Понятие экосистема, ее основные компоненты. Что такое биогеоценоз? Отличие биогеоценоза от экосистемы.
Экосистема – это совокупность совместно обитающих разных видов организмов и условий их существования, находящихся в закономерной взаимосвязи друг с другом. Термин предложен английским экологом А.Тенсли (1935). Выделяют микроэкосистемы (например, ствол гниющего дерева), мезоэкосистемы (озеро, лес), макроэкосистемы (океан) и глобальная экосистема (биосфера). Природные экосистемы подразделяются на наземные, пресноводные и морские.
В состав экосистемы входят живые организмы (их совокупность можно назвать биоценозом или биотой экосистемы), неживые (абиотические) факторы – атмосфера, вода, питательные элементы, свет и мертвое органическое вещество – детрит.
Все живые организмы по способу питания разделяются на две группы – автотрофов( от греческих слов аутос – сам и трофо – питание) и гетеротрофов (от греческого слова гетерос – другой).
Автотрофы используют неорганический углерод и синтезируют органические вещества из неорганических, это продуценты экосистемы. По источнику энергии они, в свою очередь, делятся на две группы: фотоавтотрофы (для синтеза органических веществ используют солнечную энергию - это фотосинтезирующие зеленые растения, имеющие хлорофилл и усваивающие солнечный свет) и хемоавтотрофы (для синтеза органических веществ используют химическую энергию – это серобактерии и железобактерии, получающие энергию при окислении соединений серы и железа).
|
|
|
Гетеротрофы используют углерод органических веществ, которые синтезированы продуцентами, и вместе с этими веществами получают энергию. Гетеротрофы являются консументами( от латинского слова консумо – потребляю), потребляющими органическое вещество, и редуцентами,разлагающими его до простых соединений. Существует несколько групп консументов: фитофаги (растительноядные), зоофаги (хищники, плотоядные), паразиты (черви, насекомые, клещи, грибы, бактерии, вирусы), симбиотрофы (бактерии и грибы, которые питаются корневыми выделениями растений, микроорганизмы), детритофаги (организмы, питающиеся мертвой органикой – многоножки, дождевые черви, жуки – навозники, раки, крабы и др.).
Редуценты –организмы, которые по своему положению в экосистеме близки к детритофагам, т.к. они также питаются мертвым органическим веществом. Однако редуценты – бактерии и грибы - разрушают органические вещества до минеральных соединений, которые возвращаются в почвенный раствор и снова используются растениями.
Сообщество взаимодействующих живых организмов, состоящее из продуцентов, консументов и редуцентов, называется биоценозом( по определению академика В.Н. Сукачева). Территория с присущими ей абиотическими факторами, занятая определенным биоценозом, называется биотопом. Биоценоз представлен приспособленными друг к другу растительностью, животными и микроорганизмами. Совокупность биотопа и биоценоза составляет биогеоценоз. Близким по смыслу, а в большинстве случаев и взаимозаменяемым понятием является экосистема.Однако, биогеоценоз всегда связан с определенной частью земной поверхности ( гео – Земля), а экосистемой может быть любая система живых и неживых компонентов: и космический корабль, и любой биогеоценоз.
|
|
|
Экосистема представляет собой необходимую форму существования жизни. Любой организм способен развиваться только в экосистеме, а не изолированно. В свою очередь каждый биогеоценоз (экосистема) соподчинен и взаимосвязан с другими. Более мелкие и простые экосистемы входят в более крупные и сложные, и все вместе составляют общую систему Жизни – биосферу, которая сама является глобальным биогеоценозом.
Физические загрязнения. Их отличие от других видов загрязнения.
По видам загрязнения выделяют: 1) химические (тяжелыми металлами, пестицидами, отдельными химическими веществами и элементами, синтетическими поверхностно-активными веществами (СПАВ), пластмассами), 2) физические (тепловое, шумовое, радиоактивное, электромагнитное), 3) биологические (биогенное, микробиологическое, продукты и живые организмы, появляющиеся в результате исследований в области генной инженерии).
|
|
|
По масштабам и распространению загрязнение может быть локальным (местным), региональным и глобальным.
Мы же остановимся на физических загрязнениях окружающей среды.
Физические загрязнениясвязаны с изменением физических, температурно-энергетических, волновых и радиационных параметров внешней среды. Они включают: тепловое, шумовое, электромагнитное, радиоактивное, световое загрязнения.
Тепловое загрязнение – (термическое загрязнение) определяется влиянием тепловых полей на воздушную и водную среду. Отрицательное воздействие тепла на воздушную среду обнаруживается путем повышения тепловых градиентов температуры над городскими, сельскими агломерациями по сравнению с естественными природными экосистемами, что влечет за собой изменение энергетических процессов в атмосфере и гидросфере в сельской и особенно городской местности.
Источниками теплового загрязнения в пределах городских территорий служат подземные газопроводы промышленных предприятий (140-160*С), теплотрассы (50- 150*С), сборные коллекторы и коммуникации (35-45*С) и др.
|
|
|
Отрицательное воздействие на гидросферу обозначается ростом температуры воды, приводящим к уменьшению растворимости кислорода, что снижает активность всего биоценоза водных систем, к снижению процессов естественной минерализации органического вещества в водных системах, провоцирует рост активности сине-зеленых водорослей, еще более снижающих количество кислорода в водной среде.
Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоемов наносят огромный вред природным экосистемам и приводят к пагубному изменению среды обитания человека.
Шумовое загрязнение - превышение естественного уровня шумового фона или изменение звуковых характеристик: периодичности, силы звука и т.п. Уровни шума, точнее, уровни звукового воздействия, измеряются в децибелах (дБ). Шумовое загрязнение приводят к повышенной утомляемости человека и животных, понижению производительности труда, физическим и нервным заболеваниям.Главным источником шумового загрязнения являются транспортные средства — автомобили, железнодорожные поезда и самолёты.В городах уровень шумового загрязнения в жилых районах может быть сильно увеличен за счёт неправильного городского планирования (например, расположение аэропорта в черте города, например город Саратов).Помимо транспорта (60÷80 % шумового загрязнения) другими важными источниками шумового загрязнения в городах являются промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д.
Шум может вызывать раздражение и агрессию, артериальную гипертензию (повышение артериального давления), тиннитус (шум в ушах), потерю слуха. Наибольшее раздражение вызывает шум в диапазоне частот 3000÷5000 Гц. Для человека практически безвреден шум в 20- 30 дБ, 80 дБ – допустимая граница, 130 дБ вызывает болевые ощущения. При шуме на уровне 145 дБ у человека происходит разрыв барабанных перепонок.
Одним из самых известных случаев ущерба, наносимого шумовым загрязнением природе, является многочисленные случаи, когда дельфины и киты выбрасывались на берег, теряя ориентацию из-за громких звуков военных гидролокаторов (сонаров).
В настоящее время разработано много методик, позволяющих уменьшить или устранить некоторые шумы.В Российской Федерации действуют ГОСТы и санитарные нормы (СН), регулирующие предельно допустимый уровень шума для рабочих мест, жилых помещений, общественных зданий и территорий жилой застройки.
Электромагнитное загрязнение. Электромагнитное загрязнение (ЭМП антропогенного происхождения или электромагнитный смог) — это совокупность электромагнитных полей разнообразных частот, негативно влияющих на человека.
Электрический ток всегда порождает магнитное поле в окружающем пространстве. Поэтому электричество, так или иначе, причастно к любой фазе умственной или физической деятельности. Статистика показывает, что в период магнитных бурь на Земле заметно увеличивается количество людей, обращающихся к услугам психиатров. Экспериментально установлено, что аномалии в магнитных полях порождают аномалии в поведении людей и животных.
В нынешнем столетии люди резко изменили характер электромагнитной среды. Естественное планетарное поле теперь насыщено искусственными источниками электромагнитного загрязнения. В США, например, насчитывается более 500 тысяч миль высоковольтных линий передач, свыше 10 тысяч радио - и телестанций, 35 миллионов различных электрических датчиков, 10 миллионов микроволновых печей и 250 тысяч радиотелефонов вместе с трансляционными станциями. Плотность радиоволн на поверхности Земли сегодня превосходит мощность солнечного излучения в 100 миллионов раз. Каковы же последствия подобного вторжения в природный мир?
Есть основания полагать, что люди, работающие в зоне загрязненной электромагнитным полем высоковольтных кабелей, имеют в 5-8 раз больше шансов заболеть лейкемией. Для рабочих, обслуживающих радары, в 3-12 раз увеличивается риск заболеть полицитемией — болезнью крови, характеризующийся избытком красных кровяных телец. Установлено, что раковые клетки, подвергнутые облучению ЭМП с частотой в 60 Гц, начинают расти в шесть раз быстрее обычного.
Одним словом, не будет преувеличением сказать, что судьба человечества во многом будет зависеть от того, сумеем ли мы найти эффективный способ борьбы с электромагнитным загрязнением, созданным руками самого человека.
В России и других странах разрабатываются всевозможные средства защиты от электромагнитных излучений: специальная защитная одежда, ткани и прочие защитные материалы, которые могут обезопасить любой прибор. Но до внедрения подобных разработок в широкое и повседневное их использование пока далеко. Так что каждый пользователь должен позаботиться о средствах своей индивидуальной защиты сам, и чем скорее, тем лучше.
Радиационные загрязнения. Радиационные загрязнения имеют существенное отличие от других. Радиоактивные нуклиды — это ядра нестабильных химических элементов, испускающие заряженные частицы и коротковолновые электромагнитные излучения. Именно эти частицы и излучения, попадая в организм человека, разрушают клетки, вследствие чего могут возникнуть различные болезни.Человек, как и все живые организмы, всегда подвергался естественному облучению. Внешнее облучение происходит за счет излучения космического происхождения и радиоактивных нуклидов, находящихся в окружающей среде. Внутреннее облучение создается радиоактивными элементами, попадающими в организм человека с воздухом, водой и пищей.
Для количественной характеристики воздействия излучения на человека используют единицы — биологический эквивалент рентгена (бэр) или зиверт (Зв): 1 Зв = 100бэр. Так как радиоактивное излучение может вызвать серьезные изменения в организме, каждый человек должен знать предельно допустимые уровни.
В результате внутреннего и внешнего облучения человек в течение года в среднем получает дозу 0,1 бэр и, следовательно, за всю свою жизнь около 7 бэр. В этих дозах облучение не приносит вреда человеку. Однако есть такие местности, где ежегодная доза выше средней. Так, например, люди, живущие в высокогорных районах, за счет космического излучения могут получить дозу в несколько раз большую. Большие дозы излучения могут быть в местностях, где содержание естественных радиоактивных источников велико. Так, например, в Бразилии (200 км от Сан-Паулу) есть возвышенность, где годовая доза составляет 25 бэр. Эта местность необитаема.
Наибольшую опасность представляет радиоактивное загрязнение биосферы в результате деятельности человека. В настоящее время радиоактивные элементы достаточно широко используются в различных областях. Халатное отношение к хранению и транспортировке этих элементов приводит к серьезным радиоактивным загрязнениям. Радиоактивное заражение биосферы связано, например, с испытаниями атомного оружия.
Так, при взрыве на Чернобыльской атомной станции в окружающую среду было выброшено лишь около 5% ядерного топлива. Это привело к облучению многих людей, большие территории были загрязнены настолько, что стали опасными для здоровья. Это потребовало переселения тысяч жителей из зараженных районов. Повышение радиации в результате выпадения радиоактивных осадков было отмечено за сотни и тысячи километров от места аварии.
В настоящее время все острее встает проблема складирования и хранения радиоактивных отходов военной промышленности и атомных электростанций. С каждым годом они представляют все большую опасность для окружающей среды. Таким образом, использование ядерной энергии поставило перед человечеством новые серьезные проблемы.
Список используемой литературы
1. Экология: учеб.пособие / А. В. Маринченко. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : ИТК "Дашков и К", 2008. - 328 с.
2. Практикум по экологии : учеб.пособие для инж. и гуманит. спец. / О. В. Абросимова, А. А. Макарова ; Сарат. гос. техн. ун-т (Саратов). - Саратов: СГТУ, 2008. - 60 с.
3. Экология: учеб.пособие / С. И. Колесников. - 2-е изд. - М. : ИТК "Дашков и К" : Академцентр, 2008. - 384 с.
4. Экология: учеб. / В. И. Коробкин, Л. В. Передельский. - 13-е изд. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 602 с.
5. Экология: учеб. / Н. И. Николайкин, Н. Е. Николайкина, О. П. Мелехова. - 6-е изд., испр. - М. : Дрофа, 2008. - 622 с.
6. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология : учеб.пособие / А.Н. Тетиор. – М.: ИЦ «Академия», 2008.
7. Доклады о состоянии окружающей природной среды - в Российской Федерации, Саратовской области, Саратове, 2007 – 2009 гг.
8. Ландшафтное планирование : учеб.пособие / Е. Ю. Колбовский. - М. : ИЦ "Академия", 2008. - 336 с.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 865; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!