- •Раздел II. Экологические системы
- •Тема 2. Понятия об экосистемах
- •2.1. Общая характеристика экосистемы
- •2.2. Состав экосистемы
- •2.3.Условия функционирования экосистемы
- •2.4. Роль структурных элементов экосистемы в ее функционировании
- •2.5. Глобальная продукция и распад
- •2.6.Примеры экосистем
- •2.7. Классификация экосистем
- •Тема 3. Энергия в экосистемах
- •3.1. Бюджет солнечной энергии в экосистеме
- •3.2. Энергетическая характеристика среды
- •Отражение 30,0
- •3.3. Пищевые цепи
- •3.4. Биологическая продуктивность экосистемы
- •Тема 4. Биогеохимические циклы
- •4.1 Структура и основные типы биогеохимических циклов
- •4.2 Биогенная миграция химических элементов и биогеохимические принципы
- •4.3 Круговороты азота, фосфора и серы
- •4.4 Глобальные круговороты углерода и воды
- •4.5 Осадочный цикл
- •Годовой вынос осадочного материала в океаны
- •4.6 Круговорот второстепенных элементов и пестицидов
- •4.7 Пути возвращения веществ в круговорот
- •Тема 5. Понятие о биосфере
- •Характеристика и состав биосферы
- •В. И. Вернадский о биосфере и “живом веществе”
- •Возникновение и эволюция биосферы
- •Биосфера и человек. Ноосфера
- •Тема 6. Ресурсы и факторы среды обитания
- •Краткий обзор важнейших факторов среды обитания
- •Физические факторы
- •Антропогенные факторы
- •Тема 7. Влияние хозяйственной деятельности человека
- •7.1 Исторический обзор “покорения”
- •Параметры состояния природной среды
- •7.3 Нарушение круговорота воды и опустынивание
- •Нарушение круговорота биогенных элементов
- •7.6 Изменение потоков энергии в биосфере
Нарушение круговорота биогенных элементов
При «освоении» территорий человек уничтожает биомассу естественных экосистем. При этом гибнет в первую очередь биомасса растений. Например, при строительстве объектов биомасса растений минерализуется и на территории исчезают или гибнут консументы — от самых крупных до микроорганизмов, что приводит в первую очередь к потере биологического разнообразия. Результатом минерализации растений и других организмов является избыточное поступление в атмосферу углекислого газа, аммиака, сероводорода и других газообразных соединений, а в поверхностные и подземные воды дополнительно попадают растворимые формы азота, фосфора и других химических элементов
Если территория «осваивается» под сельскохозяйственные угодья, то и в этом случае происходит нарушение естественных экосистем Первоначально для «освоения» территории, занятой лесом, под сельскохозяйственные угодья применяли так называемую подсечно-огне-вую систему: леса выжигались и территория использовалась для возделывания сельскохозяйственных культур. При этом происходил единовременный выброс в атмосферу углекислого газа и других соединений. Однако поступление газообразных веществ в атмосферу на этом не прекратилось. Человек для получения высоких урожаев научился пахать и тем самым усилил окислительные процессы в почве. Это привело к ускоренной минерализации ранее накопленного органического вещества почвы и усиленному поступлению в атмосферу углекислого газа. Собирая для своих нужд урожай с полей, человек размыкает круговорот биогенных элементов на данной территории. Как правило, разомкнутость круговорота на сельскохозяйственных экосистемах составляет первые десятки процентов, в то время как в естественных экосистемах сообщество организмов не допускает разомкнули круговорота более чем на сотые доли процента. Для получения высоких и устойчивых урожаев человек стремился замкнуть круговорот биогенов путем внесения химических соединений в почву.
Возделывая сельскохозяйственные культуры, человек уже давно загрязняет атмосферу парниковыми газами (углекислый газ, метан, газообразные соединения азота), а поверхностные и подземные воды — растворимыми соединениями азота, фосфора и калия. До начала XIX в. загрязнения компенсировались естественной биотой суши и Мировым океаном. Однако с развитием научно-технического прогресса, ростом численности населения изменение и разрушение естественных экосистем прогрессировало. Кроме того, поток биогенов - значительно увеличился за счет развития индустрии. В результате биота Земли и Мировой, океан оказались не в состоянии полностью компенсировать суммарный выброс этих веществ. Следовательно, деформация и разрушение естественных экосистем приводит к потере биоразнообразия, что усиливает разбалансированность биосферы и изменяет потоки веществ и энергии.
7.5 Потеря биологического разнообразия.
Человек осваивая территории лишает жизненного пространства другие виды, что приводит к нарушению внутри и межвидового взаимодействия, сохранению экологических ниш биологических видов и популяций, нарушению организации их жизни.
Разрушение экологической ниши организма может привести к изменению генетической программы вида и способствует началу распада генома. Это в свою очередь способствует другим нарушениям окружающей среды, вследствие чего теряется устойчивость биосферы.
Согласно палеонтологическим исследованиям, исчезнувшие виды никогда не появляются вновь, и генетические потери невосполнимы Последствия этих потерь для биосферы, биоты и человека нам пока не известны, так как прогноз их весьма затруднен.
В настоящее время даются самые разные оценки темпов исчезновения видов. Довольно широко распространена точка зрения, согласно которой в естественных условиях один вид исчезает раз в 2000 лет. В последние 300 лет один вид исчезал за 10 лет, а в настоящее время — ежедневно .
Характеризовать процесс исчезновения видов довольно сложно, так как до настоящего времени нет точной оценки количества видов, существующих на нашей планете. Научно описано около 1,5 млн видов, но по существующим оценкам число видов значительно больше — от 5 до 30 млн.
Согласно теории биологической регуляции среды каждый вид в естественных условиях выполняет определенные функции по регулированию и стабилизации окружающей среды. Исчезновение любого из видов снижает корреляцию сообществ организмов и, как следствие, порог перехода системы к неустойчивому состоянию. Поэтому сохранение биологического разнообразия связано с охраной естественных скоррелированных сообществ организмов в таких объемах, которые обеспечивают регулирование и устойчивость окружающей среды.