Экологические проблемы человека.

За последние годы мы пришли к новому, живому и ясному пониманию нашей планеты. Это – сложная система в состоянии постоянного движения. Деятельность человека может сейчас влиять на крупные планетные системы, и последствия этого – неизвестны. Перед нами стоит масса проблем, которые требуют философски целостных решений.

ЯДЕРНЫЙ ВЕК

«Век Экологии начался в пустыне за Аламагордо, Нью-Мексико 16-го июля 1945г. ослепляющим огненным шаром света и поднимающейся грибообразной тучей радиоактивных газов… Впервые за 2 миллиона лет истории человечества появилась сила, способная уничтожить всю структуру жизни на планете».

Доналд Вустер

Более чем через 40 лет, 26-го апреля 1986 г. на Чернобыльской электростанции взорвался реактор №4; взрывом снесло контейнер-протектор из стали и бетона, графит в центре реактора загорелся, неся радиоактивное заражение на миллионы квадратных миль.

Между этими двумя событиями мрачными вехами на нашем пути через ядерный век стали Хиросима и Нагасаки, Бикини и Кыштым, реки Чок и Паломарес – зловещее наследие аварий и инцидентов, напоминающих о скрытом значении и последствиях использования ядерной энергии.

С самого начала бомбы и реакторы разрабатывались вместе, пока мир не стал закован в ядерные цепи, простирающихся от холодных просторов космоса до океанских глубин. Мы захламили землю отходами, которые останутся радиоактивны веками. Мы создали орудия, которые могут нарушить ДНК в наших клетках, и которые могут превратить эту полную жизни зелёную планету в бесплодный пустырь, а нас отбросить назад в каменный век.

ЛЕСА – В ПУСТЫНИ

Когда-то тропические влажные леса покрывали 10% поверхности земли (15млн. кв. км), но их площадь уменьшилась уже на одну треть. Скорость разрушения около 100000 кв. км в год.

Темп потери лесов увеличивается. Снятые спутниками фотографии показывают, что в 1987г. только в Бразилии леса, площадью около 200000 кв. км были сожжены мелкими фермерами.

Движущие силы за всем этим – бедность и жадность. Леса вырубаются из-за их древесных ресурсов, их границы подвергаются эрозии подсечно-огневой системой землевладения, огромные площади или заливаются ради проектов гидроэлектростанций или вырубаются ради недолговечного пастбища для мясного скота.

Когда исчезают деревья, разрушается стабильность экосистемы. Неизбежный результат – наводнения, засухи, широко распространённая эрозия.

Большинство пустынь мира были когда-то лесами и лесистыми местностями. Опустынивание угрожает одной трети земной поверхности (48 млн. кв. км) и повлияет на жизнь, по крайней мере, 850 млн. людей

АТМОСФЕРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

«Десять лет тому назад, загрязнение воздуха казалось простым вопросом, имеющим ограниченные и местные последствия. Сейчас мы пришли к пониманию, что человеческая деятельность начинает влиять на глобальный баланс всей атмосферной системы. Мы вовлечены в гигантский эксперимент, о результатах которого можем только делать предположения…»

Кислотный дождь разрушает здания, окисляет озёра и реки, загрязняет грунтовые воды, высушивает деревья и наносит ущерб живой природе. Эта проблема не уйдёт сама по себе, она не поддаётся лёгким решениям и, несомненно, является следствием деятельности человека. Загрязнение воздуха работающими на твёрдом топливе электростанциями – главная причина кислотного дождя.

В последние два десятилетия выявились две других важных глобальных атмосферных проблемы – парниковый эффект и истощение озонового слоя.

Сейчас полагают, что подъём на 25% уровня углекислого газа с середины 19 века из-за сжигания топлива, уничтожения лесов, подъёма уровня других рассеянных газов уже ведёт к глобальному потеплению. Это может вызвать таяние ледяных шапок, последующий подъём морских уровней и изменение погоды в мире.

Истощение озонового слоя, защищающего жизнь на земле от вредного ультрафиолетового излучения солнца, было впервые замечено над Антарктикой, а с тех пор также было зарегистрировано в других частях земного шара.

ОТРАВЛЕННАЯ ВОДА

Мы производим огромные количества токсичных химикатов, которые не поддаются естественному распаду и отравляют окружающую среду и нас самих. Аварии, такие как Минимата, Севесо и Бопал – наиболее трагические примеры этой химической угрозы. Более коварно – постоянное загрязнение грунтовых вод, ручьёв, рек, озёр, морей и океанов не только пестицидами, но также сточными водами и в результате промышленной и сельскохозяйственной деятельности.

Наши индустриальные общества производят опасные для жизни отходы, которые нелегально зарываются в землю, сбрасываются в прибрежные воды и отправляются морским путём в развивающиеся страны.

Тюлени умирают от таинственного вируса в Северном море, где процветают загрязнённые водоросли, которые губят рыб и обедняют пляжи.

Мы подвергаем воды во всём мире действию внешних сил совершенно новым и опасным путём. Прибрежные воды, устья рек и заболоченные земли проявляют признаки всё увеличивающегося воздействия вторжения человека и промышленного развития.

Теория биогеоценозов.

Биогеоценоз - это устойчивое сообщество растений, животных и микроорганизмов,

находящихся в постоянном взаимодействии с компонентами атмосферы, гидросферы

и литосферы. В это сообщество поступают энергия Солнца, минеральные вещества

почвы и газы атмосферы, вода, а выделяются из него теплота, кислород, диоксид

углерода, продукты жизнедеятельности организмов. Основные функции

биогеоценоза - аккумуляция и перераспределение энергии и круговорот веществ.

Биогеоценоз - целостная саморегулирующаяся и самоподдерживающаяся система. Он

включает следующие обязательные компоненты: неорганические (угле род, азот,

диоксид углерода, вода, минеральные соли) и органические вещества (белки,

углеводы, липиды и др.); автотрофные организмы - продуценты органических

веществ; гетеротрофные организмы - потребители готовых органических веществ

растительного - консументы (потребители первого порядка) и животного

(потребители второго и следующих порядков) происхождения. К гетеротрофным

организмам относятся разрушители - редуценты, или деструкторы, которые

разлагают остатки мертвых растений и oживотных, превращая их в простые

минеральные соединения.

Говоря о биоценозах, рассматривают только взаимосвязанные живые организмы,

обитающие в данной местности. Биоценозы характеризуются видовым

разнообразием, т.е. числом видов живых организмов, образующих его; плотностью

популяций, т.е. числом особей данного вида, отнесенного к единице площади или

к единице объема (для водных и почвенных организмов); биомассой - общим

количеством животного органического вещества, выраженного в единицах массы.

Биомасса образуется в результате связывания солнечной энергии. Эффективность,

с которой растения ассимилируют солнечную энергию, в разных биоценозах

неодинакова. Суммарная продукция фотосинтеза называется первичной продукцией.

Растительная биомасса используется потребителями первого порядка -

растительноядными животными - в качестве источника энергии и материала для

создания биомассы; причем используется чрезвычайно избирательно (рис.17.7),

что понижает интенсивность межвидовой борьбы за существование и способствует

сохранению природных ресурсов. Растительноядные животные в свою очередь

служат источником энергии и материала для потребителей второго порядка -

хищников и т.д. На рис.17.8 приведены сравнительные данные по продуктивности

различных биогеоценозов. Наибольшее количество биомассы образуется в тропиках

и в умеренной зоне, очень мало - в тундре и океане.

Организмы, входящие в состав биогеоценозов, испытывают влияние неживой

природы - абиотических факторов, а также со стороны живой природы -

биотических воздействий.

Биоценозы представляют собой - целостные, саморегулирующиеся биологические

системы, в сой* став которых входят живые организмы, обитающие на одной

территории.

Энергия солнечного света ассимилируется растениями, которые впоследствии

используются животными в качестве пищи.

Пищевые связи.

Каждый вид использует лишь часть содержащейся в органическом веществе

энергии. Непригодные для данного вида, но еще богатые энергией вещества

используют другие организмы. Таким образом, в процессе эволюции в

биогеоценозах сложились цепи взаимосвязанных видов, последовательно

извлекающих материалы и энергию из исходного пищевого вещества. Такие связи

между особями видов называются пищевыми.

Примеры пищевых цепей можно видеть всюду. Самый простой пример: травоядные

животные поедают растения, а выделениями животных и их трупами питаются

различные навозные и трупо-ядные насекомые и гнилостные бактерии. Но в

естественной обстановке цепи состоят из большего числа звеньев, так как в них

включаются плотоядные животные - хищники и паразиты. Органические остатки

образуются в результате жизнедеятельности всех членов цепи || .

Биогеоценозы очень сложны. В них всегда имеется много параллельных и сложно

переплетенных цепей питания, а общее число видов часто измеряется-сотнями и

даже тысячами. Почти всегда разные виды питаются несколькими разными

объектами и сами служат пищей нескольким членам экосистемы. В результате

получается сложная сеть пищевых связей.

Потери энергии в цепях питания

Все виды, образующие пищевую цепь, существуют за счет органического вещества,

созданного зелеными растениями. При этом действует важная за кономерность,

связанная с эффективностью использования и превращения энергии в процессе

питания. Сущность ее заключается в следующем.

Суммарно лишь около 1% лучистой энергии Солнца, падающей на растение,

превращается в потенциальную энергию химических связей синтезированных

органических веществ и может быть использовано в дальнейшем гетеротрофными

организмами при питании. Когда животное поедает растение, большая часть

энергии, содержащейся в пище, расходуется на различные процессы

жизнедеятельности, превращаясь при этом в тепло и рассеиваясь. Только 5-20%

энергии пищи переходит во вновь построенное вещество тела животного. Если

хищник поедает травоядное животное, то снова теряется большая часть

заключенной в пище энергии. Вследствие таких больших потерь полезной энергии

пищевые цепи не могут быть очень длинными: обычно они состоят не более чем из

3-5 звеньев (пищевых уровней).

Всегда количество растительного вещества, служащего основой цепи питания, в

несколько раз больше, чем общая масса растительноядных животных, а масса

каждого из последующих звеньев пищевой цепи также уменьшается НН o Эту очень

важную закономерность называют правилом экологической пирамиды.Водоем и дубрава как примеры биогеоценозов

1.Биогеоценоз пресного водоема.

Любой природный водоем, например озеро или пруд, с его растительным и

животным населением представляет собой отдельный биогеоценоз. Эта природная

система, как и другие биогеоценозы, обладает способностью к саморегуляции и

непрерывному самовозобновлению.

Растения и животные, населяющие водоем, распределяются в нем неравномерно.

Каждый вид обитает в тех условиях, к которым приспособлен. Наиболее

разнообразные и благоприятные для жизни условия создаются в прибрежной зоне.

Здесь вода теплее, так как прогревается солнечными лучами. Она достаточно

насыщена кислородом. Обилие света, проникающего до дна, обеспечивает развитие

многих высших растений. Многочисленны и мелкие водоросли. В прибрежной зоне

живут и большинство животных. Одни приспособлены к жизни на водных растениях,

другие активно плавают в толще воды (рыбы, хищные жуки-плавунцы и водяные

клопы). Многие водятся на дне (перловицы, беззубки, личинки некоторых

насекомых - ручейников, стрекоз, поденок,,ряд червей и т. п.). Даже

поверхностная пленка воды служит местом обитания специально приспособленных к

ней видов. В тихих заводях можно видеть бегающих по поверхности воды хищных

клопов-водомерок и быстро плавающих кругами жуков-вертячек. Обилие пищи и

другие благоприятные условия привлекают в прибрежную зону рыб.