ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Освоив сельскохозяйственную модель, человек исторически подошел к промышленной революции, которая началась всего 200 лет назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели. На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.

Энергия – изначальная движущая сила всех экосистем. Энергетические ресурсы этих систем могут быть неисчерпаемы – солнце, ветер, приливы и исчерпаемы – топливно- энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п.) Используя топливо, человек может добавлять энергию в систему или даже полностью ее субсидировать энергией.

В зависимости от природных и климатических условий выделяют три группы природных экосистем: наземные, пресноводные и морские - и ряд типов природных экосистем.

Наземные экосистемы. В основе классификации для наземных экосистем лежит тип естественной (исходной) растительности. Размещение природных наземных экосистем по земной поверхности определяют два абиотических фактора - температура и количество осадков. Выделяют 9 типов наземных экосистем - тундра, бореальные хвойные леса, листопадный лес умеренной зоны, степь умеренной зоны, тропические злаковники и саванна, чапараль (районы с дождливой зимой и засушливым летом), пустыня, полувечнозеленый тропический лес, вечнозеленый тропический дождевой лес.

В основе классификации для водных экосистем лежат гидрологические и физические особенности.

Пресноводные экосистемы. Выделяют 3 типа пресноводных экосистем - лентические (стоячие воды - озера, пруды), лотические (текучие воды - реки, ручьи), заболоченные угодья.

Морские экосистемы. Выделяют 4 типа морских экосистем: открытый океан, воды континентального шельфа (прибрежные воды), районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством), эстуарии (проливы, устья рек, лиманы).

Природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека (энергия Солнца, ветра, дождя, приливов и течения), более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но главное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.

Антропогенные экосистемы. К основным типам антропогенных экосистем относят агроценозы и урбосистемы.

Агроценозы - искусственные экосистемы, являются неустойчивыми системами и способны существовать только при поддержке человека, в результате сельскохозяйственной деятельности (пашни, сенокосы, пастбища).

Отличия агроценозов от естественных биоценозов:

- незначительное видовое разнообразие,

- короткие цепи питания,

- неполный круговорот веществ,

- источником энергии является не только Солнце, но и деятельность человека,

- искусственный отбор,

- отсутствие саморегуляции.

Урбосистемы - искусственные системы, возникающие в результате развития городов, и представляющие собой средоточие населения, жилых зданий, промышленных и бытовых объектов. В их составе можно выделить промышленные зоны, селитебные зоны, рекреационные зоны, транспортные системы и сооружения. Существование урбоэкосистем поддерживается за счет агроэкосистем и энергии горючих ископаемых и атомной промышленности.

Антропогенные экосистемы производят продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.

Эти системы походят на природные, поскольку саморазвитие культурных растений в период вегетации - это процесс природный и вызван к жизни природной солнечной энергией. Но подготовка почвы, сев, уборка урожая и др. - это уже энергетические затраты человека. Более того, человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, прежде всего, в ее упрощении, то есть снижении видового разнообразия, вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы.

Современное сельское хозяйство позволяет постоянно, из года в год удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессии, добиваясь максимальной первичной продуктивности одного или нескольких растений (например, кукурузы, пшеницы, гороха и т. п). Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но дорогой ценой, а цена эта обусловлена затратами на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на обработку почв и т. п.

Чтобы строить гармонирующие с окружающей средой производство и потребление, обеспечивать экологическую безопасность необходимо придерживаться 4 законам экологии:

1. Всё связано во всём. Разрушение какого-то одного звена является началом гибельной цепочки. Поэтому в своей хозяйственной деятельности человек должен стремиться сохранить равновесие в природных экосистемах.

2. Всё должно куда-то деваться. Технологические отходы из-за их огромных объемов и " чужеродности" " не вписываются" в природные экосистемы и загрязняют их.

3. Природа «знает» лучше. Согласно этому закону, любое крупное антропогенное изменение природной системы вредно для нее, ибо система прошла несравненно более длительную эволюцию, чем период развития цивилизации, и усовершенствовалась до уровня тончайшего механизма, в котором любая деталь играет определенную и незаменимую роль.

4. Ничто не даётся даром. В природе всякая вещь чего-то стоит, потому что любая экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть потеряно: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено.

Примеры воздействия Антропогенной экосистемы, при чрезмерной нагрузке.

Экологическая катастрофа

1. Аральское море. Это огромное озеро питалось всегда водами двух больших рек — Амударьи и Сырдарьи — и вместе с ними образовывало устойчивую систему. Во второй половине XX века воды этих рек стали разбирать на орошение хлопковых плантаций, Аральское море стало быстро высыхать, и к настоящему времени его экосистема практически погибла. Это в свою очередь привело к социальной и гуманитарной катастрофе в окрестностях Арала.

2. Строительство гидроэлектростанций без учёта последствий для водных экосистем. В подобных случаях нерестилища ценных пород рыб оказываются уничтоженными, а окружающие земли — подтопленными. На месте зрелых природных равновесных экосистем, как правило, возникают бедные малопродуктивные незрелые сообщества, далекие от естественного равновесия.

3. Заброшенные карьеры и места открытых разработок полезных ископаемых оказываются пустынными территориями, на которых происходит первичная сукцессия.

4. Сброс сточных вод с предприятий в водотоки, озёра, содержащие токсичные химические вещества, которые негативно воздействуют на жизнь живых организмов в водных экосистемах.

5. Разлив нефти в морские экосистемы, вызванное в результате аварий танкеров (Мексиканский залив, 20.04.2010, разлив нефти)

6. Выброс оксидов с промышленных предприятий. Это приводит к образованию кислотных дождей, в результате химических реакций в атмосфере.

Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем

(по Миллеру, 1993)

Природная экосистема	Антропогенная экосистема
Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию.	Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива.
Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода.	Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива.
Формирует плодородную почву.	Истощает или представляет угрозу для плодородных почв.
Накапливает, очищает и постепенно расходует воду.	Расходует много воды, загрязняет ее.
Создает местообитания различных видов дикой природы.	Разрушает местообитания многих видов дикой природы.
Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы	Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться на счет населения.
Обладает способностью самосохранения и самовосстановления.	Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления.

 

 

ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМ

 

Экологические системы - это элементарные единицы биосферы. Таковы озеро, лесной массив и т. д. Любая экосистема:

- имеет энергетический вход, через который в нее поступает солнечная энергия;

- испытывает те же динамические процессы, что и ее популяции и сооб­щества: цикличность, смену популяций и биоценозов и др.

В развитии экосистем большую роль играет сукцессия. Благодаря раз­личным изменениям в экосистемах появляются новые виды растений и животных, одни экосистемы разрушаются, а затем на этом месте появля­ется новая экологическая система.

Главными составляющими в экосистеме считаются абиотические па­раметры — это могут быть элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа и т. п.

Особая роль в развитии экосистемы принадлежит процессам взаимо­действия живых и неживых компонентов.

Между экосистемами обычно нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экоси­стем меньшего размера.

Каждая экосистема, как правило, состоит из 4 основных компонентов:

- абиотическая (неживая) среда - вода, газы, минеральные вещества, гумус;

- продуценты (производители) — живые существа, способные из неорга­нических веществ производить органические вещества. Это в основном зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза за счет солнечной энергии вырабатывают органические вещества для своего питания;

- консументы - потребители растительной продукции. Их, в свою оче­редь, подразделяют на:

• консументы первого порядка — питаются только растениями;

• консументы второго порядка — животные, питающиеся только мясом;

- редуценты (разлагатели) — группа организмов, разлагающих остатки существ: растительные остатки и трупы животных. В процессе их жизнедеятельности все эти остатки превращаются в исходное сырье — воду, минеральные вещества и углекислый газ.

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: