Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

Саморегуляция

Что еще является основным свойством экосистемы? Ее саморегуляция, эффективность которой определена разнообразием не только видов, но и пищевых взаимоотношений, которые имеют место между ними.

Например, если снижается численность какого-либо природного консумента, то при существующем разнообразии видов хищники начинают питаться теми животными, которых в природе насчитывается большее количество, но которые раньше являлись для них второстепенными.

Длинные цепочки питания очень часто пересекаются, что способствует созданию их вариации, которые зависят от численности жертв, урожая растений и т. д. Львы и тигры, если отсутствуют копытные, начинают питаться не такими крупными животными. Порой они даже переходят на растительную пищу. А вот сокол-сапсан, питающийся в воздухе, при массовом размножении леммингов начинает употреблять в пищу этих зверьков, подхватывая их прямо с земли.

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

Пищевая цепь «растения – мышь – змея – орел» порой сокращается. Из нее выпадает змея. Если год более благоприятный, то численность различных видов подлежит восстановлению, нормализуя при этом пищевые отношения, имеющие место в биоценозе. Если год урожайный для растений, то количество травоядных также увеличивается. Пища хищникам обеспечена, и они также быстро размножаются. Если год неурожайный, то, соответственно, в экосистеме снижается количество травоядных. В такие годы практически не размножаются и хищники.

Саморегуляцию как свойство экосистемы можно проследить и на колебании в зависимости от года численности популяций леммингов. Один раз в несколько лет количество этих зверьков стремительно увеличивается. Они начинают объедать растительность тундровой зоны. Через организм леммингов вещества, находящиеся в растениях, переходят в детрит. На протяжении нескольких лет происходит процесс минерализации, что способствует образованию плодородной почвы, на которой произрастает питательный растительный покров.

Если годы малокормные, то количество леммингов стремительно снижается. Это происходит не только из-за недостаточного питания, но и из-за быстро размножающихся хищников. Среди них совы, песцы и лисы. Таким образом растения, а также лемминги с хищниками способствуют саморегуляции экосистемы тундры, сохраняя при этом ее долговечность и устойчивость.

Мировой уровень производства и потребления продукции основных агрокультур

В последнем докладе Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (FAO) о состоянии мирового рынка продовольствия в 2010-2011 годах аналитики предупреждают, что мир должен быть готов к дальнейшему повышению цен в следующем году.

По данным Международного Совета по зерновым культурам, производство зерна в следующем году ожидается на уровне 1.725 млн. тонн, что ниже показателя предыдущего года на 3,5%. В основном данное сокращение вызвано неутешительным прогнозом урожая по кукурузе. С другой стороны, мировое потребление зерна возрастет – на 1,6% от уровня предыдущего года к 1,786 млн. тонн. Таким образом, ввиду увеличивающегося потребления и сокращающегося производства, запасы зерна могут сократиться на 61 млн. тонн и составить 340 млн. тонн. Главные экспортеры зерновых — Аргентина, Австралия, США, Канада, Европа, Казахстан, Россия, Украина. Согласно прогнозу, они сократят запасы на 55 млн. тонн, достигнув минимума с 2003 года. С учётом ожидаемого сокращения мировых запасов, сбор урожая в следующем году станет критичным для установления стабильности на мировых рынках.
 

 

Всего по рынку зерновых, млн. тонн

06/07

07/08

08/09

09/10

10/11(прогноз)

Производство

1588

1697

1801

1787

1725

Потребление

1629

1685

1724

1759

1786

Запасы год. изменение (абс.)

281

294

372

401

340

-41

13

78

29

-61

Пшеница

По оценке Министерства Сельского Хозяйства США (USDA) прогноз мирового производства пшеницы в 2010-2011 годах — 644 млн. тонн, что на 5% меньше, чем в прошлом году. Совокупное потребление, по прогнозам, возрастет на 10 млн. тонн и составит 660 млн. тонн. Запасы сократятся на 76 млн. тонн, учитывая существенные сокращения в России и Украине.
 

Пшеница, млн. тонн

06/07

07/08

08/09

09/10

10/11(прогноз)

Производство

598

609

686

677

644

Потребление

610

612

638

650

660

Запасы год. изменение(абс.)

125

121

169

196

180

-12

-4

48

27

-16

Кукуруза

Так же, как пшеница, кукуруза с июля сформировала устойчивый восходящий тренд. С середины лета прирост стоимости составил 60%.

Согласно ноябрьским исследованиям Международного совета по зерну (IGS), мировое производство кукурузы в следующем году составит 810 млн. тонн. Планируемый показатель почти равен показателю 2010 года, в то время как потребление вырастет на 27 млн. тонн, до 840 млн. Таким образом, запасы пшеницы уменьшатся до 121 млн.тонн, т.е на 20% по сравнению с предыдущим годом.

Кукуруза, млн. тонн

06/07

07/08

08/09

09/10

10/11(прогноз)

Производство

710

795

798

811

810

Потребление

725

775

781

813

840

Запасы год. изменение(абс.)

117

137

155

152

121

-16

20

18

-3

-31

Сахар

По прогнозам Международной сахарной организации (ISO) в первой половине 2011 года ситуация останется напряженной, так как совокупное производство, оцениваемое в размере 161,9 млн. тонн существенно не дотянет до показателя потребления, прогнозный уровень которого превысит 237 млн.

Дальнейший ажиотажный спрос может привести к дефициту на мировом рынке сахара и росту цен на него. Однако запасы прогнозируются на уровне, не меньшем, чем значение предыдущего года, что дает надежду на способность ведущих производителей все же покрыть спрос.

Сахар, млн. тонн

08/09

09/10

10/11(прогноз)

Производство

144

153

161,9

Потребление

230

233

237,2

Типы естественных комплексов

Природные экосистемы являются системами, зависящими от солнечной энергии извне, но есть и такие, которым необходим дополнительный источник питания. Первая группа, которая полностью зависима от небесного светила, характеризуется плохой продуктивностью в переработке веществ, но без таких экологических сообществ обойтись нельзя. С ними формируется климат и состояние воздушного слоя вокруг Земли. Комплексы природного происхождения располагаются на крупнейших по площади территориях. К естественным экосистемам относятся наземные и водные.Наземные экологические сообщества делятся на несколько групп:

  • Лесные. Отличаются обилием растительности и большим числом живых организмов, существующих на небольших по площади территориях. В этих природных комплексах встречаются разнообразные виды фауны, плотность которых довольно высока. Даже небольшие изменения в лесных экосистемах сильно влияют на их общий баланс. К ним относятся тропические, умеренные, широколиственные и таёжные леса.
  • Пустынные. Занимают районы пустынь, где выпадает мало осадков. Чрезвычайно высокая температура воздуха, плохой доступ к водным ресурсам и интенсивный солнечный свет негативно сказываются на видовом разнообразии животных и растений на этих территориях.
  • Экосистема лугов. Лугами покрыты умеренные и тропические регионы планеты. Их территории покрыты травянистыми растениями, кустарниками и немногочисленными деревьями. Луга населены хищниками и травоядными. Сообщества разделяют на саванны, прерии и степи.
  • Горные. Горные местности характеризуются суровыми климатическими условиями, в которых выживает только альпийская флора. Животные, которые обитают на высокогорьях, обладают толстыми шубами, защищающими их от холода.
Популярные статьи  Редкие животные из Красной книги Пермского края — список, характеристика и фото

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

  • Морская. Крупнейшая система, покрывающая около 70% поверхности планеты. В морской воде содержится огромное количество растворенных солей и минералов. Морские экосистемы разделяют на следующие зоны: океаническая, профундальная, бентальная, приливная, лиманы.
  • Пресноводная. Охватывает около 0,8% всей поверхности планеты. Пресноводные сообщества делятся на стоячие, проточные и водно-болотные природные комплексы.

Рекомендуем: Мешки для больших объемов строительного мусора

Морские системы богаты кораллами, бурыми водорослями, головоногими моллюсками, иглокожими, акулами и многими другими консументами и продуцентами. В пресноводных комплексах обитают рептилии, земноводные и примерно 40% разновидностей рыб в мире. В быстро движущихся водах растворенный кислород присутствует в высокой концентрации, благодаря которой поддерживается большее видовое разнообразие живых организмов, чем в озёрах и других стоячих водах.

Природные и природно-антропогенные свойства среды

Природно-антропогенная среда состоит из частично измененных человеческой деятельностью природных систем. Примерами природно-антропогенных систем могут быть горные луга, находящиеся под воздействием выпаса. Часто одну и ту же относительно большую территорию трудно однозначно отнести к природной или природно-антрапогенной среде, так как на ней можно выделить как чисто природные, так и природно-антрапогенные и даже антропогенные участки – природные системы более низкого ранга. Чтобы определить, с какой средой мы имеем дело, т.е. какие процессы (антропогенные или природные) лежат в основе воспроизводства среды и ресурсов, надо не просто вычислить арифметический вклад площади той или иной природной системы в общую площадь исследуемой территории, но и выявить реальную роль каждой из природных систем, которую они играют в формировании среды (она может быть не адекватна их «вкладу по площади»). Этими вопросами, в частности, занимается ландшафтное планирование — междисциплинарный инструмент, способствующий на основе комплексной оценки природных систем и структур согласованию интересов землепользователей и политиков.

Антропогенная среда состоит из измененных человеком природных систем, которые, однако, развиваются под постоянным воздействием человека. Наиболее изменены природные процессы и среда в городах. Потоки веществ и энергии подавлены или зарегулированы. Часто климат города теплее климата окружающих территорий (в Москве — на 2-3°). Безморозный период в городе короче на 10-15 дней, а период со снежным покровом — на 10 дней, хотя осадков выпадает больше (в Москве — в среднем на 10 %). Называя в целом город антропогенной средой, мы вместе с тем понимаем, что в городе есть также локальные природные системы, которые представляют участки природно-антропогенной среды (парки, природоохранные зоны и др.). Однако их вклад в формирование всей городской среды относительно невелик, что позволяет город полностью относить к антропогенной среде. Правильное соотношение и распределение природно-антропогенных систем локального уровня позволяет преобразовать городскую среду в более комфортную для жизни человека. Оптимизация антропогенной среды посредством ландшафтного планирования давно успешно применяется также при рекультивации нарушенных горными выработками земель, создании культурного сельскохозяйственного ландшафта и др.

Освоение природной среды.

Процесс освоения природной среды может идти по пути покорения природы и эксплуатации ее ресурсов, что, как оказалось, не только губительно для природы, но и оборачивается в последующем экономическими издержками, способными перекрыть кратковременные выгоды. Другой крайний путь — максимальная адаптация к природным условиям. Чаще всего происходит нечто третье: там, где это возможно, человек адаптируется к среде; там, где адаптация невозможна или процесс адаптации очень длительный, человек пытается преобразовать ее (вплоть до создания искусственных условий для жизнедеятельности). Можно выделить несколько пространственных примеров — вариантов исторического освоения среды человеком на региональном уровне.

Лимитирующие факторы среды.

Для отдельного человека наиболее существенны локальные условия среды. В развитии малых социальных форм, помимо локальных природных условий, большую роль играют также ресурсы и условия региональных эко- и геосистем. Региональные ресурсно-экологические характеристики среды играют особо важную (часто определяющую) роль для успешного развития отдельных стран. С установлением глобальных связей между странами и народами на первый план выдвинулся глобальный уровень и глобальные характеристики окружающей среды.

Перейти на страницу: 2

Другое по теме

Экологическая политика Китая Одними из острейших проблем современного Китая являются экологические. В силу давления демографического фактора на ограниченные природные ресурсы они выглядят более серьезными по сравнению с ситуацией …

Основные понятия и принципы экологии Первые экологические исследования стоит отнести к работам Гиппократа и Аристотеля. Сам термин «экология» был предложен в 1866 г. Геккелем. Термин «экология» происходит от греческих корней «ой …

Трофические уровни. Цепи и сети питания, их звенья

Трофический (пищевой) уровень — комплекс организмов с одинаковым типом питания, занимающих определенное положение в пищевой цепи.

Пищевая цепь — последовательность живых организмов, способных передавать питательные вещества и энергию от продуцентов (растений) к консументам (хищникам). Соседние звенья пищевой цепи формируют отношения по принципу «пища — потребитель». То есть, если одна группа организмов становится пищей для другой группы, звенья будут сцеплены.

 Классификация трофических уровней:

  1. первый — образуют продуценты (фотосинтезирующие растения);
  2. второй — консументы I порядка (травоядные животные: овцы, зайцы, насекомые);
  3. третий — консументы II порядка (первичные хищники, для которых пищей служат травоядные животные: змея, поедающая грызунов, или волк, питающийся кроликом);
  4. четвертый — консументы III порядка (хищники, питающиеся консументами II порядка, или вторичные хищники: сова, поедающая змей).

Особи одного вида могут занимать несколько трофических уровней в зависимости от источников пищи (например, белый медведь, потребляя ягоды, считается консументом I порядка, но, поедая грызуна, становится консументом II порядка).

Вершину пищевой цепи обычно занимают высшие хищники, которые, как правило, не имеют серьезных врагов (например, крокодил или акула). 

Заключенная в одних организмах энергия потребляется другими организмами в процессе круговорота веществ. Перенос энергии и пищи от ее источника — автотрофов (продуцентов) через ряд организмов происходит по пищевой цепи, путем поедания одних организмов другими. Пищевая цепь — это ряд видов или их групп, каждое предыдущее звено в котором служит пищей для следующего. Число звеньев в ней может быть различным, но обычно их бывает 3 — 5. 

Пищевые цепи подразделяются на:

  • пастбищные;
  • детритные.

Пастбищные пищевые цепи – это цепи выедания. Основным источником пищи здесь являются зеленые растения (продуценты).

Например, трава (автотроф) → заяц → лиса. Такие пищевые цепи находятся в непосредственной зависимости от солнечной энергии. Круговорот веществ и энергии в природе определяется пастбищными пищевыми цепями. 

Детритные пищевые цепи – это цепи разложения, где в качестве главного источника пищи используются отмершие останки. Органические останки, или детрит, формируют начало детритных пищевых цепей.

Например, листовой опад (детрит) → дождевой червь → дрозд → ястреб-перепелятник. Этот тип пищевой цепи меньше зависит от энергии Солнца. Главный фактор существования данной цепи — приток органических веществ из другой системы. Детритные пищевые цепи осуществляют накопление веществ и энергии в экосистеме.

Значение пищевой цепи:

  1.  изучение пищевых цепей позволяет проследить кормовые взаимодействия между разными организмами в экосистеме;
  2. знания о пищевых цепях дают возможность оценить механизм движения энергии и проследить перемещение веществ в экосистеме.

Пищевые цепи не изолированы друг от друга. Они взаимодействуют между собой, формируя пищевые сети. Пищевая сеть– это условное образное обозначение трофических взаимоотношений продуцентов, консументов и редуцентов в сообществе. Оценивая схемы пищевых цепей, можно отметить, что каждый организм питается только каким-то определенным организмом. На самом деле, это не всегда так. Как правило, живые организмы могут использовать в качестве источника пищи организмы из разных популяций. Даже организмы из смежных пищевых цепей могут выступать для них компонентом питания. Таким образом, возможно переплетение пищевых цепей с образованием пищевых сетей.

Пресноводные

Экосистемы, сформированные в пресноводной среде, занимают всего около 0,8% поверхности Земли и по видовому разнообразию флоры и фауны значительно уступают морским экосистемам. По скорости течения воды все пресноводные водоёмы можно разделить на проточные и стоячие.

Проточные — реки, родники, ручьи

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

Важным фактором, от которого зависит деятельность этих экосистем, является течение. Именно оно оказывает влияние на распределение организмов и содержание солей и газов. Данные экосистемы неразрывно взаимосвязаны с окружающей наземной средой.

Стоячие — озера, пруды, болота и прочие

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

Организмы стоячих экосистем в разных слоях воды неоднородны. В верхних слоях главными являются планктон и прибрежная растительность. Эти территории тесно связаны с наземными биомами, поскольку верхний слой водоёмов содержит множество организмов, служащих кормом для птиц и млекопитающих. Средний и придонный слои менее освещены, фауна здесь беднее. Типичные жители средних вод — хищные рыбы. Дно водоёмов обычно покрыто илом, песком, или же может быть каменистым. Здесь обитает большое количество бактерий и грибов, а также некоторые виды придонных рыб, моллюски и ракообразные.

Целостность

С чего следует начать, если перед вами стоит вопрос: «Укажите основные свойства экосистемы?». Разумеется, с ее целостности, которая обеспечивает взаимосвязь обитающих в ней организмов не только друг с другом, но и той природной средой, где они находятся.

Отмечено, что жизнедеятельность и существование популяций, которые населяют экосистему, регулируется многочисленными абиотическими и биотическими факторами. При этом все жизненно важные химические элементы и органические соединения в совокупности образуют между собой круговорот веществ. Если объяснять подобные основные свойства экосистемы кратко, то можно отметить, что растениями черпаются из среды обитания минеральные вещества. Поглощают они кислород для дыхания, а также углекислый газ для осуществления фотосинтеза. При этом растениями во время этих же процессов выделяется в атмосферу кислород и углекислый газ.

Далее происходит питание организмов, входящих во все популяции экосистемы. Пищей для них служат неорганические и органические вещества растений. Не покидают экосистему и химические компоненты подобных соединений. По существующим в природе пищевым цепочкам они доходят вплоть до редуцентов, а после возвращаются ими к своему начальному состоянию в виде простых молекул и минеральных соединений. Неоценима при этом и роль солнечной энергии. Она аккумулируется зелеными растениями и способствует обеспечению жизнедеятельности каждого организма биоценоза. В этом и состоит одно из основных свойств экосистем — закон подтверждающий целостность природы, которая выражается во взаимосвязи существ между собой и со своей средой обитания.

Что такое антропогенные изменения в природе

Антропогенные изменения в природе – это перемены, вызванные людьми, их деятельностью и отношением к ресурсам. Антропогенное загрязнение – это основной источник, откуда поступают вредные вещества и соединения. Они признаны опасными не только для окружающей среды, но и для населения. Загрязнение газами встречается в девяноста процентах всех случаев, также в природу поступает множество жидкостей, твердых частиц. Ключевые антропогенные источники загрязнения атмосферы:

  1. Промышленные концерны химического производства. Технологические процессы приводят к выделению опаснейшего газа для любого живого организма – озона.
  2. Электрические тепловые станции. Производственный процесс предполагает выделение таких ядов, как азотный оксид, парниковые газы, углеродный диоксид.
  3. Холодильники, аэрозоли, морозильные камеры, в составе которых присутствует фреон. Химическое соединение разрушает стратосферу, озоновый слой. В мире уже запущен процесс глобального потепления по этой причине.
  4. Машины. Каждая страна богата автомобилистами. Они используют транспортные средства, выбрасывающие угарный газ, органические летучие соединения, оксиды азоты, сажу. Исключением являются электромобили. 
Популярные статьи  Что в географии называют параллелью, меридианом и градусной сеткой?

Замкнутая экосистема

В замкнутой экосистеме полностью отсутствует обмен веществ с внешней окружающей средой.

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика
Замкнутая экосистема – сад в бутылке

Опыт с садом в бутылке Дэвида Латимера

В 1960 году британец Дэвид Латимер решил провести необычный эксперимент – он посадил небольшой сад в бутылке, не поливая его. В саду сформировалась собственная замкнутая экологическая система, куда не поступает кислород.

Дэвид посадил внутрь бутылки очень выносливые традесканции, которые постепенно заполняли объем в 40 литров. Они выживали на перерабатываемых веществах – воздухе, продуктах разложения и воде.

Бутылка все время стояла примерно в 2 метрах от окна. Так растение получало некоторое количество солнечного света, прорастая в сторону солнца. Периодически, для равномерного роста, Дэвид поворачивал ее.

Латимер сказал, что ни разу не подрезал растение, однако оно выглядит так, будто специально росло до пределов тары.

Как работают сады в бутылках?

Подобные сады в замкнутых пространствах работают как экосистема потому, что герметичность создает отдельную экологическую систему, где проживают, развиваются и размножаются живые организмы. Растения используют фотосинтез, тем самым утилизируя питательные вещества. Единственный фактор, используемый такими экосистемами из внешней среды – это солнечный свет, без которого невозможен фотосинтез. Свет, падающий на листья растения, поглощается содержащимися в листьях белками. Некоторая часть энергии солнца остается на хранение в виде молекул АТФ.

Интересно: Почему волны идут к берегу?

Остальная часть света используется для переработки воды, которая поглощается из почвы корнями растения. Процесс фотосинтеза противоположен клеточному дыханию, свойственному другим организмам.

Экосистема также использует в своей деятельности клеточное дыхание, разрушая переработанные материалы. В этой части процессов участвуют почвенные бактерии, перерабатывая отходы с выделением в атмосферу углекислого газа. Растение повторно использует этот газ. Круг замыкается.

По ночам само растение использует клеточное дыхание для поддержания жизни, при этом оно разбивает сохраненные днем питательные вещества. Водный цикл в саде за стеклом также полностью автоматизирован. Вода поглощается корнями растения, во время транспирации высвобождается в окружающую среду и в качестве конденсата опадает на листья и почву. Цикл также начинается заново.

Биосфера-2

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика
Биосфера-2 Примерно в конце 80-х годов запустили проект под названием «Биосфера-2». Биосферой-1 считается сама планета. Его цель заключалась в том, чтобы выяснить возможность воспроизведения земной экосистемы. С этой целью была построена замкнутая среда величиной в 12 000 м2, расположенная на территории пустыни Соноры, штат Аризона.

Идея проекта заключалась в том, чтобы проверить – смогут ли люди выживать в космосе долгое время в созданной искусственно земной экосистеме. 8 добровольцев рискнуло оказаться на территории «Биосферы-2» в 1991 году. Люди должны были проживать в этом месте в течение двух лет, полностью оторвавшись от цивилизации. Контакт с окружающим миром поддерживался бы через компьютер.

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика
«Биосфера-2» изнутри. Блоки «Саванна» и «Океан»

Эксперимент не задался с самого начала – одна из добровольцев получила повреждения и отправилась домой. Прошло около года, количество кислорода начало постепенно снижаться, поэтому его пришлось закачивать искусственным путем. О чистоте эксперимента невозможно говорить в таких условиях.

Следующая проблема, возникшая в Биосфере-2 – невозможность выращивать продукты. Люди потеряли сплоченность, разделились на две группы. Ученые начали всерьез опасаться за жизнь и здоровье испытуемых, поэтому эксперимент был прекращен.

Интересно: Самые опасные реки мира — список, описание, где находятся, фото и видео

Второй запуск эксперимента произошел в 1994 году. Некоторые проблемы, которые возникли у первой группы, решились, однако у участников группы возникали серьезные разногласия, эксперимент вновь пришлось прекратить, но уже через шесть месяцев. Сейчас проект полностью принадлежит университету Аризоны, возобновившему эксперименты в 2011 году.

Проявления

Изменения в окружающей среде, вызываемые деятельностью человека, называются антропогенным воздействием. Уже почти 40 тысяч лет люди, пытаясь подчинить себе природу, продвигают эволюцию биосферы. Этот процесс нельзя назвать ни отрицательным, ни положительным, наблюдать можно и те, и другие результаты антропогенного воздействия. В основном, выделяются следующие виды человеческой деятельности по отношению к природе:

  • разрушительная (или деструктивная) — потребление природных ресурсов, антропогенное загрязнение окружающей среды, повреждение озонового слоя и т.д;
  • стабилизирующая — восстановительный процесс, уничтожение загрязняющих факторов (заводы, выхлопные газы), уменьшение количества используемых природных ресурсов (снижение добычи нефти, газа, угля за счет появления новых источников энергии);
  • конструктивная — рекультивация ландшафта, расширение территорий «зеленых зон», переход на электромобили, солнечные батареи и другие источники топлива и энергии, не наносящие вред окружающей среде.

Разрушительная деятельность преобладала в конце 19 — начале 20 века, когда сначала промышленная революция вынуждала строить далекие от заботы об экологии заводы, а затем мировые войны не давали возможности задуматься об охране окружающей среды.

Антропогенные экосистемы — виды и характеристика

Лишь в конце 20 века деятельность граждан развитых стран стала сначала стабилизирующей, а затем и конструктивной. Уже за эти несколько десятков лет распространения природоохранной деятельности, экологических движений, человечество добилось некоторых успехов: сохранены ряд популяций животных, в Японии и большинстве стран Запада лесов больше сажается, чем вырубается.

Оцените статью
( Пока оценок нет )
Добавить комментарий