Лекция 23. Антропогенное воздействие на природу

1. Антропогенное воздействие на природу

2. Разрушение природных экосистем

3. Нарушение потоков энергии

4. Нарушение круговорота веществ

5. Загрязнение

6. Последствия загрязнения биосферы

7. Экологические кризисы и катастрофы

8. Современный экологический кризис

9. Глобальные проблемы

1. Антропогенное воздействие на природу

В сложных сообществах, состоящих из большого числа видов растений, животных, микроорганизмов возникают круговороты биогенных веществ, отличающихся высокой степенью замкнутости. Живые организмы обладают мощным механизмом стабилизации основных параметров биосферы, в совокупности они в состоянии обеспечить близкие к оптимальным условия жизни. До появления человека на Земле это гарантировало стабильность биосферы, так как замкнутые круговороты веществ на порядки превосходили уровни возмущения окружающей среды.

По мере возникновения и развития человечества все экосистемы планеты, адаптированные к воздействию природных факторов, стала испытывать влияние новых воздействий, вызванных человеком, – антропогенных.

Антропогенное воздействие – деятельность, связанная с реализацией экономических, военных, культурных и других интересов человека, изменяющая окружающую природную среду. Подавляющая часть антропогенных воздействий носит целенаправленный характер.

В связи деятельностью человека механизмы устойчивости биосферы и отдельных экосистем утрачиваются, что в дальнейшем может привести к ситуации, когда жизнь на Земле станет невозможной. Главнейшими направлениями антропогенного воздействия дестабилизирующе действующие на биосферу – это разрушение естественных экосистем, потеря биологического разнообразия, нарушение потоков энергии, нарушение круговоротов веществ.

2. Разрушение природных экосистем

Наиболее явно отрицательная деятельность человека выражается в разрушении природных экосистем. Для своих нужд человек за 8-10 тыс. лет (с начала примитивного земледелия и конца 19-го века) разрушил 20% естественных экосистем суши, основную часть из которых составляли наиболее продуктивные лесные и лесостепные экосистемы. В течение 20-го столетия было разрушено еще 43% площадей континентов. Ненарушенные территории на планете занимают около 37% или 94 млн. км². Остальная ее часть в той или иной степени подверглась антропогенному воздействию. Кроме того, вследствие загрязнения катастрофически быстро разрушаются естественные экосистемы мирового океана.

Наиболее показательно антропогенное воздействие на примере деградации лесных сообществ. Воздействие человека на леса и вообще на весь растительный мир может быть прямым и косвенным. К прямому воздействию относятся: 1) сплошная вырубка лесов; 2) лесные пожары и выжигание растительности; 3) уничтожение лесов и растительности при создании хозяйственной инфраструктуры (затопление при создании водохранилищ, уничтожение вблизи карьеров, промышленных комплексов); 4) усиливающийся пресс туризма. Косвенное воздействие – это изменение условий обитания в результате антропогенного загрязнения воздуха, воды, применения пестицидов и минеральных удобрений. Определенное значение имеет также проникновение в растительные сообщества чуждых видов растений (интродуцентов).

Освоение новых территорий, вырубка лесов, все более частые посещения людьми природных экосистем, передобыча и перевылов ведут к сокращению численности видов, потере биологического разнообразия. В настоящее время под угрозой исчезновения находятся 25-30 тыс. видов высших растений, с начала 17 до конца 20-го века на Земле исчезли 68 видов млекопитающих, 130 видов птиц, 28 видов рептилий, 6 видов амфибий и 6 видов рыб. При этом освоенные человеком территории оказываются благоприятными для расселения небольшого числа видов животных: крыс, мышей, ворон, воробьев, голубей, мух, моли и т.д. Все большее распространение получают засухоустойчивые сорные растения.

Исчезновение видов снижает сложность отношений организмов в сообществе и, как следствие, увеличивает вероятность перехода экосистемы в неустойчивое состояние. Поэтому сохранение биологического разнообразия связано с охраной естественных, природных экосистем в таких объемах, которые обеспечивают регулирование и устойчивость окружающей среды. Площадь заповедных территорий должна составлять не менее 1/6 части суши Земли.

3. Нарушение потоков энергии человеком выражается в изменении пропорций пирамиды энергии, в которой человек занимал определенную нишу. Человек до конца 19-го века потреблял первичную продукцию (биомассу, производимую растениями) в количествах, установленных для крупных животных. Постепенно он начал перераспределять первичную продукцию в свою пользу за счет охоты, земледелия, сведения лесов. В настоящее время прямое использование человечеством фотосинтетической продукции, производимой в течение года, составляет около 4%. Еще 39% первичной продукции потребляется косвенно. Следовательно, человек изымает из естественного биогеохимического круговорота около 40% первичной продукции, нарушая тем самым потоки энергии в биосфере.

Причиной возникновения многих глобальных проблем экологии является использование человеком дополнительной энергии ископаемого топлива, которое сопровождается повышением температуры приземных слоев атмосферы.

Образующиеся при добыче и сжигании органического топлива метан и углекислый газ увеличивают толщину теплового экрана Земли, что усиливает парниковый эффект. Следовательно, стабильное существование биосферы возможно при снижении потребления растительной продукции и органического топлива.