Антропогенные экосистемы

РЕФЕРАТ антропогенная экосистема. Человек и экосистемы.
Человек в конкурентной борьбе за выживание в природной окружающей среде начал строить свои искусственные антропогенные экосистемы. Примерно 10 тыс. лет назад он перестал быть «рядовым, консументом, собирающим дары природы и начал эти «дары, получать сам, посредством своей трудовой деятельности, создав сельское хозяйство - растениеводство и животноводство (первые антропогенные экосистемы человека). Освоив сельскохозяйственную модель человек исторически подошел к промышленной революции' которая началась всего 200 лет назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели (рис. 10.1). На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно и не желая этого. '
Энергия - это изначальная движущая сила экосистем причем всех - и природных и антропогенных. Энергетические ресурсы этих систем могут быть неисчерпаемы - солнце ветер приливы и исчерпаемы - топливно-энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п). Используя топливо, человек может добавляя В СИСТеМУ ИЛИ ДаЖе полностью ее субсидировать энергией. Опираясь на эти энергетические особенности существующих систем, Ю. Одум (1986) предложил их классификацию, приняв энергию за основу, и выделил «четыре фундаментальных типа экосистем:
1. Природные: движимые Солнцем, несубсидируемые.
2. Природные, движимые Солнцем, субсидируемые другими естественными источниками.
3. Движимые Солнцем и субсидируемые человеком.,
4. Индустриально-городские, движимые топливом (ископаемым, другим органическим или ядерным)».
Эта классификация принципиально отличается от биомной, основанной на структуре экосистем, так как она основана на свойствах среды. Тем не менее, она хорошо дополняет ее. Первые два типа — это природные экосистемы, а третий и четвертый следует отнести к антропогенным.
К первому типу экосистем относятся океаны, высокогорные леса, являющиеся основой жизнеобеспечения на планете Земля.
Ко второму типу экосистем относят эстуарии в приливных морях, речные экосистемы, дождевые леса, т. е. те, которые субсидируются энергией приливных волн, течений и ветра.
Хотя экосистемы первого типа неспособны поддерживать высокую плотность их фауны и флоры, но они занимают громадные площади — одни океаны — это 70% территории земного шара. Ими движет энергия только самого Солнца, и они являются основой, стабилизирующей и поддерживающей жизнеобеспечивающие условия на планете.
Экосистемы второго типа обладают высокой естественной плодородностью, поскольку организмы, проживающие здесь, например, в эстуариях, приспособились использовать «дополнительную» энергию приливов и течений, а в дождевых лесах —- энергию ветра и дождя и т. п. Эти системы «производят» столько первичной биомассы, что ее хватает не только на собственное содержание, но часть этой продукции может выноситься в другие системы или накапливаться.
Таким образом, природные экосистемы «работают» на поддержание своей жизнеспособности и собственного развития без всяких забот и затрат со стороны человека, более того, в них создается и заметная доля пищевых продуктов и других материалов, необходимых уже для жизни самого человека. Но главное, именно здесь очищаются большие объемы воздуха, возвращается в оборот пресная вода, формируется климат и др.
Совсем иначе работают антропогенные экосистемы. К ним уже с полным правом можно отнести третий тип — это агро-}' экосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии i Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком.
Эти системы походят на природные, поскольку саморазвитие культурных растений в период вегетации — это процесс при-| родный и вызван к жизни природной солнечной энергией. Но \. подготовка почвы, сев, уборка урожая и др. — это уже энерге-к тические затраты человека. Более того, человек практически целиком меняет природную экосистему, что выражается, прежде всего, в ^упрощении, т. е. снижении видового разнообразия, вплоть до сильно упрощенной монокультурной системы (табл. 10.1).
Таблица 10.1

Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем
(по Миллеру, 1993)
Природная экосистема (болото, луг, лес) Антропогенная экосистема (поле, завод, дом)
Получает, преобразует, накапливает солнечную энергию Потребляет энергию ископаемого и ядерного топлива
Продуцирует кислород и потребляет диоксид углерода Потребляет кислород и продуцирует диоксид углерода при сгорании ископаемого топлива
Формирует плодородную почву Истощает или представляет угрозу для плодородных почв
Накапливает, очищает и постепенно расходует воду Расходует много воды, загрязняет ее
Создает местообитания различных видов дикой природы Разрушает местообитания многих видов дикой природы
Бесплатно фильтрует и обеззараживает загрязнители и отходы Производит загрязнители и отходы, которые должны обеззараживаться за счет населения
Обладает способностью самосохранения и самовосстановления Требует больших затрат для постоянного поддержания и восстановления

Современное сельское хозяйство позволяет постоянно, из года в год удерживать экосистемы на ранних стадиях сукцессии, добиваясь максимальной первичной продуктивности одного или нескольких растений (например, кукурузы, пшеницы, гороха и т. п). Крестьянам удается добиваться высоких урожаев, но дорогой ценой, а цена эта обусловлена затратами на борьбу с сорняками, на минеральные удобрения, на обработку почв и т. п.
Устойчивое появление новых видов, например, травянистых растений, есть результат естественной) сукцессионного процесса. То, что мы называем сорняками, — не что иное, как пионерные виды растений, вредители — насекомые и другие животные, а возбудители болезней — микроорганизмы. Сорные растения, вредители и болезни могут уничтожить весь урожай, если активно не бороться с ними.
Животноводство —- это также путь к упрощению экосистемы; охраняя полезных ему сельскохозяйственных животных, (коров, свиней, овец и др.), человек уничтожает диких животных: травоядных, как конкурентов в пищевых ресурсах, хищников — как уничтожающих домашний скот.
Вылов ценных видов рыб упрощает экосистемы водоемов. Загрязнение воздушной и водной сред также ведет к гибели деревьев и рыб и «обирает» природные экосистемы.
В целом же, нетрудно догадаться, что, по мере роста народонаселения, люди будут вынуждены преобразовывать все новые зрелые (климаксные) экосистемы в простые молодые продуктивные (например, путем уничтожения тропических лесов, осушения болот и т. п.). На поддержание этих систем в «молодом» возрасте увеличится использование топливно-энергетических ресурсов. Кроме того, произойдет утрата видового (генетического) разнообразия и природных ландшафтов (табл. 10.1).
Молодая, продуктивная экосистема очень уязвима из-за монотипного видового состава, так как в результате какой-то экологической катастрофы, например засухи, ее уже не восстановить вследствие разрушения генотипа. Но для жизни человечества они необходимы, поэтому наша задача — сохранить баланс между упрощенными антропогенными и соседствующими с ними более сложными, с богатейшим генофондом, природными экосистемами, от которых они зависят.
262
Энергетические затраты в сельском хозяйстве велики — природные плюс субсидируемые человеком и, тем не менее, самое продуктивное сельское хозяйство находится примерно на уровне продуктивных природных экосистем.
Продуктивность и тех и других основана на фотосинтезе, а верхний предел притока энергии для любой постоянной, длительно функционирующей системы, составляет около 50000 ккал/м2 г. Однако существенное различие между системами в распределении энергии: в антропогенной она поглощается лишь несколькими или вообще одним-двумя видами, а в природной — многими видами и веществами.
Совсем по-другому обстоит дело в экосистемах четвертого типа, к которым относятся индустриально-городские системы — здесь энергия топлива полностью заменяет солнечную энергию. По сравнению с потоком энергии в природных экосистемах — здесь ее расход на два-три порядка выше. Годовая потребность человека в пище — около 1 млн ккал, но если подсчитать затраты энергии на душу населения, существующие реально, то они окажутся в десятки раз больше (так, в США они в 86 раз больше). В разных странах эти затраты отличаются, но особенно большая разница между богатыми странами и развивающимися — она может быть в странах «третьего мира» в несколько десятков (до сотни) раз меньше. Эти страны как бы находятся в стадии экосистемы первого-второго типа, в то время как развитые страны уже прошли через все четыре типа
экосистем.
В связи со сказанным выше, следует отметить, что экосистемы третьего и четвертого типа не могут существовать без природных систем, в то время как природные экосистемы могут существовать без антропогенных.

Реферат

реферат антропогенная экосистема. Все рефераты о экосистемах на нашем сайте в экологической библиотеке.