Файл: Реферат по дисциплине Экология Понятие экосистемы. Глобальные экологические проблемы современной цивилизации.docx
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 38
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
-
цепи выедания, или пастбищные, которые начинаются с поедания фотосинтезирующих организмов, и -
детритные цепи разложения, которые начинаются с остатков отмерших растений, трупов и экскрементов животных.
Таким образом, входя в экосистему, поток лучистой энергии разбивается на две части, распространяясь по двум видам трофических цепей, но источник энергии общий – солнечный свет.
Биологическая продуктивность экосистем.
Биологическая продуктивность экосистем – это скорость, с которой продуценты усваивают солнечную энергию в процессе фотосинтеза, образуя органическое вещество, которое затем может быть использовано в качестве пищи.
Существует два уровня продуцирования, на которых создается первичная и вторичная продукция.
-
Первичная продукция – это органическая масса, создаваемая продуцентом в единицу времени. -
Вторичная продукция – это прирост массы консументов за единицу времени.
Первичная продукция подразделяется на два уровня – валовую и чистую продукцию.
-
Валовая первичная продукция – это общая масса валового органического вещества, создаваемая растением в единицу времени при данной скорости фотосинтеза, включая и траты на дыхание. Растения тратят на дыхание от 40 до 70% валовой продукции. -
Чистая первичная продукция – это та часть валовой продукции, которая не израсходована на «дыхание». Она представляет собой величину прироста растений, и именно эта продукция потребляется консументами и редуцентами.
Все живые компоненты экосистемы – продуценты, консументы и редуценты – составляют общую биомассу, или живой вес, сообщества в целом или его отдельных частей, тех или иных групп организмов. Биомассу обычно выражают через сырой и сухой вес, но можно выражать и в энергетических единицах – калориях, джоулях и т.д.
На образование биомассы расходуется не вся энергия, но та энергия, которая используется, создает первичную продукцию и может быть расходоваться в разных системах по-разному. Если скорость изъятия ее консументами отстает от скорости прироста растений, то это ведет к постепенному приросту биомассы продуцентов и возникает избыток мертвого органического вещества. Последнее приводит к заторфовыванию болот, зарастанию мелких водоемов, созданию большого запаса подстилки таежных лесах и т.д.
В стабильных сообществах практически вся продукция тратится в трофических цепях, и биомасса остается постоянной.
Экологические пирамиды.
Трофическую структуру экосистем можно изобразить графически, в виде так называемых экологических пирамид.
Основанием пирамиды служит уровень продуцентов, а последующие уровни питания образуют этажи и вершину пирамиды.
Существует три типа экологических пирамид:
-
пирамида чисел, отражающая численность организмов на каждом уровне, -
пирамида биомассы, характеризующая массу живого вещества, -
пирамида продукции (энергии), отражающая изменение первичной продукции на последующих трофических уровнях.
Правило пирамиды чисел: пирамида чисел отображает следующую закономерность: количество особей, составляющих последовательный ряд звеньев от продуцентов к консументам, неуклонно уменьшается. В основе этой закономерности лежит:
-
тот факт, что для уравновешивания массы большого тела необходимо много маленьких тел, -
от низших трофических уровней к высшим теряется количество энергии, -
обратная зависимость метаболизма от размера особей (чем мельче организм, тем интенсивнее обмен веществ, тем выше скорость роста их численности и биомассы).
Правило пирамиды биомасс: суммарная масса растений превышает массу всех травоядных, масса травоядных превышает всю биомассу хищников.
Правило пирамиды продукции: на каждом предыдущем трофическом уровне количество биомассы, создаваемой за единицу времени, больше, чем на последующем.
Экологическая сукцессия.
Сукцессия – последовательная смена биоценозов, преемственно возникающая на одной и той же территории (биотопа) под влиянием природных факторов (в т.ч. и внутренних противоречий самих биоценозов) или воздействия человека. Изменения в сообществе в результате сукцессии носят закономерный характер и обусловлены взаимодействием организмов между собой и с окружающей абиотической средой.
Экологическая сукцессия происходит в определенный отрезок времени, в который изменяется видовая структура сообщества и абиотическая структура его существования вплоть до кульминации его развития – возникновения стабилизированной системы – климакса.
В этом состоянии система находится тогда, когда в ней на единицу энергии приходится максимальное количество симбиотических связей между организмами.
Стабильность сообщества может быть длительной лишь в том случае, если изменения среды, вызванные одними организмами, точно компенсируются деятельностью других, с противоположными экологическими требованиями. Это условие нарушается при нарушении круговорота веществ, и тогда часть популяций, которые не могут выдержать конкуренцию, вытесняются другими, для которых эти условия благоприятны, и гомеостаз восстанавливается.
Для возникновения сукцессии необходимо свободное пространство. В зависимости от первоначального состояния субстрата различают первичную и вторичную сукцессию.
Первичная сукцессия – это если формирование сообществ начинается на первоначально свободном субстрате.
Вторичная сукцессия – это последовательная смена одного сообщества, существовавшего на данном субстрате, другим, более совершенным для данных абиотических условий.
Глобальные экологические проблемы современной цивилизации.
Экологическая проблема — это изменение природной среды, в результате (антропогенных воздействий или стихийных бедствий), ведущее к нарушению структуры и функционирования природы.
Глобальные проблемы порождены противоречиями общественного развития, резко возросшими масштабами воздействия деятельности человечества на окружающий мир и связаны также с неравномерностью социально-экономического и научно-технического развития стран и регионов. Решение глобальных проблем требует развертывания международного сотрудничества.
Современные ученые считают, что человечество уже живет в разрушающемся мире в условиях все нарастающего жестокого экологического кризиса, который превращается в кризис всей цивилизации. Экологический кризис мы можем определить как нарушение равновесия в экологических системах и в отношениях человеческого общества с природой. Он характеризуется, в частности, тем, что человек, общество и государство неспособны преломить тенденцию ухудшения состояния окружающей среды.
Важнейшие глобальные экологические проблемы, стоящие перед современным человеком, следующие:
-
Глобальное потепление -
Разрушение озонового слоя -
Загрязнение мирового океана -
Загрязнение воздуха -
Недостаток питьевой воды -
Уничтожение тропических лесов -
Опустынивание -
Уменьшение биоразнообразия -
Истощение природных ресурсов -
Перенаселение
Глобальное потепление
Наиболее серьезную угрозу представляет глобальное потепление климата, которое вызывает активное таяние ледников, истончение морского арктического льда. В результате многие виды арктических животных, птиц и растений оказались на грани исчезновения. Дожди в низких и высоких широтах становятся более частыми и обильными, а в тропических и субтропических — напротив, климат становится более засушливым. Баланс в экосистемах нарушается, по всему миру отмечаются частые наводнения, засухи и ураганы. А в 2018 году американские ученые доказали прямую связь глобального потепления климата с резким ростом количества суицидов. Предотвратить это можно лишь одним способом: резко сократить выбросы парниковых газов и углекислого газа в атмосферу.
Разрушение озонового слоя
Еще одна проблема, с которой столкнулось человечество — это разрушение озонового слоя. Поскольку озон, располагающийся на высоте 20-25 км над поверхностью Земли, является своеобразным фильтром, поглощающим агрессивные ультрафиолетовые лучи Солнца, то при истончении озонового слоя люди массово теряют зрение, получают солнечные ожоги, которые впоследствии приводят к развитию злокачественных опухолей кожи. Кроме того, опасности подвергаются морские экосистемы, так как фитопланктон, выступающий здесь в роли основного звена пищевой цепочки, не может нормально развиваться при чрезмерном воздействии жесткого УФ-излучения. Решение данной проблемы базируется на отказе от использования фреоновых газов, которые наиболее активно разрушают озоновый слой.
Загрязнение мирового океана
Уже несколько лет научное экологическое сообщество ищет технологии для решения и такой проблемы, как загрязнение Мирового океана пластиковыми отходами. В данный момент обнаружено пять огромных мусорных островов, которые дрейфуют в водах Тихого, Атлантического и Индийского океанов и создают огромные риски для всех их обитателей. Некоторые животные и рыбы принимают микрочастицы пластика за фитопланктон и ошибочно поедают их. Птенцов морских птиц привлекают более крупные пластиковые кусочки ярких оттенков, молодые птицы проглатывают их, обрекая себя на мучительную смерть. В данный момент пока не найдено эффективных путей выхода из данной ситуации. Однако на суд экспертов постоянно предлагаются новые концепции и идеи.
Загрязнение воздуха
Жителей мегаполисов особенно волнует проблема загрязнения воздуха. Огромные объемы выхлопных газов, выбросов от предприятий окутывают города в толстый слой смога, дышать в котором порой становится просто невозможно. Отсюда многочисленные проблемы со здоровьем у взрослых и детей. Очистить воздух от примесей можно через сокращение автомобильного транспорта, использования многоступенчатых систем очистки на промышленных предприятиях, а также через широкое применение энергосберегающих технологий.
Недостаток питьевой воды
Население засушливых регионов остро страдает от недостатка питьевой воды. Бесконечные эпидемии, хронические заболевания, социальная напряженность и территориальные конфликты из-за источников воды терзают людей, заставляя их покидать свою Родину и отправляться на поиски лучшей жизни. Последствия водного дефицита уже ощутили на себе и европейцы, когда улицы их городов заполонили мигранты из Африки и Ближнего Востока.
Уничтожение тропических лесов
Еще одна проблема, последствия которой уже скоро ощутит всё человечество — это уничтожение тропических лесов. Тропические леса не даром называют легкими планеты. Они перерабатывают углекислый газ, концентрация которого в атмосфере постоянно растет, в кислород, необходимый для дыхания живых организмов. К тому же, с вырубка и сожжение лесных насаждений ведет к таким рискам, как опустынивание почвы и утрата биоразнообразия на Земле. Остановить эти процессы крайне сложно, поскольку здесь требуется комплексный подход, подразумевающей решение массы экономических, социальных и политических задач.
Опустынивание
В результате глобальных изменений климата, вырубки лесов, дефицита пресной воды, интенсивного использования плодородных земель происходит их истощение и превращение в пустыни.
В итоге возникает опасность голода, а недостаток воды проявляется в росте инфекционных заболеваний. Люди вынуждены мигрировать в более благополучные районы, что приводит к социальным конфликтам и распространению эпидемий.
Уменьшение биоразнообразия
В природе все взаимосвязано. Существующее многообразие видов живых существ на планете - не каприз природы, а насущная необходимость. Исчезновение одного вида вызывает нарушение работы всей экосистемы.
Как наглядный пример можно привести кампанию по уничтожению воробьев в Китае в конце 50-х годов прошлого столетия. В результате нарушился экологический баланс, и расплодившиеся насекомые уничтожили не только посевы, но и листву на деревьях. Это привело к масштабному голоду в стране и смерти более 30 млн. человек.
Процесс исчезновения видов и появления новых постоянно идет в природе. Однако, с участием человека уменьшение видового разнообразия происходит катастрофическими темпами. С начала 17 века на планете исчезло более 800 видов растений и животных.
Истощение природных ресурсов
Не менее остро стоит и проблема истощения природных ресурсов. Бурный рост промышленности ведет к потреблению невероятного количество природных ресурсов, а их запасы на планете весьма ограничены. По оценкам ученых, нефти, угля и прочих полезных ископаемых хватит на ближайшие 40-50 лет. Перспективы дальнейшего выживания для человечества весьма туманны. Помогут лишь отказ от топлива из ископаемого сырья, разумный подход к потреблению товаров и услуг, экономия воды и электричества в быту