Меню

Антропогенные воздействия экосистемы земля

Тема 3. Антропогенное воздействие на экосистемы.

Хозяйственная деятельность человека, приобретая все более глобальный характер, начинает оказывать весьма ощу­тимое влияние на процессы, происходящие в биосфере. Вы уже узнали о некоторых результатах деятельности человека и их влиянии на биосферу. К счастью, до определенного уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддер­живать равновесие, в этом случае начинаются необратимые процессы, при­водящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе биохимического круговорота и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и коли­чественная перестройка всей биосферы планеты. Уже воз­ник ряд сложнейших экологических проблем биосферы, которые необходимо разрешить в ближайшее время.

«Парниковый эффект». По данным ученых, за 80-е гг. средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX в. на 0,5-0,6 «С. По прогнозам, к 2010 г. средняя температура на планете может повыситься на 1,5-2 «С по сравнению с доиндустриальной эпохой. Ученые связывают такое повышение температу­ры в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа (диоксида углерода) и аэрозолей в атмосфере. Это приво­дит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излуче­ния Земли. Определенную роль в создании так называемого «парникового эффекта» играет и тепло, выде­ляющееся от ТЭЦ и АЭС.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана, последствия этих явлений просто трудно предсказать.

Решить данную проблему было бы можно, сократив вы­бросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода.

Истощение озонового слоя. В последние годы ученые все с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ульт­рафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так на­зываемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых ор­ганизмов.

Основной причиной истощения озонового слоя является применение людьми хлорфторуглеводородов (фреонов), ши­роко используемых в производстве и быту в качестве хладореагентов, пенообразователей, растворителей, аэрозолей. Фреоны интенсивно разрушают озон, однако сами разрушаются очень медленно, в течение 50-200 лет. В 1990 г. в мире производилось более 1300 тыс. тонн озоноразрушающих веществ.

Под действием ультрафиолетового излучения молеку­лы кислорода распадаются на свободные атомы, ко­торые в свою очередь могут присоединяться к другим мо­лекулам кислорода с образованием озона. Свободные атомы кислорода могут реагировать с молекулами озона, образуя две молекулы кислорода. Таким образом, между кислородом и озоном устанавливается и поддержи­вается равновесие.

Однако загрязнители типа фреонов катализируют (ускоряют) процесс разложения озона, нарушая равнове­сие между ним и кислородом в сторону уменьшения кон­центрацииозона.

Учитывая опасность, нависшую над планетой, междуна­родное сообщество сделало первый шаг к решению этой проблемы. Подписано международное соглашение, по кото­рому производство фреонов в мире к 1999 г. должно сокра­титься примерно на 50% .

Массовое сведение лесов— одна из наиболее важных глобальных экологических проблем современности.

Лесные сообщества играют важней­шую роль в нормальном функционировании природных экосистем. Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препят­ствуют снижению уровня грунтовых вод и заиливанию рек, каналов и водохранилищ.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс кругово­рота кислорода и углерода в биосфере.

Несмотря на то, что катастрофические последствия све­дения лесов уже широко известны, уничтожение их про­должается. В настоящее время общая площадь лесов на планете ежегодно уменьшается на 1,5-2%. Особенно интенсивно уничтожаются тропические леса в Азии, Африке, Америке и некоторых других регионах мира. Так, в Африке леса зани­мали раньше около 60% ее территории, а сейчас — всего около15 — 17%. Значительно сократились площади лесов и в нашей стране, бесхозяйственность дает себя знать.

Сведение лесов влечет за собой гибель их богатейших флоры и фауны, тем самым человек обедняет облик своей планеты.

Однако, кажется, человечество уже осознает, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. Серьезные предуп­реждения ученых, прозвучавшие в декларациях Органи­зации Объединенных Наций, других международных ор­ганизаций, начали находить отклик. В последние годы во многих странах мира стали проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации лесных плантаций.

Отходы производства. Серьезнейшей экологической про­блемой стали отходы промышленного и сельскохозяйствен­ного производств, которые наносят огромный вред окружающей среде. В настоящее время делаются попытки уменьшить количество отходов, загрязняющих окружающую среду. С этой целью разрабатываются и устанавливаются сложнейшие фильтры, строятся дорогостоящие очистные со­оружения и отстойники. Но практика показывает, что они хоть и снижают опасность загрязнения, все-таки не решают проблему. Известно, что даже при самой совершен­ной очистке все растворенные ми­неральные вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Воды такого качества могут стать пригодными для потребления только после многократного разбавления чистой водой.

Расчеты показывают, что на все виды водопользова­ния тратится 2200-2500 км3 воды в год. На разбавление стоков уходит почти 20% ресурсов пресных вод мира. Расче­ты на 2000 год показали, что если даже очистка охватит все сточные воды, все равно на их разбавление необходимо 30-35 тыс. км3 пресной воды. Это означа­ет, что ресурсы полного мирового речного стока будут близки к исчерпанию. Заметим, что во многих районах водные ресурсы уже находятся в остром дефиците.

Читайте также:  В каком направлении движется земля по своей орбите

Очевидно, решение проблемы возможно при разработке и внедрении в производство совершенно новых, замкнутых, безотходных технологий. При их применении вода не будет сбрасываться, а будет многократно использоваться в замкну­том цикле. Все побочные продукты будут не выбрасываться в виде отходов, а подвергаться переработке. Это со­здаст условия для получения дополнительной нужной чело­веку продукции и обезопасит окружающую среду.

Сельскохозяйственное производство.В сельскохозяйственном производ­стве важно строго соблюдать правила агротехники и сле­дить за нормами внесения удобрений. Так как химические средства борьбы с вредителями и сорняками приводят к существенным нарушениям экологического равновесия, ведутся поиски путей преодоления этого кризиса в нескольких направле­ниях.

Проводятся работы по выведению сортов растений, устойчивых к сельскохозяйственным вредите­лям и болезням: создаются бактериальные и вирусные препараты избирательного действия, пора­жающие, например, только на­секомых – вредителей. Изыскива­ются способы биологической борьбы, то есть ведется поиск естественных вра­гов, уничтожающих вредных на­секомых. Разрабатываются высокоизбирательные препара­ты из числа гормонов, антигормонов и других веществ, способных действовать на биохимические системы опреде­ленных видов насекомых и не оказывать ощутимого дейст­вия на другие виды насекомых или иные организмы.

Производство энергии. Потребность в энергии — одна из важнейших потребностей человека. Энер­гия необходима не только для нормальной деятельности совре­менного сложно организованного человеческого общества, но и для простого физического существования каждого че­ловеческого организма. В настоящее время в основном электроэнергию получают на гидроэлектростанциях, тепло­вых и атомных станциях.

Гидроэлектростанции на первый взгляд являются эко­логически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Так считали многие десятилетия. В нашей стране построили много крупнейших ГЭС на великих реках.Впоследствии стало ясно, что этим строительством нане­сен большой урон и природе, и людям.

Строительство плотин на больших равнин­ных рекахприводит к затоплению огромных территорий под водохранилища, связано с переселением большого числа людей и потерей пастбищных угодий.

Плотина электростанции создает непреодо­лимые препятствия на путях миграций проходных и полупроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек.

Вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки.

Отметим, что местное повышение воды влияет на грун­товые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.

Этот список отрицательных последствий строительства ГЭС на равнинных реках можно продолжить. Крупные вы­сотные плотины на горных реках также представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. В мировой практике известно несколько случаев, когда прорыв таких плотин привел к огромным разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.

С экологической точки зрения атомные электростанции (АЭС) являются наиболее чистыми среди других ныне действующих энергетических комплексов. Эксплуатационные нормы атомных электростанций предусматривают надеж­ную изоляцию от окружающей среды всех получающихся радиоактивных отходов.

Следует учитывать, что фактические объемы радиоак­тивных отходов сравнительно невелики. Для стандартного ядерного энергоблока мощностью в 1 млн. кВт» это 3- 4кубометра в год. Очевидно, что с кубометром даже очень вредного и опасного вещества все же проще обращаться, чем с миллио­ном кубометров просто вредного и опасного, как, например, с отходами тепловых электростанций, которые практи­чески целиком поступают в окружающую среду.

Заметим, что и уголь обладает небольшой природной радиоактивностью. Так как на ТЭС сжигаются огромные объемы топлива, то ее общие радиоактивные выбросы получаются выше, чем у АЭС. Но этот фактор второстепен­ный по сравнению с главным бедствием от установки на органическом топливе, наносимом природе и людям, — выбросами в атмосферу химических соединений, являю­щихся продуктами сгорания.

Хотя АЭС экологически более чистые, чем просто электростанции, они таят в себе большую потенциальную опасность в случае серьезных аварий реактора. В этом мы убедились на примере Чернобыльской катастрофы. Таким образом, энергетика ставит, казалось бы, неразрешимые экологические проблемы. Поиски решения проблемы ве­дутся в нескольких направлениях.

Ученые разрабатывают новые безопасные реакторы для атомных станций. Второе направление связано с использо­ванием нетрадиционных возобновляемых источников энер­гии. Это энергия солнца и ветра, тепло зем­ных недр, тепловая и механическая энергия океана. Во многих странах, в том числе и у нас, уже созданы не только опытные, но и промышленные установки на этих источни­ках энергии. Они еще сравнительно маломощные, мно­гие ученые считают, что за ними большое будущее.

Итак, из-за увеличения масштабов антропогенного воздействия (хозяйственной деятельности человека), особенно в последнее столетие, нарушается равновесие в биосфере, что может при­вести к необратимым процессам и поставить вопрос о возмож­ности жизни на планете. Это связано с развитием промышленности, энергетики, транспорта, сельского хозяйства и других видов деятельности человека без учета возможностей биосферы Земли. В связи с этим перед человечеством встали серьезные экологические проблемы, требующие незамедли­тельного решения.

Одной из важнейших экологических проблем, стоящих перед мировым сообществом является задача сохранения генофонда живого населения и планеты. За последние десятилетия изменения видового и популяционного состава фауны и флоры, вызванные деятельностью человека, приняли угрожающие размеры. Еще в 1978 г в нашей стране вышла в свет Красная книга, в которой зарегистрированы редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений. Отметим, что для современных природных условий характерны массовые вспышки численности отдельных видов. Под влиянием различных факторов численность популяций, ее возрастной состав и область распространения могут значительно изменяться. Часто эти изменения способны приводить к неблагоприятным последствиям. Например, вспышки численности насекомых-вредителей могут нанести большой урон сельскому хозяйству. И наоборот, ущерб может иметь место вследствие снижения численности организмов, используемых человеком для своих нужд (промысловых рыб, охотничьих и других видов животных и растений).

Читайте также:  Из за чего происходит деградация земель

Дата добавления: 2015-08-11 ; просмотров: 2213 ;

Источник

Антропогенное воздействие на экосистемы

Человек является высшей формой эволюции. Он избавился от зависимости от капризов природы и естественного отбора, т.к. смог сам создавать искусственную среду обитания. Поэтому современные люди живут во много раз дольше, чем первобытные. Но человек породил технологии, разрушительные для природы. Кратко перечислим антропогенное воздействие человека на окружающую среду – глобальные экологические проблемы:

загрязнение воздушной, водной сред и почвы токсическими отходами;

уничтожение лесов – легких планеты, на их месте появляются пустыни;

ухудшение плодородия почвы в результате ее загрязнения, интенсивного использования для

посевов, выпадения кислотных дождей из загрязненной атмосферы;

водный кризис из-за увеличения потребления питьевой воды и уменьшения ее ресурсов;

глобальное изменение климата (потепление на 0,6 0 С за столетие) из-за увеличения углекислого

газа в атмосфере, предположительно, из-за сжигания топлива.

Более подробно эти процессы будут рассмотрены нами в следующих темах.

Человеческие экосистемы. Взаимосвязь и взаимодействие в человеческих экосистемах

С момента своего зарождения человечество развивалось под действием конкретных природных факторов, которые сформировали не только человека как биологический вид, но и его национальные типы. В каждой конкретной местности сформировались национальные экосистемы, адаптированные к местным климатическим условиям, что помогало народу этой национальности выживать в данной местности и устойчиво развиваться. Таким образом, в процессе эволюции произошла экологическая дифференциация населения земного шара по адаптивным типам, внешне определяемых как национальные признаки.

Адаптивный тип представляет собой норму биологической реакции на окружающую среду, обеспечивающую наилучшую приспособляемость к окружающей среде, ее экологии. Различают 4 адаптивных экологических типа: тип умеренного пояса, арктический, тропический и горный. Адаптивные типы отличаются не только внешне, но и физиологическими процессами в организме, характером обмена веществ, набором характерных ферментных систем и специфических болезней и др.

Большая часть населения принадлежит к умеренному типу – это местности, где преобладает городское население. Уровень адаптации у них не ясен.

Арктическому типу (ненцы, чукчи) свойственно сильное развитие костей и мышц, грудной клетки, увеличенное содержание в крови гемоглобина. В пище преобладают жиры, которые, благодаря набору соответствующих ферментов, имеют повышенную способность к окислению, что обеспечивает повышенный обмен веществ, при котором они легко переносят низкую температуру, имея всегда горячую кожу, и редко простужаются.

Тропический тип(негры, арабы, жители островов Окенавии) проживает в условиях большого количества тепла и влаги, мало животной пищи – белка. Имея слабое развитие мышц, низкий обмен веществ, они быстро замерзают при понижении температуры воздуха. Экологические условия в тропиках в каждом регионе очень разнообразны, что породило большое разнообразие рас – от самых низкорослых на Земле (пигмеи) до самых высокорослых (есть племена). Особенности этого типа: удлиненные формы тела при снижении мышечной массы, маленький объем грудной клетки, большое количество потовых желез.

Горный тип живет в условиях высокогорья, где низкое атмосферное давление, холодно, однообразная пища. Поэтому у людей этих национальностей повышенный обмен веществ (хорошее отопление организма), увеличено число эритроцитов и гемоглобина, расширена грудная клетка.

Отличительные особенности организмов адаптивных типов людей сводятся к трем различиям,существенным с точки зрения гигиены и медицины:

А – в пище, источнике пластических веществ и энергии. Разные типы питаются предпочтительно своей национальной пищей в соответствии с особенностями национального питания;

Б – в степени усвоения употребленной пищи в результате разного набора ферментов в желудочно-кишечном тракте, необходимых для разложения пищи до требуемых усвояемых ее форм. Для переработки национальной пищи у определенного типа существует только ему присущий набор пищеварительных ферментов для переваривания пищи. То, что хорошо усваивается одним типом (украинцем – сало, ненцем – сырая рыба, казахом – мясо и др.), у других вызовет расстройство кишечника и даже заболевание (употребление молока ненцем, казахом и др);

В – в степени использования организмом составных частей съеденной пищи, всосавшихся из кишечника в кровь, для поддержания гомеостаза (постоянного внутреннего состава организма) и обеспечивающих его жизненно необходимых обменных процессов, в частности:

1) обмена энергии (зависимой от количества мышц, где в основном продуцируется энергия); необходимой для поддержания уровня основного обмена – количества энергии, необходимой для поддержания жизнедеятельности организма в покое (для физиологических энергозатрат; обычно это 900-1300 ккал;

2) обмена веществ, необходимых для пластических целей — построения и восстановления тканей (мышц, костей и т.д.), выработки элементов эффективной иммунной системы и т.д.

Включение адаптивных типов в биогеоценоз конкретной территории формирует генофонд, соответствующий условиям проживания в данной местности, что обеспечивает возможность выживания и устойчивого развития национальностей при проживании в данном регионе. Переезд человека в другую местность включает процессы адаптации к этой местности. В процессе адаптации один тип приобретает свойства экологического типа данной местности (адаптируется) и здравствует или у него возникают болезни и, в случае несоответствия местному климату, сокращается жизнь. С другой стороны, процессы адаптации при переселении народов обеспечивали их экологическую изменчивость и приспособляемость, возможность распространяться по всему земному шару. В основе этого процесса адаптации лежат биологические механизмы обеспечения жизнедеятельности организма человека.

Читайте также:  Как найти воду под землей с помощью телефона

Если люди мигрируют в другие климатические зоны, они должны акклиматизироваться – т.е. адаптироваться к новым условиям. Если для растений и животных, занесенных в другой климатический пояс, показателем акклиматизации является выживание и размножение, то для людей необходимо еще восстановление высокого уровня работоспособности – иначе они не выживут. При акклиматизации происходят сложные физиологические процессы – перестройка питания, обмена веществ, терморегуляции, иммунитета, кровоснабжения. Например, люди, приехавшие в Заполярье во временную командировку, вначале мерзнут, потом у них возрастает теплота рук на 40% и груди – на 19%, что обеспечивает восстановление их работоспособности.

Демографические процессы в человеческих экосистемах. Рождаемость, смертность, естественный прирост. Этические взгляды на экосистемы. Возможность устойчивого развития человеческих экосистем

О состоянии здоровья в экосистемах говорят демографические процессы – численность населения в данной местности, его рождаемость, смертность и прирост. Если рождаемость – это число родившихся в течение года на 1000 населения (%), а смертность – соответственно умерших, то естественный прирост – это разница между родившимися и умершими. Бывает три вида естественного прироста, по которым судят о здоровье нации:

— регрессивный тип — когда умирают больше, чем рождаются.. Этот процесс сейчас происходит в России – рождаемость составляет 8,2 %, смертность – до 15 %, убыль населения — до 6,8 %0;

— стационарный – когда сколько рождается , столько и умирает, прироста и убыли нет;

— прогрессивный – когда смертность ниже рождаемости. Самый высокая рождаемость

сейчас в Саудовской Аравии – 18 %,, Латинской Америке – 10-12 %,, Скандинавии – 4-7 %,

Достижения научно-технического прогресса облегчили в наше время выживаемость людей, что привело к отклонению от закономерностей равновесия в живой природе – рост народонаселения ускорился. Если в ХУШ столетии человечество увеличивалось со скоростью 1% за столетие, т.е. удваивалось за 1000 лет, то с 1950-х годов – оно растет 1,9% в год, т.е. удваивается за 36 лет. Если в 1900 г. на земном шаре было 1,5 млрд людей, то в 2000 г – 6 млрд. Каждый день население увеличивается на 240-250 тыс. чел. или на 40 млн чел. в год. Этот стремительный рост называется демографическим взрывом. В целом на Земле население прогрессивно стареет. В Европе и Японии средняя продолжительность жизни составляет 80 лет (в России – 59 лет, в т.ч. мужчин -58 и женщин – 65 лет).

Ежедневно людям требуется 2 млн т пищи, 10 млн м3 питьевой воды, 2 млрд м 3 кислорода.. На промышленные цели человечество ежегодно сжигает 30 млн т топлива, использует 2 млрд м 3 воды, 300 млн т металлов и 65 млрд м 3 кислорода. Естественно, ресурсы истощаются, природа загрязняется. Ученые обеспокоены. Выдвинуто ряд теорий:

Т. Мальтус (1798 г.) – обосновал необходимость войн и эпидемий, которые необходимы, чтобы сокращать рост населения. Он посчитал, что рост населения происходит в геометрической прогрессии, а средств пропитания – в арифметической. Отсюда полезны голод, эпидемии, войны. Последователи Мальтуса призывают к термоядерной войне – опять сократить население до 1млрд.

Однако, другие ученые и историческая обстановка показали, что Мальтус ошибся – развитие числа населения зависит не только от природы, но и от социально-экономических условий и политических процессов. С ростом благосостояния народа и расширением социальных прав и экономических возможностей женщин выявились новые неизвестные ранее социальные факторы: повышение роли женщины в создании семьи, возрастает женский карьеризм и отстрачивается создание семьи и появление ребенка, уменьшается семьеобразующая роль мужчины и число «полных» семей, увеличивается число разводов — в итоге, сокращается рождаемость. С улучшением питания, увеличения в рационе роли жирной пищи и быстрого питания увеличивается число женщин с ожирением, возможности с зачатием которых снижаются. В то же время нищета и уменьшение белкового питания у женщин (Южная Африка) увеличивает рождаемость.

Ряд государств стал эффективно проводить демографическую политику. Так значительно ограничили рождаемость Китай и Индия. С другой стороны, Франция, обеспокоенная снижением рождаемости, активными мерами за 20 лет удвоила её. В 2003 г., чтобы увеличить рождаемость, Государственная Дума России сняла 12 причин для проведения абортов, а с 2007 г. введена экономическая поддержка материнства.

Таким образом, изменения в человеческих экосистемах — появление новых социальных процессов, вызванных нарастанием численности людей на земном шаре, разумные социально-экономические меры и соответствующая политика государства могут активно влиять как на увеличение, так и на снижение численности населения.

Контрольные вопросы

2.Что такое «среда обитания» и какие факторы в ней действуют?

3.Составные части биогеоценозов

4.Формы взаимодействия организмов в экосистемах

5.Что такое «пищевая цепь», «агроциноз»?

6.Что такое «экологическое равновесие, бедствие и сукцессия»?

7.Что такое «адаптация», «акклиматизация» и что происходит в организме при

8.Виды антропогенного воздействия на окружающую среду.

9.Адаптивные человеческие типы.

10.Виды демографических процессов.

11.Этические взгляды на рост народонаселения.

12.Какие возможности устойчивого развития человеческих экосистем?

Источник

Adblock
detector