Конспект экология. Введение Взаимодействие организма и среды
 Скачать 376 Kb.
|
|
Леса умеренного пояса (листопадные широколиственные и хвойно-широколиственные леса) расположены на тех же широтах, что и степи, но в районах с более влажным (гумидным) климатом. Экосистемы лесов умеренного пояса характеризуются высокой устойчивостью. Продуктивность достигает 25 т/га. Хвойные, или бореальные леса расположены в более высоких широтах умеренного пояса с холодным континентальным климатом (в основном, в северном полушарии и, частично, на юге Южной Америки). Продуктивность достигает 20 т/га. Видовое разнообразие резко снижается. Тундра располагается в самых высоких широтах материков. Годовая продуктивность – менее 4 т/га, но весной и летом наблюдаются вспышки жизни при круглосуточной вегетации растений-эфемероидов. В состав биосферы входят и другие группы экосистем: области высотной поясности, поймы, болота и агробиоценозы. Эти экосистемы настолько разнородны, что их единой классификации не существует. Учение В. И. Вернадского о ноосфере С появлением человека и общества формируется ноосфера – геологическая оболочка Земли, сформировавшаяся под влиянием деятельности человека. Термин «ноосфера» ввел французский естествоиспытатель Эдуар Леруа (1927); в дальнейшем учение о ноосфере как сфере разума развивал французский палеонтолог, философ Пьер Тейяр де Шарден. Однако естественнонаучную концепцию ноосферы разработал выдающийся российский мыслитель Владимир Иванович Вернадский, который утверждал, что «…разум человека меняет планету». По мнению В. И. Вернадского, разумная деятельность человека и научно-технический прогресс должны привести к формированию техносферы, и должна наступить новая геологическая эпоха – психозойная эра. Человек должен научиться управлять геологическими процессами, создавать искусственные месторождения полезных ископаемых. Должен возникнуть новый биологический вид – Человек созидающий (Homofaber). С формированием ноосферы должны исчезнуть угроза голода, болезней, социальных конфликтов. Во второй половине ХХ века происходит разрушение ранее сложившихся связей, и формируются новые. В настоящее время происходит неуклонная деградация природных экосистем, что ставит под угрозу само существование биосферы. Человек в биосфере. Появление человека как "homo sapiens" (человека разумного) в свою очередь качественным образом изменило не только биосферу, но и результаты ее планетарного влияния. Постепенно стал происходить переход от простого биологического приспособления живых организмов к разумному поведению и целенаправленному изменению окружающей природной среды разумными существами. Последствия появления человека как существа, обладающего разумом, и его связь с биосферой многофункциональны. Так, для удовлетворения своих потребностей человек использовал десятки и сотни видов диких живых организмов. С одной стороны, он одомашнил или вывел огромное количество животных и культурных видов растений, тем самым значительно увеличив разнообразие органических форм в биосфере. С другой стороны, многие виды растений и животных были подвергнуты им беспощадному сознательному или неосознанному уничтожению. В таком взаимодействии живая природа не остается нейтральной. Если геосфера сама по себе в целом пассивно реагирует на вмешательство человека, то живое вещество а к т и в н о приспосабливается к новым условиям существования и присутствию в природе человека. Так, многократно возросла устойчивость и невосприимчивость многих насекомых и грызунов к ядам, применяемым людьми. Появляются мутационные или измененные виды и популяции, приспособленные к техногенной и загрязненной среде обитания. Многие виды животных меняют формы своего существования, адаптируются к жизни по соседству с человеком (птицы, мелкие животные). Человек как особая форма жизни и существо, обладающее разумом, вносит принципиально новые элементы во взаимоотношения с природой. Он выступает как автономная целостность внутри биосферы. Живое вещество, преобразуя косное и взаимодействуя с ним, создает биосферу. Аналогично человек, преобразуя биосферу, создает техносферу. Но если при формировании биосферы все биоценозы лишь, созданные человеком, в большинстве своем вписываются в общую систему природы, то этого никак нельзя сказать о других предметах, созданных им: зданиях, сооружениях, ландшафтах.... Кроме того, сделанное человеком, как правило, не способствует созданию новых запасов энергии. Бесконечное же истребление полезных ископаемых и живого вещества ставит на грань катастрофы само существование не только разумной жизни, но и жизни как таковой (изобретение ядерного оружия). Популяции любых видов - бактерий, растений, животных, попав в благоприятные условия, увеличивают свою численность по экспоненте взрывным путем. Рост численности с разгону переходит значение. Соответствующее "биологической емкости" среды обитания вида и продолжается еще некоторое время. Из-за своей чрезмерной плотности вид обедняет и разрушает среду обитания. Наступает экологический кризис, в течение которого численность популяции стремительно снижается, причем до уровня, более низкого, чем могла бы прокормить деградировавшая емкость среды. Это и есть коллапс. За время коллапса среда постепенно восстанавливается, а вслед за этим растет и популяция. Она входит в фазу стабилизации, когда ее численность будет колебаться на уровне, задаваемом новой емкостью среды. Человеческие популяции унаследовали эту биологическую особенность. Численность человечества, как и всякого биологического вида, строго следует за изменением количества пищи, главного показателя биологической емкости среды. Емкость нашей среды увеличивается не сама по себе, это делает человек, распахивая новые земли, выводя более урожайные сорта, внося удобрения, применяя ядохимикаты. С каждым годом повышать суммарный урожай на Земле становится все труднее. Производство пищи на Земле сейчас растет на 2% в год; чтобы получить такой прирост, приходится увеличивать потребление энергии на 5%, забор воды для орошения - на 7%, производство удобрений - тоже на 7%, а ядохимикатов - даже на 10% в год. Эти титанические усилия истощают ресурсы, разрушают среду и все более ее загрязняют. Такой рост производства возможен только потому, что человек интенсивно использует запасы угля, нефти, газа и минерального сырья, накопленные за всю предшествующую историю биосферы. Запасы эти конечны и невозобновимы. Поэтому нынешняя почти безграничная мощь человечества конечна во времени. Если спросить биолога, что произойдет, когда ресурсы кончатся, он должен ответить однозначно: разрушение среды обитания, падение производства пищи (то есть глобальный экологический кризис), а вслед за ними - сокращение человечества до уровня, который будет обеспечен возобновимыми ресурсами. Так случилось бы с любым видом. Но человек очень изобретателен, и поэтому утверждать что численность людей сократится до первобытного уровня, мы не рискуем. Однако и расти бесконечно она не может. Одно не подлежит сомнению: в условиях исчерпания энергоресурсов неизбежно будет происходить сокращение численности людей, коллапс. Его темп в первую очередь определит темп падения производства пищи. Современное представление о биосфере как о глобальной саморегулирующейся системе было заложено академиком В. Вернадским. Саморегуляция биосферы - результат способности живого вещества (организмов) создавать и использовать в процессе переработки различные вещества, способности его к воспроизведению. Развитие сферы жизни обеспечивается процессами миграции и преобразования вещества и энергии в грандиозном планетарном круговороте - биогеохимических циклах важнейших элементов и соединений. Так, биосфера накапливает и перераспределяет огромные ресурсы энергии, преобразуя земную поверхность, прилегающую к ней атмосферу, гидросферу. Безусловно, биосфера располагает огромными ресурсами для собственного развития, позволяющими в широких пределах сохранение балансов вещества и энергии, экологического равновесия. Собственно, это обстоятельство и позволило экономике человека не "считаться" с ресурсами биосферы, поскольку сама она еще пока справляется с возмущающими воздействиями. Настоящие сдвиги в биосферных процессах начались в XX веке в результате очередной промышленной революции. Бурное развитие энергетики, машиностроения, химии, транспорта привело к тому, что человеческая деятельность стала сравнима по масштабам с естественными энергетическими и материальными процессами, происходящими в биосфере. Интенсивность потребления человечеством энергии и материальных ресурсов растет пропорционально численности населения и даже опережает его прирост. В.И. Вернадский писал: "Человек становится геологической силой, способной изменить лик Земли". Представление о природе как о бездонной кладовой, откуда можно безмерно и безвозмездно черпать ресурсы для развития производства, не соответствует действительности. Изменения компонентов биосферы. Ее балансов, не должны выходить за определенные границы, иначе под угрозой окажутся сложившиеся эволюционно взаимосвязи, присущие биосфере как системе. Саморегуляция ее не беспредельная, а необратимые изменения чреваты опасностью для будущего существования человечества. Последствия антропогенной (предпринимаемой человеком) деятельности проявляется в истощении природных ресурсов, загрязнении биосферы отходами производства, разрушении природных экосистем, изменении структуры поверхности Земли, изменении климата. В соответствии с изменением плотности населения меняется и степень воздействия человека на окружающую среду. При современном уровне развития производительных сил деятельность человеческого общества сказывается на биосфере в целом. Так, можно привести конкретные примеры воздействия человека на окружающую среду, имеющие необратимые последствия. В эволюции биосферы различают основные этапы: 1. первичная биосфера - биотический круговорот; 2. биогенез - усложнение структуры многоклеточных организмов по чисто биологическим законам; 3. ноогенез - возникновение человеческого общества, разумная деятельность которого превратила биосферу в ноосферу. Получая из окружающий среды средства к существованию в таком количестве, которое полностью восстанавливалось за счет процессов биотического круга, люди возвращали в биосферу то, что использовалось другими организмами для их жизнедеятельности. В настоящее время человек извлекает из биосферы сырье в значительном количестве, а современная промышленность и сельское хозяйство производит вещества неиспользуемые другими организмами. В настоящее время человечество стоит перед проблемой экологического кризиса, т.е. такого состояния среды обитания, при котором вследствие произошедших в ней изменений среда обитания оказывается непригодной для жизни людей. Экологический кризис - это напряженное состояние взаимоотношений между человеком и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы. Промышленные отходы, образуемые при производстве и испытания ядерного оружия, загрязняют окружающую среду. Человеком истреблено огромное количество видов животных и растений. Между естественными и искусственными биоценозами происходит борьба за территорию, но человеческий труд является мощным и устойчивым фактором, поэтому искусственные биоценозы сами по себе мало устойчивые, тем не менее теснят биоценозы естественные. К числу отрицательных влияний на биосферу относится нерегулируемый промысел рыбы, млекопитающих, изменение химического состава вод, воздуха, почвы в результате сброса отходов промышленности. Экологическая ситуация, складывающаяся на земле, таит в себе опасность серьезных изменений биосферы. Такой исход неизбежен в том случае, если деятельность человечества не приобретет планомерный характер. Глобальные экологические проблемы. Экологическая проблема — это изменение природной среды в результате антропогенных воздействий, ведущее к нарушению структуры и функционирования природных систем (ландшафтов) и приводящее к негативным социальным, экономическим и иным последствиям. Понятие экологической проблемы является антропоцентричным, так как негативные изменения в природе оцениваются относительно условий существования человека. Экологические проблемы, связанные с нарушением отдельных компонентов ландшафта или их комплекса можно условно объединить в шесть групп: атмосферное (загрязнение атмосферы: радиологическое, химическое, механическое, тепловое); водные (истощение и загрязнение поверхностных и подземных вод, загрязнение морей и океанов); геолого-геоморфологическое (интенсификация неблагоприятных геолого-геоморфологических процессов, нарушение рельефа и геологического строения); почвенные (загрязнение почв, эрозия, дефляция, вторичное засоление, заболачивание и др.); биотическое (сведение растительности, деградация лесов, пастбищная дигрессия, сокращение видового разнообразия и др.); комплексные (ландшафтные) — опустынивание, снижение биоразнообразия, нарушение режима природоохранных территорий и т. д. По основным экологическим последствиям изменения природы выделяют следующие экологические проблемы и ситуации: антропоэкологические, по изменению условий жизни и здоровья населения; природно-ресурсные, связанные с истощением и утратой природных ресурсов, ухудшающие хозяйственную деятельность на территории; ландшафтно-генетические, обусловленные нарушением целостности ландшафтов, утратой генофонда, потерей уникальных природных объектов. Возможна классификация экологических проблем и по другим критериям: по основной причине возникновения можно выделить: эколого-гидротехнические, эколого-промышленные, эколого-транспортные и т. д. проблемы; по остроте: не острая, умеренно острая, острая, очень острая; по сложности: простые, сложные, очень сложные; по решаемости: решаемые, трудно решаемые, практически неразрешимые; по пространственному охвату территории: локальные, региональные, глобальные; по времени: кратковременные, длительные, практически неисчезаемые; по зонально-региональному охвату: проблемы тундры, юга России, Белоруссии, Русской равнины, Уральских гор и т. д. Сегодня экологическую ситуацию в мире можно охарактеризовать как близкую к критической. Среди глобальных экологических проблем можно отметить следующие: - уничтожены и продолжают уничтожаться тысячи видов растений и животных; - в значительной мере истреблен лесной покров; - стремительно сокращается имеющийся запас полезных ископаемых; - мировой океан не только истощается в результате уничтожения живых организмов, но и перестает быть регулятором природных процессов; - атмосфера во многих местах загрязнена до предельно допустимых размеров, а чистый воздух становится дефицитом; - частично нарушен озоновый слой, защищающий от губительного для всего живого космического излучения; - загрязнение поверхности и обезображивание природных ландшафтов: на Земле невозможно обнаружить ни одного квадратного метра поверхности, где бы не находилось искусственно созданных человеком элементов. Стало совершенно очевидной пагубность потребительского отношения человека к природе лишь как к объекту получения определенных богатств и благ. Для человечества становится жизненно необходимым изменение самой философии отношения к природе. Какие же необходимы меры для решения глобальных экологических проблем! Прежде всего следует перейти от потребительско-технократического подхода к природе к поиску гармонии с нею. Для этого, в частности, необходим целый ряд целенаправленных мер по экологизации производства: природосберегающие технологии, обязательная экологическая экспертиза новых проектов, создание безотходных технологий замкнутого цикла. Другой мерой, направленной на улучшение взаимоотношений человека и природы, является разумное самоограничение в расходовании природных ресурсов, особенно — энергетических источников (нефть, уголь), имеющих для жизни человечества важнейшее значение. Подсчеты международных экспертов показывают, что если исходить из современного уровня потребления (конец XX в.), то запасов угля хватит еще на 430 лет, нефти — на 35 лет, природного газа — на 50 лет. Срок, особенно по запасам нефти, не такой уж и большой. В связи с этим необходимы разумные структурные изменения в мировом энергобалансе в сторону расширения применения атомной энергии, а также поиск новых, эффективных, безопасных и максимально безвредных для природы источников энергии, включая космическую. Однако ощутимый эффект все перечисленные и другие меры могут дать лишь при условии объединения усилий всех стран для спасения природы. Первая попытка такого международного объединения была осуществлена еще в начале XX века. Тогда в ноябре 1913 г. в Швейцарии состоялось первое международное совещание по вопросам охраны природы с участием представителей 18 крупнейших государств мира. Ныне межгосударственные формы сотрудничества выходят на качественно новый уровень. Заключаются международные конвенции по охране окружающей среды (квоты по вылову рыб, запрет на промысел китов и др.), осуществляются самые различные совместные разработки и программы. Активизировалась деятельность общественных организаций по защите окружающей среды — «зеленые» («Гринпис»). Экологический интернационал Зеленого Креста и Зеленого Полумесяца в настоящее время разрабатывает программу по решению проблемы «озоновых дыр» в атмосфере Земли. Однако следует признать, что при весьма различном уровне социально-политического развития государств мира международное сотрудничество в экологической сфере еще весьма далеко от своего совершенства. Еще одним направлением для решения экологической проблемы, и может быть в перспективе — самым важным из всех, является формирование в обществе экологического сознания, понимания людьми природы как другого живого существа, над которым нельзя властвовать без ущерба для него и себя. |