Antropogén ökológiai rendszerek és kialakulásuk. Antropogén ökoszisztéma

A civilizáció korszaka, különösen annak elmúlt évszázadok, nemcsak a gyors népességnövekedés, a komplex technikai rendszerek létrehozása, hanem a létrehozása is rányomja bélyegét antropogén ökoszisztémák. Klasszikus példa a városok ilyen rendszerek.

Szinte minden város heterotróf ökoszisztéma, amely energiát és anyagot kap a határain kívülről. Egy ipari város élete lehetetlen beáramlás nélkül hatalmas mennyiség energia: körülbelül 0,7 MJ/(h m2). Energia keletkezik különféle energiahordozók (gáz, fűtőolaj, stb.) elégetésével. szén), és a városon kívül nyert áram formájában is érkezik. Alapvetően az összes energia hővé alakul, és csak egy kis része energiává alakul kémiai kötések különféle vegyületek (vegyi szálak, műanyagok stb.) (4.14. ábra). Hőenergia eloszlik a várost körülvevő térben, és részben túlmegy rajta a szennyvízzel (a szennyvíz hőmérséklete gyakran eléri a 40-50 ° C-ot). Ennek eredményeként a városok valamivel melegebbek és felhősebbek, mint a szomszédosak vidéki területeken.

A városokban zöldfelületek találhatók: fák, pázsit, virágágyások, cserjék, tavakban található növények, amelyek termelőnek minősülnek. Ugyanakkor elsődleges biotermékeik rendkívül jelentéktelen szerepet töltenek be a város anyaggal és energiával való ellátásában. A városok „zöld övezete” elsősorban esztétikai és rekreációs (lat. kikapcsolódás - pihenés, helyreállítás) értéket, csökkenti a hőmérséklet ingadozást, elnyeli a zajt, csökkenti a légszennyezést. Madarak és apró állatok közösségei telepednek meg. Bizonyos mennyiségű energiát fordítanak a város zöldfelületeinek fenntartására és helyreállítására. Így 1 m 2 takaros pázsit fenntartása évi 2 MJ energiaköltséget igényel.

Rizs. 4.14.

C^> Energiaáramlás C^> Anyagáramlás

A város olyan árukat, szolgáltatásokat, kulturális értékeket termel, amelyeket nemcsak a városi, hanem a vidéki lakosság is fogyaszt. Ugyanakkor a város a fő forrás káros kibocsátások: szilárd, folyékony és gázhalmazállapotú. Emiatt számos olyan környezeti probléma merült fel a városokban, amelyek nem jellemzőek a vidéki területekre: a tiszta víz hiánya ill tiszta levegő, magas koncentráció káros anyagokat a talajban.

A városok által elfoglalt terület kicsi (legfeljebb 5%). Ennek ellenére a városok jelentős hatást gyakorolnak a nagy környező területekre. A gáznemű kibocsátások szennyezik a környező területeket, amelyek területe közel 10-szerese a város területének. A folyékony szennyező anyagok elérik az óceánokat, megváltoztatva annak kémiai összetételét. Hatalmas területek a városon kívül szilárd hulladékok foglalják el. Ennek ellenére folyamatosan növekszik a városi lakosság száma, és növekszik a városok által elfoglalt terület.

Meg kell jegyezni, hogy hatalmas kívülről származó energia-, víz- és élelmiszerkészletek nélkül a város nem létezhet. A bejövő energia létfontosságú szerepet játszik a város működésében. Egy város, mint túlsűrűsödött biocenózis, nagyon rövid ideig képes fennmaradni energia beáramlása nélkül. Energia nélkül leáll a víz- és szennyvízelvezetés, leáll a szilárd hulladék elszállítása, megkezdődik a város intenzív szennyezése, majd járványok kezdődnek, különösen a nyári időszámítás, a lakosok elkezdik elhagyni a várost, így a városhoz hasonló túlsűrűsödött biocenózis működésének biztosításának elsődleges feladata az energiaellátás.

Az antropogén ökoszisztémák közé tartozik még agroökoszisztémák - mesterségesen létrehozott és folyamatosan karbantartott emberi ökoszisztémák, mezőgazdasági termékek beszerzésére szolgál (földek, veteményeskertek, kertek, állattenyésztési komplexumok szomszédos legelőkkel stb.) - A városokkal ellentétben az agroökoszisztémák jelentős része termelőkből áll. A természetes ökoszisztémákhoz (erdő, rét) képest, amelyek csak a Nap energiáját használják fel, az agroökoszisztémák is többletenergiát kapnak, amikor emberek, állatok, gépek, mechanizmusok végeznek különféle munkákat, műtrágya, növényvédő szerek, öntözésre szánt víz formájában. A maximális nettó bruttó kibocsátás elérése érdekében az állatokat és növényeket mesterséges szelekciónak vetik alá, és diverzitásukat csökkentik. Így 30 tápnövény teszi ki az összes növényi táplálékunk tömegének 95%-át. Ezek közül a leggyakrabban használt búza, kukorica, rizs és burgonya.

Jellemző tulajdonság Az agroökoszisztémákat alacsony ökológiai stabilitásuk jellemzi, magas hozamokkal, általában egy növény vagy magas állati termelékenység mellett. Ha leáll az anyag és az energia áramlása hozzájuk, akkor az agroökoszisztémák gyorsan lebomlanak, és átadják helyét a természetes ökoszisztémáknak. Tehát, ha nem távolítja el a búzatáblát, és nem hagyja abba a további feldolgozást (szántás, vetés stb.), akkor néhány éven belül a búza teljesen kiszorul belőle, és a természetes fitocenózisok veszik át a helyét.

A termelés módja szerint az agroökoszisztémákat két típusra osztják: iparosodás előttiÉs intenzív.

Az iparosodás előtti agroökoszisztémák az emberek és a háziállatok izomerőfeszítéseinek eredményeként nyert további energia felhasználása. Az energia kis része ásványi műtrágyákkal érkezik, és szerves trágyákkal (trágya, komposzt) is visszakerül. Ilyen rendszerek elérhetők a leányháztartásokban Oroszországban és Fehéroroszországban paraszti gazdaságok Kína, India, afrikai országok és Latin-Amerikaés más országok, ahol elsősorban családjuk számára állítanak elő termékeket, és részben szállítják a helyi piacra.

Intenzív agroökoszisztémák kereskedelmi termékeket állít elő nyersanyag formájában további ipari feldolgozáshoz. Ugyanakkor hatalmas energiabeáramlást kapnak a mezőgazdasági gépek által végzett munka, műtrágya stb. Ezek az agroökoszisztémák jellemzőek az országokra Nyugat-EurópaÉs Észak Amerika Oroszországban és Fehéroroszországban meglehetősen fejlettek. Jelenleg az intenzív agroökoszisztémák táplálják a világ lakosságának nagy részét.

Az iparosodás előtti agroökoszisztémákat gyakran primitívnek és elmaradottnak nevezik. Természetesen az ipari rendszerekhez képest lényegesen kevesebb termelést termelnek egységnyi talajterületre vetítve. A hem mellett ezek az agroökoszisztémák sokkal jobban harmonizálnak a természetes ökoszisztémákkal, és termelési egységenként közel 15-ször kevesebb energiát fogyasztanak, mint az ipari agroökoszisztémák. A jövőben valószínűleg változásokra számíthatunk az agroökoszisztémák táplálékszerzési módjában.

Sok fantasztikus mű született hosszú távúnak űrutazás emberek. Egy űrhajónak, amelyet arra szántak, hogy az emberek több tíz és száz évig élhessenek benne, mesterséges ökoszisztémának kell lennie, amely tartalmazza a Föld természetes ökoszisztémájának összes főbb tulajdonságát. Ugyanakkor meg kell oldani az anyagok keringésének biztosításának legfontosabb problémáját. Mint ismeretes, in természetes ökoszisztémák nincs hulladék. Valójában az élő szervezetek végtelenül használják fel az abiotikus anyagokat. Ennek így kell lennie űrhajó, mivel az ásványi készletek pótlása az űrben, például aszteroidákról meglehetősen összetett és problémás.

Rizs. 4.15. A légkör és az óceán térfogata 1 m2 földre vonatkoztatva

Jelenleg hely orbitális állomások olyan életfenntartó rendszerekkel felszerelve, amelyek távolról sem hasonlítanak a természetes ökoszisztémákra. Fizikai és kémiai módszerekkel csak részlegesen regenerálják a vizet és a levegőt. Az ilyen rendszerek csak akkor működhetnek, ha energiát és anyagot kapnak a Földtől.

A Föld bioszférájában a légkör és az óceán csillapító képessége óriási szerepet játszik. Sokakat stabilizálnak környezeti tényezők, mint például az éghajlat, a hőmérséklet, a levegő páratartalma. Bolygónk 1 m 2 földterületére 1260 m 3 légköri levegő és több mint 8300 m 3 világóceán víz jut (4.15. ábra).

A légkör és az óceán a körforgásban felhasznált különféle anyagok tározóinak szerepét is betölti; Így az oxigén felhalmozódik a légkörben és szén-dioxid, amelyet az élő szervezetek az életfolyamat során használnak. Emellett a Világóceán a hőenergiává alakított napenergia legnagyobb tárolója és újraelosztója.

Az USA-ban kísérleteket végeztek a bioszféra miniatűr modelljének létrehozására földi körülmények között. Az ilyen kísérletek eredményei inkább negatívak, mint pozitívak. Az űrben modellalkotás nemcsak sokkal nehezebb, de drágább is, ezért ma és a belátható jövőben is a Föld bioszférája az egyetlen „otthon” az ember számára, ennek megőrzése az utókor számára ma az emberiség fő feladata. .

A negyedik fejezetben elmondottak összegzéséhez a következőket kell megjegyezni. A bioszférában az élet meglehetősen világosan felépített, és három hierarchikus szupraorganizmus szinttel rendelkezik: populáció, biocenózis és ökoszisztéma. Az elmúlt 100-150 évben az ember jelentős hatást gyakorolt a legtöbb természetes populációra, és számuk csökkenésének irányába. Ennek eredményeként az élőlények egy része eltűnt, sok veszélyeztetett. A veszélyeztetett fajok speciális listákon szerepelnek - a Vörös Könyvekbe, és az államok és a világ közössége védi őket.

A populációk nem létezhetnek elszigetelten, kapcsolatba lépnek más populációkkal, ezáltal több fajból álló élőlényközösségeket - biocenózisokat - alkotnak. Az anyagok biogén körforgásában való részvételük alapján a biocenózisok három szervezetcsoportot tartalmaznak: termelőket, fogyasztókat és lebontókat. Termelők az egyszerűtől szervetlen vegyületekösszetett szerves anyagokat szintetizálnak, amelyeket a fogyasztók élelmiszerként használnak fel. A bomlók lebontják a halottakat szerves anyag az eredeti szervetlen vegyületekhez, amelyek ismét részt vesznek a körforgásban.

Populációk, biocenózisok, csere a környezettel szervetlen környezet Az anyag és az energia egyetlen egészet alkotnak, amelyet ökoszisztémának neveznek. Az ökoszisztémáknak (rét, erdő, tó) nincsenek egyértelműen meghatározott határai, ami elsősorban az élő szervezetek térben való mozgásának lehetőségéből adódik, ezért az ökológiában leggyakrabban nagy ökoszisztémákat - biomákat - vizsgálnak. A biomoknak három csoportja van: szárazföldi, tengeri és édesvízi. A civilizáció korszakában az ember teremtett mesterséges ökoszisztémák: városok és agroökoszisztémák. Instabilok, és állandó anyag- és energiaellátást igényelnek kívülről.

A Föld legnagyobb ökoszisztémája a bioszféra, amely a múltban, a jelenben és a belátható jövőben is az ember egyetlen élőhelye marad. A bioszféra megőrzése annak teljes sokféleségében az utókor számára - fő feladata emberiség.

Az antropogén ökoszisztémák általános ismerete

Bevezetés.

1. fejezet Az ember és az ökoszisztémák

1.1 Az ökoszisztémák típusai

1.2 Agroökoszisztémák

2. fejezet Ipari-városi rendszerek

2.1 Urbanizációs folyamatok

2.2 Városi rendszerek

Következtetés

Felhasznált irodalom jegyzéke

Bevezetés

A mezőgazdasági modell elsajátítása után az ember történelmileg közeledett a 200 évvel ezelőtt kezdődött ipari forradalomhoz, egészen a modern korig. összetett interakció a környezettel mesterséges modell szerint (1. ábra). On modern színpad Folyamatosan növekvő szükségleteinek kielégítésére kénytelen megváltoztatni a természetes ökoszisztémákat, sőt elpusztítani, talán anélkül, hogy ezt akarná.

A " kifejezés Ökoszisztéma"(a görög oikos szóból - lakóhely, élőhely, társulás) - együtt élő szervezetek és létezésük körülményeik összessége, amelyek egymással természetes kapcsolatban állnak, és egymással kölcsönösen függő biotikus és abiotikus jelenségek és folyamatok rendszerét alkotják. .

Az „ökoszisztéma” kifejezést A. D. Tansley angol botanikus (1871-1955) javasolta. Úgy vélte, hogy az ökoszisztémák „az ökológus szemszögéből az alapokat jelentik természetes egységek a Föld felszínén”, amely „nemcsak az organizmusok komplexumát foglalja magában, hanem az egész komplexumot fizikai tényezők, élőhelyi tényezőket képezve a tág értelemben».

Energia- ez az eredeti hajtóerőökoszisztémák, köztük mindegyik – természetes és antropogén egyaránt. Energiaforrások Az összes rendszer kimeríthető lehet - nap, szél, árapály és kimeríthető - üzemanyag és energia (szén, olaj, gáz). Az üzemanyag felhasználásával az embernek energiát kell hozzáadnia a rendszerhez, vagy akár teljesen energiával támogatnia kell.

1. fejezet Az ember és az ökoszisztémák

1.1 Ökoszisztéma típusok

alapján energetikai jellemzők meglévő rendszerek, az energiát alapul véve osztályozhatjuk, és az ökoszisztémák négy alapvető típusát azonosította:

1. természetes: a Nap által hajtott, nem támogatott;

2. természetes, a Nap által hajtott, egyéb természetes források által támogatott;

3. a Nap hajtja és az ember támogatja;

4. ipari-városi, üzemanyag-vezérelt (fosszilis, egyéb szerves és nukleáris).

Ez a besorolás alapvetően különbözik a biomtól, az ökoszisztémák szerkezete alapján, mivel a környezet tulajdonságain alapul. Ez azonban jól kiegészíti őt. Az első két típus az természetes ökoszisztémák, a harmadik és negyedik pedig annak tulajdonítható antropogén.

Az első típusú ökoszisztémákhoz ide tartoznak az óceánok és a magas hegyvidéki erdők, amelyek a Föld bolygó életfenntartásának alapját képezik.

A második típusú ökoszisztémákhoz ide tartoznak az árapály-tengerek torkolatai, a folyami ökoszisztémák, az esőerdők, pl. amelyeket az árapályhullámok, az áramlatok és a szél energiája támogat.

Az első típusú ökoszisztémák hatalmas területeket foglalnak el – egyedül az óceánok teszik ki a terület 70%-át földgolyó. Csak magának a Napnak az energiája hajtja őket, és ők jelentik az alapot, amely stabilizálja és fenntartja az életet fenntartó feltételeket a bolygón.

A második típusú ökoszisztémák természetes termékenysége magas. Ezek a rendszerek annyi elsődleges biomasszát „termelnek”, hogy az nemcsak saját fenntartásukra elegendő, hanem ennek egy része más rendszerekbe is átvihető, illetve felhalmozható.

Így a természetes ökoszisztémák „dolgoznak” megélhetésük és saját fejlesztés az ember részéről minden gond és kiadás nélkül, sőt érezhető részesedés keletkezik bennük élelmiszeripari termékekés egyéb, az emberi élethez szükséges anyagokat. De a lényeg az, hogy itt nagy mennyiségű levegőt megtisztítanak, az édes vizet visszaadják a keringésbe, kialakul az éghajlat stb.

Az antropogén ökoszisztémák teljesen másképp működnek. Ezek közé tartozik harmadik típus- ezek olyan agroökoszisztémák, akvakultúrák, amelyek élelmet, rostos anyagokat termelnek, de nemcsak a Nap energiája, hanem az ember által szállított tüzelőanyag formájában nyújtott támogatásai miatt is.

Ezek a rendszerek hasonlóak a természetesekhez, hiszen a kultúrnövények tenyészidőszaki önfejlődése természetes folyamat, amelyet a természetes napenergia kelt életre. De a talaj-előkészítés, a vetés, a betakarítás, stb., már az ember energiaköltsége. Ráadásul az ember szinte teljesen megváltoztatja a természetes ökoszisztémát, ami mindenekelőtt leegyszerűsítésében, azaz leegyszerűsítésében nyilvánul meg. a fajdiverzitás csökkenése egészen a nagymértékben leegyszerűsített monokultúrás rendszerig (1. táblázat).

1. táblázat

Természetes és egyszerűsített antropogén ökoszisztémák összehasonlítása (Miller, 1993 nyomán)

*Természetes ökoszisztéma* *(mocsár, rét, erdő)*	*Antropogén ökoszisztéma* *(mező, gyár, ház)*
Fogadja, átalakítja, felhalmozza a napenergiát.	Fosszilis és nukleáris üzemanyagokból fogyaszt energiát.
Oxigént termel és szén-dioxidot fogyaszt.	Fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor oxigént fogyaszt és szén-dioxidot termel.
Termékeny talajt képez.	Kimeríti vagy veszélyt jelent a termékeny talajra.
Felhalmozódik, tisztítja és fokozatosan fogyasztja a vizet.	Sok vizet pazarol és szennyezi.
Élőhelyeket hoz létre különféle típusok vadvilág.	Elpusztítja számos vadfaj élőhelyét.
Szabadon szűri és fertőtleníti a szennyeződéseket és a hulladékot.	Szennyező anyagokat és hulladékokat termel, amelyeket a lakosság költségére fertőtleníteni kell.
Önfenntartó és öngyógyító képességgel rendelkezik.	A folyamatos karbantartás és helyreállítás jelentős kiadásokat igényel.

A modern mezőgazdaság lehetővé teszi az ökoszisztémák folyamatos fenntartását a szukcesszió korai szakaszában évről évre, egy vagy több növény maximális elsődleges termelékenységét elérve. A parasztoknak sikerül magas hozamot elérniük, de magas áron, és ezt az árat a gyomirtás, az ásványi trágya, a talajképzés stb.

Új fajok tartós megjelenése, pl. lágyszárú növények, természetes szukcessziós folyamat eredménye.

Állatállomány– ez is egy módja az ökoszisztéma egyszerűsítésének; A számára hasznos haszonállatok védelme közben az ember elpusztítja a vadon élő állatokat: a növényevőket mint versenytársakat az élelmiszerforrásokban, a ragadozókat, mint az állatokat pusztítókat.

Az értékes halfajok kifogása leegyszerűsíti a víztestek ökoszisztémáit. A levegő- és vízszennyezés fák és halak pusztulásához is vezet, és „kirabolja” a természetes ökoszisztémákat.

A népesség növekedésével az emberek arra kényszerülnek, hogy egyre több érett ökoszisztémát alakítsanak át egyszerű, fiatal produktív ökoszisztémákká. Ahhoz, hogy ezeket a rendszereket „fiatal” korban is fenntartsák, növekszik az üzemanyag- és energiaforrások felhasználása. Emellett csökkenni fog a faji (genetikai) diverzitás és természeti tájak(1. táblázat).

Egy fiatal, produktív ökoszisztéma nagyon sérülékeny a monotípus miatt fajösszetétel, mert egyesek következtében környezeti katasztrófa(szárazság), a genotípus pusztulása miatt már nem állítható helyre. De az emberiség életéhez szükségesek, ezért a feladatunk az egyszerűsített antropogén eredetűek és a szomszédos összetettebb, gazdag génállományú, természetes ökoszisztémák közötti egyensúly fenntartása, amelyektől függenek.

A mezőgazdaság energiaköltségei magasak – természetes plusz az emberek által támogatott, ennek ellenére a legtermékenyebb mezőgazdaság megközelítőleg a termelő természetes ökoszisztémák szintjén van.

Mindkettőnek a termelékenysége a fotoszintézisen alapul, az igazi különbség a rendszerek között csak az energia eloszlásában van: az antropogén rendszerben csak néhány (egy-két) faj nyeli el, a természetes rendszerben pedig abszorbeálja; sok faj és anyag.

Az ökoszisztémákban negyedik típus, amelyek magukban foglalják az ipari-városi rendszereket – az üzemanyag energia teljes mértékben helyettesíti a napenergiát. A természetes ökoszisztémák energiaáramlásához képest itt két-három nagyságrenddel nagyobb a fogyasztása.

1.2 Mezőgazdasági ökoszisztémák (agroökoszisztémák)

Fő cél létrehozott mezőgazdasági rendszereket – racionális használat azok biológiai erőforrások, amelyek közvetlenül részt vesznek az emberi tevékenység szférájában - élelmiszerek, technológiai nyersanyagok forrásai, gyógyszerek.

Az agroökoszisztémákat az emberek azért hozták létre, hogy magas hozamot érjenek el – az autotrófok tiszta termelése.

Összefoglalva mindazt, amit az agroökoszisztémákról már elmondtunk, a következő főbb különbségeiket emeljük ki a természetesektől (2. táblázat).

1. Az agroökoszisztémákban a fajok sokfélesége erősen lecsökken:

·a termesztett növények fajszámának csökkenése csökkenti a biocenózis állatállományának látható sokféleségét is;

· az ember által tenyésztett állatok fajdiverzitása a természethez képest elenyésző;

· a művelt legelők (fűvel beültetett) fajdiverzitását tekintve hasonlóak a mezőgazdasági táblákhoz.

2. Az ember által termesztett növény- és állatfajok „fejlődése” következtében mesterséges szelekcióés versenyképtelenek a vadon élő fajok elleni küzdelemben emberi támogatás nélkül.

3. Az agroökoszisztémák a napenergia mellett további, az emberek által támogatott energiát kapnak.

4. Tiszta termékek(szüret) kikerül az ökoszisztémából és nem kerül be a biocenózis táplálékláncába, illetve kártevők általi részleges felhasználása, betakarítás közbeni veszteségek, amelyek természetes következményekkel is járhatnak. trofikus láncok. Az emberek minden lehetséges módon elnyomják őket.

5. A szántók, kertek, legelők, veteményeskertek és más agrocenózisok ökoszisztémái az emberek által a szukcesszió korai szakaszában támogatott leegyszerűsített rendszerek, amelyek ugyanolyan instabilok és önszabályozásra képtelenek, mint a természetes úttörő közösségek, ezért nem létezhetnek nélkülük. emberi támogatás.

2. táblázat

Összehasonlító jellemzők természetes ökoszisztémák és agroökoszisztémák.

*Természetes ökoszisztémák*	*Agroökoszisztémák*
Elsődleges természetes elemi egységek az evolúció során kialakult bioszférák.	A bioszféra ember által átalakított másodlagos mesterséges elemi egységei.
Komplex rendszerek jelentős számú állat- és növényfajjal, amelyekben több faj populációja dominál. Általában stabilak dinamikus egyensúlyönszabályozással érhető el.	Egyszerűsített rendszerek egy növény- és állatfaj populációinak dominanciájával. Stabilak és biomassza szerkezetének változékonysága jellemzi őket.
A termelékenységet az anyagok körforgásában részt vevő szervezetek adaptált jellemzői határozzák meg.	A termelékenységet a gazdasági tevékenység szintje határozza meg, és a gazdasági és műszaki adottságoktól függ.
Az elsődleges termékeket az állatok használják, és részt vesznek az anyagok körforgásában. A „fogyasztás” a „termeléssel” szinte egyidejűleg történik.	A termést az emberi szükségletek kielégítésére és az állatállomány takarmányozására takarítják be. Élő anyag felhalmozódik egy ideig anélkül, hogy elfogyna. Legtöbb magas termelékenység csak rövid ideig fejlődik.

Az ember természetes környezetének leegyszerűsítése ökológiai szempontból nagyon veszélyes. Ezért nem lehet a teljes tájat mezőgazdaságivá alakítani, meg kell őrizni és növelni a sokféleségét, érintetlenül hagyva a védett területeket, amelyek a szukcesszióban felépülő közösségek fajforrásai lehetnek.

2. fejezet Ipari - városi rendszerek

2.1 Urbanizációs folyamatok

Urbanizáció – ez a városok növekedése és fejlődése, a városi lakosság arányának növekedése az országban a vidéki területek rovására, a városok szerepének növekedése és a társadalom fejlődése. A városokra jellemző a népességnövekedés és a népsűrűség. Történelmileg a legelső milliós város Róma volt Julius Caesar (44-10) idejében. A világ legnagyobb városa korunkban Mexikóváros - 14 millió ember.

A városokban, különösen a nagyvárosokban a népsűrűség több ezertől több tízezer főig terjed 1 négyzetkilométerenként. Mint ismeretes, az emberre nem hatnak a népsűrűségtől függő, az állatok szaporodását visszaszorító tényezők: nem csökkentik automatikusan a népességnövekedés ütemét. De objektíven nagy sűrűségű az egészség romlásához vezet, bizonyos betegségek kialakulásához, például a környezetszennyezéshez, és járványügyileg veszélyessé teszi a helyzetet az egészségügyi előírások önkéntes vagy akaratlan megsértése esetén.

Különösen intenzív urbanizációs folyamatok a fejlődő országokban, amint azt a következő évek városnövekedésének fenti mutatói ékesen bizonyítják.

Az ember maga hozza létre ezeket az összetett városi rendszereket, jó célt követve - az életkörülmények javítása érdekében, és nemcsak egyszerűen „megvédi magát” a pusztító tényezőktől, hanem azzal is, hogy új mesterséges környezetet teremt magának, amely növeli az élet kényelmét. Ez azonban az emberek természetes környezettől való elszakadásához és a természetes ökoszisztémák felbomlásához vezet.

2.2 Városi rendszerek

Városi rendszer (urborendszer) – „egy instabil természeti-antropogén rendszer, amely építészeti és építési objektumokból, valamint élesen megzavart természetes ökoszisztémákból áll.”

Ahogy a város fejlődik, funkcionális zónái egyre inkább differenciálódnak – ezek ipari, lakóparkok és erdei parkok.

Természeti területek – Ezek olyan területek, ahol az ipari létesítmények koncentrálódnak különféle iparágak(kohászati, vegyipari, gépészeti, elektronikai). Ők a környezetszennyezés fő forrásai.

Lakott övezetek – Ez egy olyan terület, ahol lakóépületek, adminisztratív épületek, kulturális és oktatási létesítmények koncentrálódnak.

Erdőpark – Ez egy zöld terület a város körül, amit ember művel meg, i.e. masszív kikapcsolódásra, sportolásra, szórakozásra alkalmas. A szakaszai városokon belül is lehetségesek, de általában itt városi parkok – faültetvények a városban, amelyek meglehetősen nagy területeket foglalnak el, és a polgárok kikapcsolódását is szolgálják. Ellentétben a természetes erdőkkel, sőt az erdei parkokkal, a városi parkok és hasonló kisebb települések a városban (terek, körutak) nem önfenntartó és önszabályozó rendszerek.

Az erdei parkos övezeteket, városi parkokat és más, kifejezetten az emberek rekreációjára kialakított területrészeket ún. szabadidős zónák (területek, szakaszok).

Az urbanizációs folyamatok elmélyülése a város infrastruktúrájának bonyolításához vezet. A közlekedés jelentős helyet kezd elfoglalni és közlekedési lehetőségek (autópályák, benzinkutak, garázsok, benzinkutak, vasutak komplex infrastruktúrájával, beleértve a földalattiakat is - a metró; repülõterek szolgáltató komplexummal stb.).

Közlekedési rendszerek áthaladnak a város minden funkcionális zónáján, és befolyásolják a teljes városi környezetet (városi környezetet).

Szerda, körülvevő embert ilyen körülmények között, - az abiotikus és társadalmi környezetek, közösen és közvetlenül befolyásolják az embereket és gazdaságukat. Ugyanakkor felosztható saját természetes környezetÉs az ember által átalakított természeti környezet(antropogén tájak az ember mesterséges környezetéig - épületek, aszfalt utak, mesterséges világítás stb., azaz. hogy mesterséges környezet) .

Általában a városi környezet és a városi típusú települések része technoszféra, azok. bioszféra, amelyet az ember radikálisan technikai és mesterséges tárgyakká alakított át.

A táj szárazföldi részén kívül litogén alapja is az emberi gazdasági tevékenység pályájára kerül, i.e. a litoszféra felszíni része, amelyet geológiai környezetnek szoktak nevezni. Földtani környezet – Ez sziklák, talajvíz, amelyek befolyásolják gazdasági tevékenység személy (2. ábra).

2. ábra. A műszaki rendszer kölcsönhatása külső eszközökkel:

TS – műszaki rendszer; PTS – természetes-technikai rendszer; ZV – a műszaki rendszer geológiai környezetre gyakorolt hatásának (befolyásának) zónája.

A városi területeken, a városi ökoszisztémákban megkülönböztethető az épületek és építmények környezettel való kölcsönhatásának összetettségét tükröző rendszerek csoportja, amelyek ún. természetes-technikai rendszerek(2. ábra). Szoros kapcsolatban állnak az antropogén tájakkal, azokkal geológiai szerkezetés megkönnyebbülés.

Így a városi rendszerek a lakosság, a lakó- és ipari épületek és építmények koncentrációja. A városi rendszerek létezése a fosszilis tüzelőanyagok és a nukleáris energia nyersanyagainak energiájától függ, és az emberek mesterségesen szabályozzák és tartják fenn.

A városi rendszerek környezete, mind földrajzi, mind geológiai része a legerőteljesebben megváltozott, sőt azzá vált. mesterséges, Itt merülnek fel problémák a forgalomban lévő anyagok újrahasznosítása során. természeti erőforrások, a szennyezés és a környezet megtisztítása, itt a gazdasági és termelési ciklusok egyre inkább elszigetelődnek a természetes anyagcserétől és a természetes ökoszisztémák energiaáramlásától. És végül itt legnagyobb sűrűségű lakosság és épített környezet, amelyek nemcsak az emberi egészséget, hanem az egész emberiség fennmaradását is veszélyeztetik. Az emberi egészség a környezet minőségének mutatója.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Akimova T.A., Ökológia: Tankönyv egyetemeknek. – M., 2000.

2. Odum Yu. – M., 1999.

3. Peredelsky L.V., Korobkin V.I. Ökológia kérdésekben és válaszokban. – Rostov n/d., 2002.

4. Reimers N. Ökológia. – M., 1998.

5. Sukachev V.N. Az ökológia alapjai. oktatóanyag egyetemek számára. – M., 2001.

Az antropogén ökoszisztémák számos hasonlóságot és bizonyos különbségeket mutatnak a természetes ökoszisztémákhoz képest. Az emberiség két hatalmas ökoszisztémában található, amelyek magukban foglalják a várost és az agroökoszisztémákat [...].

Bármely hierarchikus szintű ökoszisztéma csak a fenntartható megvalósítás keretein belül tud fenntarthatóan működni visszacsatolás vagy ezen kapcsolatok megszakadásának területén, amikor az ökoszisztéma elemei képesek kompenzálni a pozitív visszacsatolás által meghatározott eltéréseket (például amikor a szennyezés bejut a vízi ökoszisztémába, az még képes öntisztulásra). Az ökoszisztéma stabilitásának ezt a területét homeosztatikus fennsíknak nevezik (lásd 65. ábra). A visszacsatolás határain belül (felső és alsó) az ökoszisztéma a kompenzációs szabályozóknak köszönhetően fenntartja a stabilitást. Az antropogén ökoszisztémákban, amikor megfelelő terhelések lépnek fel, fenntartható működésükhöz az embernek magának kell betöltenie a kompenzációs szabályozó szerepét (tereprendezés, erdőtelepítés, levegő- és víztisztító rendszerek).[...]

Az antropogén ökoszisztémák teljesen másképp működnek. Ezek joggal sorolhatók a harmadik típusba - agroökoszisztémák, élelmiszereket és rostos anyagokat előállító akvakultúrák. Ezek a rendszerek hasonlóak a természetesekhez, hiszen a kultúrnövények önfejlődése a vegetációs időszakban természetes folyamat, amelyet a napenergia kelt életre. De a talaj-előkészítés, vetés, betakarítás stb. - ezek már emberi energiaköltségek. Ráadásul az ember szinte teljesen megváltoztatja a természetes ökoszisztémát, ami a megbocsátásban fejeződik ki, i.e. a fajok diverzitásának csökkentése, egészen egy nagyon leegyszerűsített monokulturális rendszerig.[...]

Az antropogén ökoszisztémák teljesen másképp működnek. A harmadik típus joggal tudható be nekik - ezek az agroökoszisztémák, az akvakultúrák, amelyek élelmet és rostos anyagokat termelnek, de nem csak a Nap energiája, hanem az emberek által szállított üzemanyag formájában nyújtott támogatások miatt is [... ]

Az ökoház egyfajta ökológiai antropogén ökoszisztéma, biológiailag aktív objektum. Magában foglalja a környező tájat is, amelyen belül teljes körű hulladékelhelyezés történik és a talaj biológiai aktivitása fokozódik.[...]

AGROECOSYSTEM (syn. mezőgazdasági ökoszisztéma, A.) egy autotróf antropogén ökoszisztéma, amely egy mezőgazdasági vállalkozás által elfoglalt területrészt (földrajzi tájat) egyesít. A mezőgazdasági összetétel magában foglalja a talajokat populációikkal (állatok, algák, gombák, baktériumok), az agrocenózisokat, az állatállományt, a természetes és féltermészetes ökoszisztémák töredékeit (erdők, természetes táplálkozóhelyek, mocsarak, víztározók), valamint az embereket.[...]

A monitorozás tárgyai lehetnek természetes, antropogén vagy természetes-antropogén ökoszisztémák. Az ellenőrzés célja nem passzív tényállítás. Ez magában foglalja a kísérletek elvégzését és a folyamatok modellezését is, mint az előrejelzés alapját.[...]

Sok tudós úgy véli, hogy csak a kimerült antropogén ökoszisztémákban lehetséges új fajok betelepítése az ökológiai rendszer egyensúlyának megteremtésére. Tehát például A. G. Bannikov szerint a növényevő halak - ezüstponty, amur - mesterséges csatornákba való bejuttatása, ahol megakadályozzák, hogy túlnőjenek, teljesen elfogadható. Általánosságban elmondható, hogy a Glavrybvod és néhány más szervezet termelési és akklimatizációs állomásainak tapasztalatai lehetővé teszik, hogy optimistábban tekintsünk a halak és a vízi gerinctelenek akklimatizációjának kilátásaira, természetesen kellő környezetvédelmi indoklás mellett. Érdemes megjegyezni, hogy az orosz tudósok számos akklimatizációs munkáját nagyra értékelték világszinten. Ez például a kamcsatkai rák óceánon túli átültetése a Barents-tengerbe, amely példátlan volt az akklimatizáció történetében, ahol mára kialakult az önszaporodó populációja. Sikeres volt a fűrészhal akklimatizációja az Azovi-tengeren és a rózsaszín lazac akklimatizálódása az európai északi részén is.[...]

Sok tudós úgy véli, hogy csak a kimerült antropogén ökoszisztémákban lehetséges új fajok betelepítése az ökológiai rendszer egyensúlyának megteremtésére.[...]

Sok tudós úgy véli, hogy csak a kimerült antropogén ökoszisztémákban lehetséges új fajok betelepítése az ökológiai rendszer egyensúlyának megteremtésére. Így például A.G. Bannikov szerint teljesen elfogadható a növényevő halak - ezüstponty, amur - mesterséges csatornákba való bejuttatása, ahol megakadályozzák, hogy túlnőjenek.[...]

A természetes és antropogén ökoszisztémákban az állatok számának ingadozásai vannak nagy érték az emberi érdekek szempontjából. A rovarok tömeges szaporodásának időszakában az erdőkben vagy a mezőgazdasági növényeken, a rágcsálók (egerek, patkányok) számának meredek növekedésével a lakott területeken jelentős károk keletkeznek a betakarításban, a fa növekedésében és az élelmiszer-ellátásban. Ezért az ember időről időre szembesül a kártevők elleni védekezés és a termésvédelem feladatával, amely nagy erőfeszítést, energiát és anyagokat igényel. Ezért nagyon fontos időben előre jelezni egy adott populáció kitörését egy adott ökoszisztémában, hogy meg lehessen hozni a károkat megelőzendő intézkedéseket. Az állatok számában bekövetkezett változások előrejelzéséhez ismerni kell azok előfordulásának okait és a fejlődési mintákat. Nyilvánvaló, hogy az okok minden esetben időben és térben dinamikus környezeti tényezők. Ezért számos elmélet született az állatpopuláció dinamikájáról (főleg a növényevőkről), amelyek célja számuk előrejelzése és szabályozása. Minden elmélet két nagy kategóriába sorolható: faktoriális és szisztémás (2.5. táblázat).[...]

1. függelék Mérgező és potenciálisan mérgező anyagok természetes-antropogén ökoszisztémákban.[...]

Az E. szintén fel van osztva természetes és mesterséges, mesterséges(antropogén ökoszisztémák). Ez a felosztás relatív, hiszen az intenzíven használt legelő éppoly természetes, mint a mesterséges – a legeltetésnek ellenálló fajok az emberi gazdasági tevékenység hatására kerültek kiválasztásra. Ennek ellenére általánosan elfogadott, hogy a természeti elemek azok, amelyekben a természeti tényezők összetételét meghatározó szerepe nagyobb, mint az emberi befolyás.[...]

Ökológiai veszély véleményünk szerint egy adott természetes, természeti-antropogén ökoszisztéma, természetes területi vagy természeti-gazdasági komplexum olyan állapota, amelyben az antropogén, ill. természetes hatás a környezetre, minőségének és életkörülményeinek változása lehetséges, veszélyeztetve az egyén és a társadalom létfontosságú érdekeit.[...]

Az ember a természetes környezetben való túlélésért vívott versengő harcában elkezdte saját mesterséges antropogén ökoszisztémáit felépíteni. Körülbelül tízezer évvel ezelőtt megszűnt a természet ajándékait gyűjtő „hétköznapi” fogyasztó lenni, és saját maga kezdte átvenni ezeket az „ajándékokat”, a mezőgazdaságot - növénytermesztést és állattenyésztést - létrehozó munkája révén. Az ember a mezőgazdasági modell elsajátítása után történelmileg közeledett a mindössze 200 éve kezdődő ipari forradalomhoz, egészen a mesterséges modell szerint a környezettel való modern komplex kölcsönhatásig (10.1. ábra). Jelenlegi stádiumban, hogy egyre növekvő szükségleteit kielégítse, kénytelen megváltoztatni a természetes ökoszisztémákat, sőt elpusztítani, talán anélkül, hogy akarná.[...]

A munka eredményeként az ember mesterséges élőhelyet hoz létre maga körül. Természetes ökoszisztémák teljesen antropogén ökoszisztémák váltják fel domináns tényező amelyben megjelenik egy személy.[...]

Ennek a rendszernek a megvalósításában nem a technikai, hanem a legfontosabb szempont környezetvédelmi rész megoldások, mivel a természetesekkel szomszédos antropogén ökoszisztémákat olyan hatások bonyolítják, mint a nagy populációméret és -sűrűség, az ipari termelés magas koncentrációja és a mezőgazdasági intenzitás; klímában és földrajzi viszonyok; távollét egységes rendszer hulladékgazdálkodás.[...]

Az épületrendszert, mint a természetes-technogén rendszer (NTS) egy formáját sok tudós egyfajta ökoszisztémának tekinti. Az ökoszisztémaként való besorolás mellett mindenekelőtt az ilyenek jelenléte biotikus tényezők, mind az emberek, mind a PTS természetes összetevőjében élő flóra, fauna és mikroorganizmusok képviselői. A homeosztázis biztosítása érdekében az ilyen újonnan létrehozott antropogén ökoszisztémák fokozott emberi kontrollt igényelnek. Ez a mély behatolás miatti növekedés mindig tele van a környezet természetes összetevőinek fokozatos elnyomásával. Ezért a természetes összetevő megőrzése és az ökoszisztéma homeosztázisának optimalizálása érdekében csökkenteni kell az antropogén nyomást. A támadást enyhítő tényezők egyike az optimális tervezési megoldás valamint az „épületrendszer” megvalósítása. Az építési tapasztalatok azt mutatják, hogy a környezetileg optimális megoldás nagymértékben összefügg a természeti környezet adottságainak és dinamikájának hozzáértő felhasználásával, beleértve az épületrendszerrel való interakciót annak teljes működési ideje alatt.[...]

Az ember által módosított tájakon való élethez való alkalmazkodás nem korlátozódik az egyes élőlények szintjén jelentkező labilis kompenzációs reakciókra. Az antropogén ökoszisztémákba való fenntartható bejutás mindig az adaptív tulajdonságok megszilárdulásával jár a folyamatban természetes szelekció. Más szóval, ez a jelenség nemcsak ökológiai, hanem evolúciós is, méretében megfelel a mikroevolúciós folyamatoknak. Ennek legteljesebb formájában új fajok kialakulása, amelyek kifejezetten az új létfeltételekhez alkalmazkodnak. Ezek a már említett szinantróp fajok, amelyek a modern faunában már teljesen összefüggenek az emberrel és az általa létrehozott környezettel. Sőt, ha az egerek és a verebek egyszerűen kihasználják azokat a Lehetőségeket, amelyek az ember közelében megnyílnak (élelmiszer bősége, megfelelő menedékhely, kedvező mikroklíma stb.), akkor a varjú és pasyuk aktívan uralják az emberi környezetet, a magasabb idegrendszer fejlett formáira támaszkodva. tevékenység.[ ...]

A természeti erőforrások felhasználása elsősorban annak tudható be, hogy az ember a korlátozó természeti tényezők hatásának „eltávolítására” a túlélés és a verseny megnyerése érdekében megkezdte saját antropogén ökoszisztémáit.[...]

A humánökológia alapjainak mérlegelésekor az emberi populációk jellemzőinek kérdéseit, a természetes populációktól való eltéréseiket, a nyersanyag-, ill. gazdasági válságok, a várost speciális antropogén ökoszisztémaként jellemzik, elemezték környezeti problémák urbanizált területek.[...]

A könyv tárgyalja alapvető problémákat evdyvt PC biológiai tudomány. Felvázoljuk a fenntartható létezés alapvető mechanizmusait és törvényét biológiai rendszerek különböző szinteken egy forró és dinamikus környezetben. Az elemzést a szerves anyagok minden szintjén elvégzik: a szervezet, a populáció, az ökoszisztéma és az egész szinten. Anyag benyújtva általános forma, ökológiára és növényökológiára való felosztás nélkül. A modern antropogén ökoszisztéma problémáját a legáltalánosabb szempontok szerint fedi le környezetvédelmi jog"meghatározó tudományos alapon természetvédelem és a biológiai erőforrások ésszerű felhasználása.[...]

A mezőgazdasági termelés hatékonyságának növekedése szükségessé tette az agy képességeinek bővítését, mentális képességek személy. A lehetőségek növelésének egyik hatékony módja szellemi tevékenység emberek a mezőgazdasági termelés területén - a mezőgazdaság számítógépesítése. A mezőgazdaság szorosan kapcsolódik az iparhoz, különösen a mezőgazdasági tájak ipari anyagokkal és gépekkel való ellátása terén. Mezőgazdasági és ipari termelés egységes egészet alkotnak. Ezért szükség van az egész ország számítógépesítésére, mint antropogén ökoszisztémára (antropocenózis). A számítógépek segítségével az emberek sokkal gyorsabban tudják megoldani a természeti erőforrások szaporodásával és felhasználásával kapcsolatos összetett problémákat az ökológia és biogeocenológia követelményeinek megfelelően.

Agroökoszisztémák (mezőgazdasági ökoszisztémák, agrocenózisok) – az emberi mezőgazdasági tevékenységből származó mesterséges ökoszisztémák (szántóföldek, kaszák, legelők). Az agroökoszisztémákat az emberek hozták létre, hogy magas nettó autotróf termelést (betakarítás) érjenek el. Ezekben a természetes közösségekhez hasonlóan termelők (kultúrnövények és gyomok), fogyasztók (rovarok, madarak, egerek stb.) és lebontók (gombák és baktériumok) vannak. Kötelező link táplálékláncok az agroökoszisztémákban az ember.

Az agrocenózisok és a természetes biocenózisok közötti különbségek:

– jelentéktelen fajdiverzitás (az agrocenózis kisszámú, nagy abundanciájú fajból áll);

– rövidzárlatok;

– nem teljes anyagkör (a tápanyagok egy része a betakarítással együtt történik);

– az energiaforrás nemcsak a Nap, hanem az emberi tevékenység is (melioráció, öntözés, műtrágyahasználat);

– mesterséges szelekció (a természetes szelekció hatása gyengül, a szelekciót az ember végzi);

– az önszabályozás hiánya (a szabályozást személy végzi) stb.

Így az agrocenózisok instabil rendszerek, és csak emberi támogatással létezhetnek.

A területek mezőgazdasági fejlődése gyakran a népességszabályozás létrejött természetes mechanizmusainak megsemmisüléséhez vezet egyes fajokés bőségük szintjének hirtelen változásai.

Az emberi küzdelemben a gyomok és a kultúrnövények kártevői ellen, ökológiai bumeráng hatás . A modern mezőgazdaságban rengeteg növény- és állatvédő vegyszert használnak – peszticidek (latin pestis - fertőzés és caedo - öl) (peszticidek). A peszticidek csoportjába tartozik:

– gyomirtó szerek (latinul herba - fű és caedo - öl) - vegyi készítmények a nemkívánatos, főként gyomok elpusztítására (a folyamatos gyomirtó szerek minden növénytípusra hatással vannak, ipari létesítmények környékén, repülőtereken, vezetékek alatt stb.; szelektív - elpusztítják egyes fajokat, például gyomokat, és nem károsítják a kultúrnövényeket, a mezőgazdaságban vegyszeres gyomirtásra használnak szántóföldeken, kertekben, szőlőben stb.);

– rovarölő szerek (latin insectum - insect and caedo - kill) - vegyi készítmények rovarok irtására - mezőgazdasági növények kártevői;

– akaricidek (görögül akari - kullancs és latin caedo - megöl) - vegyi készítmények a növényvédő szerek csoportjából a mezőgazdasági növényekre és állatokra káros kullancsok elpusztítására;

– állatölő szerek (görögül zoon – állat és latin caedo – öl) – főként rágcsálók elleni védekezésre használt vegyszerek ( rágcsálóirtó szerek, tartalmazza gyilkosok patkányok megölésére);

gombaölő szerek(a latin fungus szóból - gomba és caedo - ölni) - patogén gombák elpusztítására vagy kifejlődésének megelőzésére szolgáló vegyi készítmények - mezőgazdasági növények kórokozói;

– defoliánsok – mesterséges lombhullást okozó vegyszerek, amelyek felgyorsítják az érést és megkönnyítik a betakarítást (szüret előtti lombhullásra használják, főleg gyapotban);

– szárítószerek – a növényi szövetek kiszáradását okozó vegyszerek, amelyek felgyorsítják azok érését és megkönnyítik a betakarítást (gyapot, rizs, ricinus, burgonya stb. szárítására használják);

– növényi növekedést szabályozó szerek.

Városi ökoszisztémák (városi rendszerek) – a városfejlesztés eredményeként létrejövő mesterséges ökoszisztémák, amelyek a lakosság, lakóépületek, ipari, háztartási, kulturális objektumok stb. Ide tartoznak a következő területek: ipari övezetek, ahol a gazdaság különböző ágazatainak ipari létesítményei koncentrálódnak és a környezetszennyezés fő forrásai; lakóterületek (lakó- vagy hálóterület) lakóépületekkel, igazgatási épületekkel, használati tárgyakkal, kulturális létesítményekkel stb.; rekreációs területek, az emberek kikapcsolódására szolgál (erdei parkok, rekreációs központok stb.); közlekedési rendszerek és szerkezetek, mindent átható városi rendszer(utak és vasutak, metrók, benzinkutak, garázsok, repülőterek stb.). A városi ökoszisztémák létezését az agroökoszisztémák, a fosszilis tüzelőanyag-energia és a nukleáris ipar támogatják.

http://poznayka.org/s85048t1.html

©2015-2019 oldal
Minden jog a szerzőket illeti. Ez az oldal nem igényel szerzői jogot, de ingyenesen használható.
Az oldal létrehozásának dátuma: 2017-12-12

Az antropogén ökoszisztémák általános ismerete

Bevezetés.

1. fejezet Az ember és az ökoszisztémák

1.1 Az ökoszisztémák típusai

1.2 Agroökoszisztémák

2. fejezet Ipari-városi rendszerek

2.1 Urbanizációs folyamatok

2.2 Városi rendszerek

Következtetés

Felhasznált irodalom jegyzéke

Bevezetés

Az ember a mezőgazdasági modell elsajátítása után történelmileg közelítette meg a 200 éve kezdődő ipari forradalmat, egészen a környezettel való modern komplex kölcsönhatásig egy mesterséges modell szerint (1. ábra). Jelenlegi stádiumban, hogy egyre növekvő szükségleteit kielégítse, kénytelen megváltoztatni a természetes ökoszisztémákat, sőt elpusztítani, talán anélkül, hogy ezt akarná.

Az „ökoszisztéma” kifejezést A. D. Tansley angol botanikus (1871-1955) javasolta. Úgy vélte, hogy az ökoszisztémák „az ökológus szemszögéből nézve a Föld felszínének alapvető természetes egységei”, amelyek „nemcsak az élőlények komplexumát foglalják magukban, hanem az élőhelyi tényezőket alkotó fizikai tényezők egészét is. a legtágabb értelemben.”

Energia– ez a természetes és antropogén ökoszisztémák eredeti hajtóereje. Minden rendszer energiaforrása lehet kimeríthető - nap, szél, árapály és kimeríthető - üzemanyag és energia (szén, olaj, gáz). Az üzemanyag felhasználásával az embernek energiát kell hozzáadnia a rendszerhez, vagy akár teljesen energiával támogatnia kell.

1. fejezet Az ember és az ökoszisztémák

1.1 Ökoszisztéma típusok

A meglévő rendszerek energetikai jellemzői alapján az energiát alapul véve osztályozhatjuk, ill az ökoszisztémák négy alapvető típusát azonosította:

1. természetes: a Nap által hajtott, nem támogatott;

2. természetes, a Nap által hajtott, egyéb természetes források által támogatott;

3. a Nap hajtja és az ember támogatja;

4. ipari-városi, üzemanyag-vezérelt (fosszilis, egyéb szerves és nukleáris).

Az első típusú ökoszisztémákhoz ide tartoznak az óceánok és a magas hegyvidéki erdők, amelyek a Föld bolygó életfenntartásának alapját képezik.

Az első típusú ökoszisztémák hatalmas területeket foglalnak el – egyedül az óceánok teszik ki a földkerekség 70%-át. Csak magának a Napnak az energiája hajtja őket, és ők jelentik az alapot, amely stabilizálja és fenntartja az életet fenntartó feltételeket a bolygón.

A természetes ökoszisztémák tehát „dolgoznak” létfontosságú funkcióik és saját fejlődésük fenntartásán, anélkül, hogy az embernek gondoskodna róla, vagy ráfordítana, sőt, észrevehető részét hozzák létre az ember életéhez szükséges élelmiszerekből és egyéb anyagokból. De a lényeg az, hogy itt nagy mennyiségű levegőt megtisztítanak, az édes vizet visszaadják a keringésbe, kialakul az éghajlat stb.

1. táblázat

Természetes és egyszerűsített antropogén ökoszisztémák összehasonlítása (Miller, 1993 nyomán)

*Természetes ökoszisztéma* *(mocsár, rét, erdő)*	*Antropogén ökoszisztéma* *(mező, gyár, ház)*
Fogadja, átalakítja, felhalmozza a napenergiát.	Fosszilis és nukleáris üzemanyagokból fogyaszt energiát.
Oxigént termel és szén-dioxidot fogyaszt.	Fosszilis tüzelőanyagok elégetésekor oxigént fogyaszt és szén-dioxidot termel.
Termékeny talajt képez.	Kimeríti vagy veszélyt jelent a termékeny talajra.
Felhalmozódik, tisztítja és fokozatosan fogyasztja a vizet.	Sok vizet pazarol és szennyezi.
Élőhelyet hoz létre a különféle vadfajták számára.	Elpusztítja számos vadfaj élőhelyét.
Szabadon szűri és fertőtleníti a szennyeződéseket és a hulladékot.	Szennyező anyagokat és hulladékokat termel, amelyeket a lakosság költségére fertőtleníteni kell.
Önfenntartó és öngyógyító képességgel rendelkezik.	A folyamatos karbantartás és helyreállítás jelentős kiadásokat igényel.

Az új fajok, például a lágyszárúak folyamatos megjelenése természetes szukcessziós folyamat eredménye.

A népesség növekedésével az emberek arra kényszerülnek, hogy egyre több érett ökoszisztémát alakítsanak át egyszerű, fiatal produktív ökoszisztémákká. Ahhoz, hogy ezeket a rendszereket „fiatal” korban is fenntartsák, növekszik az üzemanyag- és energiaforrások felhasználása. Emellett csökkenni fog a fajok (genetikai) sokfélesége és a természeti tájak (1. táblázat).

Egy fiatal, produktív ökoszisztéma monotípusos fajösszetétele miatt nagyon sérülékeny, hiszen valamilyen környezeti katasztrófa (szárazság) következtében a genotípus pusztulása miatt már nem állítható helyre. De az emberiség életéhez szükségesek, ezért a feladatunk az egyszerűsített antropogén eredetűek és a szomszédos összetettebb, gazdag génállományú, természetes ökoszisztémák közötti egyensúly fenntartása, amelyektől függenek.

1.2 Mezőgazdasági ökoszisztémák (agroökoszisztémák)

A kialakított mezőgazdasági rendszerek fő célja ezek ésszerű felhasználása biológiai erőforrások, amelyek közvetlenül részt vesznek az emberi tevékenység szférájában - élelmiszerek, technológiai alapanyagok, gyógyszerek forrásai.

Az agroökoszisztémákat az emberek azért hozták létre, hogy magas hozamot érjenek el – az autotrófok tiszta termelése.

Összefoglalva mindazt, amit az agroökoszisztémákról már elmondtunk, a következő főbb különbségeiket emeljük ki a természetesektől (2. táblázat).

1. Az agroökoszisztémákban a fajok sokfélesége erősen lecsökken:

·a termesztett növények fajszámának csökkenése csökkenti a biocenózis állatállományának látható sokféleségét is;

· az ember által tenyésztett állatok fajdiverzitása a természethez képest elenyésző;

· a művelt legelők (fűvel beültetett) fajdiverzitását tekintve hasonlóak a mezőgazdasági táblákhoz.

2. Az ember által tenyésztett növény- és állatfajok a mesterséges szelekció következtében „fejlődnek”, és emberi támogatás nélkül versenyképtelenek a vadon élő fajok elleni küzdelemben.

3. Az agroökoszisztémák a napenergia mellett további, az emberek által támogatott energiát kapnak.

4. A tiszta termékek (szüret) kikerülnek az ökoszisztémából, és nem kerülnek be a biocenózis táplálékláncába, hanem annak kártevők általi részleges felhasználása, betakarítás közbeni veszteségek, amelyek a természetes trofikus láncokba is bekerülhetnek. Az emberek minden lehetséges módon elnyomják őket.

2. táblázat

Természetes ökoszisztémák és agroökoszisztémák összehasonlító jellemzői.

*Természetes ökoszisztémák*	*Agroökoszisztémák*
A bioszféra elsődleges természetes elemi egységei, amelyek az evolúció során keletkeztek.	A bioszféra ember által átalakított másodlagos mesterséges elemi egységei.
Komplex rendszerek jelentős számú állat- és növényfajjal, amelyekben több faj populációja dominál. Jellemzőjük az önszabályozással elért stabil dinamikus egyensúly.	Egyszerűsített rendszerek egy növény- és állatfaj populációinak dominanciájával. Stabilak és biomassza szerkezetének változékonysága jellemzi őket.
A termelékenységet az anyagok körforgásában részt vevő szervezetek adaptált jellemzői határozzák meg.	A termelékenységet a gazdasági tevékenység szintje határozza meg, és a gazdasági és műszaki adottságoktól függ.
Az elsődleges termékeket az állatok használják, és részt vesznek az anyagok körforgásában. A „fogyasztás” a „termeléssel” szinte egyidejűleg történik.	A termést az emberi szükségletek kielégítésére és az állatállomány takarmányozására takarítják be. Az élő anyag egy ideig felhalmozódik anélkül, hogy elfogyna. A legmagasabb termelékenység csak rövid ideig fejlődik.

2. fejezet Ipari - városi rendszerek

2.1 Urbanizációs folyamatok

A városokban, különösen a nagyvárosokban a népsűrűség több ezertől több tízezer főig terjed 1 négyzetkilométerenként. Mint ismeretes, az emberre nem hatnak a népsűrűségtől függő, az állatok szaporodását visszaszorító tényezők: nem csökkentik automatikusan a népességnövekedés ütemét. De az objektíven nagy sűrűség az egészség romlásához, például a környezetszennyezéssel összefüggő speciális betegségek kialakulásához vezet, és járványügyi szempontból veszélyessé teszi a helyzetet az egészségügyi előírások önkéntes vagy akaratlan megsértése esetén.

Különösen intenzív urbanizációs folyamatok a fejlődő országokban, amint azt a következő évek városnövekedésének fenti mutatói ékesen bizonyítják.

2.2 Városi rendszerek

Ahogy a város fejlődik, funkcionális zónái egyre inkább differenciálódnak – ezek ipari, lakóparkok és erdei parkok.

Természeti területek – Ezek olyan területek, ahol a különböző iparágak (kohászat, vegyipar, gépipar, elektronika) ipari létesítményei koncentrálódnak. Ők a környezetszennyezés fő forrásai.

Lakott övezetek – Ez egy olyan terület, ahol lakóépületek, adminisztratív épületek, kulturális és oktatási létesítmények koncentrálódnak.

Az erdei parkos övezeteket, városi parkokat és más, kifejezetten az emberek rekreációjára kialakított területrészeket ún. szabadidős zónák (területek, szakaszok).

Az urbanizációs folyamatok elmélyülése a város infrastruktúrájának bonyolításához vezet. A közlekedési és közlekedési szerkezetek jelentős helyet foglalnak el (utak, benzinkutak, garázsok, benzinkutak, vasutak komplex infrastruktúrájukkal, beleértve a földalattiakat is - a metró; repülőterek szolgáltató komplexummal stb.).

Közlekedési rendszerek áthaladnak a város minden funkcionális zónáján, és befolyásolják a teljes városi környezetet (városi környezetet).

Az embert körülvevő környezet ilyen körülmények között, - Ez egy olyan abiotikus és társadalmi környezet, amely együttesen és közvetlenül befolyásolja az embereket és gazdaságukat. Ugyanakkor felosztható saját természetes környezetÉs az ember által átalakított természeti környezet(antropogén tájak az emberek mesterséges környezetéig - épületek, aszfalt utak, mesterséges világítás stb., pl. mesterséges környezet) .

Általában a városi környezet és a városi típusú települések része technoszféra, azok. bioszféra, amelyet az ember radikálisan technikai és mesterséges tárgyakká alakított át.

A táj szárazföldi részén kívül litogén alapja is az emberi gazdasági tevékenység pályájára kerül, i.e. a litoszféra felszíni része, amelyet geológiai környezetnek szoktak nevezni. Földtani környezet – ezek az emberi gazdasági tevékenység által érintett kőzetek és talajvíz (2. ábra).

2. ábra. A műszaki rendszer kölcsönhatása külső eszközökkel:

TS – műszaki rendszer; PTS – természetes-technikai rendszer; ZV – a műszaki rendszer geológiai környezetre gyakorolt hatásának (befolyásának) zónája.

A városi területeken, a városi ökoszisztémákban megkülönböztethető az épületek és építmények környezettel való kölcsönhatásának összetettségét tükröző rendszerek csoportja, amelyek ún. természetes-technikai rendszerek(2. ábra). Szorosan kapcsolódnak az antropogén tájakhoz, földtani felépítésükkel, domborzatukkal.

A városi rendszerek környezete, mind földrajzi, mind geológiai része a legerőteljesebben megváltozott, sőt azzá vált. mesterséges, itt problémák merülnek fel a körforgásban, a környezet szennyezésében és tisztításában szerepet játszó természeti erőforrások hasznosításában, itt a gazdasági és termelési ciklusok egyre inkább elszigetelődnek a természetes ökoszisztémákban a természetes anyagcserétől és energiaáramlástól. És végül itt van a legmagasabb népsűrűség és épített környezet, amely nemcsak az emberi egészséget, hanem az egész emberiség fennmaradását is veszélyezteti. Az emberi egészség a környezet minőségének mutatója.

Felhasznált irodalom jegyzéke

1. Akimova T.A., Ökológia: Tankönyv egyetemeknek. – M., 2000.

2. Odum Yu. – M., 1999.

3. Peredelsky L.V., Korobkin V.I. Ökológia kérdésekben és válaszokban. – Rostov n/d., 2002.

4. Reimers N. Ökológia. – M., 1998.

5. Sukachev V.N. Az ökológia alapjai. Tankönyv egyetemek számára. – M., 2001.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete