Группы антропогенных факторов. Антропогенные факторы и их влияние на природную среду

Антропогенные факторы – это совокупность влияний хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду как среду обитания других видов.

Природные экосистемы обладают значительной устойчивостью и упругостью, что помогает переносить периодические нарушающие воздействия и нередко довольно хорошо восстанавливаться после многих периодических антропогенных нарушений. Экосистемы от природы адаптированы к таким воздействиям.

Однако хронические (постоянные) нарушения могут привести к выраженным и устойчивым негативным последствиям, особенно в случае загрязнения атмосферного воздуха, природных вод и почв опасными химическими веществами. В таких случаях эволюционная история адаптации уже не помогает организмам и антропогенный стресс может стать для них основным лимитирующим фактором.

Антропогенный стресс экосистем подразделяют на две группы:

- острый стресс , для которого характерно внезапное начало, быстрая интенсивность и небольшая продолжительность нарушений;

- хронический стресс , при котором нарушения невысокой интенсивности долго продолжаются или часто повторяются, т.е. это «постоянно беспокоящее» воздействие.

Природные экосистемы обладают значительной способностью справляться с острым стрессом или восстанавливаться после него. Степень стабильности экосистем различна и зависит от жесткости воздействия и от эффективности внутренних механизмов. Выделяют два типа стабильности:

Резистентная устойчивость – способность оставаться в устойчивом состоянии под нагрузкой.

Упругая устойчивость – способность быстро восстанавливаться.

Хроническое воздействие антропогенных факторов вызывает существенные изменения в структуре и функционировании экосистем, которые могут иметь катастрофические последствия. Последствия хронического стресса труднее оценить – иногда лишь спустя многие годы могут проявиться последствия стресса. Так, потребовались годы, чтобы выявить связь между заболеванием раком и курением или хроническим, слабым ионизирующим излучением.

Если человечество в ближайшие десятилетия не приложит усилий по сдерживанию процесса ухудшения качества окружающей среды, то загрязняющие вещества вполне могут стать лимитирующим фактором для индустриальной цивилизации.

3.4. Экологическая валентность видов и лимитирующие факторы

Амплитуда колебания фактора, при которой могут существовать организмы, называется экологической валентностью вида . Организмы с широкой экологической валентностью называются эврибионтными, с узкой – стенобионтными.

Рисунок 2. Сравнение относительных пределов толерантности стенотермных и эвритермных организмов

(по Ю. Одуму, 1986)

У стенотермных видов минимум, оптимум и максимум сближены (рис. 2). Стенобионтность и эврибионтность характеризуют различные типы приспособления организмов к выживанию. Так, по отношению к температуре различают эври- и стенотермные организмы, по отношению к содержанию солей – эври- и стеногалинные, по отношению к свету – эври- и стенофотные, по отношению к пище – эври- и стенофагные.

Экологическая валентность вида тем шире, чем в более разнообразных условиях он обитает. Так, прибрежные формы более эвритермны и эвригалинны, чем морские, где температура и соленость воды более постоянны.

Таким образом, организмы могут характеризоваться как экологическим минимумом , так и экологическим максимумом . Диапазон между этими двумя величинами называют пределом толерантности .

Любое условие, приближающиеся к пределу толерантности или превышающее его, называется лимитирующим условием или лимитирующим фактором. Лимитирующий фактор – фактор среды, выходящий за пределы выносливости организма. Лимитирующий фактор ограничивает любое проявление жизнедеятельности организма. С помощью лимитирующих факторов регулируется состояние организмов и экосистем.

Лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток некоторых факторов, например, таких как тепло, свет и вода.При стационарном состоянии лимитирующим будет то жизненно важное вещество, доступные количества которого наиболее близки к необходимому минимуму. Эта концепция известна как « закон минимума» Либиха .

В 1840 г. немецкий химик Ю.Либих впервые сделал вывод о том, что выносливость организма определяется самым слабым звеном в цепи его экологических потребностей. Данный вывод был сделан в результате изучения влияния разнообразных факторов на рост растений. Было установлено, что растения часто лимитируются не теми элементами питания, которые требуются в больших количествах (например, СО 2 и вода, которые в избытке), а теми, которые требуются в ничтожных количествах (например, цинк), но которых и в окружающей среде очень мало.

Закон «минимума» Либиха имеет два вспомогательных принципа :

1. Ограничительный – закон строго применим только в условиях стационарного состояния, т.е. когда приток и отток энергии и веществ сбалансированы. При нарушении равновесия изменяется скорость поступления веществ и экосистема начинает зависеть также от других факторов.

2. Взаимодействие факторов – высокая концентрация или доступность одного вещества или фактора может изменять скорость потребления элемента питания, содержащегося в минимальном количестве. Иногда организм способен заменять, хотя бы частично, дефицитный элемент другим, химически близким.

Изучая различное лимитирующее действие экологических факторов (таких как свет, тепло, вода) американский зоолог Виктор Эрнест Шелфорд в 1913 г., пришел к выводу, что лимитирующим фактором может быть не только недостаток, но и избыток факторов. В экологию представление о лимитирующем влиянии максимума наравне с минимумом известно как «закон толерантности» В.Шелфорда .

Организмы могут иметь широкий диапазон толерантности в отношении одного фактора и узкий диапазон в отношении другого. Организмы с широким диапазоном толерантности по всем факторам среды обычно наиболее широко распространены.

Важность концепции лимитирующих факторов состоит в том, что она дает экологу отправную точку при исследовании сложных ситуаций. При исследовании экосистем исследователь в первую очередь должен уделять внимание тем факторам, которые функционально наиболее важны.

Условия существования

Определение 1

Условия существования (Условия жизни) – это совокупности необходимых для организмов элементов, с которыми они находятся в неразрывном отношении и без которых существовать не могут.

Приспособление организмов к среде называется адаптацией. Способности к адаптации – одно их важнейших свойств жизни, которое обеспечивает возможности ее жизни, размножения и выживания. Адаптации проявляются на различных уровнях – от биохимии клетки и поведения отдельного организма до функционирования и строения сообщества и экосистемы. Адаптация возникает и изменяется в процессе эволюции видов.

Некоторые элементы среды или свойства, которые воздействуют на организм, называют экологическими факторами. Факторов среды существует большое количество. Они обладают разной природой и спецификой действия. Все экологические факторы подразделяют на три крупные группы: биотические, абиотические и антропогенные

Определение 2

Абиотическим фактором называют комплекс условий неорганической среды, воздействующих на живой организм косвенно или прямо: свет, температура, радиоактивное излучение, влажность воздуха, давление, солевой состав воды и т.п.

Определение 3

Биотический фактор среды– это совокупность влияний, которые оказываются на растения остальными организмами. любое растение живет не изолированно, а во взаимосвязи с прочими растениями, грибами, микроорганизмами, животными.

Определение 4

Антропогенный фактор – это совокупности экологических факторов, определенных преднамеренной или случайной деятельностью человечества и вызывающих значительное воздействие на функционирование и структуру экосистем.

Антропогенные факторы

Наиболее важная в наше время группа факторов, которая интенсивно изменяет окружающую среду, прямо связана с многосторонней деятельностью человека.

Развитие и формирование человека на земном шаре всегда были связаны с воздействиями на окружающую среду, но в настоящее время данный процесс существенно ускорился.

К антропогенному фактору относят всякое воздействие (как опосредованное, так и прямое) человечества на окружающую среду -биогеоценозы, организмы, биосферу, ландшафты.

видоизменяя природу и приспосабливая ее к личным потребностям, люди изменяют среду обитания растений и животных, тем самым влияя на их существование. Воздействия могут быть прямыми, косвенными и случайными.

Прямые воздействия направлены прямо на живые организмы. Например, нерациональные охота и рыболовство резко урезали количество многих видов. Ускоренные темпы и нарастающая сила видоизменения природы человечеством пробуждают необходимость ее охраны.

Косвенные воздействия осуществляются путем изменения климата, ландшафтов, химизма и физического состояния водоемов и атмосферы, строения поверхностей почв, животного и растительного мира. Человек бессознательно и сознательно вытесняет или истребляет один вид растения или животного, при этом распространяет другой либо создает для него благоприятные условия. Для домашних животных и культурных растений человечество создало новую среду в значительной степени, стократно приумножив продуктивность освоенной земли. Но это сделало не возможным существование многих диких видов.

Замечание 1

Следует отметить, что многие виды растений и животных исчезали с планеты Земля и без антропогенной деятельности человека. Как и у отдельного организма, у каждого вида есть свои юности, расцвет, старости и гибель - это естественный процесс. Но в природных условиях это совершается очень медленно, и обычно уходящий вид успевает смениться новым, более приспособленным к условиям обитания. Человечество же ускорило процессы вымирания до таких темпов, что эволюция уступила место необратимым, революционным реорганизациям экосистем.

Влияние человека как экологического фактора чрезвычайно сильный и разносторонний. Ни одна экосистема на планете не избежала этого влияния, а многие экосистем были полностью уничтожены. Даже целые биомы, например степи, почти полностью исчезли с лица земли. Антропогенное означает "рожденный человеком", и антропогенными называют те факторы, которые своим происхождением обязаны любой деятельности человека. Этим они принципиально отличаются от факторов природных, которые возникли еще до появления человека, но существуют и действуют до сих пор.

Антропогенные факторы (АФ) возникли лишь с появлением человека в период древнего этапа ее взаимодействия с природой, но тогда они были еще очень ограниченными по своим масштабам. Первым существенным АФ стал воздействие на природу с помощью огня; значительно распространился набор АФ с развитием животноводства, растениеводства, появлением крупных поселений. Особое значение для организмов биосферы имели такие АФ, аналогов которых не было в природе раньше, поскольку в ходе эволюции эти организмы не смогли выработать определенных приспособлений к ним.

Сейчас влияние человека на биосферу достиг гигантских масштабов: происходит тотальное загрязнение природной среды, географическая оболочка насыщается техническими сооружениями (городами, заводами, трубопроводами, шахтами, водохранилищами и т.п.); техническими предметами (то есть остатками космических аппаратов, контейнерами с токсичными веществами, свалками) новыми веществами, не ассимилируются биотой; новыми процессами - химическими, физическими, биологическими и смешанными (термоядерный синтез, биоинженерия и т.п.).

Антропогенные факторы - тела, вещества, процессы и явления, которые возникают в результате хозяйственной и иной деятельности человека и действуют на природу вместе с факторами естественными. Все разнообразие антропогенных факторов подразделяют на следующие основные подгруппы:

o Факторы-тела - это, например, искусственный рельеф (курганы, тараканы), водоемы (водохранилища, каналы, пруды), сооружения и здания и тому подобное. Факторы этой подгруппы характеризуются четкой пространственной определенностью и длительным действием. Произведенные прежде, они часто существуют веками и даже тысячелетиями. Многие из них распространены на значительные площади.

o Факторы-вещества - это обычные и радиоактивные химические вещества, искусственные химические соединения и элементы, аэрозоли, сточные воды и тому подобное. Они, в отличие от первой подгруппы, не имеют конкретной пространственной определенности, постоянно изменяют концентрацию и перемещаются, меняя соответственно степень воздействия на элементы природы. Часть из них со временем разрушается, другие могут присутствовать в среде десятки, сотни и даже тысячи лет (например, некоторые радиоактивные вещества), что обусловливает возможность их аккумуляции в природе.

o Факторы-процессы - это подгруппа АФ, в которую входят влияние на природу животных и растений, уничтожение вредных и разведения полезных организмов, случайное или целенаправленное перемещение организмов в пространстве, добычи полезных ископаемых, эрозия почв и тому подобное. Эти факторы часто занимают ограниченные участки природы, но иногда могут охватывать и большие пространства. Кроме прямого воздействия на природу, часто вызывают и ряд косвенных изменений. Все процессы имеют высокую динамику и часто однонаправленные.

o Факторы-явления - это, например, тепло, свет, радиоволны, электрическое и электромагнитное поля, вибрация, давление, звуковые эффекты и др. В отличие от других подгрупп АФ, явления в основном имеют точные параметры. Как правило, по мере удаления от источника их влияние на природу уменьшается.

На основании изложенного антропогенными факторами можно называть только те произведенные человеком тела, вещества, процессы и явления, которые не существовали в природе до появления человека. В том случае, если определенные АФ не существовали до появления человека только в каком-то (определенном) регионе, их называют региональными антропогенными факторами; если их не было только определенному сезону, то их называют сезонными антропогенными факторами.

В тех случаях, когда производимые человеком тело, вещество, процесс или явление по своим качествам и свойствам аналогичны природного фактора, то его можно считать антропогенным фактором только тогда, когда он количественно преобладает над естественным. Например, тепло, является естественным фактором, становится антропогенным, если его количество, которое выделяет предприятие в окружающую среду, вызывает повышение температуры этой среды. Такие факторы называют количественно-антропогенными.

Иногда под влиянием человека осуществляется переход тел, процессов, веществ или явлений в новое качество. В этом случае речь идет о качественно-антропогенные факторы, например, пески, становятся подвижными вследствие уничтожения человеком растительности, их закрепляла, или вода, которая образуется из ледника при его таянии под влиянием антропогенного потепления.

Рассмотрим такой простой антропогенное воздействие, как выпас скота. Во-первых, это сразу приводит к подавлению в биоценозе ряда видов, которых поедают домашние животные. Во-вторых, в результате этого на территории образуется группировки с относительно небольшим количеством видов, которых скот не принимает, поэтому каждый из них имеет значительную численность. В-третьих, биогеоценоз, возникший таким образом, становится малоустойчивой, легко поддается колебаниям численности популяций, и поэтому, если действие фактора (выпаса скота) будет усиливаться, это может привести к глубоким изменениям и даже полной деградации биогеоценоза.

При выявлении и изучении АФ основное внимание уделяется не тем средствам, которыми они изготовлены, а тем их элементам, которые вызывают изменения в природе. С позиций учения о факторах антропогенное воздействие на природу можно определить как сознательный и бессознательный влияние через произведенные человеком АФ. Это влияние осуществляется не только в процессе человеческой деятельности, но и после ее завершения. Влияние человека, который классифицируется по видам деятельности, является комплексным фактором. Например, если проанализировать пахоты поля трактором как действие комплексного антропогенного фактора, можно привести такие его составляющие: 1) уплотнение почвы; 2) раздавливания грунтовых организмов; 3) рыхления почвы; 4) переворачивание почвы; 5) разрезания организмов плугом; 6) вибрация почвы; 7) загрязнения почвы остатками горючего; 8) загрязнения атмосферы выхлопами; 9) шумовые эффекты и т.

Есть много классификаций АФ по различным признакам. По природе АФ подразделяют на:

Механические - давление колесами автомобилей, вырубка лесов, препятствия на пути движения организмов и тому подобное;

Физические - тепло, свет, электрическое поле, цвет, изменения влажности и т.п.;

Химические - действие различных химических элементов и их соединений;

Биологические - влияние интродуцированных организмов, разведение растений и животных, лесопосадки и тому подобное.

Ландшафтные - искусственные реки и озера, пляжи, леса, луга и др.

Следует отметить, что любой вид деятельности человека не может быть определен просто как сумма АФ, так как эта деятельность предусматривает элементы, которые никоим образом нельзя считать факторами в естественном смысле, например, технические средства, продукция, сами люди, их производственные отношения Технологические процессы и т. Только в отдельных случаях технические средства (например, плотины, линии связи, здания) могут быть названы факторами, если они своим присутствием непосредственно вызывают изменения в природе, например, является препятствием для движения животных, барьером для воздушных потоков и т.

По времени происхождения и длительностью действия антропогенные факторы делятся на следующие группы:

Факторы, произведенные в прошлом: а) те, которые прекратили свое действие, но ее последствия ощущаются и сейчас (уничтожение определенных видов организмов, чрезмерный выпас скота и т.п.); б) те, что продолжают действовать и в наше время (искусственный рельеф, водохранилища, интродукция и т.п.);

Факторы, которые производятся в наше время: а) те, которые действуют только в момент производства (радиоволны, шум, свет); б) те, что действуют определенное время и после окончания производства (устойчивые химические загрязнения, вырубленный лес и др.).

Большинство АФ распространены в зонах интенсивного развития промышленности и сельского хозяйства. Однако некоторые, произведенные на ограниченных территориях, могут встречаться в любом регионе земного шара вследствие их способности к миграции (например, радиоактивные вещества с длительным периодом распада, устойчивые ядохимикаты). Даже те АФ, которые очень широко распространены на планете или в отдельном "и" регионе, в природе распространяются неравномерно, создавая при этом зоны высокой и низкой концентрации, а также зоны полного их отсутствия. Так пахоты почвы и выпас скота осуществляются только на определенных участках, необходимо точно знать.

Итак, основным количественным показателем АФ является степень насыщения ими пространства, называют концентрацией антропогенных факторов. Концентрация АФ на конкретной территории обусловлена, как правило, интенсивностью и характером производства АФ; степенью способности этих факторов к миграции; свойством аккумуляции (накопления) в природе и общими условиями конкретного природного комплекса. Поэтому количественные особенности АФ существенно меняются во времени и пространстве.

По степени способности к миграции антропогенные факторы делятся на те, которые:

Не мигрируют - действуют только в месте производства и на некотором расстоянии от него (рельеф, вибрация, давление, звук, свет, завезенные человеком неподвижные организмы и т.д.);

Мигрируют с потоками воды и воздуха (пыль, тепло, химические вещества, газы, аэрозоли и др.);

Мигрируют со средствами производства (корабли, поезда, самолеты и т.п.);

Мигрируют самостоятельно (завезенные человеком подвижные организмы, одичавшие домашние животные).

Далеко не все АФ производятся человеком непрерывно; они уже разную периодичность. Так, сенокошение происходит в определенный период, но ежегодно; загрязнение атмосферы промышленными предприятиями осуществляется либо в определенные часы, или круглосуточно. Изучение динамики производства факторов очень важно для правильной оценки их влияния на природу. При увеличении количества периодов и их продолжительности воздействие на природу усиливается вследствие уменьшения возможностей для самовосстановления количественных и качественных особенностей элементов природы.

Динамика количества и набора различных факторов четко выражена в течение года, что обусловлено сезонностью многих производственных процессов. Выявление динамики АФ проводится для определенной территории за выбранное время (например, за год, сезон, день). Это имеет очень большое значение для сравнения их с динамикой природных факторов, позволяет определить степень влияния на природу АФ. Ветровая эрозия почв наиболее опасна летом, а водная эрозия - весной при таянии снега, когда еще нет растительности; сточные воды одного и того же объема и состава зимой больше изменяют химизм реки, чем весной, вследствие малого объема зимнего стока.

По такому важному показателю, как способность накапливаться в природе, АФ делятся на:

Существующие только в момент производства, поэтому по своей природе не способны к накоплению (свет, вибрация и т.д.);

Те, которые способны сохраняться в природе длительное время после их производства, что приводит к их накоплению - аккумуляции - и усиление влияния на природу.

Ко второй группе АФ можно отнести искусственный рельеф, водохранилища, химические и радиоактивные вещества и тому подобное. Эти факторы являются очень опасными, так как со временем растут их концентрации и ареалы, соответственно и интенсивность воздействия на элементы природы. Некоторые радиоактивные вещества, полученные человеком из недр Земли и введены в активный круговорот веществ, могут проявлять радиоактивность в течение сотен и тысяч лет, осуществляя при этом негативное влияние на природу. Способность к аккумуляции резко усиливает роль АФ в развитии природы, а в отдельных случаях даже является решающим в определении возможности существования отдельных видов и организмов.

В процессе миграции некоторые факторы могут переходить с одной среды в другое и действовать во всех средах, которые являются в определенном регионе. Так, радиоактивные вещества в случае аварии на атомной электростанции распространяются в атмосфере, а также загрязняют почвы, проникают в грунтовые воды и оседают в водоемах. А твердые выбросы промышленных предприятий из атмосферы попадают на почву и в водоемы. Эта особенность присуща многим АФ с подгруппы факторов-веществ. Некоторые устойчивые химические факторы в процессе круговорота веществ выносятся из водоемов с помощью организмов на сушу, а затем из нее вновь смываются в водоемы - так происходит долговременная циркуляция и действие фактора в ряде природных сред.

Действие антропогенного фактора на живые организмы зависит не только от его качества, но и от количества в расчете на единицу пространства, называют дозой фактора. Доза фактора - это количественная характеристика фактора в определенном пространстве. Доза фактора выпаса будет количество животных определенного вида на га пастбища в сутки или сезон выпаса. С дозой фактора тесно связано определение его оптимума. АФ в зависимости от их дозы могут по-разному влиять на организмы или быть к ним индифферентными. Некоторые дозы фактора вызывают максимум положительных изменений в природе и практически не вызывают негативных (прямых и косвенных) изм. их называют оптимальными, или оптимумом.

Одни АФ непрерывно действуют на природу, другие - периодически или спорадически. Поэтому по периодичности они подразделяются на:

Непрерывно действующие - загрязнение атмосферы, воды и почвы выбросами промышленных предприятий и извлечение из недр полезных ископаемых;

периодические факторы - вспашка почвы, выращивание и сбор сельскохозяйственных культур, выпас домашних животных и др. Эти факторы прямо действуют на природу только в определенные часы, поэтому они связаны с сезонной и суточной периодичностью действия АФ;

Спорадические факторы - аварии транспортных средств, приводят к загрязнению природной среды, взрывы ядерных и термоядерных устройств, лесные пожары и др. Они действуют в любое время, хотя в некоторых случаях могут быть привязаны к определенному сезону.

Очень важно различать антропогенные факторы по тем изменениям, в которых оказывает или может оказывать их воздействие на природу и живые организмы. Поэтому их разделяют также по устойчивости зумовлювальних изменений в природе:

АФ, вызывающих временные обратные изменения - любая временная воздействие на природу, не приводит к полному уничтожению видов; загрязнение воды или воздуха неустойчивыми химическими веществами и т.д.;

АФ, вызывающих относительно необратимые изменения, - отдельные случаи интродукции новых видов, создание небольших водохранилищ, уничтожение некоторых водоемов и др.;

АФ, вызывающих абсолютно необратимые изменения в природе, - сплошное уничтожение каких видов растений и животных, полное изъятие из месторождений полезных ископаемых и др.

Действие некоторых АФ может вызвать так называемый антропогенный стресс экосистем, который бывает двух разновидностей:

Острый стресс, для которого характерны внезапное начало, быстрый подъем интенсивности и небольшая продолжительность нарушений компонентов экосистем;

Хронический стресс, который характеризуется нарушениями незначительной интенсивности, но они продолжаются достаточно долго или часто повторяются.

Природные экосистемы способны противостоять остром стресса или восстанавливаться после него. Потенциальные стрессоры содержат, например, промышленные отходы. Особенно опасными среди них есть те, в состав которых входят производимые человеком новые химические вещества, в которых компоненты экосистемы еще не имеют приспособлений. Хроническая же действие этих факторов может привести к существенным изменениям в структуре и функциях сообществ организмов в процессе акклиматизации и генетической адаптации к ним.

В процессе социального обмена веществ (то есть обмена веществ в процессе природопользования) в окружающей среде появляются вещества и энергия, созданные с помощью технологических процессов (антропогенных факторов). Некоторые из них уже давно называются "загрязнение". Итак, загрязнениями следует считать те АФ, которые негативно влияют на ценные для человека организмы и ресурсы неживой природы. Иными словами, загрязнение - это все то, что появляется в окружающей среде и не в том месте, не в то время и не в тех количествах, которые обычно присущи природе, и выводит ии из состояния равновесия. Вообще существует огромное количество форм загрязнения (рис. 3.5).

Все разнообразие форм загрязнения человеком природной среды можно свести к следующим основным его видов (табл. 3.2):

o Механическое загрязнение - опыление атмосферы, наличие твердых частиц в воде и почве, а также в космическом пространстве.

o Физическое загрязнение - радиоволны, вибрация, тепло и радиоактивность и др.

o Химическое - загрязнение газообразными и жидкими химическими соединениями и элементами, а также их твердыми фракциями.

o Биологическое загрязнение охватывает возбудителей инфекционных заболеваний, вредителей, опасных конкурентов, некоторых хищников.

o Радиационное - превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ.

o Информационное загрязнения - изменения свойств среды, ухудшает его функции как носителя информации.

Таблица 3.2. Характеристика основных видов загрязнения окружающей среды

Вид загрязнения		Характеристика
1. Механическое		Засорение среды агентами, имеют лишь механическое воздействие без физико-химических последствий (например, мусором)
2. Химическое		Изменение химических свойств среды, что отрицательно влияет на экосистемы и технологические устройства
3. Физическое	Изменение физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое или термальное), волновых (световое, шумовое, электромагнитное), радиационных (радиационное или радиоактивное) и т.д.
3.1. Тепловое (термальное)	Повышение температуры среды, главным образом в результате промышленных выбросов нагретого воздуха, газов и воды; может возникнуть и как вторичный результат изменения химического состава среды
3.2. Световое	Нарушение естественной освещенности местности в результате действия искусственных источников света; может приводить к аномалиям в жизни растений и животных
3.3. Шумовое	Увеличение интенсивности шума более естественный уровень; у человека вызывает повышенную утомляемость, снижение умственной активности, а при достижении 90-130 дБ постепенную потерю слух
3.4. Электромагнитное	Изменение электромагнитных свойств среды (вызывают линии электропередач, радио и телевидения, работа некоторых промышленных и бытовых установок и др.); приводит к глобальным и местных географических аномалий и изменений в тонких биологических структурах
4. Радиационный	Превышение естественного уровня содержания в среде радиоактивных веществ
5. Биологическое	Проникновение в экосистемы и технологические устройства различных видов животных и растений, которые нарушают экологическое равновесие или вызывают социально-экономические убытки
5.1. Биотическое	Распространение определенных, как правило, нежелательных для людей, биогенных веществ (выделений, мертвых тел и др.) Или тех, которые нарушают экологическое равновесие
5.2. Микробиологическое	o Появление чрезвычайно большого количества микроорганизмов в результате их массового размножения на антропогенных субстратах или в средах, измененных человеком в ходе хозяйственной деятельности. o Приобретение ранее безобидной форме микроорганизмов патогенных свойств или способности подавлять другие организмы в сообществах
6. Информационное	Изменение свойств среды, ухудшает функции носителя информации

Рис. 3.5.

Одним из показателей, характеризующих ту или иную степень загрязнения среды, является удельный способность к загрязнению, то есть численное отношение тонны продукции, проходящей через одну из систем социального обмена веществ, к весу веществ, выбрасываемых в природу и приходится на эту тонну. Например, для сельскохозяйственного производства к веществ, выбрасываемых в природу на тонну продукции, принадлежат неосвоенные и смыты с полей удобрения и ядохимикаты, органические вещества из животноводческих комплексов и др. Для промышленных предприятий это все твердые, газообразные и жидкие вещества, выбрасываемые в природу. Для разных видов транспорта расчеты ведутся на тонну перевозимой продукции, причем к загрязнениям следует относить не только выбросы транспортных средств, но и те грузы, которые были рассеяны в процессе перевозки.

Понятие "удельный способность к загрязнению" следует отличать от понятия "удельный забрудненисть1", то есть степень загрязнения среды, уже осуществлено. Эта степень определяют отдельно для обычных химических веществ, теплового и радиационного загрязнения, что связано с их разным качеством. Также удельный загрязненность необходимо рассчитывать отдельно для почвы, воды и воздуха. Для почвы это будет суммарный вес всех загрязнений на 1 м2 в год, для воды и воздуха - на 1 м3 в год. Например, удельная тепловая загрязненность - это число градусов, на которое нагрет среда антропогенными факторами в определенный момент или в среднем за год.

Действие антропогенных факторов на компоненты экосистем не всегда отрицательный. Положительным будет такой антропогенное воздействие, которое вызывает изменения в природе, что является благоприятными для человека при существующем характера взаимодействия общества и природы. Но при этом для отдельных элементов природы он может быть и отрицательным. Например, уничтожение вредных организмов является положительным для человека, но одновременно вредным для этих организмов; создание водохранилищ является полезным для человека, но вредным для близлежащих почв и т.

АФ различаются по тем результатам в естественной среде, к которым приводит или может привести их действие. Поэтому по характеру последействия влияния АФ выделяют следующие возможные группы последствий в природе:

Разрушение или полное уничтожение отдельных элементов природы;

Изменение свойств этих элементов (например, резкое уменьшение поступления солнечных лучей на Землю в результате запыленности атмосферы, что приводит к изменениям климата и ухудшает условия осуществления фотосинтеза растениями)

Увеличение тех, что уже есть, и создание новых элементов природы (например, увеличение и создание новых лесополос, создание водохранилищ и т.п.);

Перемещение в пространстве (с транспортными средствами перемещается многие виды растений и животных, в том числе болезнетворных организмов).

При изучении последствий воздействия АФ следует учитывать тот факт, что эти последствия могут проявляться не только в наше время, но и в будущем. Так, последствия интродукции человеком новых видов в экосистемы проявляются только через десятки лет; обычные химические загрязнения часто вызывают серьезные нарушения жизненных функций только при их накоплении в живых организмах, то есть через некоторое время после непосредственного воздействия фактора. Современная природа, когда многие ее элементы являются прямыми или опосредованными результатам деятельности человека, очень мало похожа на прежнюю результате внесенных человеком изменений. Все эти изменения одновременно - антропогенные факторы, которые можно считать элементами современной природы. Однако существует ряд АФ, которые нельзя назвать элементами природы, потому что они принадлежат исключительно к деятельности общества, например, влияние транспортных средств, вырубка деревьев и др. В то же время водохранилища, искусственные леса, рельеф и другие произведения человека следует считать антропогенными элементами природы, которые одновременно являются вторичными АФ.

Важно проявлять все виды антропогенной деятельности и их масштабы в каждом регионе. С этой целью осуществляется качественная и количественная характеристика антропогенных факторов. Качественное оценивания АФ осуществляется в соответствии с обычными методик естественных наук; оценивают главные качественные показатели АФ: общий характер - химическое вещество, радиоволны, давление и т.д.; основные параметры - длина волны, интенсивность, концентрация, скорость движения и др.; время и продолжительность действия фактора - непрерывно днем, в летний сезон и тому подобное; а также характер влияния АФ на исследуемый объект - перемещение, уничтожение или изменение свойств и т.

Количественная характеристика АФ осуществляется для определения масштабов их воздействия на компоненты природной среды. При этом исследуются следующие основные количественные показатели АФ:

Размер пространства, в котором обнаружено и действует фактор;

Степень насыщения пространства этим фактором;

Общее количество элементарных и комплексных факторов в этом пространстве;

Степень нанесенного объектам ущерба;

Степень охвата действием фактора всех объектов, на которые он влияет.

Размер пространства, в котором обнаружен антропогенный фактор, оказывается на основе экспедиционных исследований и определения ареала действия этого фактора. Степень насыщения пространства фактором - это процентное отношение фактически занятого им пространства к ареалу действия фактора. Общее количество факторов (элементарных и комплексных) является важным комплексным показателем степени воздействия человека как антропогенного фактора на природу. Для решения многих вопросов, связанных с охраной природы, важно иметь общее представление о мощности и широту действия АФ на природу, что называют напряженностью антропогенного воздействия. Повышение показателей интенсивности антропогенного воздействия должно сопровождаться соответствующим увеличением масштабов природоохранных мероприятий.

Все вышеизложенное свидетельствует о неотложности задач управления производством и характеру действия различных антропогенных факторов. Другими словами, управление АФ - это регулирование их набора, распределения в пространстве, качественных и количественных особенностей с целью обеспечения оптимальных условий развития общества в его взаимодействии с природой. На сегодняшний день многие путей управления АФ, но все они требуют совершенствования. Один из таких путей - полное прекращение производства определенного фактора, другой - снижение или, наоборот, увеличение производства тех или иных факторов. Еще одним эффективным путем является нейтрализация одного фактора другим (например, вырубка лесов нейтрализуется их повторном насаждениям, разрушение ландшафтов - их рекультивацией и др.). Способность человека управлять действием АФ на природу в конце концов сделает рациональное управление всем социальным обменом веществ.

Подытоживая, следует подчеркнуть, что на любое воздействие природных абиотических и биотических факторов в живых организмов произведенные в процессе эволюции определенные приспособительные (адаптивные) свойства, тогда как на большинство антропогенных факторов, которые действуют преимущественно внезапно (непредсказуемый воздействие), подобных приспособлений в живых организмов нет. Именно об этой особенности действия антропогенных факторов на природу люди должны постоянно помнить и учитывать ее в любой деятельности, связанной с природной средой.

Антропогенные экологические факторы

Антропогенные факторы - это результат воздействия человека на окружающую среду в процессе хозяйственной и другой деятельности. Антропогенные факторы можно разделить на 3 группы:

) оказывающие прямое воздействие на окружающую среду в результате внезапно начинающейся, интенсивной и непродолжительной деятельности, напр. прокладка автомобильной или железной дороги через тайгу, сезонная промысловая охота в определённом районе и т. д.;

) косвенное воздействие - через хозяйственную деятельность долговременного характера и малой интенсивности, напр. загрязнение окружающей среды газообразными и жидкими выбросами завода, построенного у проложенной железной дороги без необходимых очистных сооружений, приводящее к постепенному усыханию деревьев и медленному отравлению тяжёлыми металлами животных, населяющих окрестную тайгу;

) комплексное воздействие вышеперечисленных факторов, приводящее к медленному, но существенному изменению окружающей среды (рост населения, увеличение численности домашних животных и животных, сопровождающих человеческие поселения - ворон, крыс, мышей и т. д., преобразование земельных угодий, появление примесей в воде и т. п.).

Антропогенное воздействие на географическую оболочку земли

В начале ХХ века во взаимодействии природы и общества наступила новая эра. Воздействие общества на географическую среду, антропогенное воздействие, резко возросло. Это привело к превращению природных ландшафтов в антропогенные, а также к возникновению глобальных проблем экологии, т.е. проблем не знающих границ. Чернобыльская трагедия поставила под угрозу всю Восточную и Северную Европу. Выбросы отходов влияют на глобальное потепление, озоновые дыры угрожают жизни, происходит миграция и мутация животных.

Степень воздействия общества на географическую оболочку прежде всего зависит от степени индустриализации общества. Сегодня около 60% суши занимают антропогенные ландшафты. К таким ландшафтам относятся города, села, линии связи, дороги, промышленные и сельскохозяйственные центры. Восемь наиболее развитых стран потребляют более половины природных ресурсов Земли и выбрасывают в атмосферу 2/5 загрязнений.

Загрязнение атмосферы

Человеческая деятельность приводит к тому, что загрязнения поступают в атмосферу в основном в двух видах - в виде аэрозолей (взвешенных частиц) и газообразных веществ.

Главные источники аэрозолей - промышленность строительных материалов, производство цемента, открытая добыча угля и руд, черная металлургия и другие отрасли. Общее количество аэрозолей антропогенного происхождения, поступающих в атмосферу в течение года составляет 60 млн. тонн. Это в несколько раз меньше объема загрязнений естественного происхождения (пыльные бури, вулканы).

Гораздо большую опасность представляют газообразные вещества, на долю которых приходится 80-90% всех антропогенных выбросов. Это соединения углерода, серы и азота. Соединения углерода, прежде всего углекислый газ сам по себе не ядовит, но с накоплением его связана опасность такого глобального процесса как "парниковый эффект". Кроме того выбрасывается угарный газ, в основном двигателями внутреннего сгорания.антропогенный загрязнение атмосфера гидросфера

Соединения азота представлены ядовитыми газами - окисью и перекисью азота. Они так же образуются при работе двигателей внутреннего сгорания, при работе теплоэлектростанций, при сжигании твердых отходов.

Наибольшую опасность представляет собой загрязнение атмосферы соединениями серы, и прежде всего сернистым газом. Соединения серы выбрасываются в атмосферу при сжигании угольного топлива, нефти и природного газа, а также при выплавке цветных металлов и производстве серной кислоты. Антропогенное загрязнение серой в два раза превосходит природное. Наибольших концентраций сернистый газ достигает в северном полушарии, особенно над территорией США, зарубежной Европы, европейской части России, Украины. В южном полушарии оно ниже.

С попаданием в атмосферу соединений серы и азота непосредственно связано выпадение кислотных дождей. Механизм их образования очень прост. Двуокись серы и окислы азота в воздухе соединяются с парами воды. Затем вместе с дождями, туманами они выпадают на землю в виде разбавленных серной и азотной кислот. Такие осадки резко нарушают нормы кислотности почвы, ухудшают водообмен растений, способствуют высыханию лесов, особенно хвойных. Попадая в реки и озера, они угнетают их флору и фауну, нередко приводя к полному уничтожению биологической жизни - от рыб до микроорганизмов. Большой вред кислотные дожди наносят и различным конструкциям (мостам, памятникам и т.д.).

Главные регионы распространения кислотных осадков в мире - США, зарубежная Европа, Россия и страны СНГ. Но в последнее время они отмечены в промышленных районах Японии, Китая, Бразилии.

Расстояние между районами образования и районами выпадения кислотных осадков может достигать даже тысячи километров. Например, главные виновники кислотных осадков в Скандинавии - промышленные районы Великобритании, Бельгии и ФРГ.

Антропогенное загрязнение гидросферы

Ученые различают три вида загрязнения гидросферы: физическое, химическое и биологическое.

Под физическим понимается прежде всего тепловое загрязнение, образующееся в результате сброса подогретых вод, используемых для охлаждения на ТЭС и АЭС. Сброс таких вод приводит к нарушению природного водного режима. Например, реки в местах сброса таких вод не замерзают. В замкнутых водоемах это приводит к уменьшению содержания кислорода, что приводит к гибели рыб и бурному развитию одноклеточных водорослей ("цветению" воды). К физическому загрязнению относят также радиоактивные загрязнения.

Биологическое загрязнение создается микроорганизмами, часто болезнетворными. В водную среду они попадают со стоками химической, целлюлозно-бумажной, пищевой промышленности и животноводческих комплексов. Такие стоки могут явиться источниками различных заболеваний.

Особый вопрос в этой теме загрязнение Мирового океана. Оно происходит тремя путями. Первый из них - речной сток, вместе с которым в океан попадают миллионы тонн различных металлов, соединений фосфора, органические загрязнения. При этом почти все взвешенные и большинство растворенных веществ осаждаются в устьях рек и прилегающих шельфах.

Второй путь загрязнения связан с атмосферными осадками, с ними в Мировой океан поступает большая часть свинца, половина ртути и пестицидов.

Наконец, третий путь непосредственно связан с хозяйственной деятельностью человека в акваториях Мирового океана. Наиболее распространенный вид загрязнения - нефтяное загрязнение при транспортировке и добыче нефти.

Результаты антропогенного воздействия

началось потепление климата нашей планеты. В результате «парникового эффекта» температура поверхности Земли за последние 100 лет возросла на 0,5-0,6єС. Источниками СО2, ответственными за большую часть парникового эффекта, являются процессы сжигания угля, нефти и газа и нарушение деятельности сообществ почвенных микроорганизмов тундры, потребляющих до 40% выбрасываемого в атмосферу СО2;

Вследствие антропогенной нагрузки на биосферу возникли новые экологические проблемы:

значительно ускорился процесс подъема уровня Мирового океана. За последние 100 лет уровень моря поднялся на 10-12 см и сейчас этот процесс десятикратно ускорился. Это грозит затоплением обширных территорий, лежащих ниже уровня моря (Голландия, область Венеции, Санкт-Петербург, Бангладеш и др.);

произошло истощение озонового слоя атмосферы Земли (озоносферы), задерживающего губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение. Считается, что главный вклад в разрушение озоносферы вносят хлор-фтор-углероды (т. е. фреоны). Они используются в качестве хладоагентов и в баллончиках с аэрозолями.

Загрязнение Мирового океана, захоронение в нем ядовитых и радиоактивных веществ, насыщение его вод углекислым газом из атмосферы, загрязнение нефтепродуктами, тяжелыми металлами, сложноорганическими соединениями, разрыв нормальной экологической связи между океаном и водами суши из-за строительства плотин и других гидросооружений.

Истощение и загрязнение поверхностных вод суши и подземных вод, нарушение баланса между поверхностными и подземными водами.

Радиоактивное загрязнение локальных участков и некоторых регионов, в связи с чернобыльской аварией, эксплуатацией атомных устройств и атомными испытаниями.

Продолжающееся накопление на поверхности суши ядовитых и радиоактивных веществ, бытового мусора и промышленных отходов (особенно неразлагающихся пластмасс), возникновение в них вторичных химических реакций с образованием токсичных веществ.

Опустынивание планеты, расширение уже существующих пустынь и углубление самого процесса опустынивания.

Сокращение площадей тропических и северных лесов, ведущее к уменьшению количества кислорода и исчезновению видов животных и растений.

Антропогенные факторы - совокупность факторов окружающей среды, обусловленных случайной или преднамеренной деятельностью человека за период его существования.

Виды антропогенных факторов:

· физические - использование атомной энергии, перемещение в поездах и самолетах, влияние шума и вибрации и др.;

· химические - использование минеральных удобрений и ядохимикатов, загрязнение оболочек Земли отходами промышленности и транспорта; курение, употребление алкоголя и наркотиков, чрезмерное использование лекарственных средств;

· социальные - связанные с отношениями людей и жизнью в обществе.

· В последние десятилетия действие антропогенных факторов резко возросло, что привело к возникновению глобальных экологических проблем: парникового эффекта, кислотных дождей, уничтожению лесов и опустыниванию территорий, загрязнению среды вредными веществами, сокращению биологического разнообразия планеты.

Среда обитания человека. Антропогенные факторы влияют на среду обитания самого человека. Поскольку он является существом биосоциальным, то выделяют природную и социальную среду обитания.

Природная среда обитания дает человеку здоровье и материал для трудовой деятельности, находится с ним в тесном взаимодействии: человек постоянно изменяет природную среду в процессе своей деятельности; преобразованная природная среда, в свою очередь, воздействует на человека.

Человек всё время общается с другими людьми, вступая с ними в межличностные отношения, что и определяет социальную среду обитания . Общение может быть благоприятным (способствующим развитию личности) инеблагоприятным (приводящим к психологическим перегрузкам и срывам, к приобретению пагубных привычек - алкоголизма, наркомании и др.).

Абиотическая среда (факторы среды) - это комплекс условий неорганической среды, влияющих на организм. (Свет, температура, ветер, воздух, давление, влажность и т. д.)

Например: накопление в почве токсичных и химических элементов, пересыхание водоёмов во время засухи, увеличение продолжительности светового дня, интенсивное ультрафиолетовое излучение.

АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ , различные факторы, не относящиеся к живым организмам.

Свет - важнейший абиотический фактор, с которым связана вся жизнь на Земле. В спектре солнечного света выделяют три биологически неравнозначные области; ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная.

Все растения по отношению к свету можно разделить на следующие группы:

■ растения светолюбивые - гелиофиты (от греч. «гелиос» - солнце и фитон - растение);

■ растения теневые - сциофиты (от греч. «сциа» - тень, и «фитон» - растение);

■ растения теневыносливые – факультативные гелиофиты.

Температура на земной поверхности зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. Кроме того, она меняется по сезонам года. В связи с этим у животных и растений существуют различные приспособления к температурным условиям. У большинства организмов процессы жизнедеятельности протекают в пределах от -4°С до +40…45°С

Наиболее совершенная терморегуляция появилась лишь у высших позвоночных - птиц и млекопитающих , обеспечив им широкое расселение во всех климатических поясах. Они получили название гомойотермных (греч. г о м о й о с - равный) организмов.

7. Понятие популяции. Структура,система,характеристики и динамика популяций. Гомеостаз популяций.

9. Понятие об экологической нише. Закон конкурентного исключения Г. Ф. Гаузе.

экологическая ниша – это совокупность всех связей вида со средой обитания, которые обеспечивают существование и воспроизведение особей данного вида в природе.
Термин экологическая ниша предложил в 1917 г. Дж. Гриннелл для характеристики пространственного распределения внутривидовых экологических группировок.
Первоначально понятие экологической ниши было близко к понятию местообитание. Но в 1927 г. Ч. Элтон определил экологическую нишу как положение вида в сообществе, подчеркнув особую важность трофических связей. Отечественный эколог Г. Ф. Гаузе расширил это определение: экологическая ниша – это место вида в экосистеме.
В 1984 г. С. Спурр и Б. Барнес выделили три компонента ниши: пространственный (где), временной (когда) и функциональный (как). В этой концепции ниши подчеркивается важность как пространственного, так временного компонента ниши, включающего ее сезонные и суточные изменения с учетом цирканных и циркадных биоритмов.

Часто используется образное определение экологической ниши: местообитание – это адрес вида, а экологическая ниша – его профессия (Ю. Одум).

Принцип конкурентного исключения; (=Теорема Гаузе; =Закон Гаузе)
Принцип исключения Гаузе - в экологии - закон, согласно которому два вида не могут существовать в одной и той же местности, если они занимают одну и ту же экологическую нишу.

В связи с этим принципом при ограниченности возможностей пространственно-временного разобщения один из видов вырабатывает новую экологическую нишу или исчезает.
Принцип конкурентного исключения содержит два общих положения, относящихся к симпатрическим видам:

1) если два вида занимают одну и ту же экологическую нишу, то почти наверняка один из них превосходит другой в этой нише и в конце концов вытеснит менее приспособленный вид. Или, в более краткой форме, «сосуществование между полными конкурентами невозможно» (Hardin, 1960*). Второе положение вытекает из первого;

2) если два вида сосуществуют в состоянии устойчивого равновесия, то они должны быть экологически дифференцированы, с тем чтобы они могли занимать различные ниши. ,

К принципу конкурентного исключения можно относиться по-разному: как к аксиоме и как к эмпирическому обобщению. Если рассматривать его как аксиому, то он логичен, последователен и оказывается очень эвристичным. Если же рассматривать его как эмпирическое обобщение, он справедлив в широких пределах, но не универсален.
Дополнения
Межвидовую конкуренцию можно наблюдать в смешанных лабораторных популяциях или в природных сообществах. Для этого достаточно искусственно удалить один вид и проследить, не возникнут ли изменения в обилии другого симпатрического вида со сходными экологическими потребностями. Если численность этого другого вида после удаления первого вида повысится, то можно сделать вывод, что прежде он подавлялся под действием межвидовой конкуренции.

Этот результат был получен в смешанных лабораторных попопуляциях Paramecium aurelia и P. caudatum (Гаузе, 1934*) и в природных литоральных сообществах усоногих ракообразных (Chthamalus и Balanus) (Connell, 1961*), а также в ряде сравнительно недавних исследований, например на мешотчатых прыгунах и безлёгочных саламандрах (Lemen, Freeman, 1983; Hairston, 1983*).

Межвидовая конкуренция проявляется в двух широких аспектах, которые можно назвать конкуренцией потребления и интерференционной конкуренцией. Первый аспект - пассивное использование разными видами одного и того же ресурса.

Например, между различными видами кустарников в сообществе пустыни весьма вероятна пассивная или неагрессивная конкуренция за ограниченные ресурсы почвенной влаги. Виды Geospiza и других земляных вьюрков на Галапагосских островах конкурируют за пищу, и эта конкуренция - важный фактор, определяющий их экологическое и географическое распределение по нескольким островам (Lack, 1947; В. R. Grant, P. R. Grant, 1982; P. R. Grant, 1986*).

Второй аспект, часто накладывающийся на первый, - непосредственное подавление одного вида другим, конкурирующим с ним видом.

Листья некоторых видов растений вырабатывают вещества, которые поступают в почву и подавляют прорастание и рост соседних растений (Muller, 1966; 1970; Whittaker, Feeny, 1971*). У животных подавление одного вида другим может достигаться с помощью агрессивного поведения или же утверждения превосходства, основанного на угрозах нападения. В пустыне Мохаве (Калифорния и Невада) местный снежный баран (Ovis сапаdensis) и одичавший осел (Equus asinus) конкурируют за воду и корм. При прямых столкновениях ослы доминируют над баранами: когда ослы приближаются к источникам воды, занятым баранами, последние уступают им место, а иногда и вовсе уходят из данной местности (Laycock, 1974; см. также Monson, Summer, 1980*).

Эксплуатационной конкуренции уделяется много внимания в теоретической экологии, однако, как указывает Херстон (Hairston, 1983*), для каждого данного вида, вероятно, более благоприятна интерференционная конкуренция.

10. Цепи питания, пищевые сети, трофические уровни. Экологические пирамиды.

11. Понятие экосистемы. Циклические и направленные изменения в экосистемах. Структура и биологическая продуктивность экосистем.

12. Агроэкосистемы и их особенности. Стабильность и нестабильность экосистем.

13. Экосистемы и биогеоценозы. Теория биогеоценологии В. Н. Сукачева.

14. Динамика и проблемы стабильности экосистем. Экологическая сукцессия: классификация и типы.

15. Биосфера как высший уровень организации живых систем. Границы биосферы.

Биосфера-организованная, определенная оболочка земной коры, сопряженная с жизнью». Основа концепции биосферы – представление о живом веществе. Более 90% всего живого вещества приходится на наземную растительность.

Основной источник биохимич. Активности организмов – солнечная энергия, используемая в процессе фотосинтеза зелен. Растениями и некоторыми микроорганиз. Для создания органич. вещества, которое обеспечивает пищей и энергией остальные организмы. Фотосинтез привел к накоплению в атмосфере свободного кислорода, образованию озонового слоя, защищающего от ультрофиолетового и космического излучения. Он поддерживает современный газовый состав атмосферы. Живые организмы и среда их обитания образуют целостные системы-биогеоценозы.

Самым высоким уровнем организации жизни на планете Земля является биосфера. Этот термин был введен в 1875 году. Впервые его использовал австрийский геолог Э.Зюсс. Однако учение о биосфере как биологической системе появилось в 20-е годы нынешнего столетия, автором его является советский ученый В.И.Вернадский. Биосфера - это та оболочка Земли, в которой существовали и существуют живые организмы и в образовании которой они играли и играют основную роль. Биосфера имеет свои границы, обусловленные распространением жизни. В.И.Вернадский в биосфере выделял три сферы жизни:

Атмосфера - это газообразная оболочка Земли. Она не вся заселена жизнью, ее распространению препятствует ультрафиолетовая радиация. Граница биосферы в атмосфере находится на высоте примерно 25-27 км, где располагается озоновый слой, поглощающий около 99% ультрафиолетовых лучей. Наиболее заселенным является приземный слой атмосферы (1-1,5 км, а в горах до 6 км над уровнем моря).
Литосфера - это твердая оболочка Земли. Она также заселена живыми организмами не полностью. Распростране-
ние жизни здесь ограничено температурой, которая постепенно возрастает с глубиной и при достижении 100?C вызывает переход воды из жидкого в газообразное состояние. Максимальная глубина, на которой обнаружены живые организмы в литосфере, составляет 4 - 4,5 км. Это и есть граница биосферы в литосфере.
3. Гидросфера - это жидкая оболочка Земли. Она заселена жизнью полностью. Границу биосферы в гидросфере Вернадский проводил ниже океанического дна, потому что дно - это продукт жизнедеятельности живых организмов.
Биосфера представляет собой гигантскую биологическую систему, включающую огромное разнообразие составляющих компонентов, охарактеризовать которые по отдельности крайне трудно. Вернадский предложил все, что входит в состав биосферы, объединить в группы в зависимости от характера происхождения вещества. Он выделял семь групп вещества: 1) живое вещество - это совокупность всех продуцентов, консументов и редуцентов, населяющих биосферу; 2) косное вещество - это совокупность веществ, в образовании которых живые организмы не участвовали, это вещество образовалось до появления жизни на Земле (гор-ные, скалистые породы, вулканические извержения); 3) биогенное вещество - это совокупность веществ, которые образованы самими организмами или являются продуктами их жизнедеятельности (каменный уголь, нефть, известняк, торф и другие полезные ископаемые); 4) биокосное вещество - это вещество, которое представляет собой систему динамического равновесия между живым и косным веще-ством (почва, кора выветривания); 5)радиоактивное вещество - это совокупность всех изотопных элементов, находящихся в состоянии радиоактивного распада; 6) вещество рассеянных атомов - это совокупность всех элементов, находящихся в атомарном состоянии и не входящих в состав никакого другого вещества; 7) космическое вещество - это совокупность веществ, попадающих в биосферу из космоса и имеющих космическое происхождение (метеориты, космическая пыль).
Вернадский считал, что главную преобразующую роль в биосфере играет живое вещество.

16. Роль человека в эволюции биосферы. Влияние человеческой деятельности на современные процессы в биосфере.

17. Живое вещество биосферы по В.И. Вернадскому, его характеристика.Понятие ноосферы по В. И.Вернадскому.

18. Понятие, причины и основные тенденции современного экологического кризиса.

19. Сокращение генетического разнообразия, утеря генофонда. Рост народонаселения и урбанизация.

20. Классификация природных ресурсов. Исчерпаемые и неисчерпаемые природные ресурсы.

Природные ресурсы бывают: --- исчерпаемые – делятся на невозобновимые, относительно возобновимые (почва, леса), возобновимые (животные). --- неисчерпаемые – воздух, солнечная энергия, вода, почва

21. Источники и масштабы загрязнения атмосферы. Кислотные осадки.

22. Энергетические ресурсы мира. Альтернативные источники энергии.

23. Парниковый эффект. Состояние озонового экрана.

24. Краткая характеристика круговорота углерода. Стагнация круговорота.

25. Круговорот азота. Азотфиксаторы. Краткая характеристика.

26. Круговорот воды в природе. Краткая характеристика.

27. Определение биогеохимического цикла. Перечень главных циклов.

28. Поток энергии и круговороты биогенных элементов в экосистеме (схема).

29. Перечень основных почвообразующих факторов (по Докучаеву).

30. "Экологическая сукцессия". "Климаксное сообщество". Определения. Примеры.

31. Основные принципы естественного устройства биосферы.

32. Международная "Красная книга". Виды природных зон.

33. Главные климатические зоны земного шара (краткий перечень согласно Г.Вальтеру).

34. Загрязнение вод океанов: масштаб, состав загрязнителей, последствия.

35. Вырубка лесов: масштаб, последствия.

36. Принцип разделения экологии человека на экологию человека как организма и социальную экологию. Экология человека как аутэкология организма.

37. Биологическое загрязнение окружающей среды. ПДК.

38. Классификация загрязнителей, сбрасываемых в водоемы.

39. Факторы окружающей среды, вызывающие заболевания органов пищеварения,органов кровообращения, способные вызвать злокачественные новообразования.

40. Нормирование: понятие, виды, ПДК.«Смог»: понятие, причины его образования, вред.

41. Демографический взрыв и его опасность для современного состояния биосферы. Урбанизация и ее отрицательные последствия.

42. Концепция «устойчивого развития». Перспективы концепции «устойчивого развития» для «золотого миллиарда» населения экономически развитых стран.

43. Заповедники: функции и значения. Виды заповедников и их количество в РФ, США, ФРГ, Канаде.

Предыдущая статья: Чему равна скорость света Следующая статья: Гармонические колебания Физика формула частоты колебаний