, яке воно може прогодувати. При цьому пасовиська використовують в режимі пасовищеобороту: весь фонд пасовищ розбивають на загони, встановлюють почерговість їх використання, забезпечуючи повне відновлення травостою кожного загону після випасання на ньому тварин. Кожен рік випас починають з нового загону. Загін, на якому пасли весною в минулому році, використовують в останню чергу. Один раз в 5 років кожен загін отримує відпуску: літом тварин там не випасають, траву скошують на сіно пізно восени, після дозрівання і осипання насіння, потім, щоб заробити залишки трави і насіння в грунт, проводять легкий випас. В рамках пасовищеобороту організовується турбота за травостоями – їх регулярно удобрюють і поливають, підсівають бобові і т.д. Існують і культурні посовиська які створюють шляхом посіву травосумішей, регулярно удобрюють і поливають. Такі пасовиська дуже продуктивні: якщо на природньому пасовиську в лісній зоні на кожну корову повинно приходитися не менше 2 га, то на культурному пасовиську на 1 га можуть прогодуватися від 2 до 4-5 корів.
В умовах фермерських господарств можливо використовувати і такий екологічний спосіб використання пасовиськ, як випас змішаної групи тварин. Подібно того як для саванни менш шкідливі стада копитних різних видів, ніж стадо корів, для пасовиськ більш пригодні змішанні стада з корів, телят, овець і кіз, чим група тварин кожного з цих видів окремо.
Фонд пасовищ нашої країни має величезні резерви, які можуть бути ефективно використані лише при переводі пасовищного господарства на екологічну основу.