Как деятельность человека влияет на природные экосистемы?
Человечество в процессе своего исторического развития влияет на природные биогеоценозы, создавая антропогенные экосистемы различного типа: агробиоценозы, урбоценозы и др.
Агробиоценоз (агроценоз). Агробиоценоз, или агроценоз (от греч. agros – поле), – неустойчивая экосистема, созданная и поддерживаемая человеком с целью производства сельскохозяйственной продукции. Примеры агробиоценозов – поля, культивируемые луга, огороды, сады, виноградники и др. (рис. 46).
Рис. 46. Агроценозы: поля, пастбища, огороды
Агроценозы – это автотрофные экосистемы, использующие энергию Солнца. Человек вносит в агроценозы дополнительную энергию (в результате обработки почвы, использования удобрений, полива и т. п.), доля которой не превышает 1% от энергии солнечного излучения, усваиваемой растениями агробиоценоза.
По сравнению с естественными биогеоценозами в агроценозах резко снижено разнообразие видов, а те виды, которые культивируются человеком, обладают слабо выраженными механизмами саморегуляции и поддерживаются благодаря искусственному отбору. Популяции культурных растений «изнежены» уходом в течение многих поколений. Нередко они утрачивают свойства, обеспечивающие их выносливость, поскольку селекцию этих растений проводят на повышение урожайности в ущерб другим особенностям.
В агроценозах заметно снижен возврат в почву минеральных и органических веществ, что объясняется выносом веществ при уборке урожая, а поэтому в них нарушаются природные круговороты веществ, резко укорачиваются цепи питания.
В настоящее время агробиоценозы занимают более 30% земельных ресурсов мира. Распашка и освоение новых земель приводят не только к резкому снижению числа обитающих видов, но и к существенному увеличению количества особей культурных растений на 1 м 2 пахотного горизонта.
Упрощенная маловидовая экосистема, поддерживаемая человеком, какой является агробиоценоз, утрачивает естественную устойчивость по отношению к меняющимся условиям среды. А это заставляет человека вкладывать все больше сил для защиты посевов: он вносит удобрения, возделывает пахотный слой, борется с сорняками и вредителями растений. Дальнейший рост площадей, занятых агроценозами, может привести к существенному нарушению устойчивости биосферы в целом.
Для снижения негативных последствий монокультурного сельского хозяйства необходимо применять природоохранные методы агротехники, щадящие приемы обработки земли (например, безотвальная вспашка), осуществлять севооборот культурных растений, использовать биологические способы борьбы с вредителями растений, совершенствовать технологии и способы внесения удобрений и т. д.
Урбоценоз. Урбоценозы (от лат. urban – городской) – наиболее измененные человеком экосистемы. Город – искусственно созданная неустойчивая антропогенная экосистема (рис. 47). Он состоит из архитектурно-строительных объектов (промышленных и жилых зданий, различных коммуникаций и т. д.), искусственных ландшафтов и резко нарушенных природных экосистем (парков, садов).
Рис. 47. Город — искусственно созданная экосистема
Главная особенность урбоценозов заключается в том, что потоки веществ и энергии в них регулируются деятельностью человека. Доля солнечной энергии, потребляемой городскими растениями или иногда фиксируемой солнечными батареями, очень незначительна. Главные источники тепловой и электрической энергии, потребляемой в городе, – это газ, нефть, уголь, атомная энергия.
Основное назначение растений в городских экосистемах – обогащение атмосферного воздуха кислородом, его очищение от пыли и избытка углекислого газа, выделяющегося при сжигании топлива, понижение шумового загрязнения и др. Растения в городе имеют большое эстетическое значение.
Городские животные представлены не только обычными в естественных биогеоценозах видами птиц, насекомых и других позвоночных и беспозвоночных, но и особой группой животных, называемых спутниками человека. В эту группу входят некоторые виды птиц (воробьи, голуби, вороны), грызуны (крысы и мыши), насекомые (клопы, тараканы, мухи).
Жители города содержат домашних животных, жизнь которых полностью зависит от человека. Проблема бездомных кошек и собак и жестокого к ним отношения в условиях города имеет серьезные экологические и морально-нравственные аспекты.
Одна из особенностей города – потребление большого количества воды. Использованная вода в виде промышленных и бытовых стоков возвращается в природу в загрязненном состоянии. В ней содержатся тяжелые металлы, остатки нефтепродуктов, ядовитые органические вещества (фенолы, бензпирен и др.). В сточных водах, кроме того, могут содержаться болезнетворные микроорганизмы, поэтому требуется серьезная очистка воды.
В атмосферном воздухе городской среды накапливаются ядовитые газы, пыль, источниками которых являются промышленные предприятия и разные виды транспорта, особенно автотранспорт.
Все названные факторы становятся причинами роста числа заболеваний городского населения.
К мерам оптимизации городской среды следует отнести: увеличение площади зеленых насаждений, совершенствование способов утилизации городских отходов, регулирование потоков автотранспорта„ экологически целесообразную застройку территорий, переход на экологически чистые источники энергии (геотермальная и солнечная энергия, энергия ветра, приливов и отливов) и т. д.
Во многих городах России в рамках молодежных экологических проектов проводится работа по охране и оптимизации городской среды («Букет из Красной книги» (Москва), «Прозрачные воды Невы» (Санкт-Петербург)). В соответствии с некоторыми экологическими программами детей и взрослых обучают правильно выбирать породы деревьев и высаживать их в условиях города. Так, в соответствии с программой «Trees – people» («Деревья– люди») за последние 20 лет было высажено более 200 млн деревьев (США, штат Калифорния).
Вопросы и задании
- Какие экосистемы называют антропогенными?
- Почему агробиоценозы – неустойчивые экосистемы» Какие отличительные черты характеризуют агробиоценозы?
- Назовите и обоснуйте меры, способствующие уменьшению негативных последствий роста площадей, занятых агробиоценозами.
- Почему урбаценозы – наиболее измененные экосистемы?
- Почему в урбоценозах невозможно равновесие потоков вещества и энергии?
