Чем отличаются природные и антропогенные экосистемы
ПРИРОДНЫЕ И АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ
Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Освоив сельскохозяйственную модель, человек исторически подошел к промышленной революции, которая началась всего 200 лет назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели. На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.
Энергия – изначальная движущая сила всех экосистем. Энергетические ресурсы этих систем могут быть неисчерпаемы – солнце, ветер, приливы и исчерпаемы – топливно- энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п.) Используя топливо, человек может добавлять энергию в систему или даже полностью ее субсидировать энергией.
В основе классификации для водных экосистем лежат гидрологические и физические особенности.
Морские экосистемы. Выделяют 4 типа морских экосистем: открытый океан, воды континентального шельфа (прибрежные воды), районы апвеллинга (плодородные районы с продуктивным рыболовством), эстуарии (проливы, устья рек, лиманы).
Природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека (энергия Солнца, ветра, дождя, приливов и течения), более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но главное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.
Антропогенные экосистемы. К основным типам антропогенных экосистем относят агроценозы и урбосистемы.
Отличия агроценозов от естественных биоценозов:
— незначительное видовое разнообразие,
— короткие цепи питания,
— неполный круговорот веществ,
— источником энергии является не только Солнце, но и деятельность человека,
Антропогенные экосистемы производят продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.
Современное сельское хозяйство позволяет постоянно, из года в год удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессии, добиваясь максимальной первичной продуктивности одного или нескольких растений (например, кукурузы, пшеницы, гороха и т. п). Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но дорогой ценой, а цена эта обусловлена затратами на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на обработку почв и т. п.
Чтобыстроить гармонирующие с окружающей средой производство и потребление, обеспечивать экологическую безопасность необходимо придерживаться 4 законам экологии:
1. Всё связано во всём. Разрушение какого-то одного звена является началом гибельной цепочки. Поэтому в своей хозяйственной деятельности человек должен стремиться сохранить равновесие в природных экосистемах.
2. Всё должно куда-то деваться. Технологические отходы из-за их огромных объемов и «чужеродности» «не вписываются» в природные экосистемы и загрязняют их.
3. Природа «знает» лучше. Согласно этому закону, любое крупное антропогенное изменение природной системы вредно для нее, ибо система прошла несравненно более длительную эволюцию, чем период развития цивилизации, и усовершенствовалась до уровня тончайшего механизма, в котором любая деталь играет определенную и незаменимую роль.
4. Ничто не даётся даром. В природе всякая вещь чего-то стоит, потому что любая экосистема представляет собой единое целое, в рамках которой ничего не может быть потеряно: все, что было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возмещено.
Примеры воздействия Антропогенной экосистемы, при чрезмерной нагрузке.
Экологическая катастрофа
1. Аральское море.Это огромное озеро питалось всегда водами двух больших рек — Амударьи и Сырдарьи — и вместе с ними образовывало устойчивую систему. Во второй половине XX века воды этих рек стали разбирать на орошение хлопковых плантаций, Аральское море стало быстро высыхать, и к настоящему времени его экосистема практически погибла. Это в свою очередь привело к социальной и гуманитарной катастрофе в окрестностях Арала.
2. Строительство гидроэлектростанций без учёта последствий для водных экосистем. В подобных случаях нерестилища ценных пород рыб оказываются уничтоженными, а окружающие земли — подтопленными. На месте зрелых природных равновесных экосистем, как правило, возникают бедные малопродуктивные незрелые сообщества, далекие от естественного равновесия.
3. Заброшенные карьеры и места открытых разработок полезных ископаемых оказываются пустынными территориями, на которых происходит первичная сукцессия.
4. Сброс сточных вод с предприятий в водотоки, озёра, содержащие токсичные химические вещества, которые негативно воздействуют на жизнь живых организмов в водных экосистемах.
5. Разлив нефти в морские экосистемы, вызванное в результате аварий танкеров (Мексиканский залив, 20.04.2010, разлив нефти)
6. Выброс оксидов с промышленных предприятий. Это приводит к образованию кислотных дождей, в результате химических реакций в атмосфере.
Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем
ЗАКОНЫ РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМ
— имеет энергетический вход, через который в нее поступает солнечная энергия;
— испытывает те же динамические процессы, что и ее популяции и сообщества: цикличность, смену популяций и биоценозов и др.
В развитии экосистем большую роль играет сукцессия. Благодаря различным изменениям в экосистемах появляются новые виды растений и животных, одни экосистемы разрушаются, а затем на этом месте появляется новая экологическая система.
Главными составляющими в экосистеме считаются абиотические параметры — это могут быть элементы минерального питания, вода и свет для растений, элементы рельефа и т. п.
Особая роль в развитии экосистемы принадлежит процессам взаимодействия живых и неживых компонентов.
Между экосистемами обычно нет четких границ и одна экосистема постепенно переходит в другую. Большие экосистемы состоят из экосистем меньшего размера.
Каждая экосистема, как правило, состоит из4 основных компонентов:
— продуценты (производители) — живые существа, способные из неорганических веществ производить органические вещества. Это в основном зеленые растения, которые в процессе фотосинтеза за счет солнечной энергии вырабатывают органические вещества для своего питания;
• консументы первого порядка — питаются только растениями;
• консументы второго порядка — животные, питающиеся только мясом;
— редуценты (разлагатели) — группа организмов, разлагающих остатки существ: растительные остатки и трупы животных. В процессе их жизнедеятельности все эти остатки превращаются в исходное сырье — воду, минеральные вещества и углекислый газ.
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 1496; Нарушение авторского права страницы
Общие представления об антропогенных экосистемах
Сравнение природной и антропогенной экосистем по Миллеру. Главная цель агроэкосистем, их основные отличия от природных. Понятие и процессы урбанизации. Функциональные зоны урбанистической системы. Среда урбосистем и проблемы утилизации природных ресурсов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.01.2010 |
| Размер файла | 26,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Общие представления об антропогенных экосистемах
Глава 1. Человек и экосистемы
Глава 2. Индустриально-городские системы
2.1 Процессы урбанизации
2.2 Урбанистические системы
Список используемой литературы
Освоив сельскохозяйственную модель, человек исторически подошел к промышленной революции, которая началась 200 лет назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели (рис.1). На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.
Термин «экосистема» предложен английским ботаником А.Д.Тенсли (1871-1955). Он считал, что экосистемы, «с точки зрения эколога, представляют собой основные природные единицы на поверхности Земли», в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих факторы местообитания в самом широком смысле».
Глава 1. Человек и экосистемы
Опираясь на энергетические особенности существующих систем, можно их классифицировать, приняв энергию за основу, и выделил четыре фундаментальных типа экосистем:
1. природные: движимые Солнцем, несубсидируемые;
2. природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками;
3. движимые Солнцем и субсидируемые человеком;
4. индустриально-городские, движимые топливом (ископаемым, другим органическим и ядерным).
К первому типу экосистем относятся океаны, высокогорные леса, являющиеся основой жизнеобеспечения на планете Земля.
Ко второму типу экосистем относятся эстуарии в приливных морях, речные экосистемы, дождевые леса, т.е. те, которые субсидируются энергией приливных волн, течений и ветра.
Экосистемы второго типа обладают высокой естественной плодородностью. Эти системы «производят» столько первичной биомассы, что ее хватает не только на собственное содержание, но часть этой продукции может выноситься в другие системы или накапливаться.
Таким образом, природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнедеятельности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых для жизни самого человека. Но главное именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.
Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем (по Миллеру, 1993)
Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию.
Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива.
Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода.
Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива.
Формирует плодородную почву.
Истощает или представляет угрозу для плодородных почв.
Накапливает, очищает и постепенно расходует воду.
Расходует много воды, загрязняет ее.
Создает местообитания различных видов дикой природы.
Разрушает местообитания многих видов дикой природы.
Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы.
Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения.
Обладает способностью самосохранения и самовосстановления.
Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления.
Современное сельское хозяйство позволяет постоянно из года в год удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессий, добиваясь максимальной первичной продуктивности одной или нескольких растений. Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но дорогой ценой, а цена эта обуславливается затратами на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на образование почв и т.д.
Устойчивое появление новых видов, например, травянистых растений, есть результат естественного сукцессионного процесса.
Вылов ценных видов рыб упрощает экосистемы водоемов. Загрязнение воздушной и водной сред также ведет к гибели деревьев и рыб и «обирает» природные экосистемы.
По мере роста народонаселения, люди будут вынуждены преобразовывать все новые зрелые экосистемы в простые молодые продуктивные. На поддержание этих систем в «молодом» возрасте увеличивается использование топливо-энергетичеких ресурсов. Кроме того, произойдет утрата видового (генетического) разнообразия и природных ландшафтов (таблица 1).
1.2 Сельскохозяйственные экосистемы (агроэкосистемы)
Обобщая все уже сказанное об агроэкосистемах подчеркнем следующие их основные отличия от природных (таблица 2).
1. В агроэкосистемах резко снижено разнообразие видов:
· снижение видов культивируемых растений снижает и видимое разнообразие животного населения биоценоза;
· видовое разнообразие разводимых человеком животных ничтожно мало по сравнению с природным;
· культурные пастбища (с посевом трав) по видовому разнообразию похожи на сельскохозяйственные поля.
2. Виды растений и животных, культивируемых человеком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека.
3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной.
4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее использование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи. Всячески пресекаются человеком.
Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем.
Первичные естественные элементарные единицы биосферы, сформировавшиеся в ходе эволюции.
Вторичные трансформированные человеком искусственные элементарные единицы биосферы.
Сложные системы со значительным количеством видов животных и растений, в которых господствуют популяции нескольких видов. Им свойственно устойчивое динамическое равновесие, достигаемое саморегуляцией.
Упрощенные системы с господством популяций одного вида растения и животного. Они устойчивы и характеризуются непостоянством структуры своей биомассы.
Продуктивность определяется приспособленными особенностями организмов, участвующих в круговороте веществ.
Продуктивность определяется уровнем хозяйственной деятельности и зависит от экономических и технических возможностей.
Первичная продукция используется животными и участвует в круговороте веществ. «Потребление» происходит почти одновременно с «производством».
Урожай собирают для удовлетворения потребностей человека и на корм скоту. Живое вещество некоторое время накапливается, не расходуясь. Наиболее высокая продуктивность развивается лишь на короткое время.
Упрощение природного окружения человека, с экологических позиций, очень опасно. Поэтому нельзя превращать весь ландшафт в агрохозяйственный, необходимо сохранять и умножать его многообразие, оставляя нетронутые заповедные участки, которые могли бы быть источником видов для восстанавливающихся в сукцессионных рядах сообществ.
Плотность населения в городах, особенно крупных составляет от несколько тысяч до нескольких десятков тысяч человек на 1 квадратный км. Как известно, на человека не распространяется действие факторов, зависящих от плотности популяции, подавляющих размножение животных: интенсивность роста населения ими автоматически не снижается. Но объективно высокая плотность ведет к ухудшению здоровья, к появлению специфических болезней, связанных, например, с загрязнением среды, делает обстановку эпидемилогически опасной в случае вольного или невольного нарушения санитарных норм.
Особенно интенсивно протекают процессы урбанизации в развивающихся странах, о чем красноречиво свидетельствуют вышеприведенные показатели роста численности городов в ближайшие годы.
2.2 Урбанистические системы
Лесопарковая зона, городские парки и другие участки территории, отведенные в специально приспособленные для отдыха людей, называют рекреационными зонами (территориями, участками).
Транспортные системы пересекают все функциональные зоны города и оказывают влияние на всю городскую среду (урбосреду).
Рис.2. Взаимодействие технической системы с внешними средствами:
На городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с окружающей средой, которые называют природно-техническими системами (рис.2). Они теснейшим образом связаны с антропогенными ландшафтами, с их геологическим строением и рельефом.
Список используемой литературы
Подобные документы
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.06.2016
Качество природной среды и состояние природных ресурсов. Воздействие отраслей экономики на окружающую природную среду. Использование природных ископаемых и охрана недр. Обзор выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по г. Шадринску.
курсовая работа [43,0 K], добавлен 22.10.2002
Экосистема - основная функционирующая единица в экологии. Примеры природных экосистем, основные понятия и классификация, условия существования и видовое разнообразие. Описание круговорота, осуществляемого в экосистемах, специфика динамических изменений.
лекция [630,2 K], добавлен 02.12.2010
Понятие «природная среда», ее содержание. Характеристика основных факторов природной среды: атмосферы, гидросферы и литосферы. Классификация природных ресурсов, их значение с точки зрения исчерпаемости и возобновимости. Понятие ресурсообеспеченности.
реферат [40,5 K], добавлен 28.07.2010
курсовая работа [43,6 K], добавлен 04.06.2010
Антропогенные воздействия на биосферу. Современное состояние природной среды. Загрязнение атмосферы. Загрязнение природных вод.Загрязнение Мирового океана. Экологические проблемы Ставропольского края. Оценка антропогенной нагрузки г. Ставрополя.
курсовая работа [86,4 K], добавлен 09.11.2008
Понятие и основные типы природных экосистем. Пути нарушения человеком устойчивого уровня эксплуатации природных ресурсов. Классификация химических загрязнений в зависимости от их токсичности. Уголовная ответственность за экологические преступления.
контрольная работа [35,5 K], добавлен 22.02.2011
Антропогенные и природные экосистемы
2 Антропогенные и природные экосистемы
Сходство и различие этих систем
Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Примерно 10 000 лет назад он перестал быть «рядовым» консументом, собирающим дары природы, и начал эти «дары» получать сам, посредством своей трудовой деятельности, создав сельское хозяйство. Освоив сельскохозяйственную модель, человек исторически подошел к промышленной революции, которая началась всего 200 лет назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели (рис. 1). На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.
Энергия – изначальная движущая сила всех экосистем. Энергетические ресурсы этих систем могут быть неисчерпаемы – солнце, ветер, приливы и исчерпаемы – топливно – энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п. Используя топливо, человек может добавлять энергию в систему или даже полностью ее субсидировать энергией. Опираясь на эти энергетические особенности существующих систем, Ю. Одум предложил их классификацию, приняв энергию за основу, и выделил «четыре фундаментальных типа экосистем:
2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками.
3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком.
Эта классификация принципиально отличается от биомной, основанной на структуре экосистем, так как она основана на свойствах среды. Тем не менее, она хорошо дополняет ее.
Таким образом, природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но главное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.
Современное сельское хозяйство позволяет постоянно, из года в год удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессии, добиваясь максимальной первичной продуктивности одного или нескольких растений (например, кукурузы, пшеницы, гороха и т. п). Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но дорогой ценой, а цена эта обусловлена затратами на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на обработку почв и т. п.