АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Содержание 1. Общие подходы. 2. Человек и экосистемы. 3. Агроэкосистемы. 4. Индустриально-городские экосистемы (урбанистические). 5. Нообиогеоценоз как элементарная структурная единица экосистемы. 6. Принципиальные схемы структуры природно-промышленной системы (ППС). 1
Деятельность человека является мощным фактором преобразования природы. В результате формируются новые структуры: агроценозы, технобиогеоценозы, урбабиогеоценозы. 2
4
Третий тип — это агро-экосистемы, аквакультуры, производящие продукты питания и волокнистые материалы, но уже не только за счет энергии Солнца, а и дотации ее в форме горючего, поставляемого человеком. К четвертому типу относятся индустриальногородские системы , где энергия топлива полностью заменяет солнечную энергию. По сравнению с потоком энергии в природных экосистемах — здесь ее расход на два-три порядка выше. 5
Сравнение природной и упрощенной антропогенной экосистем 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 6
Агроэкосистемы создаются человеком для получения высокого урожая — чистой продукции автотрофов. Основные отличия от природных: 1. В них резко снижено разнообразие видов: снижение видов культивируемых растений снижает и видовое разнообразие животного населения биоценоза; 2. Виды растений и животных, культивируемых человеком, «эволюционируют» за счет искусственного отбора и неконкурентоспособны в борьбе с дикими видами без поддержки человека. 3. Агроэкосистемы получают дополнительную энергию, субсидируемую человеком, кроме солнечной. 7
4. Чистая продукция (урожай) удаляется из экосистемы и не поступает в цепи питания биоценоза, а частичное ее использование вредителями, потери при уборке, которые тоже могут попасть в естественные трофические цепи, всячески пресекаются человеком. 5. Экосистемы полей, садов, пастбищ, огородов и других агроценозов — это упрощенные системы, поддерживаемые человеком на ранних стадиях сукцессии, и они столь же неустойчивы и неспособны к саморегуляции, как и природные пионерные сообщества, поэтому они не могут существовать без поддержки человека. В агроценозах значительно чаще происходит чрезмерное увеличение отдельных видов, названное Ч. Элтоном «экологическим 8 взрывом» .
Сравнительная характеристика природных экосистем и агроэкосистем Природные экосистемы Агроэкосистемы Первичные естественные элементарные единицы биосферы, сформировавшиеся в ходе эволюции Вторичные трансформированные человеком искусственные элементарные единицы биосферы Сложные системы со значительным количеством видов животных и растений, в которых господствуют популяции нескольких видов. Им свойственно устойчивое динамическое равновесие, достигаемое саморегуляцией Упрощенные системы с господством популяций одного вида растения или животного. Они устойчивы и характеризуются непостоянством структуры их биомассы Продуктивность определяется приспособительными особенностями организмов, участвующих в круговороте веществ Продуктивность определяется уровнем хозяйственной деятельности и зависит от экономических и технических возможностей Первичная продукция используется животными и участвует в Урожай собирают для удовлетворения потребностей 9 человека и на корм скоту. Живое вещество некоторое время
Индустриально-городские экосистемы Урбанистическая система (урбосистема) — «неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем» (Реймерс, 1990). • По мере развития города в нем дифференцируются функциональные зоны — это промышленная, селитебная, лесопарковая. • Промышленные зоны — это территории сосредоточения промышленных объектов различных отраслей (металлургической, химической, машиностроительной, электронной и др. ). Они являются основными источниками загрязнения окружающей среды. • 10
Селитебные зоны — это территории сосредоточения жилых домов, административных зданий, объектов культуры, просвещения и т. п. Лесопарковая — это зеленая зона вокруг города, окультуренная человеком, т. е. приспособленная для массового отдыха, спорта, развлечения. Возможны ее участки и внутри городов, но обычно это городские парки — древесные насаждения в городе. Среда, окружающая человека в этих условиях, — это совокупность абиотической и социальных сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство 11
Взаимодействие технической системы с внешними средами: ТС - техническая система, ПТС – природно-техническая система, ЗВ – зона воздействия технической системы на 12 геологическую среду.
Нообиогеоценоз как элементарная структурная единица экосистемы Схема взаимообусловленного комплекса живых и косных компонентов 13
Нообиогеоценоз, включает дополнительное равноправное сообщество, называемое нооценозом. Нооценоз — это совокупность общества, средств труда и продуктов труда. Итак, в состав нообиогеоценоза входят три равноправных сообщества, которые совместно взаимодействуют и обуславливают существование и функционирование системы. 14
Структурная схема материальноэнергетической единицы или нообиогеоценоза 15
Природно-промышленная система. Принципиальные схемы структуры природно-промышленной системы В зависимости от назначения и целей использования выделяют следующие структуры природно-промышленных систем: —компонентная; —иерархическая; —функциональная; —морфологическая. 16
Принципиальная блок-схема типовых структур природно-промышленных систем 17
Компонентная структура нообиогеоценоза как элементарная природно-промышленная система состоит из следующих структурных единиц: 1. сообществ (экотоп, биоценоз, нооценоз); 2. компонентов (почва, недра, гидросфера, атмосфера, фитоценоз, зооценоз, микробоценоз, общество, средства труда и продукты труда ).
Иерархическая структура ППС базируется на четырех основах: пространстве, времени, организации и научных исследованиях. На схеме 7 Б представлена иерархическая структура ППС, построенная с выделением четырех основ. Пространственная иерархия в ней выражается следующей последовательность (снизу вверх): -нообиогеоценоз; -природно-промышленный комплекс; -территориально-производственный комплекс. 19
Функциональные структуры природно -промышленных систем строятся с целью определения структурных единиц, находящихся во взаимодействии. Главным фактором для них является наличие обмена веществом, энергией и информацией. Морфологическая структура включает пространственное размещение всех компонентов нооценоза, биоценоза и экотопа и их элементов во взаимосвязи с учетом последствий взаимодействия. 20
В результате воздействия производства нарушения могут произойти в любом компоненте и элементе природной среды, поэтому при классификации они разделяются на типы: -геомеханические (в литосфере); -гидродинамические (в гидросфере); -аэродинамические (в атмосфере); -биоморфологические (в биоценозе). Биоморфологические нарушения подразделяются на подтипы: -фитоценотические; -зооценотические; -микробоценотические. 21
Скачать презентацию АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ Содержание 1 Общие подходы 2 Человек
АНТРОПОГЕННЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ.ppt