Людина і екосистеми

Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.

Людина в конкурентній боротьбі за виживання в природному навколишньому середовищу почав будувати свої штучні антропогенні екосистеми. Приблизно десять тисяч років тому він перестав бути, рядовим »консументам, яке збирає дари природи, і почав ці« дари »отримувати сам, за допомогою своєї трудової діяльності, створивши сільське господарство - рослинництво і тваринництво.

Освоївши сільськогосподарську модель, людина історично підійшов до промислової революції, яка почалася 200 років тому, і до сучасного комплексного взаємодії з навколишнім середовищем по штучної моделі. На сучасному етапі він для задоволення своїх все зростаючих потреб змушений змінювати природні екосистеми і навіть руйнувати їх, можливо, і не бажаючи цього.

Термін «Екосистема» (від грецького оikos - житло, місцеперебування, об'єднання) - це сукупність спільно мешкають організмів і умов їх існування, що знаходяться в закономірному взаємозв'язку один з одним і утворюють систему взаємообумовлених біотичних та абіотичних явищ і процесів.

Термін «екосистема» запропонований англійським ботаніком А.Д.Тенслі (1871-1955). Він вважав, що екосистеми, «з точки зору еколога, являють собою основні природні одиниці на поверхні Землі», в які входить «не тільки комплекс організмів, а й весь комплекс фізичних факторів, що утворюють фактори місцеперебування в найширшому сенсі».

Енергія - це початкова рушійна сила екосистем, при чому всіх - і природних і антропогенних. Енергетичні ресурси всіх систем можуть бути вичерпними - сонце, вітер, припливи і є вичерпними - паливо-енегетіческімі (вугілля, нафта, газ). Використовуючи паливо, людина повинна додавати енергію в систему або навіть повністю її субсидувати енергією.

1.Человек і екосистеми

екосистема антропогенний виживання навколишній

Спираючись на енергетичні особливості існуючих систем, можна їх класифікувати, прийнявши енергію за основу, і виділив чотири фундаментальні типи екосистем:

1. природні: рухомі Сонцем, несубсідіруемие;

2. природні, рухомі Сонцем, субсидовані іншими природними джерелами;

3. рухомі Сонцем і субсидовані людиною;

4. індустріально-міські, рухомі паливом (копалин, іншим органічним і ядерним).

Ця класифікація принципово відрізняється від біомной, заснованої на структурі екосистем, так як вона заснована на властивостях середовища. Тим не менш, вона добре доповнює її. Перші два типи - це природні екосистеми, а третій і четвертий слід віднести до антропогенних.

До першого типу екосистем відносяться океани, високогірні ліси, які є основою життєзабезпечення на планеті Земля.

До другого типу екосистем відносяться естуарії в приливних морях, річкові екосистеми, дощові ліси, тобто ті, які субсидуються енергією приливних хвиль, течій і вітру.

Екосистеми першого типу займають величезні площі - одні океани - це 70% території земної кулі. Ними рухає енергія тільки самого Сонця, і вони є основою, що стабілізує і підтримує життєзабезпечуючі умови на планеті.

Таким чином, природні екосистеми «працюють» на підтримку своєї життєдіяльності і власного розвитку без будь-яких турбот і витрат з боку людини, більш того, в них створюється і помітна частка харчових продуктів та інших матеріалів, необхідних для життя самої людини. Але головне саме тут очищаються великі об'єми повітря, повертається в оборот прісна вода, формується клімат і ін.

Зовсім інакше працюють антропогенні екосистеми. До них можна віднести третій тип - це агроекосистеми, аквакультури, що виробляють продукти харчування і волокнисті матеріали, але вже не тільки за рахунок енергії Сонця, а й дотації її в формі пального, що поставляється людиною.

Ці системи схожі на природні, оскільки саморозвиток культурних рослин в період вегетації - це процес природний і викликаний до життя природного сонячною енергією. Але підготовка грунтів, сівба, збирання врожаю та ін. - це вже енергетичні витрати людини. Більш того, людина практично повністю змінює природну екосистему, що виражається, перш за все, в її спрощення, тобто зниженні видового різноманіття аж до сильно спрощеної монокультурною системи (таблиця 1).

Природна екосистема (болото, луг, ліс)

Сучасне сільське господарство дозволяє постійно з року в рік утримувати екосистеми на ранніх стадіях сукцесій, домагаючись максимальної первинної продуктивності однієї або декількох рослин. Селянам вдається домагатися високих врожаїв, але дорогою ціною, а ціна ця обумовлюється витратами на боротьбу з бур'янами, на мінеральні добрива, на освіту грунтів і т.д.

Сталий поява нових видів, наприклад, трав'янистих рослин, є результат природного сукцессіонного процесу.

Тваринництво - це також шлях до спрощення екосистеми; охороняючи корисних йому сільськогосподарських тварин, людина знищує диких тварин: травоїдних, як конкурентів в харчових ресурсах, хижаків - як знищують домашню худобу.

Вилов цінних видів риб спрощує екосистеми водойм. Забруднення повітряного і водного середовищ також веде до загибелі дерев і риб та «оббирає» природні екосистеми.

У міру зростання народонаселення, люди будуть змушені перетворювати все нові зрілі екосистеми в прості молоді продуктивні. На підтримку цих систем в «молодому» віці збільшується використання паливо-енергетічекого ресурсів. Крім того, відбудеться втрата видового (генетичного) різноманітності та природних ландшафтів (таблиця 1).

Молода, продуктивна екосистема дуже вразлива через монотипного видового складу, так як в результаті якоїсь екологічної катастрофи (посухи), її вже не відновити внаслідок руйнування генотипу. Але для життя людства вони необхідні, тому наше завдання - зберегти баланс між спрощеними антропогенними і сусідніми з ним більш складними, з багатющим генофондом, природними екосистемами, від яких вони залежать.

Енергетичні витрати в сільському господарстві великі - природні плюс субсидовані людиною і, тим не менш, найпродуктивніший сільське господарство знаходиться приблизно на рівні продуктивних природних екосистем.

Продуктивність і тих і інших заснована на фотосинтезі дійсне розходження між системами лише в розподілі енергії: в антропогенної вона поглинається лише декількома (одним-двома) видами, а в природному - багатьма видами і речовинами.

В екосистемах четвертого типу. до яких відносяться індустріально-міські системи - енергія палива повністю замінює сонячну енергію. У порівнянні з потоком енергії в природних екосистемах - тут її витрата на два-три порядки вище.

1.2Сельскохозяйственние екосистеми (агроекосистеми)

Головна мета створюваних сельхозсістем - раціональне використання тих біологічних ресурсів, які безпосередньо залучаються до сфери діяльності людини - джерела харчових продуктів, технологічної сировини, лікарських препаратів.

Агроекосистеми створюються людиною для отримання високого врожаю - чистої продукції автотрофів.

Узагальнюючи все вже сказане про агроекосистемах підкреслимо такі їх основні відмінності від природних (таблиця 2).

1. У агроекосистемах різко знижене різноманітність видів:

· Зниження видів культивованих рослин знижує і видиме різноманітність тваринного населення біоценозу;

· Видове різноманіття розводяться людиною тварин мізерно мало в порівнянні з природним;

· Культурні пасовища (з посівом трав) за видовою різноманітністю схожі на сільськогосподарські поля.

2. Види рослин і тварин, що культивуються людиною, «еволюціонують» за рахунок штучного відбору і неконкурентоспроможні в боротьбі з дикими видами без підтримки людини.

3. Агроекосистеми отримують додаткову енергію, субсидованого людиною, крім сонячної.

4. Чиста продукція (врожай) видаляється з екосистеми і не надходить в ланцюзі харчування біоценозу, а часткове її використання шкідниками, втрати при збиранні, які теж можуть потрапити в природні трофічні ланцюги. Всіляко присікаються людиною.

5. Екосистеми полів, садів, пасовищ, городів та інших агроценозів - це спрощені системи, підтримувані людиною на ранніх стадіях сукцесії, і вони настільки ж нестійкі і не здатні до саморегуляції, як і природні піонерні співтовариства, а тому не можуть існувати без підтримки людини.

Таблиця 2 Порівняльна характеристика природних екосистем і агроекосистем.