Антропогенне перетворення систем, біоценозів — агробіоценози, урбоценози

- Медицина -

Arial

-A A A+

Вступ.

1. Антропогенний вплив на природні екосистеми.

2. Поняття агробіоценозу.

3. Сутність урбоценозу.

Висновки.

Список використаної літератури.

Вступ

Біогеоценоз — не проста сукупність живих організмів та інших природних тіл, а особлива, узгоджено організована форма існування організмів і навколишнього середовища, що здатна до саморегуляції і самовідновлення.

Людина своєю господарською діяльністю створює штучні біогеоценози — агроценози (поля, пасовища, сади, виноградники, парки). На відміну від природних біогеоценозів, до складу яких входять сотні і тисячі різноманітних видів, агроценози характеризуються однотипністю видового складу і не здатні до саморегуляції.

Розміри біогеоценозів (і агроценозів) можуть коливатися від незначних (пеньок, калюжа, город) до дуже великих, що вимірюються гектарами (ліс, озеро, поле). Кожний біогеоценоз характеризується власним колообігом речовин, трансформацією сонячної енергії і продуктивністю біомаси.

У вітчизняній літературі набуло поширення поняття про біогеоценоз, введене В. М. Сукачовим (1940 p.). У закордонній літературі в аналогічному значенні використовують термін "екосистема".

Взаємозв'язки в екологічних системах. Угруповання організмів, що входять до складу біогеоценозів, складаються з трьох груп компонентів: утворювачів органічної речовини (автотрофних організмів) — продуцентів; споживачів живої органічної речовини— консументів; руйнівників органічних решток — переважно мікроорганізмів, які розщеплюють органічні речовини до простих мінеральних сполук, — редуцентів. Всі вони пов'язані ланцюгами живлення.

1. Антропогенний вплив на природні екосистеми

Сучасний вплив людини на природні екосистеми незрівнянно більший, ніж раніше. Сумарна потужність антропогенних викидів і скидів в багатьох випадках є близькою, а часто і більшою ніж потужність природних джерел. Наприклад, антропогенні джерела викидають свинцю в десять разів більше ніж природні, оксидів азоту приблизно однакову кількість, а сірчастих газів промисловість викидає 30 млн. тон проти 150 млн. т природних викидів. Гірничовидобувне виробництво вилучає за рік із земних надр близько 10 млрд. т корисних копалин і 100 млрд. т супутньої породи, а вулкани за той же час викидають на поверхню лише 3 млрд. т речовини. За даними К.М.Ситника нині майже 30 % суходолу планети перетворено на пустелі і напівпустелі, 2 млрд. га ораних земель через нераціональну діяльність людей втратили родючість, щороку із використання вилучається 200-300 тис. га зрошувальних земель внаслідок підтоплення, засолення, виснаження та спустошення.

Джерела антропогенного впливу розташовані локально і їх вплив деформує, перш за все, локальні природні екосистеми. Завдяки природним колообіговим процесам ця деформація поступово охоплює екосистеми вищого рівня до біосфери включно.

Антропогенний вплив має різноманітний характер і, як правило, є наслідком споживацького відношення людей до природи. Відповідь у вигляді бумерангової реакції стає все відчутнішою — по-перше, якість середовища існування людини погіршується. По-друге, повернення раніше переможених хвороб (віспа, туберкульоз тощо) та поява нових (СНІД та ін.) слід вважати захисною реакцією біосфери на агресивну поведінку одного з біологічних видів.

Люди починають розуміти нераціональність свого відношення до природи. В останні роки все більше поширюється природозахисний напрямок людської діяльності шляхом створення заповідних територій і акваторій. У зв'язку з тим що агроценози утворені невеликим числом видів, саморегуляція в них здійснюється слабко. Це потребує активної турботи про них з боку людини. Для боротьби з бур'янами і шкідниками використовують хімічні засоби захисту (гербіциди, інсектициди). Проте хімікати впливають не лише на бур'яни і шкідників, а й на інші, корисні рослини і тварин. Не байдужі вони і для здоров'я людини. Інтенсивний обробіток ґрунту спричинює руйнування його структури. В біогеоценозах відмерлі організми руйнуються на місці, а мінеральні та органічні речовини, що входять до їх складу, повертаються в грунт. В агроценозах урожай збирають, грунт при цьому збіднюється. Для його збагачення використовують добрива, що не завжди безпечно для навколишнього середовища. Наприклад, добрива вимиваються атмосферними опадами, потрапляють у відкриті водойми і спричинюють інтенсивний розвиток синьо-зелених водоростей. Масове відмирання і руйнування (гниття) останніх робить воду отруйною, непридатною Для існування в ній інших організмів.

Для кожного біогеоценозу характерна послідовна зміна одних угруповань організмів іншими — сукцесія, внаслідок чого формуються нові біоценози, що найбільшою мірою відповідають умовам даного середовища. Наприклад, на глибині непроточної водойми внаслідок відсутності кисню частина органічних речовин залишається недоокисненою і не використовується в подальшому колообігу речовин. Нагромаджується мул, водойма міліє, це посилюється також відкладанням глини й піску, які надходять з водозбірної площі. Прибережна водяна рослинність поширюється все далі до центру водойми, утворюються торф'янисті відклади. Водойма поступово перетворюється на болото. Зникають риби і планктон відкритих ділянок. Багато рослин і тварин змінюється іншими видами, більш пристосованими до умов болота. Навколишня наземна рослинність поступово наступає на місце колишньої водойми. Залежно від місцевих умов тут може виникнути лука, ліс або інший тип біогеоценозу.

Деякі стійкі біоценози після порушення здатні до самовідновлення, яке здійснюється через низку послідовних етапів. Прикладом може бути закономірна зміна біоценозів у процесі відновлення ялинового лісу. Після вирубування або пожежі умови на місці ялинника настільки змінюються, що ялина не може знову заселити звільнену площу. На відкритих місцях сходи ялини пошкоджуються весняними приморозками, потерпають від надмірного нагрівання і не можуть конкурувати із світлолюбними рослинами. У перші два роки на вирубках і згарищах інтенсивно розвиваються трав'янисті рослини: іван-чай, куничник та ін. Невдовзі з'являються численні сходи берези, осики, іноді сосни, насіння якої легко розноситься вітром. Вони витісняють трав'янисту рослинність і поступово утворюють дрібнолистий або сосновий ліс. Тільки тепер створюються умови, сприятливі для відновлення ялини. Тіневитривалі сходи ялини успішно конкурують з підростом світлолюбних листяних порід. Коли ялина досягає верхнього ярусу, вона повністю витісняє листяні дерева. Так через низку тимчасових біоценозів відновлюється початковий біоценоз ялинового лісу. Цей процес триває понад 100 років, причому кожний наступний біоценоз довговічніший за попередній.

В природних екологічних системах наявність людини чи об'єктів антропогенного походження (транспортний засіб, людське житло тощо) допустима лише короткочасно і тому в структурній схемі системи не враховуються. Аналіз такої системи полягає в розгляді постійних зв’язків між природними складовими з урахуванням тимчасового впливу антропогенних факторів, які приймаються за зовнішні. Таким чином, до природних екологічних систем відносяться не лише безлюдні ізольовані території (болота, гірські вершини, заповідні території тощо), а і ділянки суші та вод, на яких безпосередній людський вплив відчувається короткочасно (місця немасового тимчасового відпочинку, дослідні ділянки природних об'єктів тощо).

Природні антропогенно-змінені екологічні системи по потужності деформації первинної природної системи ділять на три категорії: мало змінені, змінені та порушені.

До мало змінених природних екосистем відносяться такі, в складі яких немає постійної компоненти антропогенного походження, але людський вплив відбувається постійно. Це ліс, в якому регулярно ведуться роботи по розчистці, пасовища худоби тощо. Антропогенний вплив в таких системах враховується у вигляді зовнішньої постійної дії. Змінені та порушені екосистеми мають в структурі антропогенні складові, вплив яких враховується при розгляді зв'язків між компонентами системи. Різниця між такими системами полягає в спроможності повернення до первинного природного стану — змінені екосистеми не втратили такої можливості, а порушені — втратили.

До змінених систем відносяться цілинні розорені землі, перевипасені пасовища тощо. У випадку вилучення із системи антропогенного фактору вона здатна через деякий час повернутися до первинного стану. До порушених екосистем належать висушене болото, розорений схил балки тощо.

Антропогенні екологічні системи — це нові штучно створені чи постійно використані порушені в минулому природні системи. Неприродні штучні складові в них превалюють над природними. Це — людські поселення різного типу, сільськогосподарські угіддя, майданчики промислових підприємств, транспортні шляхи, штучні лісонасадження, об'єкти риборозведення тощо.

Деформація природного середовища в межах локальних екосистем не обмежується розглянутим антропогенним впливом. Будь-яка екосистема відчуває через зовнішні зв'язки дію глобального антропогенного впливу, тобто інтегрованої (в масштабах планети) людської дії. Антропогенний вплив на ліс різноманітний. Особливо негативні наслідки дала заміна корінних мішаних і складних лісостанів простими смерековими монокультурами. Якщо за рік 1 га букового лісостану виробляє 11,5 тис. м3 кисню, то смеречник — лише 8,6 тис. Квадратний метр листя бука за вегетаційний період продукує 246-305 г органічної речовини, а смереки і ялиці — відповідно 58-79 і 74-107 г. Коефіцієнт використання поглиненої за вегетаційний період енергії буком в 1,1-1,3 рази більший. В корінних букових і ялицевих системах усереднена міцеліальна маса підстилки становить 11,0 мг/г, а в похідних смеречнику та біловуснику 8,0 та 6,3 мг/га. Ґрунтова мезофауна в корінних лісах характеризується насиченістю 90 — 200 особин масою 20-40 г/м2, а у смеречниках — лише 3,0-6,7 г/м2.

2. Поняття агробіоценозу

Біогеоценоз і екосистема — поняття подібні, але не тотожні. Обидва поняття — це взаємодіючі сукупності живих організмів і середовища, але екосистема — поняття безмежне. Мурашник, болото, гірський хребет, біосфера загалом, кабіна космічного корабля — все це екосистеми. Біогеоценоз — це екосистема, межі якої визначені фітоценозами. Іншими словами, біогеоценоз — окремий випадок, певний ранг екосистеми.

Біогеоценоз — саморегулююча система, але стійкий стан їх ніколи не досягається повністю. Співтовариства організмів змінюються в часі, при цьому зміни торкають видова розмаїтість, кількісні показники, структуру харчових ланцюгів, продуктивність і т.д..

Мінливість біогеоценозу, в основному, проявляється в зміні чисельності окремих видів і в зміні біогеоценозів. Чисельність популяції залежить від співвідношення що народжуються й гинуть особин. Підвищення народжуваності приводить як до збільшення чисельності, так і до зменшення загибелі. Обоє ці показника залежать від багатьох екологічних факторів, які діють різноспрямовано. Тому чисельність популяції постійно коливається. Коливання чисельності для різних видів різні. Для вивчення коливання чисельності необхідно детально знати біологію виду й екологічні фактори, а також визначити обмежуючий фактор. Значні коливання чисельності спостерігаються в більше простих екосистемах.

Зміна біогеоценозів — тривалий процес. У цьому складається його головна відмінність від сезонних коливань популяційних показників. У певнім місцеперебуванні відбувається закономірна зміна популяцій різних видів у строго певній послідовності. Цей процес називається екологічною сукцесією. Стійке співтовариство характеризується рівновагою. Це означає, що сумарна продукція автотрофних організмів в енергетичному вираженні точно відповідає енерговитратам, які йдуть на забезпечення життєдіяльності вхідних у співтовариство організмів. Тому біомаса в такій системі залишається постійної, а сама система — рівноважної. Якщо витрати в екосистемі стануть менше валовий первинної продукції, то буде відбуватися нагромадження органічної речовини, якщо більше — його зникнення. У кожному разі порушення рівноваги буде викликати зміни співтовариства — популяції одних видів будуть перемінятися популяціями інших.

Агроценози — штучні біогеоценози, створювані людиною для своїх цілей шляхом посіву або посадки й подальшого культивування оброблюваних рослин, а також використання територій для інтенсивного випасу свійських тварин. Однієї з головних особливостей агроценозу є те, що явно переважає один або дуже невелика кількість видів рослин. У них знижене видова розмаїтість тварин, тому що тут можуть жити тільки види, що харчуються певними рослинами. Не маючи біологічних конкурентів, ці тварини можуть інтенсивно розмножуватися й стають шкідниками, що загрожують існуванню агроценозу. В агроценозі ослаблена дія природна добору, і діє, в основному, штучний відбір, спрямований на максимальну продуктивність рослин, потрібних людині. Агроценоз нестійкий: якщо його не підтримувати, він швидко зруйнується.

Агробіоценоз — угруповання організмів (рослин, тварин), штучно створене людиною, фактично штучний біоценоз нездатний до тривалого самостійного існування.

Агроценоз (агроекосистема) — штучна система, створена в результаті діяльності людини. Приклади агроценозів: парк, поле, сад, пасовище, присадибна ділянка.

Подібність агроценозу й біогеоценозу, наявність трьох ланок: організмів — виробників, споживачів і руйнівників органічної речовини, круговорот речовин, територіальні й харчові зв'язки між організмами, рослини — початкова ланка ланцюга харчування.

Відмінності агроценозу від біогеоценозу: невелике число видів в агроценозі, перевага організмів одного виду (наприклад, пшениці в поле, овець на пасовище), короткі ланцюги харчування, неповний круговорот речовин (значний винос біомаси у вигляді врожаю), слабка саморегуляція, висока чисельність тваринних окремих видів (шкідників сільськогосподарських рослин або паразитів).

Агроценоз — екологічно нестійка система, її причини — слабкий круговорот речовин, недостатньо виражена саморегуляція, невелике число видів і ін.

Роль людини в підвищенні продуктивності агроценозів: виведення високопродуктивних сортів рослин і порід тварин, їхнє вирощування з використанням новітніх технологій, облік біології організмів (потреба в живильних речовинах, потребі рослин у теплі, вологості й ін.), боротьба із хворобами й шкідниками, своєчасне проведення сільськогосподарських робіт і ін.

Агроценози як джерело забруднення навколишнього середовища: біологічного (масове розмноження, спалах чисельності комах-шкідників), хімічного (змив у водойми надлишку ядохімікатів, добрив, загибель від ядохімікатів комах-запильників, зміна фауни ґрунту під впливом хімічних речовин і ін.).

Захист природи від забруднення сільськогосподарським виробництвом — дотримання норм і строків внесення мінеральних добрив, застосування ядохімікатів, нових технологій обробки ґрунту.

У зв'язку з тим що агроценози утворені невеликим числом видів, саморегуляція в них здійснюється слабко. Це потребує активної турботи про них з боку людини. Для боротьби з бур'янами і шкідниками використовують хімічні засоби захисту (гербіциди, інсектициди). Проте хімікати впливають не лише на бур'яни і шкідників, а й на інші, корисні рослини і тварин. Не байдужі вони і для здоров'я людини. Інтенсивний обробіток ґрунту спричинює руйнування його структури. В біогеоценозах відмерлі організми руйнуються на місці, а мінеральні та органічні речовини, що входять до їх складу, повертаються в грунт.

В агроценозах урожай збирають, грунт при цьому збіднюється. Для його збагачення використовують добрива, що не завжди безпечно для навколишнього середовища. Наприклад, добрива вимиваються атмосферними опадами, потрапляють у відкриті водойми і спричинюють інтенсивний розвиток синьо-зелених водоростей. Масове відмирання і руйнування (гниття) останніх робить воду отруйною, непридатною Для існування в ній інших організмів.

Для запобігання небажаним наслідкам господарської діяльності розроблено низку заходів: дотримання сівозмін, вирощування багаторічних кормових трав, відповідні методи обробітку ґрунту, застосування сортів, стійких проти шкідників і хвороб, використання біологічних методів боротьби з шкідниками і бур'янами. Комплексне вжиття Цих заходів гарантує високі урожаї без завдавання шкоди навколишньому середовищу.

Отже, агроценоз — це біогеоценози, створений і контрольований людиною.

Відмінності від біогеоценозу:

1. відбір робить людина , формуючи потрібне йому властивість.

2. в агроценозі крім звичайного джерела енергії — сонця, одержують енергію, внесену людиною. (добрива, препарати проти комах)

3. головна відмінність полягає в балансі речовин. В агроценозі всі найважливіші речовини виносяться людиною разом із урожаєм, щоб у них заповни людин вносить мінеральні добрива. Агроценоз не може існувати без людини. Тому що культурні рослини не зможуть витримати конкуренції з дикими рослинами.

Круговорот речовин в агроценозі подібний з біогеоценозів, але він створюється штучно людиною, тому що із урожаєм всі речовини виносяться й людина додає їх туди штучним шляхом. Підвищенню продуктивності агроценозів сприяє використання нових технологій вирощування сільськогосподарських рослин. (застосування досягнень селекції, агрохімія, рослинництва, використання техніки).

3. Сутність урбоценозу

Урбоценоз — міська екосистема; збіднений комплекс, що складається із синантропів, рудеральних, сагетальних і окультурених рослин, деяких видів мікроорганізмів, добре пристосованих до міського середовища й друг до друга. Людина входить у комплекс урбаценозу.

Перші міста з'явилися на нашій планеті близько 5 тис. років тому. Розростаючись, вони вбирали в себе всі нові ділянки навколишньої території разом з видами, що жили там, тварин і рослин. Хтось із них не міг пристосуватися до нових умов, але були й такі, кому вдавалося вижити. А деяким нові умови довелися навіть по смаку. Так, поступово, відбувалося формування флори й фауни міського середовища, що зараз прийнято називати урбанизированной (від лат. urbanus — міський).

Як екологічна система, урбоценоз має досить складну структуру. У ньому можна виділити забудовану частину (будинку, дороги, комунікації та інше) і незабудовані ділянки, на яких збереглися залишки в тім або іншому ступені змінених природних співтовариств або були створені штучні насадження. Придатність таких незабудованих ділянок для життя різних тварин і рослин визначається розміром території, її оточенням, ступенем антропогенного навантаження, тривалістю існування в межах міста, ізольованістю від інших місцеперебувань і т.п.

Немаловажним показником екологічного благополуччя будь-якого біотопу є й розмаїтість видів, що живуть тут, тварин. Чим воно нижче, тим у більше жалюгідному стані перебуває екосистема.

Висновки

Діяльність людини істотно впливає на видовий склад біоценозів. Необмежене полювання і збирання лікарських рослин може не тільки зменшити чисельність промислових тварин і рослин, а й привести їх на межу вимирання. Розведення сільськогосподарських культур спричинює масове розмноження шкідників. Використання хімічних засобів боротьби з шкідниками зменшує чисельність не лише шкідників, а й інших комах, у тому числі і ворогів шкідників. У результаті угруповання популяцій різних видів втрачає свою своєрідність і стійкість. Кожний вид організмів у біогеоценозі (яким би незначним він не був) має множинні зв'язки з великим числом інших видів. Зникнення якого-небудь виду тварин, а особливо рослин, може спричинити непередбачувані наслідки і руйнування всього біогеоценозу.

Продуктивність природного біогеоценозу набагато вища, ніж біоценозів, які зазнали впливу діяльності людини. Наприклад, можна стверджувати, що гектар лісу виділяє кисню в чотири рази більше, ніж така сама площа лісопарку. Пояснюють це тим, що видовий склад біоценозів міських парків набагато бідніший, ніж лісових. Різноманітність і стійкість видового складу рослинності у лісовому біогеоценозі тісно пов'язані не лише з вищими рослинами, що там ростуть, а й з грибами і тваринами, починаючи від мешканців грунту — круглих і кільчастих червів і савців-землериїв і закінчуючи комахами і птахами, які живуть на верхівках дерев.

З наведених прикладів зрозуміло, наскільки важливе і необхідне вивчення динаміки процесів у біогеоценозах для керування чисельністю популяцій корисних і шкідливих для людини рослин і тварин.

Список використаної літератури

1. Івашура А. Екологія: теорія та практика : Навчальний посібник/ Андрій Івашура, Валерій Орєхов,; М-во освіти і науки України, Харківський держ. екон. ун-т. -Харків: ВД "ІНЖЕК", 2004. -207 с.

2. Бойчук Ю. Екологія і охорона навколишнього середовища : Нав-чальний посібник/ Юрій Бойчук, Ельвіра Солошенко, Олег Бугай,. -Суми: Університетська книга, 2002. -283 с.

3. Гайнріх Д. Екологія : Dtv-atlas/ Дітер Гайнріх, Манфред Гергт,; Iл.: Рудольф Фанерт, Розмарі Фанерт,; Пер. з нім. В.І. Лахно; Ред. перекладу В.В.Серебряков. -К.: Знання-Прес, 2001. -288 с.

4. Джигирей В. Екологія та охорона навколишнього природного се-редовища : Навчальний посібник/ Віктор Джигирей,. -4-те вид., випр. і доп.. -К.: Знання, 2006. -319 с.

5. Екологія і сучасність : Методичний матеріал на допомогу популяризаціїї екологічних знань в бібліотеках/ Укл. Т.О.Гуртова; Дніпропетровська обл. універсальна наукова бібліотека. -Дніпропетровськ: ДОУНБ, 2001. -90 с.

6. Екологія: теоретичні основи і практика : Навчальний посібник / Людвіг Потіш, Во-лодимир Медвідь, Олександр Гвоздецький, Зоряна Козак,. -3-тє вид., стереотип.. -Львів: Новий Світ-2000, 2006. -321 с.

7. Колотило Д. Екологія і економіка : Навчальний посібник/ Дани-ло Макарович Колотило,; Данило Колотило; М-во освіти України. Київ. нац. економ. ун-т. -К.: КНЕУ, 1999. -367 с.

8. Кучерявий В. Екологія : Підручник для студ. вуз./ Володимир Кучерявий. -Львів: Світ, 2000. -499 с.

9. М’якушко В. Екологія : [Посібник для вчителів]/ Володимир М’якушко, Федір Вольвач,. -К.: Рад. школа, 1994. -169 с.

10. Мусієнко М. Екологія : Тлумачний словник/ Микола Мусієнко, Валентин Серебряков, Олександр Брайон,. -К.: Либідь, 2004. -374 с.

11. Мусієнко М. Екологія. Охорона природи / Микола Мусієнко, Валентин Серебряков, Олександр Брайон,. -К.: Знання, 2002. -550 с.

12. Сафранов Т. Екологічні основи природокористуван-ня : Навчальний посібник/ Тамерлан Сафранов,. -3-тє вид., стереотип.. -Львів: Новий Світ-2000, 2006. -247 с.